Entendemos por TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN les operaciones que les personas hacemos con la información. Estas operaciones pueden ser muy variadas, por ejemplo:
- Lectura, escritura, copia, traducción, transmisión...
- Ordenación, clasificación, comparación, archivo...
- Cálculo, análisis, síntesis...
Por otra parte este tratamiento de la información, omnipresente en todas las actividades humanas, lo podemos realizar nosotros directamente o con la ayuda de determinados instrumentos y máquinas: máquinas de escribir, calculadoras, computadoras...
Evolución histórica del tratamiento de la información. La manera de realizar el tratamiento de la información ha evolucionado a lo largo del tiempo. Actualmente podemos distinguir tres tipos de tratamiento:
- Tratamiento manual: Uso que realizamos directamente las personas. A menudo utilizamos herramientas simples (lápiz, ábaco...).
- Tratamiento mecánico: se realiza con máquinas (calculadora, máquina de escribir...) que necesitan una atención continua. Una de las primeras máquinas de este tipo fue la imprenta ( Gutemberg , XV)
- Tratamiento automático: se realiza con las computadoras, máquinas automáticas que procesan la información siguiendo las instrucciones de un programa. Con la invención de las computadoras a mediados del siglo XX surge la informática.
La INFORMÁTICA (computer science) es la ciencia que busca la máxima eficiencia y economía en el tratamiento de la información mediante la utilización de unas máquinas automáticas concretas, las computadoras. Cada actividad humana utiliza un determinado tipo de información y necesita tratarla de manera específica:
- Un comerciante trabaja con productos, precios, clientes...
- Un arquitecto manipula fórmulas, planos...
- Un estudiante trabaja con textos, problemas, ejercicios...
En cada caso la informática busca el sistema de información que facilite el trabajo de las personas.
Los sistemas informáticos de los que se ocupa la Informática están integrados por el conjunto de máquinas, programas informáticos y técnicas de trabajo que se utilizan para procesar unos datos concretos. Siempre contempla tres fases:
PC (Personal Computer)
Una PC (computer) Es un conjunto de máquinas, intercomunicadas entre sí, capaces de realizar un tratamiento automático de la información siguiendo las instrucciones de un programa.
Por Tanto, las computadoras no son unos aparatos simples, están integrados por un conjunto de máquinas y dispositivos que trabajan de manera sincronizada para procesar automáticamente la información. El conjunto de elementos físicos que integran una computadora se denomina HARDWARE.
Además requieren unos programas que indiquen el tipo de tratamiento que han de realizar a la información. Los programas que usen las computadoras se denominan SOFTWARE.
Tipos de computadoras. Según su capacidad de memoria y la velocidad con la que procesan la información las computadoras se clasifican en tres grupos:
- GRANDES COMPUTADORAS (main frames). Computadoras de grandes dimensiones que gestionan grandes volúmenes de información a alta velocidad y pueden servir simultáneamente a muchos usuarios. Los usan las grandes empresas y centros de búsqueda.
- MINI COMPUTADORAS. Tienen una capacidad y una velocidad de trabajo alta pero menor que los main frames. Su volumen y el número de posibles usuarios también es menor.
- MICROCOMPUTADORAS. Pequeños computadoras generalmente utilizados por un único usuario, pero con buena capacidad de trabajo y velocidad de proceso. Dentro de este grupo están las computadoras personales.
Evolución histórica de las computadoras. Los últimos 50 años, y debido al vertiginoso desarrollo de la microelectrónica, el tamaño y el precio de las computadoras no ha dejado de bajar, mientras aumentan continuamente su fiabilidad, su rapidez y sus prestaciones en general. Las principales etapas de esta evolución han sido las siguientes:
- Precursores de las computadoras. La aparición de las computadoras no ha sido un hecho que se halla producido de repente; a lo largo del tiempo encontramos diversas máquinas mecánicas que intentan facilitar la realización de los cálculos y automatizar algunos trabajos: la sumadora de Pascal (XV), la calculadora de Leibniz (XVII), la máquina analítica de Babbage (XIX), la clasificadora de fichas perforadas de Hollerit (XIX)...
- Computadoras electromecánicos. En el año 1944, Howard Aiken (EE.UU) construyó MARK-1, el primer calculador programable. Se programaba mediante la conexión de clavijas externas, era enorme y poco fiable... pero inicia la era de las computadoras.
- Computadoras de válvulas electrónicas (1946). Enormes computadoras que usaban fichas perforadas para la toma de los datos y de los programas. El primer de estas computadoras fue el ENIAC (Eckert y Mauchly, EE.UU), un prototipo con finalidad científica y militar, a partir del cual se construyeron otros modelos con un planteamiento más comercial.
- Computadoras transistorizados (1956). Grandes Computadoras con muchos terminales que usaban fichas perforadas y cintas magnéticas para entrar datos y archivar los resultados.
- Computadoras a base de circuitos integrados (1965). Eran ya minicomputadoras que solían utilizar teclado y pantalla y almacenaban la información en discos magnéticos como el IBM 360 y el UNIVAC 90.
- Computadoras a base de un microprocesador (1971). Permitieron reducir más el tamaño de todos las computadoras y especialmente en la producción de pequeños y potentes microcomputadoras como las computadoras personales.
Características de los computadoras. Las computadoras son máquinas automáticas que realizan un tratamiento de la información (cálculo, copia, ordenación...) siguiendo las instrucciones de unos programas y sin necesidad de una continua intervención humana. Entre sus características podemos destacar:
- Son programables. Ejecutan las instrucciones que reciben a través de un programa.
- Versatilidad. Podemos realizar diversos trabajos: escribir cartas, dibujar planos, controlar otras máquinas, explicar una lección, jugar a ajedrez...
- Interactividad. Mantienen diálogos con los sus usuarios y actúan en función de sus ordenes y acciones.
- Capacidad d e almacenar. Almacenan grandes cantidades de información en unos discos muy pequeños.
- Rapidez. Hacen los trabajos con más rapidez que las personas... Y no suelen equivocarse.
Los elementos físicos de las computadoras, se designan con el nombre genérico de HARDWARE y se agrupan en
- La unidad central, que procesa la información.
