Conceptos Fundamentales de Informática: Evolución y Estructura de Dispositivos

Conceptos Fundamentales de Informática

Concepto y evolución de la información

El término informática es el resultado de unir los vocablos información y automática.

Inicios de la informática

Alam Turing (1912-1954) fue un matemático británico que sentó las bases de la actual ciencia de la computación, al sembrar la semilla del concepto de algoritmo. Podemos situar los inicios en el ábaco, un instrumento de cálculo, que se supone era utilizado en China hace más de 4000 años.

Pascalina o máquina de aritmética de Pascual

Blaise Pascual inventó una máquina de sumar creada mediante un sistema de ruedas y engranaje.

Calculadora mecánica de Leibniz (1671)

Gottfried Leibniz creo un artefacto, con funciones aritméticas que permitían hacer operaciones más complejas como divisiones y raíces cuadradas sencillas.

Telar de Jacquard 1804

Joseph Marie Jacquard creo un mecanismo que utilizaba tarjetas perforadas para tejer patrones en la tela

Aritmómetro 1820

Inventado por Charles Xavier Thomas Colmar a partir de la calculadora mecánica de Leibniz, podría llevar a cabo las cuatro operaciones matemáticas básicas.

Máquina diferencial de Babbage 1822

Diseñada por Charles Babbage, funcionaba con vapor. Lo más curioso es que, debido a lo ambicioso del proyecto, nunca pudo llegar a construirse.

Máquina tabuladora 1889

Creada por Herman Hollerith, fue el primer dispositivo que permitió el procesamiento de datos de forma automatizada.

• El importante logro de Ada Lovelace, considerada la autora del primer algoritmo diseñado para ejecutarse en un ordenador, desarrolló su trabajo de programación basándose en elementos del telar de Jacquerd y de la máquina diferencial de Bbbage.

La informática del siglo XX a nuestros días

La máquina Colossus se diseñó en Inglaterra en 1943 con el único objetivo de descifrar los mensajes codificados del ejército alemán. El ENIAC, creo en 1945, se considera el primer ordenador electrónico de propósito general de la historia. El nuevo gran avance que sustentaría el desarrollo informático que conocemos llegó en 1971, cuando se anunció el primer microprocesador de la historia, el Intel 4004®

Apple I y II 1976-77

El Apple I fue el primer ordenador que unió microprocesadores, teclado y monitor. Fue deseñado y fabricado a mano por Steve Wozniak, quien y junto a Steve Jobs fundó la empresa Apple®. En 1977 lanzaron el Apple II

IBM PC 1981

Fue el primer PC (personal computer u ordenado personal)

• En la actualidad los PC siguen teniendo gran éxito tanto en el ámbito personal como empresarial.

Estructura de los dispositivos informáticos: El hardware

Se define como el "conjunto de aparatos de una computadora", es decir, está compuesto por todas las partes tangibles de un dispositivo informatico, ybien sean componentes eléctricos o electromecánicos. Estos elementos físicos están organizados de acuerdo con la Arquitectura Von Neumann, un modelo que define la disposición y fundamentos en los dispositivos informáticos.

CPU (Unidad Central de Procesamiento) Unidad aritmético-lógica Unidad de control Dispositivos de entrada Dispositivos de salida Memoria Dispositivos de almacenamiento secundario Figura 4. Arquitectura Von Neumann.Pueden agruparse en cinco grandes categorías:

1. Unidad central de Procesamiento (CPU): es el componente más importante de los dispositivos informáticos, se encarga de interpretar las instrucciones, procesar los datos y hacer cálculos. En la actualidad estas funciones la realizan los microprocesadores. Dentro de toda CPU hay una unidad aritmética-lógica y una unidad de control, cada una destinada a funciones específicas.

2. Memoria principal o almacenamiento primario: es un componente de los distintivos informáticos que trabajan en estrecha relación con la CPU. Los dos tipos de memoria son:

   • Memoria RAM: contiene todos los datos e instrucciones que se están procesando en cada momento, su contenido cambia constantemente y se pierde por completo cuando deja de recibir energía.
   • Memoria ROM: almacena de forma permanente los datos, conserva la información incluso sin recibir energía y su contenido solo puede leerse, no cambia.

3. Dispositivos de entrada: son los artefactos que permiten al usuario introducir datos en el dispositivo. (teclado, ratón, escáner, etc.)

4. Dispositivo de salida: son los artefactos que permiten al dispositivo comunicar información. (monitor, impresa, y altavoces)

5. Dispositivo de almacenamiento secundario: son los artefactos que permiten al dispositivo guardar información de forma permanente, compartirla, portarla, recuperarla cuando se necesita y eliminarla cuando ya no es útil. (disco duro, DVD, pendrive)

Las pantallas táctiles son dispositivos de entrada/ salida porque cumplen la función de dispositivo de entrada cuando activamos aplicaciones, seleccionamos opciones o usamos un teclado virtual, pero cumplen la función de dispositivo de salida cuando nos muestran el resultado de nuestras acciones como usuarios. En caso de teclados externos, segundos monitores, discos duros externos, etc, no forman parte integral del dispositivo informático y reciben el nombre de periféricos.

