INTRODUCCION A LAS CIENCIAS DE LA COMPUTACION

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Introducción a las ciencias
de la computación
Computación
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Semana 1
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Propósito
Conoce la evolución de la computación e idéntica la
importancia en la actualidad y en el futuro.
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Agenda del día
Evolución de la computación31
La computación en la actualidad42
Computación e interconexión43
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Evolución de la computación1
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Computación
• Computación es el conjunto de conocimientos y
habilidades que permiten dar instrucciones a la
computadora para obtener resultados que ayuden
a resolver soluciones cotidianas.
• “Computar” es sinónimo de calcular, y el hombre
desde siempre ha tenido necesidad de hacer
cálculos, desde el Ábaco hasta las actuales
computadoras.
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Idea evolutiva
• Las raíces de las computadoras se extienden
mucho más allá de cuando Charles Babbage
concibió la Máquina analítica en 1823. Estas
extraordinarias máquinas están construidas sobre
siglos de esfuerzo intelectual.

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Antes de las computadoras
• Las computadoras nacieron por la necesidad
humana de cuantificar. Antes, a los seres humanos
les bastaba con contar con los dedos, las piedras o
cualquier otro objeto cotidiano. A la vez que las
culturas iban haciéndose más complejas,
necesitaron herramientas para contar.
Abaco
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Máquina analítica
• La Máquina analítica tuvo un impacto reducido
hasta un siglo después de su invención, cuando
sirvió como punto de partida de la primera
computadora programable real.
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La computadora
• Al igual que la Máquina analítica, la computadora
es un dispositivo que cambia la información de un
formato a otro. Todas ellas toman información de
entrada y generan información de salida.
• La flexibilidad de la computadora no se encuentra
en el hardware. El secreto está en el software,
también llamados programas, que son las
instrucciones que le dicen al hardware cómo
transformar el dato de entrada en la salida
adecuada.
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Las primeras computadoras
• En 1939, Konrad Zuse completó la
primera computadora digital
programable de propósito general.
• En 1941, Zuse y un amigo solicitaron al
gobierno alemán fondos para construir
una computadora electrónica más
rápida que ayudara a descifrar los
códigos enemigos durante la Segunda
Guerra Mundial. El ejército nazi desechó
el proyecto confiando en que su
aviación sería capaz de ganar la guerra
rápidamente sin la ayuda de
sofisticados dispositivos de cálculo.
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Colossus
• En la misma época y en el más alto de los secretos, el
gobierno británico formó un equipo de matemáticos e
ingenieros para que desarrollaran un modo de descifrar
los códigos secretos del ejercito nazi.
• En 1943, el equipo dirigido por el matemático Alan
Turing, completó Colossus, considerada por muchos
como la primera computadora digital electrónica. Este
dispositivo de propósito especifico logró descifrar
fácilmente esos códigos militares, lo que permitió a la
inteligencia militar británica «escuchar» hasta el más
insignificante mensaje alemán.
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Atanasoff-Berry Computer
• En 1939, el profesor John Atanasoff de la Iowa
State University, buscando una herramienta que
ayudara a sus alumnos a resolver ecuaciones
diferenciales, desarrolló lo que puede considerarse
como la primera computadora digital electrónica,
la ABC.
• La empresa IBM respondió a su consulta para
patentarla diciéndole «IBM nunca estará
interesada en una máquina de computación
electrónica».