- los periféricos, a través de los cuales entra la información a la computadora y éste comunica los resultados de su proceso a los usuarios.
LA UNIDAD CENTRAL
La UNIDAD CENTRAL (Central Unit) almacena y ejecuta los programas que le introducimos en la memoria y controla el funcionamiento general de una computadora. Su potencia viene determinada por los siguientes factores:
- La capacidad de memoria.
- La rapidez en procesar datos.
- Los periféricos que puede controlar.
Debido a la naturaleza dicotómica de las computadoras, integrados básicamente por circuitos biestables (que sólo son capaces de conocer la existencia o la ausencia de electricidad o magnetismo en ellos), la Unidad Central sólo puede procesar la información que se presente en un lenguaje binario, es decir, atomizada en bits. Por eso cualquier carácter: letra, dígito, signo... que introducimos en la computadora, por ejemplo desde el teclado, será transformado en un byte (tira de bits) antes de ser transmitido a la Unidad Central. De esta manera la computadora trabajará internamente con bytes y sólo cuando tenga que presentar un resultado al usuario los convertirá nuevamente en caracteres visualizables a través de la pantalla o la impresora .
Los dispositivos que integran la Unidad Central son:
- Memoria interna (o memoria principal) Es donde se almacenan los programas que se están ejecutando y los datos relacionados con ellos. Se puede diferenciar:
- Memoria ROM. Contiene programas y datos indispensables para la computadora y que el usuario no puede modificar.
- Memoria RAM. Es una memoria volátil donde se sitúan los programas y los datos con los que es trabaja. Según su ubicación distinguimos entre memoria convencional, alta y extendida
- Memoria de configuración . También Uso una memoria volátil pero conserva su contenido alimentada por una batería. Almacena parámetros de configuración, la hora y la fecha .
La memoria nos la podemos imaginar como una gran parrilla de celdas ordenadas donde cada carácter almacenado, transformado en byte, ocupa una de estas celdas. Estas celdas se llaman registros de memoria y tienen un número de orden que constituye se dirección.
La capacidad de memoria de una computadora ve determinada por los registros que tiene, es decir, por los bytes que puede almacenar. Para medirla se utilizan las unidades:
- Kilobytes = 1.024 bytes (se consideran 1.000 bytes)
- Megabytes = 1.000 Kbytes
- Gigabytes = 1.000 Mbytes = 1.000.000 Kbytes
- Terabytes = 1.000 Gbytes = 1.000.000 Mbytes .
- Unidad central de proceso (Central Processing Unit, CPU) incorpora la Unidad Aritmético-Lógica (UAL) y está integrada generalmente por un microprocesador y es la que ejecuta los programas y controla el funcionamiento de todo el sistema.
Las principales cualidades de una Unidad Central han de ser la fiabilidad y la rapidez. Esta última dependerá de los bits que pueda procesar el microprocesador simultáneamente en sus registros y de la frecuencia del su reloj interno. Las computadoras actuales pueden trabajar a una frecuencia superior a 2 Ghz
- Controlador de periféricos. Es el encargado de controlar el funcionamiento de los periféricos que están conectados a la Unidad Central de la computadora: teclado, pantalla, impresora, módems, periféricos de almacenamiento ...
Los periféricos se conectan a la Unidad Central por unos lugares que ésta tiene preparados al efecto y que se denominan puertos, conectores, ranuras de expansión:
- Los bus son las líneas a través de las cuales es comunican entre sí los elementos internos de la Unidad Central. Se distinguen tres tipos de bus:
- Bus de datos: disponen de 8, 16 o 32 hilos en paralelo a través de los cuales transportan los caracteres que integran los programas y los datos.
- Bus de direcciones: transportan números que representan a direcciones de memoria. Acostumbran a tener 20 o 32 hilos.
- Bus de control: transportan señales de control .
LOS PERIFÉRICOS E INTERFICIES DE COMUNICACIÓN
A través de ellos se comunica la Unidad Central de la computadora, que en definitiva es la que procesa la información, con los usuarios de las computadoras. Distinguimos diversos tipos de periféricos:
- Los periféricos de entrada (input devices) permiten introducir datos y programas a la computadora. Los más usuales son:
- El TECLADO (keyboard) Es el principal periférico de entrada de información a la computadora. Acostumbra a tener un eco de pantalla, todo y que los caracteres son almacenados provisionalmente en un buffer de teclado y no entren directamente a la memoria. Suele tener 102 teclas. Las teclas alfanuméricas están dispuestas como en las máquinas de escribir y además incluye otras teclas funcionales:
- RETURN: bacía el buffer del teclado y introduce en la memoria de trabajo los caracteres que hemos escrito.
- SUPR, BACKSPACE: Borran caracteres.
- CAPS LOCK: Activa o desactiva las mayúsculas.
- SHIFT: Si se pulsa conjuntamente con una tecla de doble significado escribe el carácter superior de la tecla ; si es pulsa con una tecla alfabética actúa como CAPS LOCK.
- ALT, CTRL: se pulsa conjuntamente con otras teclas para obtener diversos resultados.
- Las flechas del cursor: en determinados programas permiten mover el cursor por la pantalla .
- El RATÓN- (mouse) Es un pequeño dispositivo que al arrastrarlo sobre la mesa en una dirección determinada desplaza el cursor sobre la pantalla en la misma dirección. Dispone de un botón que podemos usar para dar diversas órdenes a la computadora. Los ratones más extendidos son:
- El ratón Macintosh de un botón
- Los compatibles Microsoft, de dos botones
- Los compatibles Mouse Systems, de tres botones.
También hay ratones de bola que nos permiten desplazar el cursor al mover directamente una bola que a menudo está ubicada en el mismo teclado.
- La TABLETA GRÁFICA consiste en una tabla especial que reconoce el desplazamiento de un lápiz magnético por su superficie; el grafismo que trazamos aparece en la pantalla y se introduce en la memoria de la comutadora. Se utiliza mucho en trabajos de delineación, diseño gráfico...
