El documento describe la importancia del ordenador en la ciencia y en otros ámbitos. Explica que el ordenador ha sido un motor clave que impulsa el desarrollo científico y tecnológico debido a su capacidad para procesar grandes volúmenes de datos y realizar cálculos complejos de manera rápida. También señala que el ordenador depende del software para realizar tareas útiles.
2. 1.1 La importancia del ordenador en la ciencia
Hoy día, nuestra sociedad depende para su existencia, tal
y como la conocemos, de una serie de desarrollos como la
electricidad, el teléfono, etc.
Nuestro estilo de vida se vería en gran medida afectado por la
ausencia de alguno de estos “inventos”. Sin embargo, no le
damos excesiva importancia y asumimos que son
tecnologías que “necesitamos” tener tanto para desarrollar
nuestra actividad laboral, de ocio, etc
3. Dejando de lado los efectos negativos que involucraría
hoy día la ausencia de los ordenadores, fijémonos en
los aspectos positivos y el papel tan destacado que ha
tenido el ordenador en nuestra cultura y en particular
en la ciencia.
Aunque estamos hablando de la importancia del
ordenador (como máquina) en la actualidad, no
debemos olvidar que un ordenador por sí mismo no es
capaz de realizar una tarea útil, a no ser que sea
correctamente instruido sobre las acciones que debe
realizar.
4. La importancia de la Informática, entendiendo esta como una
disciplina formada por el Hardware y el Software. Estos dos
términos de difícil traducción al castellano se refieren a la
parte física del ordenador (hardware) y a la parte lógica
(software) que provoca que el ordenador realice
determinadas tareas.
La informática ha sido, y aún hoy día continúa siendo, el
principal motor que impulsa el desarrollo de las ciencias y
la tecnología.
5. 1.2 Ámbitos científicos donde el ordenador es
imprescindible
En general, los ordenadores son útiles en aquellas tareas en
las que intervienen una serie de características, lo cual no
implica que no puedan ser utilizados aún cuando dichas
características no se encuentren presentes
6. Los ordenadores son especialmente útiles allí donde
sea necesario tratar con:
·Grandes volúmenes de datos
·Datos comunes
· Repetitividad
· Distribución de la información
· Cálculos complejos
· Gran velocidad de cálculo
7. Las alternativas u opciones son informaciones que
representan hechos, conocimientos o normas; de tal
manera que podamos utilizarlos en nuestros procesos
de decisión. En resumen la información es el producto
del trabajo realizado como son registrar, clasificar
ordenar, calcular, resumir y presentar los datos que se
generan en la actividad humana (política, económica,
administrativa, judicial, deportiva, etc.,..)
10. Dato.- Es todo hecho que es detectable, es la materia
prima de la información.
11. Proceso de datos.- Son actividades o secuencia
de pasos para convertir los datos en información
para la toma de decisiones.
Muchas de las actividades de la vida requieren un
proceso o una secuencia de pasos. Para usar un
programa del computador también se siguen pasos
o procedimientos.
12. Tipos de procesos.
-Procesos de datos manuales.- Es aquel que se apoya
en métodos e instrumentos tales como: máquinas de
escribir, máquinas de calcular, papel, tarjetas de
kardex, libros, gabeteros, etc. Es decir no responde a
un proceso automatizado y el hombre los realiza paso a
paso.
13. Tipos de procesos.
-Procesos de datos electrónicos.- Es aquel que está
apoyado por instrumentos que permiten la
automatización tales como: computadoras, discos
magnéticos, impresoras, fax, sistemas de
telecomunicaciones. De tal manera que los procesos
son más rápidos y precisos que el manual.
14. Información.- Es el resultado de los procesos de datos
vale decir que es una compilación o resumen de todos
los datos.
15. En consecuencia la ciencia que asiste en la
automatización de los procesos es la INFORMATICA.
La palabra informática resulta de la unión de las
palabras información y automática.
16. Definición de Informática.-
Es la ciencia que tiene por objeto la producción, el
manejo, el almacenamiento, la comunicación y la
transmisión de información, apoyada en equipos
electrónicos tales como computadores, líneas
telefónicas, modems, estaciones de microondas,
satélites, etc. Que posibilitan la automatización de
tareas con el objeto de servir de soporte para la toma
de decisiones.
