SE-PPG-11-06 Página 1 de 7 TÓPICOS GENERATIVOS. Reconocer principios y conceptos propios de la tecnología así como momentos de la historia que le han permitido al hombre transformar el entorno para resolver problemas y satisfacer necesidades METAS DE COMPRESIÓN: Los estudiantes desarrollan comprensión acerca de la importancia que ha tenido la evolución del computador en el quehacer humano. DESEMPEÑOS DE COMPRESIÓN. Clasifica e identifica los computadores y sus generaciones atendiendo algunas características de su desarrollo EXPLORACIÓN DEL TEMA. Cómo el computador ha afectado nuestro modo de vida INVESTIGACION DIRIGIDA EL COMPUTADOR Y SUS GENERACIONES La historia de la computadora es muy interesante ya que muestra como el hombre logra producir las primeras herramientas para registrar los acontecimientos diarios desde el inicio de la civilización, cuando grupos empezaron a formar naciones y el comercio era ya medio de vida. La evolución histórica del procesamiento de datos se divide en cuatro fases: 1.- técnicas de registros 2.- dispositivos de cálculo 3.- programas de tarjetas perforadas 4.- computadores electrónicos Con el transcurso del tiempo, la informática ha alcanzado un nivel importante en la realización de actividades cotidianas, en áreas industriales, comerciales, administrativas, académicas y legales, entre otras. A través de su desarrollo permite liberar al hombre de tareas tediosas y repetitivas que antes requerían mayor tiempo y esfuerzo. Por ejemplo, en las transacciones bancarias se requería la presencia del titular de una cuenta para realizar una consignación, hoy con la evolución de los sistemas estos trámites se llevan a cabo por medio de un sistema de comunicaciones en red a la que se puede acceder desde cualquier sucursal en forma personal o mediante una línea telefónica. Por otra parte, la influencia de la informática ha logrado llegar a grados significativos de soporte e investigación en otras ramas como la medicina, las comunicaciones (televisión, radio, redes, etc.), las ingenierías, las finanzas y, en general, cualquier profesión en la que se pretende automatizar el manejo de datos rutinarios. Entre las principales funciones de la informática se encuentran: Tratamiento automático de la información Automatización de tareas manuales y repetitivas Desarrollo de nuevos recursos técnicos (máquinas) Análisis y diseño de aplicaciones o programas Seguimiento de datos y procesos Utilización del computador como herramienta principal en el manejo de información. HISTORIA Y EVOLUCIÓN DE LOS COMPUTADORES La informática puede considerarse desde dos puntos de vista: el hardware (toda la parte física o material de un computador) y el software (soporte lógico que indica al computador las instrucciones que debe ejecutar).
SE-PPG-11-06 Página 2 de 7 Debido a que la información sobre muchas áreas del conocimiento, y aun la que se maneja en situaciones cotidianas, crece a pasos agigantados, el hombre ha debido ingeniar mecanismos que le ayuden a solucionar los problemas que con frecuencia se presentan cuando se pretende realizar alguna operación sobre ésta, como análisis, clasificación, organización, cálculos, informes estadísticos, etc. Por esto, las máquinas de cálculo y cómputo han evolucionado con gran rapidez supliendo las necesidades de los usuarios. La informática es una disciplina con raíces que pueden encontrarse en las antiguas civilizaciones griega, babilónica y egipcia. En el hombre siempre ha existido la necesidad de sistematizar el razonamiento y encontrar métodos para conseguir un cálculo más preciso y eficaz. El desarrollo de la lógica formal, el álgebra y el cálculo, cumplieron siempre el papel fundamental en su desarrollo. La primera herramienta de cálculo que se conoció fue el ábaco, con el cual pueden representarse números decimales y realizar operaciones matemáticas. En la actualidad, países como el Japón y Rusia continúan usando el ábaco como una forma de enseñanza matemática. Cada varilla vertical del ábaco representa un valor relativo. Los números se representan corriendo cuentas hacia la varilla transversal. Cada cuenta de abajo corrida hasta la varilla transversal es 1. Cada cuenta de arriba corrida hasta la varilla transversal es 5. Luego se suma para hallar el dígito representado en cada varilla. En 1614, John Napier inventó los algoritmos como ayuda al cálculo, y una calculadora con tarjetas denominada estructuras de Napier con la que se podía multiplicar. Wilhen Schickard inventó en 1623 una calculadora mecánica que usaba el método de sumas sucesivas para multiplicar. Infortunadamente, la creación no tuvo difusión porque murió durante una epidemia. En 1642, el filósofo y matemático Blaise Pascal ingenió la máquina aritmética de Pascal de procesamiento automático, que básicamente realizaba sumas y restas. En 1650 Patridge dio origen a la regla de cálculo cuya estructura física permitía ejecutar operaciones matemáticas basándose en una reglilla que podía desplazarse a lo largo de ésta.