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Mark I
• El profesor Howard Aiken, de la Universidad de
Harvard, tuvo más éxito en la financiación de la
calculadora automática de propósito general que
estaba desarrollando.
• Gracias a un millón de dólares donados por IBM,
completó la Mark I en 1944. Este monstruo de unos
15 metros de largo por 2.5 de alto utilizaba
ruidosos relés electromecánicos para calcular cinco
o seis veces más rápido que una persona, aunque
era mucho más lenta que cualquiera de las
calculadoras de bolsillo actuales.
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Mark I
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ENIAC – UNIVAC I
• John Mauchly y J. Presper Eckert ayudaron al
ejército americano de la II Guerra Mundial
construyendo una máquina capaz de calcular
tablas de trayectorias para las nuevas armas. La
máquina fue la ENIAC (Electronic Numerical
Integrator and Computer).
• Tras la guerra, Mauchly y Eckert crearon una
compañía privada llamada Sperry y crearon la
UNIVAC I, la primera computadora comercial de
propósito general. UNIVAC I entró en
funcionamiento para la Oficina del Censo de los
Estados Unidos en 1951.
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Evolución y aceleración
• Las primeras computadoras eran grandes, caras y
muy «complicadas». Pero con todos sus fallos, las
computadoras se convirtieron rápidamente en
herramientas indispensables para científicos,
ingenieros y otros profesionales.
• La evolución trae consigo las tres primeras
generaciones de computadoras:
• Válvulas de vacío.
• Transistor.
• Circuitos integrados.
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Válvulas de vacío
• Las válvulas de vacío descubiertas por Sir Ambrose
Flemig en el año 1904 eran llamadas diodos.
• Lee de Forest inventó el tríodo en 1906. Con ello
inauguró la época de tecnología de las válvulas. En
1946 se presento el computador ENIAC que
incorporaba unas 18000 válvulas de vacío.
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El transistor
• El transistor, inventado en 1948, podía realizar las
mismas tareas que las válvulas de vacío.
• Los transistores fueron usados por primera vez en
computadoras en 1956. Dichas computadoras eran
radicalmente más pequeñas, fiables y baratas que las
basadas en válvulas. Gracias a las mejoras en el
software que se produjeron casi al mismo tiempo,
estas máquinas eran también mucho más sencillas y
rápidas de programar y usar.

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Circuitos integrados
• El programa espacial americano precisaba de
máquinas que fueran aun más potentes y
pequeñas que las basadas en transistores, lo que
obligó a los investigadores a desarrollar una
tecnología que les permitiera empaquetar cientos
de estos transistores en un único circuito integrado
dentro un delgado chip de silicio.
• Hacia mediados de los 60, las computadoras
basadas en transistores fueron sustituidas por
otras más pequeñas y potentes construidas
alrededor de los nuevos circuitos integrados.
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Circuitos integrados
• Características:
Fiabilidad
Tamaño
VelocidadEficacia
Coste
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Ley de Moore
• En 1965, Gordon Moore, el presidente del
fabricante de chips Intel, predijo que la potencia de
un chip de silicio del mismo precio podría
duplicarse cada 18 meses durante al menos dos
décadas. En la actualidad, tres décadas más tarde,
su predicción se ha mostrado totalmente acertada.
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Cuarta generación: Microprocesadores
• La invención del primer microprocesador fue en
1971. El desarrollo del microprocesador por parte
de los ingenieros de Intel provocó cambios
radicales e inmediatos en el aspecto, potencia y
disponibilidad de las computadoras. Actualmente,
un sólo chip del tamaño de una uña puede
contener el equivalente a millones de transistores.
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Microcomputadoras
• La revolución de las microcomputadoras comenzó a
finales de los 70 cuando compañías como Apple,
Commodore y Tandy presentaron computadoras de
bajo coste y del tamaño de una máquina de escribir tan
potentes como los antiguos «armarios».
• Las PC (Computadoras personales), son en la
actualidad elementos comunes en oficinas, empresas,
domicilios particulares, escuelas, etc. Debido al
cumplimiento de la ley de Moore por parte de los
fabricantes de chips, las microcomputadoras han ido
ganando velocidad y potencia durante las dos últimas
décadas.
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La computación en la
actualidad2