- EL ESCÁNER Es un dispositivo que permite introducir directamente dibujos o fotografías en las computadoras. Podemos distinguir dos tipos:
- Escaners de sobremesa: tienen un funcionamiento parecido al de un fotocopiadora, sólo hace falta colocar la imagen original en el escaner y hacer los ajustamientos oportunos para que se genere una copia de la imagen en la pantalla.
- Escaners manuales: es desplazan poco a poco por encima de la imagen original y la van reproduciendo en la pantalla.
Muchos escaners disponen de la función OCR, que les permite comportarse como un lector de caracteres ópticos .
- El LECTOR DE CARACTERES ÓPTICOS OCR (Optic Characters Read) identifica caracteres (letras, números, signos...) escritos a lápiz o tinta en determinados impresos, cuestionarios..., y los introduce en la computadora. Ahorran mucho trabajo de teclear datos ya que permiten que la computadora lea directamente los caracteres de los documentos originales. Actualmente muchos escaners disponen de programas específicos que los permiten realizar esta función OCR.
- El LECTOR DE BARRAS interpreta los códigos de barras con los que se codifican determinadas informaciones. Los códigos de barras son muy utilizados en el comercio para identificar los productos y facilitar después su distribución y venta ya que los lectores de barras ahorran el trabajo de teclear precios y códigos en la computadora cuando se despachan los productos.
- El MICRÓFONO. Cuando una computadora dispone de placa de sonido, el MICRÓFONO permite introducir voz y música que la Unidad Central podrá procesar (reproducirla, modificarla, archivarla...). Con programas de identificación de voz la computadora puede interpretar las órdenes verbales que se introducen desde un micrófono y hasta escribir textos en el dictado.
- La CÁMARA DE VÍDEO. Cuando una computadora dispone de placa de vídeo, puede capturar imágenes en movimiento mediante una CÁMARA DE VÍDEO o a través de un magnetoscopio y procesarlas (reproducirlas, modificarlas, archivarlas...)
Hay programas que permiten realizar la edición y el montaje de un vídeo a través de la computadora, que se encarga de controlar los diversos aparatos videográficos (magnetoscopios, cámaras) y sonoros (equipos musicales) que intervienen en el proceso y también facilita la generación de textos y efectos especiales.
- La PANTALLA TÁCTIL (touch screen) Es una pantalla, que mediante un contacto táctil sobre su superficie, permite la entrada de datos y órdenes a la computadora. Este contacto también se puede realizar con lápiz y otras herramientas.Actualmente hay pantallas táctiles que pueden instalarse sobre una pantalla normal.
- El CONVERTIDOR ANALÓGICO-DIGITAL convierte las señales analógicas de un termómetro o un amperímetro en señales digitales (dígitos) y las introduce en la computadora para que sean procesadas. Resulta muy útil para controlar automáticamente procesos industriales. Por ejemplo: detectar y corregir excesos de temperatura en una caldera.
- Los periféricos de salida (otput devices) presentan al usuario los resultados que obtiene la computadora al procesar información. Los más usuales son:
- La PANTALLA o MONITOR (display) funciona conectada a un adaptador gráfico (tarjeta gráfica) situada en la caja de la computadora. El sistema adaptador-pantalla puede ser:
- Con tubo de rayos catódicos
- De cristal líquido LCD (como las pantallas extraplanas de las computadoras portátiles).
Las prestaciones gráficas de las pantallas de las computadoras han evolucionado mucho en los últimos años:
- Los primeros sistemas gráficos CGA (Color Graphics Adapter) tenían poca definición: 320 * 200 pixels y trabajaban con un máximo de 4 colores.
- Más tarde los sistemas VGA ofrecieron 640 * 480 pixels con 16 colores.
- Actualmente tenemos los sistemas super VGA con resoluciones mínimas de 1024 * 768 pixels y que utilizan desde 256 a millones de colores .
Las pantallas de calidad tienen sistemas de protección contra los reflejos, la electricidad estática y las radiaciones electromagnéticas. Todo y así, no es conveniente trabajar mucho tiempo con la vista concentrada en la pantalla.
- La IMPRESORA (printer) permite presentar la información que proporciona la computadora en formato papel. Generalmente se conecta a la Unidad Central de la computadora a través de un puerto paralelo y se configura mediante unos microinterruptores (DIP) que lleva incorporados. Sus cualidades más apreciadas son:
- Velocidad. Se mide en caracteres por segundo(cps) o en páginas por minuto (ppm).
- Tipo de letra: calidad, juegos de caracteres, colores...
- Amplitud y gestión del papel: tracción (papel continuo) o fricción.
- Posibilidad de programación.
- Buffer de impresión. Si puede almacenar mucha información, nos permite usar la computadora para hacer otros trabajos mientras va imprimiendo.
Según la manera en que se realiza la impresión podemos distinguir diversos tipos de impresoras:
- IMPRESORAS DE CONTACTO: imprimen al golpear una matriz sobre una cinta entintada y el papel y permiten sacar copias simultáneas. Pueden ser:
- de bola o margarita: Su matriz es una bola o margarita que contiene todos los caracteres imprimibles; son lentas y no permiten reproducir gráficos, pero proporcionan un escrito de calidad.
- de agujas: Sólo disponen de una matriz de agujas donde se forman los caracteres a medida que se han de imprimir, son más rápidas pero la escritura es de menos calidad. .
- IMPRESORAS LÁSER: ofrecen gran rapidez y calidad y permiten la combinación de gráficos, imágenes digitalizadas y textos en la misma página. La impresión se realiza página a página como una fotocopiadora y disponen de una serie de comandos que permiten mejorar sus prestaciones (uno de ellos es el lenguaje POSTSCRIPT).
- IMPRESORAS DE INYECCIÓN DE TINTA (ink jet bubbe): escriben al proyectar tinta a través de una matriz con orificios que reproducen los caracteres al imprimir; proporcionan una buena calidad y pueden imprimir en color.
- IMPRESORAS TÉRMICAS: imprimen térmicamente sobre un papel especial; dan poca calidad y al papel es caro .
- El TRAZADOR (plotter) Es una impresora especializada en trazar planos y gráficos. Puede realizar su trabajo en hojas de grandes dimensiones y utiliza diversos colores.