17. Importancia y utilidad de la Informática en las demás
ciencias
Dentro de las diversas ciencias que existen, podríamos
enumerar miles de aplicaciones en las que el ordenador se
hace indispensable; como muestra enumeremos algunas:
Ciencias físicas e ingeniería: resolución de ecuaciones
diferenciales, integración numérica, simulación de
sistemas, optimización, control, …
18. Ciencias de la vida y médicas: diagnóstico médico,
desarrollo de nuevos medicamentos, …
Ciencias sociales y del comportamiento:
evaluación de encuestas, análisis estadísticos de
población, estudios de mercado, extrapolación de
resultados.
19. Ingeniería con ayuda del computador: CAD
(Computed Aided Design = Diseño asistido por
ordenador), CAM (Computer Aided Manufacturing)(
Fabricación asistida por ordenador), DCS (Distributed
Control System ) ( Sistema de control distribuido)
20. Historia del Ordenador
Desde los primeros tiempos de la humanidad, el
hombre ha sentido la necesidad de contar los objetos
que le rodean y realizar cálculos numéricos con ellos,
para lo cual ha ideado diferentes sistemas que
facilitaran estas tareas.
21. HISTORIA DEL PROCESAMIENTO
DE DATOS
Los primeros elementos
empleados para
contabilizar animales y/o
personas fueron
pequeñas piedras o
semillas, por falta de un
sistema de escritura .
* 3000 - 3500 AC Por los
Babilonios fue
descubierto el Ábaco
22. HISTORIA DEL PROCESAMIENTO
DE DATOS
1614 el escocés John Napier
desarrolló los logaritmos
(neperianos o naturales)
que permitieron reducir
complejas multiplicaciones
y divisiones en sumas y
restas.
* 1642 el matemático,
filósofo y físico francés Blas
Pascal desarrolla la
primera máquina de sumar
denominada “La Pascalina”
23. HISTORIA DEL PROCESAMIENTO
DE DATOS
1650 Patridge, basándose en
los descubrimientos de
Napier, inventó la Regla de
Cálculo
1671 Leibniz, perfecciona la
Pascalina, agregándole
capacidad de multiplicación,
división y raíces cúbicas
1805 el francés Joseph
Jacquard construyó un telar
automático que realizaba un
control sobre las agujas
tejedoras, utilizando tarjetas
perforadas
24. HISTORIA DEL PROCESAMIENTO
DE DATOS
1822 Charles Babbage, el
matemático inglés y
profesor de la
Universidad de
Cambridge diseño la
máquina de diferencias
25. HISTORIA DEL PROCESAMIENTO
DE DATOS
1854, el matemático inglés
George Boole desarrolló la
teoría de álgebra de Boole
1885 el norteamericano
Herman Hollerith
Construyó su Máquina
Censadora o Tabuladora
1895 Hollerith incluyó en
su máquina tabuladora la
operación de sumar con el
fin de utilizarla para la
contabilidad de los
Ferrocarriles
26. HISTORIA DEL PROCESAMIENTO
DE DATOS
1938 Atanasoff la primera
máquina de calcular digital
1940 y 1945 Eckert y
Mauchly construyeron la
primera computadora
electrónica ENIAC
1952 Neumann construyó
una máquina llamada
EDVAC
1951 se construyó UNIVAC
– I
27. HISTORIA DEL PROCESAMIENTO
DE DATOS
1937 Howard Aiken, de la
Universidad de Harvard,
desarrolla la idea de
Babbage junto con un
equipo de científicos de
su departamento e
ingenieros de IBM
construcción de una
calculadora numérica
Mark-I
28.
29. Primera generación
Son aquellas
computadoras a base de
bulbos, de las mas
famosas son la ENIAC
que fue terminado en
1946 y el UNIVAC que
fue la primera maquina
con la arquitectura Von
Neumann.
