UNIDAD DE APRENDIZAJE: TECNOLOGÍA INFORMÁTICA

Transcripción

1 2.1 Tecnologías de cómputo Sistemas de microcomputadoras Computadoras en red Terminales de cómputo Sistemas de computadoras centrales (mainframe) Sistemas de supercomputadoras 2.2 Tecnologías de software Clasificación del software Compra de software Derechos de autor y licencias de software 2.3 Modelos de procesos de datos con software de aplicación Procesamiento de datos Modos de procesamiento Selección del modo de procesamiento Sistemas en tiempo real Software de aplicación del negocio Modelos de proceso de datos con software de aplicación genérica Uso de la Hoja Electrónica de Cálculo en la empresa Modelo de proceso de datos con Hoja Electrónica de Cálculo Planteamiento del problema Solución (diagrama de flujo de datos) Uso de funciones, sintaxis y ejemplos de la Hoja Electrónica de Cálculo =HOY() =AHORA() =COINCIDIR() =SUMA() =PROMEDIO() =CONTAR() =CONTARA() =ALEATORIO() =SI() =BUSCARV() =DESVEST() Introducción a las macros 2.4 Modelos de procesos de datos con programas para computadora Programa de cómputo Introducción a lenguajes de programación Planeación de un programa de cómputo Solución de problemas con lenguaje de programación (VBA) Planteamiento del problema Solución Programación o código

2 2.1 Tecnologías de cómputo. Introducción Todas las computadoras son sistemas con componentes de entrada, procesamiento, salida, almacenamiento y control. Comentaremos las tendencias, aplicaciones ya algunos conceptos básicos de los muchos tipos de sistemas informáticos que se utilizan en la actualidad. Tipos de sistemas informáticos Los sistemas informáticos de la actualidad tienen en una variedad de tamaños, formas y capacidades de cómputo. Los desarrollos rápidos de hardware y software y las necesidades cambiantes de los usuarios finales continuar impulsando la aparición de nuevos modelos de computadoras, desde las combinaciones más pequeñas de teléfono celular, asistente personal digital hasta las grandes computadoras centrales con múltiples procesadores para la empresa. Las categorías, tales como grandes computadoras centrales (mainframe), y microcomputadoras todavía se utilizan para ayudarnos a expresar el poder relativo de procesamiento del número de usuarios finales de los diferentes tipos de computadoras pueden soportar. Pero estas clasificaciones no son precisas, y sobre poner unas a otras. Por eso, es, dar otros nombres con el fin de destacar los usos principales de los tipos particulares de computadoras. Los ejemplos incluyen computadoras personales, servidores de red, computadoras en red y estaciones de trabajo técnicas. Además, los expertos siguen pronosticando la función o desaparición de algunas categorías de computadoras, sienten, por ejemplo, que muchos sistemas de rango medio y grandes sistemas centrales se han vuelto obsoletos por el poder y versatilidad de las redes cliente/servidor compuestas por microcomputadoras y servidores. Otros expertos de la industria han vaticinado que la aparición de las computadoras de red y de los dispositivos información para aplicaciones sobre Internet e intranets corporativas reemplazarán a muchas computadoras personales, en particular en las grandes organizaciones y en el mercado de las computadoras domésticas. Todo el centro de gravedad de la computación ha cambiado. Para millones de consumidores y usuarios de negocios, la principal función de la pc de escritorio es la de ser una ventana a Internet. Las computadoras son ahora dispositivos de comunicación, y los consumidores las quieren lo más baratas posible Sistemas de microcomputadoras Las microcomputadoras son la categoría más importante de los sistemas informáticos para los hombres de negocios y los consumidores. Aunque a veces se les denomina computadoras personales (o PC, siglas del término Personal Computer), una microcomputadora es mucho más que una pequeña computadora para el uso de un individuo. El poder de cómputo de las microcomputadoras excede ahora al de las grandes computadoras centrales (mainframe) de