- Los ALTAVOCES. Cuando una computadora dispone de placa de sonido, los ALTAVOCES permiten escuchar música y voces de calidad con la computadora. Resultan indispensables para aprovechar las prestaciones sonoras de los programas multimedia.
- El SINTETIZADOR DE VOZ transforma señales digitales en señales audibles; permite que la computadora hable. Hay sintetizadores de voz especiales que leen libros y permiten un fácil control de avance y retroceso de párrafo y páginas. Resultan muy útiles para los ciegos.
- El CONVERTIDOR DIGITAL-ANALÓGICO convierte las señales digitales que proporciona el ordenado en señales analógicas (continuas) con las que se pueden controlar dispositivos de esta naturaleza. Con estos convertidores se pueden controlar robots, tortugas...
- Periféricos de almacenamiento. Los PERIFÉRICOS DE ALMACENAMIENTO (memorias masivas auxiliares) son memorias permanentes (no volátiles) que actúan como un almacén auxiliar de la memoria de la computadora. En ellas se puede guardar (escribir) la información que no se va a utilizar inmediatamente y recuperarla (leerla) cuando sea preciso.
Las informaciones se almacenan en unos paquetes denominados ficheros o archivos que permanecen grabados en un soporte magnético óptico después de la conexión de la computadora. Los periféricos de almacenamiento están conectados a la Unidad central a través de una placa controladora. Sus principales cualidades son:
- Gran capacidad de almacenamiento
- Alta fiabilidad en las operaciones de lectura y escritura
- Alta velocidad de acceso a la información grabada.
Las unidades de almacenamiento externo más utilizadas son:
- Las UNIDADES DE DISCO FLEXIBLE (floppy disk) son unos dispositivos de lectura y escritura de información que trabajan con unos discos transportables elaborados con un plástico flexible recubierto por una sustancia magnética. Tienen un acceso directo a la información que se almacena en las dos caras, pero antes de utilizarlos es necesario realizar una operación de formateo que proporcione una estructura al disco. Los discos flexibles más utilizados han sido:
- discos de 5 1/4: con una capacidad de 360 K. (doble densidad) o 1'2 M. (alta densidad). EN DESUSO.
- discos de 3 1/2: con una capacidad de 720 K. (doble densidad) o 1'4 M. (alta densidad) .
- Las UNIDADES DE FIJO o disco duro (hard disk) son unos dispositivos de lectura y escritura de información que operan con unos discos magnéticos rígidos situados en su interior. Igual que los discos flexibles tienen un acceso directo a la información y se necesita realizar un formateo antes de usarlos. Son más rápidos y fiables que los discos flexibles y pueden almacenar más de 1 Gbytes. Actualmente han salido al mercado unas unidades de disco duro removibles que pueden ser transportadas fácilmente de una computadora a otra.
- Las UNIDADES DE CD-ROM o DVD son dispositivos que leen la información almacenada sobre disco ópticos.
Los CD-ROM, unos discos similares a los compact-disc que se utilizan en audio y que mediante la tecnología láser pueden contener gran cantidad de información (más de 600M). Las unidades de CD-ROM convencionales sólo pueden leer la información que tienen los CD-ROM; no pueden escribir más datos ni borrar su contenido. No obstante también hay unidades grabadoras que permiten la grabación (una única vez) de discos CD-ROM .
Los lectores DVD (Digital Video Disk) además de leer los discos convencionales de CD-ROM y audio, pueden leer los nuevos discos DVD de 17 G.
- Las UNIDADES DE CINTA MAGNÉTICA (datacartridge) son unidades de lectura y escritura de información sobre cintas magnéticas. A diferencia de las unidades de disco, las unidades de cinta magnética tienen un acceso secuencial a la información, de manera que son mucho más lentas.
- Periféricos de comunicación. Las unidades de comunicación son dispositivos que facilitan el intercambio de información (programas , datos...) entre dos o más computadoras distantes. Entre ellos están:
- Los MÓDEMS (moduladores-demoduladores) son periféricos que permiten la conexión de la computadora a la línea telefónica para la transmisión de programas y datos. Modulan la información digital que emite la computadora emisora para que pueda viajar por la línea telefónica y, al otro lado de la línea, demodula los mensajes y los convierte en señales digitales comprensibles para la computadora receptora. Hay dos tipos de módem:
- Modems externos: que se conectan directamente a un puerto serie de la Unidad Central de la computadora.
- Modems internos, montados sobre una placa que se coloca dentro de la computadora.
Las principales cualidades de un módem han de ser la fiabilidad y la velocidad de la transmisión. Actualmente hay módems con velocidades de 56'6 Kbits por segundo.
Para poder trabajar con los entornos gráficos de la red Internet es necesario disponer de un módem que trabaje a una velocidad de 14.400 o superior. La velocidad de las transmisiones depende en gran medida de las características de la línea telefónica. Las líneas de fibra óptica proporcionan la máxima velocidad de transmisión.
- Las TARJETAS ADAPTADORAS RDSI o ADSL. Si se dispone de una línea telefónica digital RDSI o conexión ADSL, entonces en vez de un módem será necesario instalar en un puerto PCI de la computadora una tarjeta adaptadora RDSI o un adaptador ADSL
- La TARJETA DE CONEXIÓN A REDES (Local Area Network). Permite la interconexión de las computadoras formando redes que facilitan el intercambio de información y la compartición de recursos (impresoras, discos duros...). Una de las más utilizadas en Ethernet.
- Los MULTIPLEXORES permiten que una misma línea de comunicación transporte mensajes emitidos por diversos computadoras. Una de las aplicaciones de los multiplexores es la conexión de diversos computadoras a una misma impresora. También se usan en las redes locales.
- Las interficies de comunicación. Las interfícies de comunicación son cables y dispositivos mediante los cuales la Unidad Central se comunica con sus periféricos a través del enlace de sus respectivos puertos. Distinguimos:
- Conexiones tipo paralelo: disponen de un mínimo de 8 hilos dedicados a transportar la información byte a byte. La más usual es el tipo CENTRÓNICOS (de 36 vías), utilizado generalmente por la impresora.