30. Segunda Generación
Esta tuvo un buen
aumento de potencia
gracias a un invento de
palos laboratorios Bell en
1948, el transistor,
además se aumento la
velocidad y se introdujo
el uso de las cintas
magnéticas que eran mas
rápidas que las tarjetas
perforadas
31. Tercera Generación
Esta generación tuvo el
cambio gracias a la
implementación de
circuitos integrados en
1952 y las memorias de
semiconductor en 1971
En esta generación varios
programas podían ser
cargados a la memoria y
cuando se realizaba una
operación los programas ya
no se detienen
32. Cuarta Generación
Es la generación en la
que se implementan los
microprocesadores los
cuales llevan integrados
miles de transistores con
lo cual se pueden
implementar funciones
mas complejas dando
mayor flexibilidad en la
modificación de
programas.
33. Quinta generación
Corresponde a la
popularización de las
computadoras
personales y interfaces
graficas e
implementación de
nuevas instrucciones,
comienza la era
multimedia y el internet.
34. Sexta Generación
Generación Actual en la
que las computadoras van
desde los Smartphone a
equipos de alto
rendimiento gracias a la
mejora en los procesos de
fabricación con lo que se
pueden realizar equipos
con funciones múltiples y
complejas gracias a la gran
potencia y el bajo consumo
energético que se tiene
35. Concepto de Computador
Es una máquina capaz de procesar y almacenar
información de acuerdo con las instrucciones
suministradas por un usuario, interrelacionándose sus
componentes esenciales que son el hardware y el
software.
36.
37. Mainframe
Son enormes
computadoras que
procesan la información a
velocidades que son de 100
a 10000 veces mayores, que
las computadoras
personales, estas
computadoras son usadas
en la NASA, FBI,
PENTAGONO y otras
instituciones
gubernamentales de
EEUU.
38. Mini Computadoras
De capacidades
intermedias entre una
maiframe y una PC
casera, usadas en las
empresas
transnacionales y en los
estudios de diseño
grafico y simulación
virtual de Hollywood
39. Computadoras Personales (PC)
Son aquellas que
tenemos en nuestras
casas o en las oficinas
trabajando en el proceso
de datos o en cafés
internets
40. Laptop o Notebook
Son las computadoras
usadas para trabajos donde
no se tenga que depender
de una conexión a una
toma de energía por su
autonomía de
funcionamiento con
baterías recargables y con
capacidades semejantes a
las PC´s y con tamaños
reducidos que caven en
pequeños maletines de
viaje
41.
42. Hardware
Son todas las partes físicas de
la computadora, es decir,
aquellos dispositivos que se
conectan entre sí para formar
una sola unidad de trabajo.
Las partes que componen al
hardware son: el monitor o
pantalla, teclado, ratón o
mouse, CPU, cables, discos,
impresoras y dispositivos
multimedia (parlantes,
audífonos, micrófono y otros
dispositivos).
43. Software
Componente lógico de
los computadores,
conjunto de programas
compuestos de
instrucciones que
posibilitan el trabajo con
el Hardware. Es la parte
intangible e inteligente
de los computadores. En
síntesis es el alma del
computador.
Notas del editor
Entrada: datos que vamos a introducir.
Proceso: es toda la gestión de esa información (manipulación y transformación de los datos) para la organización.
Salida: es el resultado que obtenemos.
Almacenamiento: donde guardamos la información y podemos recuperarla en cualquier momento. La información almacenada debe mantenerse mediante un proceso de actualización.
Retroalimentación: hay casos en que la entrada de información puede ser la salida de otro. Hay que tener en cuenta si existen fallos en el sistema (tiene que detectarlos). Es la salida que se utiliza para efectuar cambios en actividades de entrada o procesamiento. Debe evaluarse.
* Los primeros elementos empleados para contabilizar animales y/o personas fueron pequeñas piedras o semillas, por falta de un sistema de escritura .* 3000 - 3500 AC Por los Babilonios fue descubierto el Ábaco, constituyó el primer dispositivo manual de cálculo. Servía para representar números en el sistema decimal y contar, permitiendo realizar operaciones aritméticas sencillas. Consta de un marco de madera dividido en dos partes, contiene una serie de varillas verticales que corresponden cada una a un dígito o cifra. En la parte inferior de cada varilla hay cinco discos denominados cuentas, en la superior 2 discos denominados quintas.* 2600 AC apareció el ábaco chino, denominado Suan–Pan. Y en forma similar nació en Japón otro modelo de ábaco que se denominó Soroban.