3 generaciones anteriores de computadoras a una fracción de un costo. Por eso, se han convertido en poderosas estaciones de trabajo profesionales en red para los profesionales de negocios. Las microcomputadoras vienen en diversos tamaños y formas para una variedad de propósitos. Por ejemplo, las PC están disponibles como modelos de mano, notebooks, laptops, portátiles, de escritorio y de gabinete amplio. O según su uso, incluyen sistemas para el hogar, personales, profesionales, estaciones de trabajo y multiusuario. La mayoría de las microcomputadoras son de escritorio, diseñadas para que quepan en el escritorio de una oficina; o laptops para aquellos que desean una PC pequeña y portátil para sus actividades laborales. Proporciona consejos acerca de algunas características clave que deberían considerarse antes de adquirir una estación de trabajo profesional de alto rendimiento, una PC multimedia o un sistema para principiantes. Esto nos daría una idea acerca del rango de las características disponibles en las microcomputadoras de la actualidad. Algunas microcomputadoras son poderosas computadoras estaciones de trabajo (estaciones de trabajo técnicas) que apoyan aplicaciones con cálculos matemáticos y demandas de despliegue de gráficos intensos, tales como diseños apoyado por computadora (CAD, siglas del término Computer Aided Design) en ingeniería, o análisis de inversiones en ingeniería o análisis de inversiones y portafolios en la industria de los seguros. Otras microcomputadoras se utilizan como servidores de red. Por lo General, son microcomputadoras más poderosas que coordinan telecomunicaciones y comparten recursos en pequeñas redes de área local (LAN) y sitios Web de Internet e intranets Computadoras de red Las computadoras de red (NC, siglas del término Network Computer) son una categoría de microcomputadoras diseñadas en primer lugar para que los empleados de oficina, así como los trabajadores del conocimiento, con aplicaciones especializadas o limitadas, las utilicen con Internet e intranets corporativas. Las computadoras de red son microcomputadoras de bajo costo, selladas, sin almacenamiento en disco (o uno mínimo), que están conectadas a la red. Los usuarios de las computadoras de red dependen sobre todo de servidores de red para su sistema operativo y navegador Web, software de aplicación, así como para el acceso y almacenamiento de datos. Uno de los principales atractivos de las computadoras de red es que su costo total de propiedad (TCO) es más bajo. La compra y actualizaciones, mantenimiento y soporte es mucho más económica cuando la comparamos con la de las PC completas. Otros beneficios para los negocios incluyen la facilidad de distribución y de licencias de software, la estandarización de la plataforma de cómputo, menores requerimientos de soporte al usuario final y mejor manejabilidad mediante la administración centralizada y el coste empresarial de los recursos de las redes de cómputo. Dispositivos de información Las computadoras personales no son la única opción: una multitud de artefactos inteligentes y dispositivos de información, desde teléfonos celulares y radiolocalizadores hasta PC de mano y

4 máquinas de juego basadas en Web, prometen acceso a Internet y la capacidad de desempeñar tareas básicas de cómputo. Los dispositivos de microcomputadoras de mano conocidos como asistentes personales digitales (PDA, siglas del término Personal Digital Assistant) son algunos de los dispositivos más populares en la categoría de dispositivos de información. Los PDA habilitados para Web utilizan pantallas sensibles al tacto, reconocimiento de escritura manual basada en pluma o teclados numéricos, de tal forma que los trabajadores móviles pueden enviar y recibir correos electrónicos para tener acceso a la Web e intercambiar información, como citas, listas de pendientes y contratos de rentas, con su PC de escritorio o servidores Web. Uno de los últimos participantes en la tecnología PDA es el Blackberry de Research in Motion (RIM), un pequeño dispositivo del tamaño de un radiolocalizador que puede desempeñar todas las funciones comunes de un PDA, además de actuar como un teléfono móvil por entero a funcionar. Lo que diferencia a estos dispositivos de otras soluciones inalámbricas PDA es que siempre está encendido y conectado. Debido a esta funcionalidad, no se necesita marcar o establecer una conexión. El Blackberry ni siquiera tiene una antena visible. Cuando un usuario desea enviar o contestar un correo electrónico, el pequeño teclado en el dispositivo permite la entrada del texto. Igual que un teléfono celular, el Blackberry está diseñado para permanecer encendido y conectado de continuo a la red inalámbrica, lo que permite la transferencia de correo electrónico casi en tiempo real. Además, debido que el Blackberry utiliza la misma red que la mayoría de los servicios de teléfonos móviles, la unidad puede utilizarse en cualquier sitio en el que pueda usarse un teléfono celular. Los dispositivos de información también pueden asumir la forma de consolas de videojuegos y otros dispositivos que se conectan al televisor del hogar. Estos dispositivos permiten navegar en Internet o enviar y recibir correos electrónicos y leer un programa de televisión o jugar videojuegos al mismo tiempo. Otro dispositivo de información y incluyen PDA inalámbricos, teléfonos PCS y celulares habilitados para Internet, y dispositivos domésticos basados en el teléfono que puedan enviar y recibir correos electrónicos y accesar a la Web Terminales de cómputo Hoy en día las terminales de cómputo experimentan una conversión importante hacia dispositivos de cómputo en red. Las terminales tontas, dispositivos de monitor de vídeo/declaró con capacidades militares de procesamiento, está siendo reemplazados por terminales inteligentes, que son PC modificadas en red o computadoras de red. También están incluidas las terminales de red, las cuales pueden ser terminales Windows, dependientes de servidores de red para el software Windows, para su poder de procesamiento y su almacenamiento; o las terminales de Internet, que dependen de servidores de sitios Web en Internet, en intranets para sus sistemas operativos y para su software de aplicación. Las terminales inteligentes toman muchas formas y pueden desempeñar de manera independiente entrada de datos ya algunas tareas de procesamiento de información. Esto incluye el uso extendido

