Tema 24. Apartados 1 al 2.2 inclusive INFORMÁTICA


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1 Tema 24 Apartados 1 al 2.2 inclusive INFORMÁTICA 1

2 TEMA 1 Introducción a la informática El término informática proviene de la unión de dos palabras: Información y automática. Término acuñado por el francés Philippe Dreyfus en Definición de la RAE: Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático y racional de la información por medio de ordenadores. La informática nace de la idea de ayudar en trabajos rutinarios y repetitivos, generalmente de cálculo y de gestión. Una máquina puede realizarlos más rápido, aunque bajo la supervisión del hombre. Es la ciencia que estudia el tratamiento automático de la información mediante el uso de ordenadores e incluye además, la teoría, el diseño y la fabricación de éstos. 2

3 TEMA 1 Introducción a la informática La informática se sustenta en el álgebra de Boole, el cual, mediante un "sistema de numeración" BINARIO, en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (O y 1). El ordenador (o computadora, del latín computare: calcular) es una máquina electrónica dotada de una memoria de gran capacidad y de métodos de tratamientos de la información, que puede resolver problemas aritméticos y lógicos gracias a la utilización automática de programas almacenados en ella. 3

4 TEMA 1.1 Fases del tratamiento de la información 4

5 TEMA 1.1 Funciones y fases de un proceso de datos Fase de entrada.- El usuario introduce al ordenador las instrucciones y datos necesarios, a través de los dispositivos de entrada: periféricos de entrada Fase de Cálculo o proceso.- A partir de los datos introducidos, se lleva a cabo el trabajo mediante un conjunto de instrucciones que resuelven el problema (cálculos y operaciones). Se realizan en la CPU, unidad de proceso del ordenador, y se depositan en la memoria central. Fase de Salida.- Los datos resultantes se muestran al exterior por medio de algún periféricos de salida (monitor, impresora, modem, discos, etc.) 5

6 Historia de la Informática El ábaco chino (siglo IV antes de C). Máquina mecánica de sumar y restar (Blaise Pascal, 1642). Máquina de cuatro operaciones básicas (Von Leihniz, 1675) La primera máquina capaz de realizar cálculos fue creada por Herman Hollerith (1842). Para su funcionamiento utilizaba impulsos eléctricos y el movimiento de ruedas mecánicas; era pues de tipo electromecánico. 6

7 Historia de la Informática Las máquinas electromecánicas, se fueron perfeccionando hasta llegar a la construcción del MARK-I en la universidad de Harvard por Howard H. Aiken en Tenía ruedas y 800 kilómetros de cable y se basaba en la máquina analítica de Charles Babbage. Esta máquina era lenta (de 3 a 5 segundos por cálculo) e inflexible (la secuencia de cálculos no se podía cambiar); pero ejecutaba operaciones matemáticas básicas y cálculos complejos de ecuaciones. Funcionaba con relés, se programaba con interruptores y leía los datos de cintas de papel perforado. 7

8 Historia de la Informática Después del MARK-1 la evolución de los ordenadores se divide en generaciones. Cada una de ellas se distingue por el tipo de componentes utilizados para construirlos y la forma de realizar el tratamiento de la información. Primera generación ( ) En este periodo los ordenadores se construyeron a base de válvulas de vacío y relés electromagnéticos. La forma de procesar la información era secuencial, hasta que no terminaba un proceso no podía empezar el siguiente. Los datos se introducían mediante tarjetas perforadas. 8

9 Historia de la Informática El ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) presentado en 1946, ocupaba 167 m 2, tenía tubos de vacío, diodos de cristal, relés, resistencias, condensadores y 5 millones de soldaduras. Pesaba 27 toneladas y medía 2,4 m x 0,9 m x 30 m. Requería la operación manual de unos interruptores, y su programa o software, cuando requería modificaciones, demoraba semanas de instalación manual. 9

10 Segunda generación ( ) Historia de la Informática Componentes: Transistores. Son mucho más pequeños que las válvulas de vacío, desprenden menos calor y se averían menos. Los ordenadores son más pequeños y fiables. A finales de este periodo se construyó el ordenador UNIVAC

11 Historia de la Informática Tercera generación ( ) Componentes: Circuitos integrados. Estos circuitos están formados por miles de transistores conectados entre sí e insertados en un solo chip. Los ordenadores reducen aún más su tamaño y aumentan su velocidad de cálculo, pudiendo ejecutar varios programas a la vez. Empiezan a emplearse lenguajes de programación para crear software como Fortran, Basic y Pascal. IBM-360 HP

