Ingenieria

1. INTRODUCCIÓN A LAS CIENCIAS DE LA
COMPUTACIÓN
Computación
Semana 1

2. Propósito
✔Identifica su situación actual y la organización de la
asignatura, además las partes físicas y lógicas de un
computador.
✔

3. Agenda del día
Evolución de la computación
3
1
La computación en la actualidad
4
2
Computación e interconexión
4
3

4. Evolución de la computación
1

5. 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.

6. 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.

7. 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

8. 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.

10. 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.

11. La computadora
• 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.

12. 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.

13. 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.

14. Colossus
• 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.

15. 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».

16. Atanasoff-Berry Computer

17. 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.

18. Mark I

19. 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.

20. ENIAC – UNIVAC I

21. 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:
1. Válvulas de vacío.
2. Transistor.
3. Circuitos integrados.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. Circuitos integrados
•Características:
Fiabilidad
Tamaño
Velocidad
Eficacia
Coste

26. ✔ Fiabilidad: Las máquinas construidas con circuitos integrados eran menos
propensas a los fallos que sus predecesoras, ya que los chips podían ser
verificados rigurosamente antes de su instalación.
✔ Tamaño: Un solo chip podía sustituir a una placa con cientos o miles de
transistores, lo que permitía una reducción considerable del tamaño de las
máquinas.
✔ Velocidad: Como la electricidad tenía que recorrer menores distancias,
estas máquinas eran considerablemente más veloces que sus
predecesoras.
✔ Eficiencia: Ya que los chips eran tan pequeños, necesitaban menos
energía eléctrica. Como resultado de ello, generaban menos calor.
✔ Coste: Las técnicas de producción en masa hicieron posible la fabricación
de chips baratos.

27. 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, cuatro
décadas más tarde, su predicción se ha mostrado
totalmente acertada.

28. 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.

29. 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.

31. La computación en la actualidad
2

32. 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.

33. 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.

35. 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.

37. 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.

38. 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.

39. 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.

40. 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.

41. 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.

42. Computación e interconexión
3

43. 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.

44. 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.

46. 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.

48. 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.

49. 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.

50. 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.

52. Preguntas

53. ¿Qué hemos aprendido?