5 de terminales de transacciones en bancos, tiendas minoristas, fábricas y otros lugares de trabajo. Algunos ejemplos son los cajeros automáticos (ATM, siglas del término Automated Taller Machine), los registradores de producción en las fábricas, y las terminales de punto de venta (POS, siglas del término Point of Sale) de minoristas. Estas terminales inteligentes utilizan teclados numéricos, pantallas sensibles al tacto, escáneres de códigos de barras, u otros métodos de entrada para capturar datos e interactuar con los usuarios finales durante una transacción, al tiempo que dependen se servidores o de otras computadoras en la red para llevar a cabo el procesamiento posterior a las transacciones. Sistemas de rango medio Los sistemas de rango medio son en su mayor parte servidores de red de alto desempeño, así como otros tipos de servidor que puede manejar el procesamiento a gran escala de muchas aplicaciones de negocios. Aunque no son tan poderosas como las grandes computadoras centrales (mainframe), son menos costosas de adquirir, operar y mantener que los grandes sistemas centrales, y por eso satisfacen las necesidades de cómputo de muchas organizaciones. La proliferación de almacenes de datos de aplicaciones relacionadas, tales como la minería de datos y procesamiento analítico en línea, están forzando a las tiendas de TI a niveles cada vez mayores de configuraciones de servidores. De manera similar, las aplicaciones basadas en Internet, como servidores Web y comercio electrónico, están forzando a los administradores de TI a elevar las normas de velocidad de procesamiento, de capacidad de almacenamiento y de otras aplicaciones [de negocio], lo que alimenta crecimiento de los servidores de alto desempeño. Los sistemas de rango medio se han popularizado como poderosas servidores de red para ayudar a administrar grandes sitios Web de Internet, intranets y extranets corporativas y otras redes. Las funciones de Internet y otras aplicaciones son aplicaciones populares de los servidores de alto desempeño, como son las aplicaciones integradas de manufactura, distribución y financieras de toda la empresa. Otras aplicaciones, como la administración de almacenes de datos, minería de datos y procesamiento analítico en línea contribuyen a la demanda de sistemas servidores de alto desempeño. Los sistemas de rango medio se popularizaron primero como mini computadoras para investigación científica, sistemas de instrumentación, análisis de ingeniería y monitorear y control de procesos industriales. Las minicomputadoras podían manejar con facilidad dichos usos porque estas aplicaciones tienen un corto alcance y nos demandan la versatilidad del procesamiento de los grandes sistemas centrales (mainframe). En la actualidad, los sistemas de rango medio incluyen servidores utilizados en plantas de manufactura y control de procesos industriales, y tienen una función importante en la manufactura asistida por computadora (CAM, siglas del término Computer Aided Manufacturing). También pueden tomar la forma de poderosas estaciones de trabajo técnicas para el diseño asistido por computadora (CAD) y otras aplicaciones intensivas de graficas y computación. Los sistemas de rango medio también se utilizan como servidores de interfase frontal para apoyar a las computadoras centrales (mainframe) a tener procesamiento de telecomunicaciones y en la administración de redes.