12 Historia de la Informática Cuarta generación ( ) Componentes: Mayor nivel de integración y tamaño aún más reducido. Aparece el primer microprocesador, de INTEL con transistores. Nace el concepto de microelectrónica. Aparecen nuevos entornos y lenguajes de programación como el C y el Prolog. 12

13 Historia de la Informática Quinta generación (a partir de 1981) 1981: primer ordenador personal PC (IBM). Mayor nivel de integración Pentium Pro (5 millones transistores), bajada de los precios y progresivo aumento de prestaciones. Se generalizan el uso de ordenadores. Aparecen redes informáticas de ámbito local y mundial (Internet). 13

14 Historia de la Informática 14

15 TEMA 2 El ordenador Es una máquina electrónica que: - Recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. - Mediante una colección de circuitos integrados y otros componentes físicos (hardware) relacionados entre sí. - Puede ejecutar con exactitud y rapidez de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa (software). 15

16 TEMA 2.1 Hardware Son los componentes físicos: - Cables, tarjetas, ratón, teclado, etc. - Los componentes físicos, ejecutan las instrucciones de los programas (software). El funcionamiento es sencillo y ordenado: - Un núcleo central con una unidad lógica-aritmética, suma, multiplica y compara números a gran velocidad. - Una unidad de memoria que puede almacenar gran cantidad de números. 16

17 TEMA Clasificación del Hardware Dos categorías: - Básicos.- Componentes indispensables para una funcionalidad mínima: Leer datos, operar y almacenar. - Complementarios.- Los que permiten realizar otras funciones: presentación visual del resultado, reproducir sonido, imagen, etc. 17

18 TEMA Clasificación del Hardware Tres tipos de periféricos: De entrada: lectores ópticos (CD o DVD), lectores de cinta, ratón, controladores de discos, terminales, scanner (periféricos de entrada). De procesamiento: unidad o CPU (Central Process Unit - unidad de procesamiento central). De salida: impresoras, equipos de cintas y discos, terminales, (periféricos de salida). 18

19 TEMA 2.2 SOFTWARE Equipo lógico, intangible, inmaterial: Un ordenador no funciona sin una parte blanda (soft) Con el hardware no se puede hacer nada si no se dispone de un lenguaje lógico para comunicarse con él (Software o Componente lógico). Similitud con el cerebro humano: La parte física (parte dura) no puede funcionar sin las corrientes codificadas (parte blanda) que envía y recibe a o desde sus periféricos a través de los nervios (cables): Oídos, vista, tacto, músculos, etc. El software es lo que nos permite movernos, sentir la información que proporciona el hardware e interactuar con el exterior. 19

20 TEMA 2.2 SOFTWARE Tipos de software: 1. De Sistema: conjunto de programas necesarios para que el ordenador tenga capacidad de trabajar. Controlan los dispositivos hardware: Hacen posible que la pantalla funcione, que represente lo que se escribe desde el teclado y muestre los movimientos del ratón. Es lo que conocemos como Sistema Operativo. 2. De Aplicación: programas que maneja el usuario, programas de tratamiento de textos (Word), de bases de datos (Access), hojas de cálculo (Excel), multimedia... Este software de aplicación, necesita de software de sistema para poder funcionar (drivers). 3. De Programación: permiten crear nuevas Aplicaciones e incluso nuevos Sistemas Operativos a partir de un lenguaje de programación de alto nivel, medio o bajo nivel, equivalente a nuestro lenguaje: podemos expresar ideas, razonar, etc., siguiendo unas reglas. 20

21 TEMA 2.2 SOFTWARE - Lenguaje informático Lenguaje informático: Los programas de ordenador de escriben siguiendo unas reglas de codificación que, en su conjunto, reciben el nombre de lenguaje. Se clasifican en tres grandes grupos, según sea el grado de proximidad al modo de funcionar el ordenador: a) Lenguajes máquina, es el lenguaje de ordenador más simple y universal, que consiste en dígitos binarios (0 y 1). b) Lenguajes ensambladores o de bajo nivel, están más próximos a lo que entiende la máquina (el ordenador). c) Lenguajes de alto y medio nivel, más próximo a lo que entiende el ser humano. 21