- Conexiones tipo serie: tienen un único hilo dedicado al transporte de información, de manera que los bytes tienen que ser transportados divididos en bits, en 8 emisiones sucesivas. Es por tanto más lento, pero por líneas largas resulta más económico. La más usual es el tipo RS-232 (de 25 vías), utilizado por la pantalla y los módems.
- Conexiones tipo USB, que además de permitir la conexión de los periféricos con la computadora en marcha, los configuran automáticamente.
- Las ranuras de expansión: son unos zócalos que se encuentran en la placa base y permiten la introducción de las tarjetas que han de controlar a los periféricos. Las hay de diverso tipo: AGP para la tarjeta gráfica, PCI (de 32 bits), ISA (de 16 bits)...
EL SOFTWARE
Denominamos software a los elementos lógicos de las computadoras, es decir, los programas que utilizan las computadoras. Los programas que hacen funcionar las computadoras no tienen una naturaleza física. Aunque que es pueden trasladar a diferentes soportes (disco, cinta, papel...) su naturaleza es sólo lógica, son simples listados que indican a la computadora como ha de realizar determinados trabajos. El proceso para la elaboración de un programa es muy laborioso e incluye las siguientes etapas:
- Estudio del problema o trabajo que queremos que resuelva la computadora, análisis y determinación de las partes en que se puede descomponer.
- Elaboración del algoritmo del programa, es decir, descripción detallada (en cualquier lenguaje) de las acciones que la computadora ha de ejecutar para realizar el trabajo.
- Elaboración del programa: traducción del algoritmo a un lenguaje que pueda entender la computadora .
Podemos distinguir varios tipos de programas :
- Los lenguajes de programación. Son los lenguajes que se utilizan para escribir programas, es decir, para programar. Podemos distinguir tres tipos:
- Lenguajes de nivel máquina: Sólo usan signos 0 y 1. Resulta muy lento y complicado programar con ellos.
- Lenguajes ensambladores (assembler): más fáciles que los anteriores ya que usan códigos nemotécnicos.
- Lenguajes de alto nivel: son lenguajes próximos a nuestro lenguaje habitual. Facilitan la programación. Los lenguajes de alto nivel más utilizados son:
- FORTRAN (FORmula TRANslation). Lenguaje adecuado a trabajos científicos a partir del 1954.
- COBOL. Muy utilizado en el mundo empresarial a partir del 1959, especialmente para realizar trabajos administrativos.
- BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code). Creado el año 1965 por Kemeny y Kurtz (USA), Es un lenguaje de uso general muy fácil de usar, el más difundido entre los microcomputadoras. La versión VISUAL BASIC (Microsoft) permite programar en Windows .
- PASCAL. Concebido por el suizo Niklaus Wirth y difundido a partir de 1971, Es un lenguaje de programación estructurado de uso general. Resultan especialmente potentes y manejables las versiones TURBO PASCAL (Borland).
- LOGO. Nace en el año 1971 de la mano de Seymor Papert (discípulo del psicólogo suizo Jean Piaget ). Es un lenguaje muy útil en el ámbito educativo ja que permite al alumno aprender activamente con la computadora mediante la construcción y exploración de micromonos, el más conocido de los cuales es el micromundo de la tortuga.
- C. Lenguaje estructurado de uso general, parecido al PASCAL, que asegura la transportabilidad de los programas entre computadoras diferentes.
- Toolbook: es un lenguaje de autor que facilita la programación en los entornos WINDOWS y MAC SYSTEM . Permite realizar programas multimedia y hipertext.
PROLOG (PROgraming in LOGic). A diferencia de los anteriores, que son lenguajes procedimentales, PROLOG pertenece al grupo de los lenguajes declarativos. Se utiliza mucho en el campo de la Inteligencia Artificial.
Como las computadoras sólo entienden el lenguaje máquina, cuando se programa con ensambladores o lenguajes de alto nivel es necesario usar programas traductores que traduzcan el programa acabado a lenguaje máquina .
- Los sistemas operativos (operating systems) son un conjunto de programas informáticos que se encargan de la comunicación entre la Unidad Central y sus periféricos (teclado, pantalla, unidades de disco...) y nos permiten controlar la computadora. Este control se realiza mediante una serie de comandos que ordenan acciones como: ver el contenido de un disco, borrar la pantalla, copiar discos... Según el número de terminales de la computadora distinguimos:
- Sistemas operativos monousuarios: sólo permiten el trabajo de un único usuario delante de la computadora, como el MS/DOS, WINDOWS
- Sistemas operativos multiusuarios: permiten el trabajo simultáneo de diversos usuarios en terminales diferentes, como el UNIX y el XENIX .
Si consideramos los trabajos que la computadora puede procesar a la vez podemos distinguir dos tipos de SISTEMAS OPERATIVOS:
- Sistemas operativos monoproceso, que hacen los trabajos sucesivamente, uno detrás del otro, como el MS/DOS.
- Sistemas operativos multiproceso, que permiten hacer a la computadora diversos trabajos en paralelo a la vez, como por ejemplo los sistemas: OS/2 y WINDOWS .
Los sistemas operativos que se han utilizado más en las computadoras personales han sido:
- MS/DOS. El sistema operativo MS/DOS actualmente ya en desuso. Algunos de sus comandos son los siguientes:
- DIR: muestra los ficheros y directorios que contiene un disco.
- FORMAT: realiza el formateo de los discos.
- DISKCOPY: realiza una copia completa de un disquete.
- COPY: copia algunos ficheros de un disco.
- MD: permite crear nuevos directorios en el disco.
- CD: permite enviar de directorios.
- ERASE: elimina ficheros del disco .
- MAC OS/SYSTEM. Es el sistema operativo de las computadoras Macintosh. Su entorno de trabajo ha sido siempre un modelo en cuanto a facilidad de uso. Sus principales elementos son los mismos de WINDOWS.
- WINDOWS. El sistema operativo WINDOWS, es el más extendido actualmente en todo el mundo. Actúa como un sistema operativo que mejora las prestaciones ofrecidas por el sistema operativo MS/DOS y ofrece un entorno de trabajo más intuitivo y amigable. Sus principales elementos son:
- Menús: a través de los cuales se seleccionan las acciones a realizar.