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Computadoras en la actualidad
• En la actualidad, la gente trabaja con diferentes
dispositivos entre los que destacan:
• Mainframes y supercomputadoras.
• Servidores, estaciones de trabajo y PC.
• Computadoras portátiles.
• Computadoras incrustadas.
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Mainframes
• Antes de la revolución de las microcomputadoras,
la mayoría de la información que se procesaba era
realizada por mainframes, máquinas del tamaño
de una gran sala. En la actualidad, las empresas
importantes como bancos y líneas aéreas, siguen
usando este tipo de computadoras para trabajos
que impliquen grandes tareas de computación.
Pero los mainframes actuales son más pequeños y
baratos que sus predecesores.
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Supercomputadoras
• Los usuarios con necesidades que precisan de
análisis más potentes y rápidas utilizan las
supercomputadoras.
• Por ejemplo, la supercomputadora Blue Mountain
del Laboratorio Nacional Los Álamos del
Departamento de Energía de los Estados Unidos
puede llevar a cabo 1,6 billones de operaciones por
segundo. La máquina se emplea para simular
ensayos nucleares y realizar cálculos intensivos
para otros proyectos de investigación.
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Servidor
• Para aplicaciones que dan servicio a múltiples
usuarios, se emplea una computadora de gama
alta llamada servidor, una máquina diseñada para
ofrecer el software y otro tipo de recursos al resto
de computadoras conectadas a una red.
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Estaciones de trabajo
• La estación de trabajo, una computadora de
sobremesa de gama alta con gran potencia de
procesamiento, se emplea para aplicaciones
interactivas como el análisis de datos científicos a
gran escala.
• Algunos incluyen en este término a todas las
computadoras de escritorio y terminales. Los que
reservan el término para las máquinas de escritorio
más potentes admiten que la línea que separa las
estaciones de trabajo de las PC es muy difusa.
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Personal Computer
• Una PC moderna tiene total capacidad
para trabajar con procesadores de
texto, realizar operaciones contables,
jugar, disfrutar con música digital y
vídeo, etc.
• Una computadora personal, tal y como
su propio nombre indica, está casi
siempre dedicado a un único usuario.
Pero en otro contexto, PC puede
describir cualquier computadora
monousuario de propósito general.

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Computadoras portátiles
• Las primeras «portátiles» eran maletas de unos 9
kilos de peso con teclados plegables y pequeñas
televisiones que actuaban a modo de monitores.
En la actualidad, estas computadoras de
«equipaje» han sido sustituidas por los notebook
de pantalla plana y alimentados por baterías
ligeras.
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Computadoras incrustadas
• Las computadoras incrustadas mejoran todo tipo
de productos para el consumidor: relojes de
pulsera, juguetes, videojuegos, equipos de música,
grabadores de vídeo digital, etc. De hecho, más del
90 por ciento de los microprocesadores que se
fabrican en el mundo se encuentran ocultos dentro
de electrodomésticos comunes y aparatos
electrónicos.
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Computación e interconexión3
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Surgimiento de las redes
• Hoy en día podemos decir que el principio de los
años 90 fue el comienzo de la era de la
computación interpersonal.
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LAN – Local Area Network
• Las redes de área local ofrecía muchas ventajas.
Cuando las máquinas se agrupaban, podían
compartir recursos como dispositivos de
almacenamiento, impresoras e, incluso, capacidad
de procesamiento.
• Mediante una red, una única impresora de alta
velocidad podía dar servicio a toda una oficina.
Como premio añadido, la gente podía usar las
computadoras para enviar y recibir mensajes
electrónicos a través de las redes.
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WAN –Wide Area Network
• Las ventajas de la comunicación electrónica y la
compartición de recursos se vio multiplicada
cuando las redes más pequeñas se unieron en otras
de mayor tamaño. La aparición de la tecnología de
telecomunicación permitió que las WAN no
respetaran ni continentes ni océanos. Una
computadora remota podía conectarse con una
red a través de las líneas telefónicas estándar
usando un módem.

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Explosión del Internet
• Un grupo de científicos e ingenieros informáticos,
financiados por el Gobierno de los Estados Unidos,
construyó una red experimental llamada ARPANET
en 1969. Esta red fue la semilla que, más adelante,
dio vida a Internet: el grupo global de redes que
transformó radicalmente el modo en el que los
usuarios emplearían sus computadoras.
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Web
• Permite consultar información almacenada en
cualquier computadora de la red. Es el servicio mas
flexible, porque además de consultar información
permite también enviar datos. De esta manera, se
puede rellenar formularios oficiales para entregarlos a
través de Internet, comprar a distancia, etc.
• Cuando apareció el World Wide Web (www) facilito e
hizo más atractiva la utilización de la red,
implementando interacción de los usuarios a través de
la introducción del hipertexto, los gráficos, música,
videos, formularios, etc. En ocasiones se utiliza la
palabra Web como sinónimo de Internet.
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Correo electrónico
• El correo electrónico o e-mail, permite escribir,
guardar, enviar y recibir correo mediante sistemas
de comunicación electrónicos. Ha dejado el correo
tradicional en una posición prácticamente
marginal en lo que hace referencia a
comunicaciones personales. Más rápido y con un
costo independiente de la distancia a la que se
envíen los mensajes.
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Preguntas
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¿Qué hemos aprendido?
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Reflexionemos

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