22 TEMA 2.2 SOFTWARE Lenguajes de alto nivel Se caracterizan por expresar los algoritmos de cálculo de una manera adecuada a la capacidad cognitiva humana, en lugar de a la capacidad ejecutora de las máquinas. Se llaman de alto nivel porque están más cerca del lenguaje natural del programador que del hardware del ordenador. Para utilizar estos lenguajes no es necesario conocer a fondo el ordenador. Permiten incluir comentarios que facilitan entender lo que hace en cada paso. Existen multitud de lenguajes utilizados a fin de escribir programas para ordenadores, entre otros tenemos, FORTRAN, COBOL, PL/l, PASCAL, BASIC, JAVA 22

23 TEMA 2.2 SOFTWARE Lenguajes de alto nivel Fortran: Es el primer lenguaje de alto nivel que se conoció. Para aplicaciones científicas y de ingeniería que requieran difíciles cálculos numéricos y tratamiento de gran cantidad de datos. Este lenguaje no se empezó a aplicar hasta los ordenadores de la segunda generación, alcanzando un gran desarrollo con los equipos de la tercera generación (circuitos integrados). Características: Para su aprendizaje no son necesarios conocimientos especiales. El programa Fortran no depende de un equipo determinado. Posee macroinstrucciones. 23

24 TEMA 2.2 SOFTWARE Lenguajes de alto nivel Cobol: para aplicaciones comerciales y de tratamiento de esos datos. Características: Posee las mismas capacidades lógicas que el fortran y da posibilidad al programador de crear programas complejos. Es fácil el diseño y la impresión de la información de salida en cualquier documento o formato. 24

25 TEMA 2.2 SOFTWARE Lenguajes de alto nivel PL /1: Combina lo mejor del Fortran y del Cobol, se creó por IBM, es un lenguaje de uso general. Características: Facilidad de codificación. Buena documentación. Gran flexibilidad (aplicaciones científicas y comerciales). 25

26 TEMA 2.2 SOFTWARE Lenguajes de alto nivel Pascal: Nació como una herramienta para enseñar técnicas de programación. Lenguaje de ámbito general. Está pensado para fomentar un enfoque sistemático del desarrollo y escritura de programas. Fue diseñado en Zürich a principio de los años 70. Características: Permite definir tipos de operaciones adecuadas a las necesidades específicas de un trabajo, creándose un lenguaje adaptado a una tarea dentro de él. Es un lenguaje donde prima el manejo de datos. 26

27 TEMA 2.2 SOFTWARE Lenguajes de alto nivel Basic: Apropiado para ordenadores personales. Es un código de instrucción por símbolos de uso general para principiantes, usándose en sus inicios para la enseñanza de la informática. Características: Su facilidad de aprendizaje. Su facilidad de codificación. Su excelente capacidad matemática. Hay otros muchos tipos de lenguaje (RPG, PROLOG, ADA...) pero los anteriores se consideran los más importantes. 27

28 TEMA 2.2 SOFTWARE Lenguajes de alto nivel Java: Java es un lenguaje de programación orientado a objetos, desarrollado por Sun Microsystems a principios de los años 90. Características: Se ejecuta en cualquier dispositivo (a través maquina virtual Java): dispositivos móviles, navegadores web, aplicaciones de escritorio. No ejecuta aritmética en coma flotante: no es aplicable a cálculos complejos. Hay otros muchos tipos de lenguaje (RPG, PROLOG, ADA...) pero los anteriores se consideran los más importantes. 28

29 TEMA 2.2 Lenguajes de bajo nivel Se llaman de bajo nivel porque están muy cercanos al hardware del ordenador. Es necesario conocer a fondo la arquitectura de la máquina para la que se va a programar. El primer lenguaje de este tipo que se utilizó fue el lenguaje máquina, que consiste en un conjunto de instrucciones en binario, es decir, con ceros y unos, con los cuales se le indican al ordenador las ordenes que debe seguir. Este lenguaje, muy complicado para el programador, fue sustituido por el lenguaje ensamblador, que utiliza una abreviatura o nemotécnico de cada instrucción en binario, de forma que sea más fácil recordarla, pero aun así, sigue siendo necesario tener unos conocimientos exhaustivos del hardware. 29

30 TEMA 2.2 Lenguajes de alto/bajo nivel 30

31 Resumen Lenguajes de programación 31

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