- Ventanas (windows): espacios donde se muestra la información y se realizan los trabajos.
- Iconos: con los que se representan las acciones que se pueden realizar y los programas disponibles
Todos los programas disponibles que funcionan con el sistema WINDOWS acostumbran a tener una estructura de menús similar, de manera que se facilita su aprendizaje .
- LINUX. Sistema operativo gratuito, que se va extendiendo lentamente.
- Aplicaciones de uso general. Las APLICACIONES DE USO GENERAL (también llamadas aplicaciones horizontales o software de base) son programas que resultan de utilidad en el desarrollo de muchas actividades humanas diferentes. Los más utilizados son:
- Los PROCESADORES DE TEXTOS (Word processing) son programas que facilitan la edición de textos, cartas, documentos... Actualmente el más utilizado es el Microsoft Word. Con la ayuda de una impresora convierten a la computadora en una potente y sofisticada máquina de escribir que, entre otras funciones permite:
- Justificar automáticamente márgenes.
- Borrar, corregir y añadir frases a cualquier lugar de un documento.
- Almacenar los documentos en el disco y sacar copias.
- Hacer una corrección ortográfica.
- Editar cartas personalizadas.
- Los GESTORES DE BASES DE DATOS se usan para la creación, modificación y archivo de documentos y fiches sobre muy diversos temas, y permiten la búsqueda, clasificación y listado de las informaciones. Podemos distinguir dos tipos de bases de datos:
- B.D. Documentales, especializadas en la gestión de grandes volúmenes de información documental: resúmenes de libros, artículos de periódicos... Por ejemplo el programa MICROQUESTEL.
- B.D. relacionales, especializadas en la gestión de información muy estructurada en campos: fichas, cuadres de doble entrada... Por ejemplo los programas: DBASE, File Maker y Microsoft Access.
- Los HOJAS DE CÁLCULO son programas especializados en hacer cálculos matemáticos. Agilizan los trabajos que requieren muchas operaciones numéricas como los estudios provisionales, el manejo de modelos... Así resultarán útiles para la elaboración y actualización de presupuestos, en los estudios estadísticos, etc. Actualmente las más utilizadas son LOTUS 1-2-3 y Microsoft Excel
- Los EDITORES GRÁFICOS son programas (Microsoft Paint, Photoshop...) que facilitan la elaboración de gráficos y dibujos:
- Gráficos geométricos.
- Dibujos artísticos.
- Gráficos estadísticos: diagramas de barras, histogramas, diagramas de sectores, pictogramas...
- Los PROGRAMAS DE COMUNICACIONES son programas especializados en transmitir ficheros, gestionar el correo electrónico o navegar por las redes telemáticas.
- Aplicaciones específicas. Las APLICACIONES ESPECÍFICAS (también llamadas aplicaciones verticales) son programas que se utilizan exclusivamente en unas actividades muy concretas:
- Contabilidad y gestión comercial
- Diseño gráfico y arquitectura
- Fabricación asistida
- Educación
- Gestión de centros educativos
- Juegos
GLOSARIO
ACCESO DIRECTO: Se dice que una unidad de almacenamiento de información es de ACCESO DIRECTO (random access) cuando puede recuperar cualquier información directamente, sin necesidad de leer el contenido de la unidad desde el principio.
Cuando se conoce el nombre de un fichero se puede recuperar inmediatamente con independencia del lugar del disco donde se almacenó. Las unidades de disco son de acceso directo.
ACCESO SECUENCIAL: Se dice que una unidad de almacenamiento de información es de ACCESO SECUENCIAL cuando para recuperar cualquiera información necesita leer el contenido de la unidad desde el principio.
Cuando se conoce el nombre de un fichero para recuperarlo es necesario leer los ficheros en el mismo orden en el que se fueron grabando hasta encontrar el que buscamos. Las unidades de cinta tienen acceso secuencial.
AIKEN: HOWARD AIKEN. Profesor de la Universitat de Harward (EE.UU). En el año 1944 construyó la primera computadora, un calculador a base de relés que llamaron MARK-1.
ALGORITMOS: Los ALGORITMOS indican las acciones que se deben ejecutar para realizar un trabajo determinado.
BABBAGE: CHARLES BABBAGE. Ingeniero inglés y profesor en la Universidad de Cambridge (Reino Unido). Diseñó la "Máquina analítica", capaz de hacer cualquier cálculo matemático, pero no la construyó. Sus bases científicas eran próximas a las de las computadoras actuales. Colaboraba con él Ada Augusta, hija del escritor romántico Lord Byron.
BITS: Un BIT (contracción de Binary digIT) es la parte más pequeña de información que es capaz de procesar una computadora. Representa la existencia o ausencia de la electricidad o magnetismo en un punto determinado. Se representa mediante un 0 o un 1.
BUFFER: Un BUFFER es una pequeña memoria que tienen algunos periféricos donde almacenan provisionalmente la información que reciben antes de pasarla en bloque a la memoria de la computadora o de transformarla.
BYTE: Un BYTE es un conjunto de bits, habitualmente 8. Cada carácter que se introduce en una computadora se convierte en un byte siguiendo las equivalencias de un código, generalmente el código ASCII.
El código ASCII (American Standard Code for Information Interchange) establece una equivalencia entre cada carácter que podemos usar y una serie de 7 o 8 bits. Por ejemplo:
carácter...........byte equivalente
A....................0100 0001
B....................0100 0010
C....................0100 0011
D....................0100 0100
CURSOR: El CURSOR es un punto intermitente que aparece en la pantalla y nos indica el lugar donde estamos escribiendo.
CHIP: Un CHIP (chip) es una pieza de metal o cerámica que contiene un circuito integrado (conjunto de circuitos electrónicos miniaturizados).
DATOS: Entendemos por DATOS la información que introducimos en la computadora para ser procesada. Por ejemplo los nombres y las direcciones de los socios de un club, con las que elaboramos un fichero informatizado que nos facilitará la gestión de las cuotas anuales y la emisión de listados.
