INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA

1.  Definición de informática

           Es el término resultante de la contracción de los vocablos INFORmación y autoMÁTICA.

Se define como el conjunto de conocimientos científicos y técnicos que hacen posible el procesamiento automático de los datos, mediante el uso de computadores, para producir información útil y significativa para el usuario.

2. ¿Qué es un sistema informático?

Es el conjunto que resulta de la integración de cuatro elementos: Hardware, Software, Datos y Personas.

Estos cuatro elementos se relacionan haciendo posible el procesamiento automático de los datos, a través de ordenadores, para producir información útil.

3.  ¿Qué es un ordenador?

Es una máquina compuesta de elementos físicos (hardware), capaz de realizar una gran variedad de trabajos a gran velocidad y con gran precisión.

4.  Evolución histórica de los ordenadores

-        Primera generación

     Comenzó más o menos sobre el año 1945 y se caracterizaba por los tubos de vacío.

      Su aplicación era científica y militar, con una programación basada en el lenguaje máquina.

       El proceso de almacenamiento se realizaba en tarjetas y cintas perforadas.

       Un ejemplo fue el ordenador UNIVAC I.

 

-        Segunda generación

     Fue por el año 1959 y se caracterizaba por los transistores.

     Su aplicación era científica, militar, administrativa y de gestión con una programación en lenguaje de alto nivel.

     El proceso de almacenamiento se realizaba con Tambores y Cintas Magnéticas.

     Un ejemplo fue el ordenador HONEYWELL 400.

-        Tercera generación

      Fue por el año 1964 y se caracterizaba por los circuitos integrados.

      Su aplicación, al igual que la segunda generación, era científica, militar, administrativa y de gestión con una programación en lenguaje de alto nivel con una mayor facilidad de uso y desarrollo, reduciéndose el consumo de energía y el tamaño de los ordenadores y dispositivos. Su tecnología al ser más avanzada llegaba a más empresas e instituciones.

      Un ejemplo fue el ordenador IBM 360.

-        Cuarta generación

     Comienza en el año 1971, caracterizándose por los circuitos altamente integrados (VLSI – Very Large Scale Integragion).

     El Dr. Ted Hoff reunió todos los elementos de un procesador en un solo chip de silicón, que medía un poco más de una pulgada (Intel 4004).

     La evolución y minimización se acentúa y los ordenadores empiezan a entrar en los hogares.

 

5. Clasificación de los ordenadores según su tamaño y capacidad de procesamiento

       Se clasifican en Supercomputador, Mainframe, Minicomputador, Estación de Trabajo y Computador Personal.

     - Supercomputador

        Es el ordenador más rápido y de costo más elevado. Se usan para aplicaciones especializadas que requieren enormes cantidades de cálculos matemáticos.

        Su aplicación se especializa principalmente en la predicción del clima, investigación en energía nuclear, viajes espaciales…

Si hay que ejecutar un único programa a velocidades muy altas, el Supercomputador es el ordenador adecuado.

     -  Mainframe

       Es un ordenador de gran tamaño y costo elevado, que soporta cientos o hasta miles de usuarios trabajando simultáneamente, además de múltiples programas ejecutándose simultáneamente.

Si hay que ejecutar muchos programas simultáneamente a velocidades razonables, el Mainframe es el ordenador adecuado.

 

     - Minicomputador

       Es un ordenador de tamaño y costo medio, que soporta desde cuatro a doscientos usuarios trabajando simultáneamente y también múltiples programas ejecutándose simultáneamente.

       El Minicomputador se asemeja mucho al mainframe más pequeño.

     -  Estación de trabajo

       Es un tipo especial de ordenador que se usa para aplicaciones de ingeniería (CAD/CAM), publishing, desarrollo de software y otras aplicaciones que requieran poder moderado de cómputo y alta capacidad gráfica.

        Están diseñadas para soportar un único usuario, aunque generalmente se conectan en red.

  

   -  Computador Personal

       Son ordenadores de cuarta generación, pequeños y de costo relativamente bajo, diseñados para ser usados por un único usuario.

Aparecieron por primera vez en la década de los 70s, como consecuencia del uso de circuitos altamente integrados (VLSI).

Los ordenadores personales pertenecen a la cuarta generación.

       El computador personal y la Estación de Trabajo cada vez son más parecidos a medida que avanza la tecnología, porque la capacidad de procesamiento de los ordenadores personales más sofisticados, equivale a la de estaciones de trabajo de bajo poder.

     

6.  DATOS

         -  ¿Qué son los datos?

       Son símbolos que representan hechos, condiciones, situaciones o valores necesarios para generar información.

         -  Tipos de datos

        Los datos pueden ser numéricos, alfabéticos, audiovisuales y físicos.

         -  ¿Qué es la información?

        Es el resultado de transformar o procesar datos. Esta transformación de los datos en información se lleva a cabo mediante operaciones aritméticas (sumar, restar, multiplicar, dividir, etc.) y/o lógicas (ordenar, comparar, etc.)