* 1614 el escocés John Napier desarrolló los logaritmos (neperianos o naturales) que permitieron reducir complejas multiplicaciones y divisiones en sumas y restas.* 1642 el matemático, filósofo y físico francés Blas Pascal desarrolla la primera máquina de sumar denominada “La Pascalina” o Máquina aritmética de Pascal que realizaba cálculos de 8 dígitos. A base de ruedas dentadas que simulaba el funcionamiento del ábaco. Realizaba operaciones de sumas y restas mostrando el resultado por una serie de ventanilla.
* 1650 Patridge, basándose en los descubrimientos de Napier, inventó la Regla de Cálculo, pequeña regla deslizante sobre una base fija en la que figuraban diversas escalas para la realización de determinadas operaciones. Este dispositivo de cálculo ha sido muy utilizado hasta los años ´60 cuando las calculadoras electrónicas constituyeron su mejor sustituto.* 1671 Leibniz, perfecciona la Pascalina, agregándole capacidad de multiplicación, división y raíces cúbicas y en 1679 crea y presenta el modo aritmético binario basado en ceros y unos, el cual se emplearía siglos más tarde para estandarizar la simbología utilizada para procesar la información en las computadoras.* 1805 el francés Joseph Jacquard construyó un telar automático que realizaba un control sobre las agujas tejedoras, utilizando tarjetas perforadas que contenían los datos para el control de las figuras y dibujos a tejer. El telar de Jacquard se considera como la primera máquina mecánica programada.
* 1822 Charles Babbage, el matemático inglés y profesor de la Universidad de Cambridge diseño la máquina de diferencias o Diferencial, basada en fundamentos mecánicos con ruedas dentadas, su aplicación más importante fueron la resolución de funciones y la obtención de tablas de dichas funciones (ej. x2) Fue la primera máquina de uso específico.1833 el mismo Charles Babbage diseño su segunda máquina, denominada Máquina Analítica, capaz de realizar todas las operaciones matemáticas y con posibilidades de ser programable por medio de tarjetas de cartón perforado. Con esta máquina Babbage consiguió definir los fundamentos teóricos de las computadoras actuales. Por esta máquina y su estructura, Babbage es considerado actualmente como el padre de la Informática. Ada Byron (condesa, hija del famoso poeta Lord Byron) fue la primera persona que realizó programas para la máquina analítica de Babbage, de tal forma ha sido considerada como la primera programadora de la historia.
* 1854, el matemático inglés George Boole desarrolló la teoría de álgebra de Boole, que permitió a sus sucesores el desarrollo matemático del álgebra binaria y con ella la representación de circuitos lógicos, llamada “Teoría de los circuitos lógicos”.* 1885 el norteamericano y funcionario de la oficina del censo de EE UU Herman Hollerith vio como se tardaban 10 años en realizar el censo anual de su país y observó que la mayoría de las preguntas tenían como respuesta un sí o un no, lo que hizo idear una tarjeta perforada para contener la información. Construyó su Máquina Censadora o Tabuladora que fue capaz de reducir el trabajo manual a la tercera parte, el censo de 1890 tardó sólo 3 años.* 1895 Hollerith incluyó en su máquina tabuladora la operación de sumar con el fin de utilizarla para la contabilidad de los Ferrocarriles Centrales de Nueva York. Fue la primera aplicación comercial y lo introdujo en el mundo de los negocios .
* * 1938 Atanasoff (profesor de la Universidad de Iowa) y Berry construyeron una máquina electrónica que operaba en binario, fue la primera máquina de calcular digital.* 1940 y 1945 Eckert y Mauchly construyeron a petición del Ministerio de Defensa de los EE UU., la primera computadora electrónica ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator)* 1944 Neumann desarrolló la idea de una computadora donde los programas se podían modificar.* 1952 Neumann construyó una máquina llamada EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer).* 1951 se construyó UNIVAC – I (por los creadores de la ENIAC) la primera computadora creada en serie. Y luego MANIAC I, MANIAC II y la UNIVAV II.
