Capítulo 1: Conceptos básicos de informática

Transcripción

1 1 Qué es la informática? La informática es la ciencia que estudia el procesamiento automático de la información. Aunque la necesidad de razonar sobre este tipo de procesos existe desde tiempo atrás, la consolidación de la informática como ciencia sólo se produce con el desarrollo de los computadores, a partir de los años cuarenta. Se trata, por lo tanto, de una ciencia muy joven, pero que ha evolucionado a gran velocidad. La piedra maestra sobre la cual se ha podido desarrollar la informática la representa el computador, que es una herramienta de gran eficacia en muy diversos trabajos, y en particular en aquellos que manejan un gran volumen de datos o de operaciones. Esta versatilidad tiene dos aspectos: por un lado, es posible usarlo como herramienta para aplicaciones concretas ya desarrolladas, y por otro se pueden diseñar soluciones a la medida de problemas nuevos, mediante la programación. El desarrollo de un programa nuevo para resolver un determinado problema requiere, por una parte, conocer algún procedimiento sistemático (algoritmo) que lleve a su solución, y por otra, la necesidad de expresarlo en un lenguaje de programación que el computador pueda comprender y ejecutar. 2 Ordenador o computador Un computador es una máquina electrónica que procesa información siguiendo las instrucciones de un programa registrado. Para comunicarse con el exterior dispone de unos medios de entrada, a través de los que recibe la información, y unos medios de salida, por donde la envía. Tiene dispositivos que le permiten almacenar la información (los datos, los resultados y el propio programa) y procesarla siguiendo las instrucciones del programa. La información que se procesa en el computador (programas, datos y resultados) está expresada en forma digital binaria, combinando ceros y unos. En consecuencia, tanto los programas como los datos y resultados deben codificarse en este formato para poder ser procesados. Una vez obtenidos los resultados, éstos tienen que ser decodificados para mostrarlos al usuario. 1

2 Un computador se compone de dos partes claramente diferenciadas: una física, que podemos tocar, constituida por circuitos electrónicos, teclado, pantalla, unidades de disco, etc., llamado hardware, o en castellano soporte físico, y otra parte inmaterial, que no podemos tocar, constituida por los programas y datos, llamada software en inglés y soporte lógico en castellano. Ambas partes están íntimamente relacionadas de forma que una no puede operar sin la otra y viceversa. 3 Sistema Operativo Cuando se pone en marcha el computador, el primer programa que entra en funcionamiento es el sistema operativo, que gestiona y coordina los dos aspectos, físico y lógico, del computador. Se trata de un conjunto de programas que se interrelacionan estrechamente con el hardware, gestionando los procesos en ejecución, las operaciones de entrada y salida y la memoria. Por ello, resulta imprescindible para el funcionamiento del computador. Los demás programas funcionan sobre el sistema operativo, y son gestionados por él. Entre ellos, se encuentran los programas de mensajería instantánea como MSN Messenger, los programas de retoque fotográfico como Gimp o Photoshop o los programas para editar textos como Openoffice.org Writer o Microsoft Word. 4 Aplicaciones El software de aplicaciones está formado por aquellos programas que han sido desarrollados para realizar tareas concretas. Se llama así porque el computador se aplica" a un trabajo determinado, facilitando su ejecución y resolución. Por ejemplo, un procesador de textos, una hoja de cálculo, un gestor de bases de datos, un generador de gráficos, un programa de contabilidad, juegos, etc. 2

3 Entre las aplicaciones más utilizadas se encuentran las siguientes: Los procesadores de textos son programas que facilitan la elaboración de textos en el computador, desde una carta hasta un libro. Las hojas de cálculo son programas utilizados en la creación de tablas, con datos relacionados entre si, inicialmente ideados para el análisis financiero. Los gestores de bases de datos permiten gestionar la información referida a personas o artículos, realizando operaciones de edición, ordenación, búsqueda, etc. 5 Codificación de la información Los sistemas de codificación se utilizan para procesar la información que el usuario comprende y el ordenador no. Es evidente que el usuario y el sistema informático trabajan en lenguajes diferentes. El ordenador almacena la información mediante pequeños biestables o componentes electrónicos que pueden adoptar dos estados diferentes: con corriente o sin ella. Un computador no puede almacenar la Letra «A» o el carácter «*». La memoria del ordenador, y por extensión el resto de componentes internos, no comprende las letras o números, sino sólo los impulsos de corriente eléctrica. Por tanto, cuando el usuario desea almacenar una letra en memoria, como la primera letra de su documento de texto, el ordenador, mediante el sistema operativo y los componentes hardware, transforma la letra que se desea almacenar en un conjunto de impulsos eléctricos. 3

4 Las celdas de memoria pueden adoptar los dos estados siguientes: 1: Indica presencia de corriente eléctrica. 0: Indica ausencia de corriente eléctrica. Por lo tanto, tanto los datos con los que opera un ordenador como los programas que le indican qué hacer con esos datos deben estar en última estancia codificados en binario. La unidad más elemental de información es el BIT. Un bit es, por tanto una posición o variable que toma el valor 0 o 1. La capacidad mínima de almacenamiento en el interior de un computador es el bit. La información que un bit es capaz de proporcionar es, normalmente pequeña. Es por ello que se utilizan múltiplos del bit cuando expresamos el tamaño de las memorias o diferentes parámetros de un ordenador. Un byte equivale a 8 bits. Como el byte también es una unidad relativamente pequeña es usual utilizar múltiplos: 1 Kilobyte (KB) = 2 10 bytes = bytes 1 Megabyte (MB) = 2 20 bytes = bytes 1 Gigabyte (GB) = 2 30 bytes = bytes 1 Terabyte (TB) = 2 40 bytes 1 Petabyte (PB) = 2 50 bytes Los múltiplos anteriores no solo se utilizan con bytes, sino también con otras unidades internas de información como el bit. Utilizaremos una b para indicar bit y una B para indicar byte. 5.1 Representación posicional de los números Los sistemas se caracterizan por la base a la que referencian y que determina el diferente número de símbolos que lo componen. El ser humano utiliza el sistema de numeración en base 10, compuesto por diez números diferentes (del 0 al 9). Los sistemas de numeración que se utilizan son sistemas posicionales; es decir, el valor relativo que cada símbolo representa quedará determinado por su valor absoluto y la posición que ocupe dicho símbolo en un conjunto. 4

5 Ejemplo: 283= 2* * * Conversión de binario a decimal Para convertir un número cualquiera expresado en cualquier base 2 al sistema decimal utilizaremos el teorema fundamental de la numeración. Ejemplo: Convertir el número (expresado en base 2 o binaria) a base = 1* * * * *2 0 = = Conversión de decimal a binario Para convertir un número cualquiera N expresado en el sistema decimal al sistema en base 2 utilizaremos el método de divisiónmultiplicación. Se realiza la división entera tomando la parte entera de N como dividendo y la base 2 como divisor. Cogiendo como dividendo el cociente de la operación anterior se repite el proceso hasta que el resto obtenido sea menor que la base B. El último cociente y todos los restos forman la parte entera del número N expresado en la base 2. La parte fraccionaria del número N se multiplica por 2. La parte entera del resultado será la siguiente cifra de la representación de N en la base 2. Con la parte fraccionaria se repite el proceso hasta que la parte fraccionaria sea 0 o hasta que aparezca repetida alguna parte fraccionaria. En este último caso el número expresado en la base B será periódico. Ejemplo: Convertir el número 100 (expresado en base 10 o decimal) a base 2. 5

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