La aldea global. De la sociedad de la información a la sociedad del conocimiento. La revolución digital

Transcripción

1 La aldea global. De la sociedad de la información a la sociedad del conocimiento La revolución digital

2 Desarrollo de la unidad Información analógica y digital Procesado digital de la información Ordenador (hardware y software) Sistemas integrados Satélites artificiales Almacenaje digital de la información Nivel físico del almacenaje Nivel lógico del almacenaje Transmisión digital de la información 2

3 Información analógica y digital Analógica Muestreo y cuantización Digital Teléfono de Diversos terminales de telefonía móvil 3

4 Ventajas de la señal digital Unificación Eficiencia Estabilidad Ventajas de la señal digital Procesado Precisión Encriptación Compresión 4

5 Medida de la información digital Bit (binary digit): Registro que únicamente acepta dos valores Prefijos usuales: 1 B (byte) 1 kb (kilobyte) 1 MB (megabyte) 1 GB (gigabyte) 1 TB (terabyte) 8 bits 1000 B 1000 kb 1000 MB 1000 GB Una imagen: 1 Mb Una canción: 3 4 Mb Una película: 2 3 Gb 5

6 Procesado digital de la información Creación, transformación y análisis de las señales, a través de sistemas informáticos. Circuitos para procesados específicos Dispositivos programables Programación lógica cambiar los datos que definen el funcionamiento del dispositivo Programación física modificar la estructura del dispositivo para cambiar su funcionalidad 6

7 Ordenadores Dispositivo electrónico digital programable capaz de llevar a cabo cualquier tarea computacional que se desarrolle en un número finito de instrucciones para retornar un número finito de valores finales. 7

8 El primer transistor (1947) ENIAC, el primer ordenador completamente electrónico (1945) Intel 4004, el primer microprocesador (1971) Circuito integrado y su inventor, Jack Kilby (1951) 8

9 Ordenadores personales (años 80) Interfaces gráficas de Windows 3.0 (1990) y del System 7 de Apple (1991) El supercomputador MareNostrum, ubicado en la antigua capilla de Torre Girona, en Barcelona (UPC), es capaz de hacer 40 billones de operaciones por segundo. 9

10 Hardware: Conjunto de componentes electrónicos que forman parte del ordenador (parte material) Software: Conjunto de instrucciones que indican a un ordenador qué tareas tiene que realizar y cómo interpretar y procesar las señales de entrada. 10

11 Ordenadores - hardware Componentes básicos: cualquier ordenador los necesita para procesar información Periféricos: desarrollan funciones accesorias del sistema. 11

12 Componentes básicos: Microprocesador Memoria: No volátil: contiene la BIOS, o instrucciones necesarias para poner en marcha el ordenador. Volátil: Random Acces Memory (RAM), que almacena las instrucciones y datos que se están procesando. Placa base: Agrupa las conexiones entre procesador, memoria y periféricos 12

13 Periféricos: Entrada y salida: Teclado, ratón, cámara web, impresora, monitor, pantalla táctil... Comunicaciones: Tarjetas de red, módem, encaminador ADSL Almacenaje: Disco duro (externo o interno), unidades de disco flexible (disqueteras), unidades de CD y DVD, memorias USB 13

14 Ordenadores - software 14

15 La alimentación eléctrica pone en funcionamiento el sistema electrónico Se lee y ejecuta la BIOS: Detección y comprobación de componentes y su funcionamiento. Lectura de datos básicos de configuración del sistema. Búsqueda del sistema operativo 15

16 Sistema operativo: Ofrece al usuario un método para interaccionar con el sistema informático. Indica al ordenador cómo usar los dispositivos y gestionar sus recursos. Tipos: En función del tipo de procesador. Si tiene o no interfaz gráfica. 16

17 En la actualidad, sistemas operativos usuales: Procesadors x86 (PC): Windows XP y Vista, distribuciones de Linux (Ubuntu, Linkat ) Macintosh: MacOS-X y distribuciones de Linux PDA: Windows Mobile, Symbian OS, Blackberry OS Servidores: UNIX, distribuciones de Linux y Windows Server