6 2.1.4 Sistemas de computadoras centrales (mainframe) Los sistemas de computadoras centrales (mainframe) son sistemas informáticos grandes, rápidos y poderosos. Por ejemplo, puede procesar miles de millones de instrucciones por segundo (MIPS, siglas del término millions of instructions per second). También en cosa de grandes capacidades de almacenamiento primario. Su capacidad de memoria principal puede ir desde cientos de gigabytes hasta varios terabytes de almacenamiento primario. Las grandes computadoras centrales ante dos sido bastante su tamaño en los últimos años, lo que ha disminuido de forma importante sus necesidades de al de acondicionado, consumo de energía eléctrica y requerimientos de espacio, y como resultado también se han reducido sus costos de adquisición y operación. La mayoría de estas mejoras son consecuencia de un cambio desde las pasadas computadoras centrales enfría las por agua hasta los más recientes sistemas mainframe con tecnología de enfriamiento por aire. Por eso, las computadoras centrales siguen mejorando las necesidades de procesamiento de información de las grandes corporaciones y agencias gubernamentales con altos volúmenes de procesamiento de transacciones o complejos problemas de cálculo. Por ejemplo los grandes bancos internacionales, líneas aéreas, empresas petroleras y otras grandes corporaciones procesan cada día a millones de transacciones de ventas y solicitudes de clientes con la ayuda de grandes sistemas centrales mainframe. Las computadoras centrales mainframe todavía se utilizan para aplicaciones de cómputo a intensivas, tales como el análisis de datos sísmico de las exploraciones de los campos petrolíferos o la simulación de condiciones de vuelo a la hora de diseñar una aeronave. Las computadoras centrales mainframe también se utilizan mucho como súper servidores para las grandes redes cliente/servidor y los sitios Web de Internet de alto volumen de las grandes empresas. Y como se menciono antes, las computadoras centrales se están convirtiendo en una plataforma popular de la computación de negocios para la minería de datos y almacenamiento de datos, y para las aplicaciones de comercio electrónico Sistemas de supercomputadoras El término supercomputadora describe a la categoría de sistemas informáticos en extremo poderosos que han sido diseñados de manera específica para ejercer aplicaciones científicas, de ingeniería y negocios que requieren velocidades muy altas para realizar cálculos numéricos masivos. El mercado para las supercomputadoras incluye agencias de investigación gubernamental, grandes universidades y corporaciones principales. Se utilizan supercomputadoras para aplicaciones como pronósticos globales de clima, sistemas de defensa militar, cosmología y astronomía computacionales, investigación y diseño de microprocesadores, minería de datos a gran escala, etcétera. Las supercomputadoras utilizan arquitecturas de procesamiento en paralelo de microprocesadores interconectados (los cuales pueden ejecutar muchas instrucciones al mismo tiempo en paralelo). Puede realizar sin problemas cálculos aritméticos a velocidades de miles de millones de operaciones de punto flotante por segundo (gigaflops). Hoy en día están en uso la supercomputadoras que