         -  Representación de los datos

         La representación de los datos se hace mediante los sistemas de numeración decimal, binario, octal y hexadecimal.

·         Sistema de numeración decimal

Es un sistema en Base 10 que utiliza diez dígitos para representar cualquier cifra (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

Un ejemplo sería:

El número 348 es un dato representado en sistema de numeración decimal que se construye:

3 x 10²+ 4 x 10¹+ 8x10⁰ = 300 + 40 + 8 = 348

·         Sistema de numeración binario

      Es un sistema en Base 2, utiliza dos dígitos para representar cualquier cifra (0, 1).

Un ejemplo sería:

El número 110101 es un dato representado en sistema de numeración binario y lo vamos a pasar a decimal

                 110101 = 1 x 2⁵+ 1 x 2⁴+ 0 x 2³+ 1 x 2²+ 0 x 2¹+ 1 x 2⁰ = 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 53 decimal

 

También podemos realizar el proceso inverso:

    El número 53 en sistema decimal equivale a 53 / 2 = 26 ------------ Resto: 1

26 / 2 = 13 ----------- Resto: 0

13 / 2 = 6 ------------- Resto: 1

6 / 2 = 3 -------------- Resto: 0

3 / 2 = 1 -------------- Resto: 1

1 / 2 = 0 -------------- Resto: 1

Esta operación nos da el número binario 110101. 

·         Sistema de numeración octal

      Es un sistema en Base 8, que utiliza ocho dígitos para representar cualquier cifra (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).

·         Sistema de numeración hexadecimal

      Es un sistema en Base 16, que utiliza dieciséis dígitos para representar cualquier cifra(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F).

Los datos viajan, se procesan y se almacenan en los ordenadores a través de impulsos eléctricos, que se representan por dos estados, apagado o encendido (1 o 0).

      -   Representación de los datos

Las unidades de medida para la representación de los datos son bit y bytes.

-          Bit: Es la mínima unidad de información que viaja y se almacena en un ordenador.

Cada bit representa un impulso eléctrico (1 ó 0).

-          Byte: Es un grupo de 8 bits que el ordenador utiliza para representar cada símbolo o carácter que conocemos.

Con un byte, el ordenador puede representar 256 símbolos o caracteres diferentes.

Ejemplo: Para representar el número 348 ¿Cuántos Bytes necesita nuestra computadora?

El número está compuesto por 3 dígitos => Necesitamos 3 bytes

00000011 = 3          ;              00000100 = 4      ;              00001000 = 8                    

El sistema de medición para almacenamiento de datos se fundamenta en:

v  Un Byte como medida base.

v  1024 (2¹⁰) como factor multiplicador para el incremento.

v  Los prefijos: Kilo, Mega, Giga, Tera, etc.

v  1 KiloByte = 1024 Bytes

v   1 MegaByte = 1024 KiloBytes = 1024 x 1024 Bytes

v   1 GigaByte = 1024 MegaBytes = 1024 x 1024 KiloBytes …

     7.  Representación de caracteres

           A cada símbolo se le asigna un valor en código binario. Los código más usados son ASCII y Unicode.

           El código ASCII usa un Byte para cada carácter. Hay 256 caracteres (códigos del 0 al 255) y cinco categorías de caracteres:

• Caracteres alfabéticos (a, b..., z, A, B...) 
• Caracteres numéricos (0,1,2,..,9)
• Caracteres especiales (signos puntuación, ¿ ? ¡ ! \|@)
• Caracteres de control (órdenes como pitido, fin de página, etc...)
• Caracteres expandidos (ñ ç á à € & µ Ø ß ü ...)

                Algunos códigos ASCII:

• 0-31: caracteres de control
• 32: espacio en blanco
• 48-57: dígitos del 0 al 9
• 65-90: A-Z
• 97-122: a-z
• 128-255: código ASCII extendido, cambia con la aplicación
• 164 y 165: ñ y Ñ

     8.   Representación de números enteros

·         Enteros sin signo se hace directamente en base 2.

·         Enteros con signo, el primer bit es el signo (0 = positivo; 1 = negativo)

·         El rango de representación depende de la longitud de la palabra.

·         La longitud de la palabra es el espacio reservado para almacenar un dato en memoria.

·         Enteros cortos, se hace con 2 bytes (16 bits y el rango está entre -32768 y 32767)

·         Enteros largos, se hace con 4 bytes (32 bits y el rango está entre -2.147.483.648 y 2.147.483.647)

     

     9.  Representación de números reales

         Se representan en formato exponencial. La Mantisa y exponente se almacenan en

Binario (Mantisa x 2^esxponente).

         Ejemplo;   Con 6 bytes (48 bits):

-         1 bit para el signo de la mantisa.

-         39 bits para la mantisa

-         8 bits para el exponente

         El exponente determina el rango de representación y la Mantisa el límite de precisión.