SE-PPG-11-06 Página 3 de 7 En 1672 apareció una versión mejorada de la máquina aritmética de Pascal denominada calculadora universal o rueda de Leibniz, inventada por Gottfried Wilhelm von Leibniz, la cual extendía sus operaciones a suma, resta, multiplicación, división y raíces cuadradas. Es importante recordar que Leibniz y Newton fueron codescubridores del cálculo. El siguiente periodo cuando se dieron avances significativos en computación fue en el siglo XIX. En 1833, Charles Babbage diseñó el modelo de máquina de vapor llamada máquina analítica, la cual podía programarse. Además, estableció el esquema formal de los computadores de hoy (memoria, unidad de control, dispositivos de entrada y salida, y programas). Es importante mencionar que este modelo no se fabricó en esa época porque la tecnología aún no lo permitía; es considerado el Padre de la Informática. Más adelante (1885-1886) Herman Hollerith creó la máquina censadora o tabuladora capaz de leer y contar respuestas de tipo Sí o No agrupadas en tarjetas perforadas. Entre 1937 y 1944, la máquina analítica de Charles Babbage fue desarrollada por Howard Alken y un grupo de ingenieros de IBM dando paso al primer computador electromecánico llamado MARK-I. Esta máquina podía multiplicar dos números en seis segundos y dividirlos en doce segundos. Estaba controlada por una cinta de papel que contenía el programa. En 1945 entró en funcionamiento el primer computador electrónico basado en la representación de circuitos lógicos que se denominó ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator). El ENIAC contenía 18.000 válvulas de vacío y tenía una velocidad de varios cientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba conectado al procesador y debía ser modificado manualmente. Se construyó un sucesor del ENIAC con un almacenamiento de programa que estaba basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidense John von Neumann. Las instrucciones se almacenaban dentro de una llamada memoria, lo que liberaba al ordenador de las limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durante la ejecución y permitía resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse al ordenador.
SE-PPG-11-06 Página 4 de 7 A finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas. Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba más barata. A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI), que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error. El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de Large Scale Integrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio. GENERACIÓN DE COMPUTADORES La informática es una de las ciencias que ha promovido con mayor rapidez los avances tecnológicos; de acuerdo con la importancia y funcionalidad de éstos, se han considerado ocho generaciones descritas a continuación: PRIMERA GENERACIÓN (1951 a 1958): Las computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos. SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964): El invento del transistor hizo posible una nueva Generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Sin embargo el costo seguía siendo una porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones. TERCERA GENERACIÓN (1964-1971): A mediados de los años 60 se produjo la invención del circuito integrado o microchip, por parte de Jack St. Claire Kilby y Robert Noyce. Después llevó a Ted Hoff a la invención del hols en Intel. A finales de 1960, investigadores como George Gamow notó que las secuencias de nucleótidos en el ADN formaban un código, otra forma de codificar o programar. A partir de esta fecha, empezaron a empaquetarse varios transistores diminutos y otros componentes electrónicos en un solo chip o encapsulado, que contenía en su interior un circuito completo: un amplificador, un oscilador, o una puerta lógica. Naturalmente, con estos chips (circuitos integrados) era mucho más fácil montar aparatos complicados: receptores de radio o televisión y computadoras. En 1965, IBM anunció el primer grupo de máquinas construidas con circuitos integrados, que recibió el nombre de serie 360.
SE-PPG-11-06 Página 5 de 7 CUARTA GENERACIÓN. (1971-1981): La denominada Cuarta Generación (1971 a la fecha) es el producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC). Hoy en día las tecnologías LSI (Integración a gran escala) y VLSI (integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un chip. Usando VLSI, un fabricante puede hacer que una computadora pequeña rivalice con una computadora de la primera generación que ocupaba un cuarto completo. Hicieron su gran debut las microcomputadoras. QUINTA GENERACIÓN. También conocida por siglas en inglés, FGCS ( The Fith Generation Computer Systems) fue un ambicioso proyecto propuesto por Japón a finales de la década de 1970. Su objetivo era el desarrollo de una nueva clase de computadoras, que utilizarían técnicas y tecnologías de inteligencia artificial tanto en el plano de hardware, como el software. Usando el lenguaje Prolog (234) al nivel del lenguaje de máquina y serían capaces de resolver problemas complejos, como la traducción automática de una lengua a otra. SEXTA GENERACIÓN. Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas paralelo vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando a tiempo. Las redes de área mundial seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes SÉPTIMA GENERACIÓN. Comienza el año 1999 donde popularizan las pantallas LCD 2 y hacen a un lado a los rayos catódicos, en donde se han dejado los DVD y los formatos de disco duro óptico. La generación de almacenamiento de datos de alta densidad con una capacidad de almacenamiento que llega a los 50 GB, aunque se ha confirmado que esta lista puede recibir 16 capas de 400 GB. La séptima generación en las computadoras ha llegado a reemplazar la tv y los equipos de sonido, ya que ha logrado un alcance digital por medio de la capacidad de los discos duros que está avanzando tan rápidamente que se convierte en un centro de entretenimiento. OCTAVA GENERACIÓN. EL FUTURO. Los dispositivos físicos y mecánicos van a desaparecer como el disco duro y las tarjetas madre etc. ya todo será a base de nanotecnología. Un disco duro está limitado en velocidad al tener que estar escribiendo en placas. Pero las nuevas Serán orgánicas a base de impulsos electromagnéticos.