18 Aplicaciones más significativas: Ofimáticas: procesadores de textos, hojas de cálculo, bases de datos Comunicación: gestión de correo, navegadores Multimedia: editores gráficos, reproductores y editores de audio o vídeo Aplicaciones específicas: diseño, matemáticas, simulaciones.. Juegos Programación Herramientas del sistema Herramientas de seguridad 18

19 Sistemas integrados Ordenador programado para llevar a cabo un conjunto limitado de funciones que forma parte de un dispositivo informático mayor. Tienen una funcionalidad específica: teléfono móvil, consola, decodificador de TDT, lavadoras, aire acondicionado 19

20 Satélites artificiales Funcionamiento basado en sistemas informáticos y útiles gracias a la transmisión digital de datos Sistemas de navegación global por satélite (GPS, Galileo) Usos militares Observación atmosférica y meteorológica Topografía y teledetección Telecomunicaciones 20

21 Almacenaje digital de la información Proceso que permite o facilita el uso, la recuperación, conservación, archivo, distribución y procesado de la información que generan o utilizan los dispositivos digitales. En qué tecnologías se basa? Nivel físico del almacenaje Cómo se codifica la información? Nivel lógico del almacenaje 21

22 Nivel físico del almacenaje Tecnología magnética Tecnología óptica Tecnología fase sólida 22

23 Tecnología magnética Películas de partículas ferromagnéticas, magnetizadas en dos polarizaciones diferentes. Tecnología óptica Basada en la opacidad (anteriormente) o reflectividad (actualidad) del dispositivo. Permite crear soportes para: Sólo leer Escribir una única vez y leer Grabar y borrar información más de una vez Tecnología de fase sólida Basada en semiconductores y su capacidad de retener o no carga eléctrica 23

24 Nivel lógico del almacenaje Codificación de números Números enteros Cambio de base: decimal - binaria (76) 10 = ( ) 2 Complementos para los números negativos Complemento a 2: El opuesto de un número binario positivo en complemento a dos se calcula copiando el número original (de derecha a izquierda) hasta encontrar el primer 1. Después de haber copiado el 1, se niegan (complementan) los dígitos restantes (es decir, copia un 0 si aparece un 1, o un 1 si aparece un 0). Por ejemplo, el complemento a dos de ( ) es ( ). 24

25 Números decimales Signo Exponente Mantisa 0 (+) 1101 (-3) (131) = = 131/8 = 16,375 25

26 Codificación de caracteres Cada carácter se codifica como un número, a partir de unas tablas de codificación (ASCII, Unicode ) Ejemplos de tablas ASCII. Ejemplo de tabla Unicode 26

27 Formatos de imagen Profundidad (# bits utilizados para representar el color) El tamaño (píxels, cm) influye en el número de bytes Formatos: Mapa de bits: codificación de información sobre cada punto de la imagen. Formatos BMP, JPG, GIF, PNG. Formato vectorial: codificación de figuras geométricas (puntos, líneas, curvas ). Fácil de editar e independiente del tamaño de la imagen. Formatos SVG, AI. Compatibilidad y migración Algoritmos de comprensión con y sin pérdida de calidad 27

28 Comparación entre imágenes de mapa de bits y vectoriales. 28

29 Formatos de audio y video Sonido mono o estéreo (1 o 2 canales) Frecuencia de muestreo (44,1 khz) Frames o muestras (por segundo) Tamaño del fichero (aprox. 10 MB por minuto) Formatos (WAV, WMA, MP3, FLV, AVI, MOV, MPEG-4) Codec (Codificadores/decodificadores): Algoritmo encargado de co/decodificar un objeto multimedia con el propósito de reducir su tamaño y enviarlo a través de Internet. Suelen llevar aparejados pérdida de calidad. Streaming: Técnica que permite descargar y reproducir simultáneamente un objeto multimedia 29

30 Transmisión digital de la información Medios digitales de comunicación de masas Emisor esencialmente único + interactividad limitada Menor consumo ancho de banda = más canales Alta definición Servicios adicionales (interactividad, subtítulos ) Encriptación de la señal 30

31 Transmisión digital de la información Redes digitales de comunicación Cualquier nodo emite y recibe información de otro nodo Internet y telefonía móvil 31