Estructura de los dispositivos informáticos: El software

Se define como el conjunto de programas que se utilizan para que un dispositivo informático cumpla sus funciones. Es, entonces, la parte lógica de los dispositivos informáticos, el componente que le dice al hardware lo que debe hacer.

Clasificación del software según sus funciones

1. Software de sistemas: Conjunto de programas cuyo objetivo es dar soportar a otros programas, administrar el potencial físico del dispositivo informático y garantizar el control del hardware. Algunos ejemplos son: sistemas operativos, programas utilitarios básicos. El software más importante en esta categoría es el sistema operativo, pues que se encarga de gestionar los recursos del dispositivo y servir de plataforma para instalar y ejecutar el resto de los programas.

2. Software se aplicación: Conjunto de aplicaciones diseñadas para cumplir objetivos definidos y concretos que respondan a necesidades de los usuarios. El objetivo puede ser; incrementar la productividad del usuario al realizar una tarea. La variedad de aplicaciones es tan amplia que resulta difícil recoger ejemplos. Por su difusión y utilidad para todo tipo de usuarios, destacamos suites ofimáticas. Una suite ofimática consiste en una recopilación o "paquete "de aplicaciones que se utilizan para diversas funciones relacionadas con la creación, codificación y distribución de documentos en diferentes formatos.

Clasificación del software según los derechos de uso

1. Software propietario, privativo o de código cerrado: la principal característica del PC que el software podría reutilizarse en cualquier máquina similar. Empezó a preocupar a las grandes compañías que, para combatirlo y proteger, crearon las licencias de software propietario.

Estas licencias son contratados legales mediante los cuales la compañía desarrolladora se un software restringe los derechos del usuario, generalmente, prohíben la instalación en equipos distintos a los contratados y limita la copia o distribución del software; es lo que se conoce como copyright.

1. Software libre: en 1985 se creó la FSF (Free Software Foundation) como principal defensora y promotora de este movimiento por la liberación del software, y cuyo más importante lanzamiento fue el sistema operativo libre GNU/Linux. La filosofía del software libre respeta la libertad de los usuarios al permitirles ejecutar, copiar, distribuir, estudiar, modificar y mejorar el software; defienden cuatro derechos esenciales:

   • Ejecutar el programa como se desee
   • Estudiar como funciona
   • Redistribuir copias para ayudar a otros.
   • Distribuir copias de sus versiones modificadas

   Como condición básica, el software libre debe incluir el código fuente.

2. Software de código abierto: son programas cuyo fuente se distribuye abiertamente y puede ser modificado y difundido por cualquier persona. Podemos decir que software libre y de código abierto son dos enfoques de un mismo software:

   • Software libre va dirigido a las libertades filosóficas que tiene los usuarios a la hora de hacer uso de ello. Es un movimiento en pro de la libertad y la justicia. La idea del código abierto, valora principalmente las ventajas prácticas y no defiende principios, va dirigido a las ventajas a la hora de utilizarlo.

Internet y el mundo online

Su historia comienza en la década de los años 60 del siglo XX, cuando una serie de necesidades provenientes del mundo científico y del mundo militar darán origen a uno de los inventos más revolucionarios en la historia de la humanidad.

Internet: orígenes militares

J.C.R. Licklider desarrolló una serie de trabajos (1962) en los que expuso la conexión global entre ordenadores mediante una red que denominó Interfalactic Computer Netwok. Paul Baran investigaba una red de comunicaciones que pudiera soportar un ataque nuclear y basaba su trabajo en cuatro ejes que hoy constituye las claves de Internet:

• Una red descentralizada y redundante, para que los datos pudieran viajar por múltiples caminos.
• Un sistema carente de nodo principal, para garantizar que se siguiera transmitiendo información.
• Mensajes fragmentados en el nodo transmitidos de la información y reagrupados en el nodo destino.
• Todos los nodos deben poder enviar, recibir y reproducir la información.

Todas estas ideas se cristalizaron cuando Lawrence G.Roberts se incorporó en 1966 a la ARPA, en colaboración con Robert Kahn y con Vinton Cerf, creo y desarrollo ARPANET, la primera red conocida.

Hitos en la historia de Internet

En 1971 se creó la primera aplicación específica para la nueva red, el correo electrónico. Fue Raymond Tomlinson quien desarrolló el software necesario para los procesos de envío y recepción. Fue entonces cuando Vinton Cerf, junto a otros investigadores, trabajo en la construcción de una sola red, unificada y global, a la que llamaron Internet. Un nuevo hecho clave se produjo en el año 1990 cuando Tim Berners-Lee, un británico investigador del CERN creó la World Wide Web (WWW) o la web. Internet no es lo mismo que la web, internet es la plataforma, la infraestructura de comunicaciones sobre la cual funciona la web, mientras que la WWW es un sistema de texto enriquecido (hipertexto) que permite acceder a la información almacenada en Internet.

Acceso a Internet: conexión y navegación

La información a la que accedemos en Internet está en ordenadores preparados para almacenar y distribuir contenido; estos dispositivos se conocen como servidores web y están compuestos