* 1896 se funda la empresa Tabulating Machines Company, la cual se fusionó con otras empresas en el año 1924.* 1924 se crea IBM International Business Machines.* 1937 Howard Aiken, de la Universidad de Harvard, desarrolla la idea de Babbage junto con un equipo de científicos de su departamento e ingenieros de IBM, dando como resultado la construcción de una calculadora numérica basada en el uso de relés electromagnéticos, ruedas dentadas y embragues electromecánicos, configurando la primera computadora electromecánica. Más conocida como Mark-I
Primera Generación (1951-1958)
En esta generación había una gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos. Esta generación abarco la década de los cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las siguientes características:
· Usaban tubos al vacío para procesar información.
· Usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas.
· Usaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas.
· Eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas.
· Se comenzó a utilizar el sistema binario para representar los datos.
En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de 10,000 dólares).
La computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales.
Segunda Generación (1958-1964)
En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo. Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester. Algunas computadoras se programaban con cinta perforadas y otras por medio de cableado en un tablero.
Características de está generación:
· Usaban transistores para procesar información.
· Los transistores eran más rápidos, pequeños y más confiables que los tubos al vacío.
· 200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo al vacío.
· Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones. cantidad de calor y eran sumamente lentas.
· Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación.
· Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente accsesibles.
· Se usaban en aplicaciones de sistemas de reservaciones de líneas aéreas, control del tráfico aéreo y simulaciones de propósito general.
· La marina de los Estados Unidos desarrolla el primer simulador de vuelo, "Whirlwind I".
· Surgieron las minicomputadoras y los terminales a distancia.
· Se comenzó a disminuir el tamaño de las computadoras.
Tercera Generación (1964-1971)
La tercera generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes. El ordenador IBM-360 dominó las ventas de la tercera generación de ordenadores desde su presentación en 1965. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primer miniordenador.
Características de está generación:
· Se desarrollaron circuitos integrados para procesar información.
· Se desarrollaron los "chips" para almacenar y procesar la información. Un "chip" es una pieza de silicio que contiene los componentes electrónicos en miniatura llamados semiconductores.
· Los circuitos integrados recuerdan los datos, ya que almacenan la información como cargas eléctricas.
· Surge la multiprogramación.
· Las computadoras pueden llevar a cabo ambas tareas de procesamiento o análisis matemáticos.
· Emerge la industria del "software".
· Se desarrollan las minicomputadoras IBM 360 y DEC PDP-1.
· Otra vez las computadoras se tornan más pequeñas, más ligeras y más eficientes.
· Consumían menos electricidad, por lo tanto, generaban menos calor.
Cuarta Generación (1971-1988)
Aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada "revolución informática".
Características de está generación:
· Se desarrolló el microprocesador.
· Se colocan más circuitos dentro de un "chip".
· "LSI - Large Scale Integration circuit".
· "VLSI - Very Large Scale Integration circuit".
· Cada "chip" puede hacer diferentes tareas.
· Un "chip" sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad de aritmética/lógica. El tercer componente, la memoria primaria, es operado por otros "chips".
· Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de "chips" de silicio.
· Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC.
· Se desarrollan las supercomputadoras.
Quinta Generación (1983 al presente)
En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.
Japón lanzó en 1983 el llamado "programa de la quinta generación de computadoras", con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden resumirse de la siguiente manera:
· Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC.
· Se desarrollan las supercomputadoras.
· Cada "chip" puede hacer diferentes tareas.
· Un "chip" sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad de aritmética/lógica. El tercer componente, la memoria primaria, es operado por otros "chips".
· Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de "chips" de silicio.
· Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC.
· Se desarrollan las supercomputadoras.
La sexta generación se podría llamar a la era de las computadoras inteligentes basadas en redes neuronales artificiales o "cerebros artificiales". Serían computadoras que utilizarían superconductores como materia-prima para sus procesadores, lo cual permitirían no malgastar electricidad en calor debido a su nula resistencia, ganando performance y economizando energía. La ganancia de performance sería de aproximadamente 30 veces la de un procesador de misma frecuencia que utilice metales comunes.
Todo esto está en pleno desarrollo, por el momento las únicas novedades han sido el uso de procesadores en paralelo, o sea, la división de tareas en múltiples unidades de procesamiento operando simultáneamente. Otra novedad es la incorporación de chips de procesadores especializados en las tareas de vídeo y sonido.