Ciencias de la Computación INF-624

1. Ciencias de la ComputaciónINF-624

2. Evolución de los Computadores Desde hace mucho tiempo, el hombre ha utilizado máquinas para calcular (computar): los diez dedos, el ábaco, la máquina de ruedas dentadas de Pascal...... Desde 1946, los computadores se agrupan en “generaciones”, según la tecnología.

3. Evolución de los computadores 1ª generación (1946 a 1959): Relés y tubos de vacío. El ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator)(18.000 tubos de vacío, >30 ton, 140m2). Arquitectura Von Neumann: descomposición en unidades funcionales (E/S, un. de control, memoria). Representación binaria. Programa en memoria EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) Velocidades de milisegundos (10-3 seg). Entradas con tarjetas perforadas.

4. Evolución de los computadores ENIAC

5. Evolución de los Computadores 2ª generación (1959 a 1964): el transistor  reducción. Memorias de núcleos de ferrita. Empiezan a utilizarse lenguajes de programación de alto nivel. Primeros Sistemas Operativos. transistor

6. 3ª generación (1965 a 1974): chips (circuitos integrados). Un sólo circuito incluye varias funciones complejas. Bajo coste, mayor velocidad, miniaturización. Entradas por teclado/pantalla. IBM serie 360. Evolución de los Computadores

7. Evolución de los Computadores Circuito Integrado

8. Evolución de los computadores 4ª generación (1975 a 1983): sistemas abiertos. Circuitos LSI y VLSI. El PC introduce la informática a nivel doméstico. Teleinformática. Procesadores RISC, vectoriales, multiprocesadores... Sistemas Operativos estándar (UNIX, MS-DOS, Windows...). Lenguajes lógicos, funcionales...

9. Evolución de los Computadores Quinta Generación (1983-?) Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran velocidad. Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial. Repliee Q1

10. Áreas de Aplicación Gestión de datos administrativos Cc. físicas y matemáticas: cálculo numérico, estadística, modelos (climáticos...) Cc. de la vida y médicas: genética, análisis de experimentos farmacológicos, diagnóstico... Cc. sociales: encuestas, enseñanza asistida por computador, juegos Arte: composición musical y de vídeo... Ingeniería: CAD/CAM, informática industrial

11. Ramas de Investigación Inteligencia Artificial: intenta imitar el comportamiento inteligente: deducción, reconocimiento de voz e imágenes, sistemas expertos... Informática Gráfica: imágenes 2D y 3D, animaciones (enseñanza, juegos...), retoque fotográfico, sistemas de información geográfica...

12. ¿Qué es un computador? Conceptos • Es un dispositivo capaz de realizar cálculos y tomar decisiones lógicas a velocidades hasta miles de millones de veces mías rápidas que las alcanzables por los seres humanos. Está compuesto por: Hardware ySoftware • Esta máquina apoya diferentes actividades del hombre, actualmente mucho más a la toma de decisiones, alguna actividades son: Aeropuertos: Control de tráficos Sueldos: Cálculos y emisión de cheques Cajeros automáticos Publicidad y Diseño entre otras.

13. ¿ Qué es la Informática:? Conceptos • La informática es la ciencia encargada de estudiar los computadores y métodos para el procesamiento de los datos. • Se sustenta en tres conceptos básicos: elemento físico: Hardware • elemento lógico: Software • elemento humano: usuarios

14. ¿Cómo se maneja la información? Conceptos computador información datos • El término INFORMÁTICA proviene de INFORmación autoMÁTICA y surge de la gran cantidad de datos que se tienen que gestionar hoy en día para cualquier proceso, desde los más habituales hasta los más complejos. • Necesitamos realizar un tratamiento automático y racional de la información. Esto quiere decir: • tratamiento: ordenar, clasificar, seleccionar, comparar, almacenar. • automático: trabajo realizado por una máquina, ordenador. • racional: tratamiento según instrucciones razonadas

15. ¿ El proceso de la información tiene tres etapas:? Conceptos Proceso Salida Entrada - Recolección de datos - Depuración de los datos - Almacenamiento - Recolección de resultados - Distribución de resultados - Aritmético - Lógico

16. ¿ Que es un programa computacional? Conceptos Un programa computacional es un conjunto de órdenes que el computador reconoce y las ejecuta con la finalidad de efectuar un determinado proceso. ¿ Que es un aplicación computacional? Una aplicaciónes un conjunto de uno o más programas que realizan un proceso más integral.

17. ¿ Cómo se almacenan números y palabras dentro del computador? Conceptos Datos Lógicos Datos Físicos

18. Los datos que a diario manejamos en las diversas actividades se denominan: datos lógicos. Éstos los podemos agrupar en: Datos literales Datos numéricos DATOS LÓGICOS Datos Lógicos

19. Datos Lógicos: Literales Datos literales. Caracteres numéricos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Caracteres alfabéticos: Letras del alfabeto minúsculas. Letras del alfabeto mayúsculas. Caracteres especiales:Matemáticos, puntuación... +-*<>={}()% ,.;:¡!?¿” ‘ ^ #$@\ | _ Caracteres de control: Representan una acción Nulo, Control de carro, avance de pág, línea, ESC, etc.