DIRECTORIOS: En informática los DIRECTORIOS (o carpetas) son los espacios en que se divide un disco para facilitar el almacenamiento de los archivos. Cada directorio puede tener subdirectorios. El directorio principal de un disco se llama DIRECTORIO RAÍZ.
ECO DE PANTALLA: El eco de pantalla se produce cuando todo lo que tecleamos o la descripción de las operaciones que realiza la compuradora aparecen inmediatamente escritas en la pantalla. Al trabajar con el sistema operativo MS/DOS el eco de pantalla se puede desconectar mediante la instrucción: ECHO OFF
FICHEROS: En informática se denomina FICHERO a todo el conjunto de información (programas o datos) que la computadora almacena en un disco o cinta de manera diferenciada.Todos los ficheros se identifican, y así se diferencian los unos de los otros, por un NOMBRE y, opcionalmente, una EXTENSIÓN.
Por ejemplo, un nombre de fichero podría ser: GEOGRAFI.DOC. El NOMBRE necesariamente ha de empezar con una letra (en el sistema MSDOS debía tener un máximo de 8 caracteres); la EXTENSIÓN, separada del nombre por un punto, tendrá un máximo de 3 caracteres. Con la extensión se acostumbra a indicar el tipo de fichero..
FORMATEO: El FORMATEO es una operación que se realiza en los discos que usan las computadoras para almacenar información y que consiste en organizarlos internamente mediante la grabación de unas pistas concéntricas y unos sectores que actuarán como ejes coordenados y servirán de referencia al registrar la información y recuperarla posteriormente.
GUTEMBERG: JOHAN GUTEMBERG. Alemán. Inventor de la imprenta, que constituye la primera máquina diseñada para realizar un tratamiento mecánico de la información. Usó su invento para imprimir la Biblia.
HOLLERIT: HERMAN HOLLERIT. Técnico de una oficina del censo de los Estados Unidos. Creó una máquina que mediante la utilización de unas fichas perforadas permitía clasificar rápidamente gran cantidad de datos. Mas tarde fue uno de los fundadores de la empresa IBM (International Business Machines).
INFORMACIÓN: Entendemos por INFORMACIÓN cualquier manifestación (ya sea visual, auditiva, táctil...) de un conjunto de conocimientos. Por ejemplo:
- Una noticia que escuchamos por la radio.
- Una lección que resumimos.
- Una señal de trafico que advierte un peligro.
- Una fórmula que usamos en un problema.
La información se representa mediante conjuntos de símbolos, que pueden ser de diferente naturaleza:
- Textuales o numéricos, como las letras y números que usamos al escribir.
- Sonoros, como los fonemas, las notas musicales...
- Cromáticos, como los colores de los semáforos.
- Gestuales, como los que usamos para hacer mímica.
- Táctiles, como el código Braille.
INTELIGENCIA ARTIFICIAL: La INTELIGENCIA ARTIFICIAL Es una rama de la Informática que pretende desarrollar programas en los que la computadora desarrolle conductas típicas de los seres inteligentes.
KBYTES: El KILOBYTE (Kbyte) Es una unidad que se utiliza para medir la memoria de las computadoras y la capacidad de los discos. Se considera que equivale 1.000 bytes aunque su verdadero valor son 1.024 (2 elevado a 10) bytes.
LEIBNIZ: GOTTFRIED LEIBNIZ. Filósofo y científico alemán del siglo XVII. Va construyó una máquina calculadora capaz de hacer las cuatro operaciones aritméticas básicas: sumar. restar, multiplicar y dividir.
LENGUAJE DE AUTOR: Los LENGUAJES DE AUTOR son lenguajes de programación de muy alto nivel dirigidos a facilitar la elaboración de programas informáticos a personas con pocos conocimientos informáticos.
Generalmente utilizan unas pocas instrucciones cada una de las cuales resuelve una parte del programa (sistema de menús, diseño de las pantallas...) de manera que disminuyan el grado de libertad del programador.
LENGUAJE DECLARATIVO: Los LENGUAJES DECLARATIVOS explican a la computadora QUÉ ha de hacer y le proporcionan unes reglas que puede usar, pero sin determinar exactamente COMO y CUANDO las tiene que aplicar.
LENGUAJE PROCEDIMENTAL: Los LENGUAJES PROCEDIMENTALES expresan detalladamente las instrucciones que es necesario seguir para realizar un trabajo.
MÁQUINAS AUTOMÁTICAS: Máquinas que trabajan sin necesitar la continua presencia y control de las personas. A través de un programa se indica a la máquina lo que queremos que haga. Ejemplos: las lavadoras automáticas, las computadoras.
MBYTES: El MEGABYTE (Mbyte) Es una unidad que se utiliza para medir la memoria de las computadoras y la capacidad de los discos. Se considera que equivale a 1.000 Kbytes, Es decir, un millón de bytes.
MEMORIA RAM: La MEMORIA RAM (Random Acces Memory). Está integrada por uno o más chips y se utiliza como memoria de trabajo donde podemos guardar o borrar nuestros programas y datos.
Se trata de una memoria volátil (al desconectar la computadora se borra todo su contenido) de manera que si tenemos almacenada alguna información importante hemos de salvarla (guardar-la) en un disco antes de desconectar el aparato.
MEMORIA ROM: La MEMORIA ROM (Read Only Memory) consiste en un chip que tiene gravados una serie de programas y datos indispensables para funcionamiento de la computadora: sistema de autoarranque, control del hardware básico, diagnóstico... Esta información normalmente no puede ser modificada por el usuario de la computadora y se conserva permanentemente.
Cada vez que se conecta la computadora, al pasar la corriente eléctrica por este circuito se genera una copia de estos programas en la memoria de trabajo o memoria RAM de la computadora y son ejecutados.
MEMORIA VOLÁTIL: Se Denominan MEMORIAS VOLÁTILES las memorias que pierden su contenido cada vez que se desconecta la computadora. Por tanto si tenemos almacenada alguna información importante en una memoria volátil es necesario que la salvemos en un disco antes de desconectar el aparato.
MEMORIA: La MEMORIA Es el lugar donde la computadora almacena los programas y las datos que está utilizando. Las computadoras sólo pueden procesar inmediatamente la información que tienen en su memoria. Per eso, cuando deseamos ejecutar un programa, hemos de cargarlo (almacenarlo) previamente en la memoria.