SE-PPG-11-06 TIPOS DE COMPUTADORES Página 6 de 7 1. ATENDIENDO A LA CONFIGURACIÓN ó ESTRUCTURA INTERNA DE UNA COMPUTADORA PUEDEN CLASIFICARSE EN: 1.1 COMPUTADORAS ANALOGICAS. Son aquellas que manejan señales eléctricas analógicas proporcionales a medidas fisicas de tipo continuo. Su programación en la mayoría de los casos está en su propio tableado y se utilizan fundamentalmente para controlar procesos y en problemas de simulación. 1.2 COMPUTADORAS DIGITALES. Manejan señales eléctricas de tipo digital. Se programan por medio de lenguajes de programación y su utilización comprende cualquier tipo de trabajos; por tanto, configura el grupo computadores de tipo general. En la actualidad más del 95% son de este tipo. 1.3 COMPUTADORAS HIBRIDAS. Poseen características de las dos anteriores. Suelen estar constituidas por una computadora digital que procesa información analógica, para lo cual tiene sus entradas y sus salidas controladas por medio de convertidores analógico digitales y digital analógico. 2. LAS COMPUTADORAS DIGITALES POR SU POTENCIA DE CÁLCULO, CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO INTERNO Y NÚMERO DE PERIFÉRICOS QUE PUEDEN SOPORTAR, SE CLASIFICAN EN CUATRO GRANDES GRUPOS: 2.1 MICROCOMPUTADORES (Microcomputer). Comúnmente llamados micro computadores personales, son pequeñas máquinas usualmente usadas en los colegios, en pequeñas empresas, en las casas. Son sistemas pequeños de uso general; funcionan con programas y llevan a cabo variedad de tareas. Su organización les permite realizar operaciones de almacenamiento, lógico - aritmética, control y funciones de salida. Su tamaño es pequeño. Dentro de los microcomputadoras se pueden distinguir dos grupos importantes: 2.1.1 Computadora Personal (Personal Computer PC). Es más de usar y con grandes prestaciones. Generalmente posee un sólo puesto de trabajo aunque puede tener varios. Actualmente la mayor gama de equipos Hardware y de aplicaciones software. Pertenecen al grupo de computadoras personales: Portátil ó Transportable. Se trata de una computadora de características físicas que permiten fácilmente su transporte de un sitio para otro sin perder ninguna de las cualidades de una computadora personal clásica. Laptop. Consiste en una computadora personal portátil de pequeño tamaño, de gran potencia y muy manejable en todos los sentidos. La característica principal es su peso que oscila entre 1 y 2 kgr. Notebook. Es una computadora personal similar al Laptop, pero aún más pequeña, de menor peso y más especializada; es decir, está preparada para realizar funciones de computadora personal, servir
SE-PPG-11-06 Página 7 de 7 de ayuda a estudiantes ofreciéndoles una capacidad de cálculo rápido importante, ofrecer a comerciales funciones de agenda muy evolucionada 2.1.2 Una Estación de Trabajo (Workstation). Es una microcomputadora de gran potencia que se utiliza para trabajos de ingeniería ó similares y pernúte la conexión a través de una red con una computadora de mayor potencia. 2.2 LOS MINICOMPUTADORES (Minicomputer). Son mas grandes que los micros, naturalmente mucho mas costosos. y útiles en empresas grandes y medianas, como también en la industria, organizaciones bancarias, universidades... Por lo general utilizan terminales (micros) a través de los cuales se sacan los datos y se llevan de vuelta al computador principal. Los minicomputadores sobrepasan a los micros en costos, capacidad de almacenamiento. velocidad de operaciones, soporta gran variedad de periféricos de operación rápida Pueden utilizarlos varios usuarios a la vez. 2.3 LOS MACROCOMPUTADORES ( Mainframe). Llamados en inglés MAINFRAME COMPUTERS. son máquinas superveloces, capaces de almacenar millones de datos; son equipos de gran costo. con varias terminales para grandes empresas e instituciones, por lo general para censos de población y otros proyectos científicos. Se caracterizan por ser multiprocesador para varias tareas al mismo tiempo. 2.4 SU-PERCOMPUTADORA (Supercomputer). Son los mas rápidos y costosos. Se fabrican por pedido. Poseen un procesador científico. Se emplean en investigaciones secretas para armas, cálculos de petroleras, pronósticos del tiempo y relación con la atmósfera terrestre, viajes espaciales. SÍNTESIS. Elaborar en el cuaderno un resumen de la lectura anterior. EVALUACIÓN CONTINUA. Calidad en la elaboración del resumen RETROALIMENTACIÓN. Las parejas comparten entre sí su resumen y lo presentan al docente. Prepara sustentación sobre el tema.