7 pueden calcular en teraflops (billones de operaciones de punto flotante por segundo), y las cuales utilizan diseños de procesamiento paralelo masivo (MPP, siglas del término Massive Parallel Processing) de miles en micro procesadores. Los precios de compra de las grandes supercomputadoras están en un rango de entre $5 y $50 millones. Nota técnica: el concepto de sistema informático Como profesional de los negocios, usted. No necesita un conocimiento técnico desarrollado acerca de las computadoras. Sin embargo, tiene que entender algunos conceptos básicos acerca de los sistemas informáticos. Esto de ayudar a hacer un usuario informado y productivo de los recursos de los sistemas informáticos. Una computadora es más que un conjunto de dispositivos electrónicos de alto poder que realizar una variedad de tareas de procesamiento de información. Una computadora es un sistema, una combinación interrelacionar de componentes que realizan las funciones básicas del sistema entrada, procesamiento, salida, almacenamiento y control, y de este modo proporciona a los usuarios finales una poderosa herramienta de procesamiento de información. Concebir a la computadora como un sistema informático es vital para su uso y manejo efectivo. Usted deberá ser capaz de visualizar cualquier computadora de esta forma, desde el dispositivo de microcomputadora más pequeño, hasta una gran red de computadoras con componentes interconectados mediante conexiones de redes de telecomunicaciones en todo el conjunto de edificios o una zona geográfica. Una computadora es un sistema de dispositivos de hardware organizados según las siguientes funciones del sistema: Entrada. Los dispositivos de entrada de un sistema informático incluyen los teclados de las computadoras, pantallas sensibles al tacto, plumas electrónicas, escáneres ópticos, etc. Ellos convierten a los datos a una forma electrónica para su entrada directa, o mediante una red de telecomunicaciones, a un sistema informático. Procesamiento. La unidad central de procesamiento (CPU, siglas del término Central Processing Unit) es el componente principal de procesamiento de un sistema informático. (en las microcomputadoras, es el microprocesador principal). Desde un punto de vista conceptual, los sistemas de circuitos de un CPU puede dividirse en dos subunidades principales: la unidad lógico-aritmética y la unidad de control. Son los circuitos electrónicos (conocidos como registros) de la unidad y lógica-aritmética los que realizan las funciones alimenticias y lógicas requeridas para ejecutar las instrucciones de software. Salida. Los dispositivos de salida de un sistema informático comprenden unidades de despliegue de dinero, impresoras, unidades de respuesta de audio, etc. Ellos convierten la información electrónica producida por el sistema informático en una forma que será inteligible al ser humano para su presentación a los usuarios finales.

8 Almacenamiento. La función de almacenamiento de un sistema informático tiene lugar en los circuitos de almacenamiento de la unidad de almacenamiento primario de la computadora uno, o memoria, apoyada por dispositivos de almacenamiento secundario, tales como discos magnéticos y unidades de disco ópticos. Estos dispositivos almacena los datos e instrucciones de software necesarios para el procesamiento. Los procesadores de computo también pueden incluir sistemas de circuitos de almacenamiento llamados memoria caché, para almacenar, alta velocidad y de manera temporal, elementos de instrucciones y de datos. Control. La unidad de control de un CPU es el componente de control de un sistema informático. Sus elementos y otras circuitos interpretan las instrucciones de software y transmiten indicaciones que controlan las actividades de los otros componentes del sistema informático. Velocidades del procesamiento de cómputo Qué tan rápido son los sistemas informáticos? Las primeras velocidades de operación de las computadoras se medirán en milisegundos (milésimas de segundo) y microsegundos (millonésimas de segundo). Ahora las computadoras operan en rangos de nanosegundos (milmillonésimas parte de un segundo), no obstante, algunos alcanza velocidades de picosegundos (billonésima parte de un segundo). Dichas velocidades parecen casi inconcebibles. Por ejemplo, una persona promedio dando un paso cada nanosegundo daría la vuelta a la tierra 20 veces en un segundo! Ya hemos mencionado las velocidades teraflop de algunas supercomputadoras. Sin embargo, ahora la mayoría de las computadoras pueden procesar instrucciones de programas a velocidades de millones de instrucciones por segundo (MIPS). Otras medidas de velocidad de procesamiento es el megahertz (MHz), o millones de ciclos por segundo, y el gigahertz (GHz), o miles de millones de ciclos por segundo. Esta clasificación se conoce como la velocidad del reloj de un microprocesador, dado que se usa para clasificar microprocesadores según la velocidad de sus circuitos tan polarizados o reloj interno. Sin embargo, dichas clasificaciones puede ser indicadores engañosos de la velocidad de efectiva de procesamiento de los microprocesadores y de su rendimiento, o capacidad para realizar tareas sutiles de cálculo o de procesamiento de datos durante un período determinado. Esto se debe a que la velocidad de procesamiento depende de una variedad de factores, que incluyen el tamaño de la trayectoria de los circuitos, o líneas (bus), que interconectados los componentes del microprocesador; la capacidad de los registros de procesamiento de instrucciones; el uso de la memoria caché de alta velocidad, ya el uso de microprocesadores especializados, tales como un coprocesador matemático para realizar cálculos aritméticos más rápidos.