20. Datos Lógicos: Numéricos Datos numéricos: Un número tiene asociado dos conceptos: Valor: Unidad de medida Símbolo: Signo para escribirlo (literal) Ejemplo: Cinco unidades: 5, V

21. Datos Numéricos: Ejemplos Números fraccionarios: 1/3=0.33333.... Su representación nunca será exacta Mientras más dígitos se utilice mayor será su precisión. Números no-fraccionarios: 2, 7567, -45 Siempre podrán representarse exactamente, a menos que exceda su magnitud (máximo o mínimo permitido).

22. DATOS FÍSICOS Representación interna de los datos lógicos, en la forma más afín a la arquitectura del computador. El computador dispone sólo de los símbolos 0 y 1, puesto que los dispositivos digitales están capacitados para reconocer dos estados: on - off.

23. DATOS FÍSICOS Por tal motivo se sugiere utilizar un sistema de representación que requiera el uso de los símbolos: 1 y 0. Sistema de representación Sistema Binario

24. DATOS FÍSICOS • La unidad mínima de información se denomina bit (binary unit o unidad binaria en español) y se puede asociar con un circuito con dos posiciones: apagado y encendido, o bien, 0 y 1. • Los bits se agrupan en bytes, que son grupos de 8 bits, y las unidades más usadas son: - 1 Kilobyte (Kb) = 1024 bytes - 1 Megabyte (Mb) = 1024 Kb • 1 Gigabyte (Gb) = 1024 Mb • 1 Terabyte (Tb) = 1024 Gb

25. DATOS FÍSICOS • La unidad mínima de información se denomina bit (binary unit o unidad binaria en español) y se puede asociar con un circuito con dos posiciones: apagado y encendido, o bien, 0 y 1.

26. Componentes físicos y lógicos del computador COMPUTADOR Entrada UNIDAD CENTRAL DE PROCESO UNIDAD DE CONTROL UNIDAD ARITMÉTICOLÓGICA Instrucciones Datos MEMORIA PRINCIPAL Datos e Instrucciones MEMORIA MASIVA Salida Arquitectura de Von Newmann

27. Componentes físicos y lógicos del computador Entrada Periféricos de entrada. Reciben los datos para la computadora, obtienen información y la coloca a disposición de las demás unidades para que sea procesada. (teclado, del ratón, unidades de disco, los escáneres, los lápices ópticos, las pantallas táctiles, cámaras, etc.) La computadora muestra sus respuestas a través de estas unidades. Respuestas que son el resultado del procesamiento que realiza la computadora con los datos que hemos introducido. Por ejemplo mediante un dispositivo de entrada como el teclado, podemos escribir palabras que vemos en la pantalla. Otros dispositivos de salida son también la impresora, los altavoces, entre otros. Salida

28. Componentes físicos y lógicos del computador MEMORIA PRINCIPAL Memoria principal. Almacena los datos y los programas de la sesión de trabajo activa. Está compuesta por dos tipos de memoria: Memoria RAM (Random Access Memory): permite leer y escribir información en ella. En general su contenido se pierde al desconectar la máquina de la corriente eléctrica. También es el almacén primario de la computadora por lo que es relativamente de baja capacidad. Memoria ROM (Read Only Memory): esta memoria es la más importante de la computadora, porque guarda la información necesaria para que la computadora pueda arrancar y funcionar.

29. Componentes físicos y lógicos del computador Esta es la parte de la computadora en donde se realizan los cálculos como sumas o restas. También contiene los mecanismos de decisión que permiten a la computadora, por ejemplo, comparar dos elementos de la unidad de memoria para determinar si son iguales o no. UNIDAD ARITMÉTICOLÓGICA (ALU) Interpreta y ejecuta las instrucciones almacenadas en la memoria principal y genera las señales de control necesarias para ejecutarlas. UNIDAD DE CONTROL

30. Componentes físicos y lógicos del computador UNIDAD CENTRAL DE PROCESO UNIDAD DE CONTROL UNIDAD ARITMÉTICOLÓGICA (CPU): Es el cerebro de la computadora, pues es el coordinador de la maquina y se encarga de supervisar el funcionamiento de las otras secciones. La CPU le dice a la unidad de entrada cuando debe leerse información para introducirla en la unidad de memoria, le dice a la ALU cuando la información de la unidad de memoria debe utilizarse en los cálculos y le dice la unidad de salida cuando debe enviar la información que esta en la unidad de memoria a ciertos dispositivos de salida.