Tema 1. Introducción Informática (1º Ingeniería Civil) Curso 2011/2012 Javier Carmona Murillo jcarmur@unex.es Índice 1.1 Qué es la informática? 1.2 Tipos de aplicaciones informáticas / aplicaciones de las computadoras 1.3 Evolución histórica.
1.1 Qué es la informática? Informática = INFORmación + automática. RAE: Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores. Ordenador: Máquina capaz de aceptar datos de entrada, efectuar con ellos operaciones lógicas y aritméticas, y proporcionar la información resultante a través de un medio de salida; sin intervención de un operador humano y bajo el control de un programa de instrucciones previamente almacenado. Programa Traductor Computador Programa del usuario en lenguaje máquina Programa de usuario de alto nivel 1.2 Tipos de aplicaciones informáticas Uno de los agentes más importantes de la sociedad actual es la información. Hay pocas actividades humanas en que no tenga incidencia la informática. Antes de pensar en las aplicaciones, veamos las características que debería tener una aplicación para ser informatizada. 1. Gran volumen de datos 2. Datos comunes 3. Repetitividad 4. Distribución 5. Precisión 6. Cálculos complejos 7. Velocidad.
1.2 Tipos de aplicaciones informáticas Según la taxonomía de Aplicaciones de los Computadores dadas por la ACM (Association of Computing Machinery), podemos diferenciar 7 apartados: 1. Procesamiento de datos administrativos 2. Ciencias físicas e ingeniería 3. Ciencias de la vida y médica 4. Ciencias sociales y del comportamiento 5. Arte y humanidades 6. Ingeniería con ayuda de computador 7. Computadores en otros campos o sistemas 1.2 Tipos de aplicaciones informáticas Además de esta clasificación, se han desarrollado nuevas metodologías y técnicas. Como ejemplo podemos citar: Inteligencia Artificial Ejemplo Informática Gráfica Adobe Illustrator, Adobe Photoshop, GIMP, CorelDraw, etc Aplicaciones Multimedia Combinación de texto, gráficos, dibujos, animación, vídeo y sonido. Técnicas de compresión como MPEG Surge la realidad virtual Internet E-mail, news, IRC, chats, WWW, e-commerce, etc.
En este apartado se presentan algunos de los hitos que han contribuido al desarrollo de la informática. Antecedentes: Desde la antigüedad el hombre ha tratado de reducir y facilitar su trabajo mediante herramientas y máquinas. Paralelamente, el ingenio humano se dedicó a sustituir también la inteligencia aplicada a tareas rutinarias. La automática es la ciencia que trata de la sustitución del operador humano por un operador artificial en la ejecución de una tarea física o mental previamente programada. Aplicada a los procesos industriales, su fin es suprimir al hombre en la cadena de producción La informática puede considerarse como la ciencia y tecnología aplicada a la automatización del razonamiento y del tratamiento de la información. Las raices de la informática se encuentran en: El desarrollo de métodos, herramientas y máquinas para facilitar la realización de cálculos de forma eficiente y precisa y, Sistematización del razonamiento, como paso previo a su automatización y a la búsqueda de modelos formales de cálculo. El concepto más primitivo relacionado con la informática es el número y la habilidad de contar. El hombre, a través de distintas culturas, ha utilizado distintas bases de numeración: 4, 5, 10, 13, 18 y 20. Dificultad de representar grandes números. Uno, dos y muchos Uno; dos; dos y uno; dos y dos; dos y dos y uno; etc.
Los sistemas de numeración (desde un punto de vista histórico) pueden clasificarse en: Sistemas aditivos. Sistema primitivo romano Sistemas posicionales. Sistema indo-arábigo (utilizado en la actualidad) 3 pasos trascendentes: Representación posicional de las cifras. Base decimal. Concepto de cero como un dígito más. El sistema hindú pasó a Bagdad y se perfeccionaron procedimientos de cálculo como el álgeba o la aritmética. Al-Khowârizmî crea el concepto de algoritmo (año 825). Paralelamente: Griegos sientan las bases de la lógica formal (S IV a.c) Babilonios y egipcios crean la metodología experimental Leibniz (1646-1716)! Lógica simbólica. Surge la aritmética binaria. George Boole (1815-1869)! Álgebra de Boole. Fundamental para la lógica matemática. Inicialmente no se tomó en cuenta su trabajo En 1938, Shannon propuso utilizar este álgebra para analizar redes de conmutadores. En 1936 Alan Turing publicó On Computable Numbers en el que describió una máquina teórica que podía particularizarse para realizar cualquier cálculo realizable por cualquier máquina real. Máquina de Turing.! Origen de la Informática Teórica.
Era mecánica: La primera herramienta eficaz para ayuda del cálculo fue el ábaco. Uso del ábaco chino 1642: Blas Pascal inventa una máquina para sumar y restar. 1671: Gottfried Leibniz construyó una máquina que realizaba las cuatro operaciones básicas. 1820: Thomas de Colmar comercializa una máquina denominada Arithmometer. 1885: La compañía Brunsviga comercializa Dupla que se utiliza hasta finales de los 50. Era mecánica A principios del XIX aparece la tarjeta perforada 1801: Joseph Jacqard presenta un telar automático controlado por tarjetas perforadas. 1822: Charles Babbage diseñó una máquina de diferencias para producir tablas de navegación. 1833: Babbage crea la máquina analítica.
Era electromecánica 1890: Hollerith crea la tabuladora que utiliza tarjetas perforadas. Realiza el censo de los E.E.U.U en 3 años. Se desarrollan calculadoras mecánicas y electromecánicas basadas en las ideas de Pascal, Libniz y Hollerith. Se crean empresas como IBM (1924), Remington-Rand (1927), Bull (1931), 1914: Leonardo Torres Quevedo crea el primer sistema automático para jugar al ajedrez. 1937-1939: John Atanasoff y Clifford Berry construyen un prototipo de computador digital electrónico. 1938: Zuse concluye la construcción de un computador binario electromecánico, el Z1. Primera generación de computadores (1946-1954) ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). Primer computador electrónico de uso general.
Segunda generación de computadores (1955-1963) TRADIC: Primer computador totalmente transistorizado. Tercera generación de computadores (1964-1970) IBM 360: Dispone de unidades de control microprogramadas.
Cuarta generación de computadores (1971- ) IBM-PC: Dispone de unidades de control microprogramadas. Primera Segunda Tercera Cuarta Años 1946-1954 1955-1963 1964-1970 1971- Tecnología (dispositivos y período de reloj) Arquitectura y estructura Sistemas Operativos Computadores representativos Tubos de vacío Memorias de líneas de retardo. ms. Aritmética de punto fijo. Transistores Memorias de núcleos de ferritas. µs. Aritmética exponencial. Registros índices. Procesadores de E/ S C.I. (SSI MSI) Memorias de C. I. ns. Microprogramació n Memorias cachés Memoria Virtual Sin S. O. Monitores batch Multiprogramación Multiprocesamient o ENIAC, EDSAC; IAS; UNIVAC I IBM 702, 650 IBM 1401, 1620, 7094 UNIVAC 1004 CDC 6600; PDP-1 IBM 360, 370 DEC PDP-8; UNIVAC 1100 C. I. (LSI y VLSI) Memorias DRAM. ns. Microprocesadores Arquitecturas RISC y paralelas S. O. en red S. O. distribuidos Cray-1, DEC VAX, IBM-PC, MIPS, SPARC, RS-6000; HP 9000/750