MICROMUNDO DE LA TORTUGA: El MICROMUNDO DE LA TORTUGA Es un de los entornos de trabajo que ofrece el lenguaje LOGO. En este entorno los alumnos, escribiendo órdenes simples, pueden dirigir el movimiento de un cursor (que tiene forma de tortuga) por la pantalla y ver el rastro que deja en su movimiento. Las órdenes son del tipo: avanza, retrocede, gira a la derecha x grados, gira a la izquierda x grados...
MICROPROCESADOR: Un microprocesador Es un chip programable, un circuito integrado electrónico que por sí solo constituye la Unidad Central de una computadora. Aún constituyendo el "cerebro" de una computadora puede ser más pequeño que una caja de cerillas.
MICRORRUPTORES: Los MICRORRUPTORES (DIP) son unos pequeños interruptores mediante los cuales se configuran las impresoras para adaptarlas a las características de las computadoras.
MULTIMEDIA: Se llaman MULTIMEDIA los equipos informáticos y los programas que pueden gestionar todo tipo de información audiovisual: textos, voz, dibujos, fotografías, vídeos, animaciones, música...
COMPUTADORAS PERSONALES: Las COMPUTADORAS PERSONALES son microcomputadoras de uso general que por sus altas prestaciones de trabajo, reducido volumen y bajo precio se han introducido en casi todas las empresas y en buena parte de las casas particulares. El primer computador personal fue el IBM-PC (1981) y poco después se comercializó también el MACINTOSH de la casa APPLE.
PASCAL: BLAS PASCAL. Filósofo y científico francés del siglo XV. construyó una sumadora mecánica utilizando la técnica de las ruedas dentadas de los relojes.
PERIFÉRICOS: Los PERIFÉRICOS son los elementos mediante los cuales la computadora se comunica con el exterior. A través de ellos recibe programas y datos, presenta los resultados obtenidos, almacenados información en soportes permanentes (no volátiles) y se comunica con otros computadoras.
PIAGET: JEAN PIAGET (1896-1980). Biólogo y psicólogo suizo. Estructurador de la psicología genética, profundizó en el tema del génesis y el desarrollo de los procesos cognitivos.
PIXELS: Los PIXELS (picture cell) son los puntos en los que se puede considerar dividida la pantalla gráfica de una computadora y que este puede tratar de manera individualizada. Cuantos más puntos pueda representar una pantalla mayor será la definición de los caracteres y gráficos que visualizados.
PROGRAMAS: Los PROGRAMAS (programs) son algoritmos escritos en un lenguaje que la computadora entiende. Consisten en listas de instrucciones que indican a la computadora como ha de hacer determinados trabajos. Los programas es llaman genéricamente software.
PUERTO: Los PUERTOS son los canales de comunicación por donde se establece el contacto y el intercambio de información entre la Unidad central y los periféricos.
REDES LOCALES: Una RED LOCAL (Local Area network, LAN) Es una conexión entre diversos computadoras próximos que facilita el intercambio de información entre ellos y el uso compartido de algunos periféricos.
REGISTROS DE TRABAJO: Los REGISTROS DE TRABAJO son espacios auxiliares de memoria a los cuales se accede muy rápidamente y que la Unidad Central utiliza para guardar momentáneamente información. Suelen tener un nombre: acumulador, contador...
RELOJ INTERNO: Todos las computadoras tienen un reloj interno que marca el ritmo con el que se ejecutan las instrucciones de los programas. Cuanto más alta sea su frecuencia (que es mide en Megahertz, Mhz), mayor será la velocidad de proceso de la computadora.
SEÑALES ANALÓGICAS: Una SEÑAL ANALÓGICA Es una señal que puede variar de manera continua. Entre dos valores próximos siempre se pueden considerar valores intermedios. La temperatura que registra un termómetro de mercurio proporciona señales analógicas.
SEÑALES DIGITALES: Una SEÑAL DIGITAL Es una señal que sólo puede variar de manera discreta. Entre dos valores consecutivos no puede haber ningún valor intermedio. Un reloj digital proporciona señales digitales.
SISTEMA INFORMÁTICO: Entendemos por SISTEMA NFORMÁTICO el conjunto de máquinas, programas informáticos y técnicas de trabajo que se utilizan para procesar unos datos concretos. Siempre contempla tres fases:
- Captura de datos, recogida de la información a tratar.
- Proceso de estos datos: hacer cálculos, clasificar, traducir...
- Obtención de unos resultados, que se presentan a los usuarios o se almacenan.
TELEMÁTICA: La TELEMÁTICA Es la ciencia que estudia la comunicación entre computadoras distantes.
TRADUCTORES: Los TRADUCTORES son programas que traducen software escrito en un lenguaje de alto nivel a código máquina. Según la manera como hacen la traducción podemos distinguir dos tipo de traductores:
- Compiladores, Traducen de una vez todo el programa y lo almacenan en un disco para su posterior ejecución. Generan una copia ejecutable de los programas fuente, que se graban con extensión .COMO o .EXE.
- Intérpretes. Van traduciendo el programa línea a línea durante su ejecución a medida que la computadora lo necesita. Como almacenan ninguna copia en lenguaje máquina, cada vez que queremos volver a ejecutar el programa es necesario usar nuevamente el intérprete.
UNIDAD ARITMÉTICA Y LÓGICA (UAL): La UNIDAD ARITMÉTICA Y LÓGICA (UAL) realiza las operaciones lógicas y aritméticas de los programas. Contiene un reloj interno que marca el ritmo con el que se ejecutan las instrucciones de los programas. Cuanto más alta sea su frecuencia (que se mide en Megahertz, Mhz), mayor será la velocidad de proceso de la computadora.
UNIDAD DE CONTROL: La UNIDAD DE CONTROL controla le ejecución de los programas y el funcionamiento general de todo el sistema. Algunos computadoras disponen de un segundo microprocesador, el coprocesador matemático, para hacer algunas de estas tareas. En estos casos la velocidad de proceso de la computadora aumenta considerablemente.
