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E.E.M.P.I. Nº 8107 - San José 3er. Año de Economía y Gestión de las Organizaciones Año: 2012 UNIDAD I: EL PROCESAMIENTO Y ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN Tecnologías de la Información y la Comunicación Breve Historia Por siglos los hombres han tratado de usar fuerzas y artefactos de diferente tipo para realizar sus trabajos, para hacerlos más simples y rápidos. La historia conocida de los artefactos que calculan o computan, se remonta a muchos años antes de Jesucristo. Dos principios han coexistido con la humanidad en este tema. Uno es usar cosas para contar, ya sea los dedos, piedras, semillas, etc. El otro es colocar esos objetos en posiciones determinadas. Estos principios se reunieron en el ábaco, instrumento que sirve hasta el día de hoy, para realizar complejos cálculos aritméticos con enorme rapidez y precisión. El Ábaco quizá fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió. Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su efectividad ha soportado la prueba del tiempo. Desde que el hombre comenzó a acumular riquezas y se fue asociando con otros hombres, tuvo la necesidad de inventar un sistema para poder contar, y por esa época, hace unos miles de años, es por donde se tiene que comenzar a buscar los orígenes de la computadora. Esa necesidad de contar (que no es otra cosa que un término más sencillo y antiguo que computar), llevó al hombre a la creación del primer dispositivo mecánico conocido; surgió así la primera computadora: el ABACO o SOROBAN. A medida que fue avanzando la civilización, la sociedad fue tomando una forma más organizada y avanzada, los dispositivos para contar se desarrollaron, probablemente presionados por la necesidad, y en diferentes países fueron apareciendo nuevos e ingeniosos inventos cuyo destino era calcular. El honor de ser considerado como el "padre" de computadora la le correspondió al ilustre filósofo y científico francés Blas Pascal (1623-1662), quién siglo y medio después de Leonardo da Vinci (1452-1519) inventó y construyó la primera máquina calculadora automática utilizable, precursora de las modernas computadoras. La pascalina funcionaba en base al mismo principio del odómetro (cuenta kilómetros) de los automóviles, que dicho sea de paso, es el mismo principio en que se basan las calculadoras mecánicas antecesoras de las electrónicas. En un juego de ruedas, en las que cada una contiene los dígitos, cada vez que una rueda completa una vuelta, la rueda siguiente avanza un décimo de vuelta. Luego le siguieron: -2- Tecnologías de la Información y la Comunicación Gottfried W. von Leibnitz (1646-1717): Desarrolló una máquina calculadora automática con capacidad superior a la de Pascal, que permitía no sólo sumar y restar, sino también multiplicar, dividir y calcular raíces cuadradas. Joseph-Marie Jackard (1753-1834): En 1801 desarrolló el telar automático. Jackard tuvo la idea de usar tarjetas perforadas para manejar agujas de tejer, en telares mecánicos. Un conjunto de tarjetas constituían un programa, el cual creaba diseños textiles. Aunque su propósito no era realizar cálculos, contribuyó grandemente al desarrollo de las computadoras. Por primera vez se controlaba una máquina con instrucciones codificadas, en tarjetas perforadas, que era fácil de usar y requería poca intervención humana. Esta máquina fue considerada el primer paso significativo para la automatización binaria. Charles Babbage (1793-1871): Profesor de matemáticas, desarrolla en 1823 lo que él denomina "máquina diferencial". La máquina estaba concebida para realizar cálculos, almacenar y seleccionar información, resolver problemas y entregar resultados impresos. Babbage imaginó su máquina compuesta de varias otras, todas trabajando armónicamente en conjunto. Pese a su increíble concepción, la máquina de Babbage, que se parecía mucho a una computadora, no llegó jamás a construirse ya que los planes fueron demasiado ambiciosos para su época. Este avanzado concepto, con respecto a la simple calculadora, le valió a Babbage ser considerado como el precursor de la computadora. George Boole: Trabajó sobre las bases sentadas por Leibnitz, quien preconizó que todas las verdades de la razón se conducían a un tipo de cálculo, para desarrollar en 1854, su teoría que redujo la lógica a un tipo de álgebra extremadamente simple. Esta teoría de la lógica construyó la base del desarrollo de los circuitos de conmutación tan importantes en telefonía y en el diseño de las computadoras electrónicas. Los descubrimientos matemáticos de George Boole, que llevaron al desarrollo del sistema numérico binario (0 y 1) constituyeron un hito incuestionable a lo largo del camino hacia las modernas computadoras electrónicas. Claude Elwood Shanon: A él se debe el haber podido aplicar a la electrónica -y por extensión a las computadoras- los conceptos de la teoría de Boole. Shanon sostenía que los valores de verdadero y falso planteados en el álgebra lógica de Boole, se correspondían con los estados 'abierto' y 'cerrado' de los circuitos eléctricos. Además, definió la unidad de información, el bit, lo que consecuentemente constituyó la base para la utilización del sistema binario de las computadoras en lugar del sistema decimal. William Burroughs: Nació en 1857 e intentó construir una máquina calculadora precisa y rápida. Sus primeros pasos en este sentido los dio en 1882, pero no fue hasta casi veinte años después que su esfuerzo se vio coronado por el éxito, luego de varios perfeccionamientos de lo que se llamó Máquina de sumar y hacer listas. Poco a poco este modelo se fue imponiendo, de modo que luego de dos años ya se vendían a razón de unas 700 unidades por año. William Burroughs, fue norteamericano grandemente al computadora. el primer genio que contribuyó desarrollo de la Herman Hollerith y Las tarjetas perforadas: Uno de los objetivos más importantes en el proceso del desarrollo de -3- Tecnologías de la Información y la Comunicación una máquina que pudiera realizar complejos cálculos en forma rápida, lo constituyó la introducción de tarjetas perforadas como elemento de tabulación. Este histórico avance se debe a la inventiva del Ing. Hollerith. Él diseñó un sistema mediante el cual las tarjetas eran perforadas para representar la información del censo. Las tarjetas eran insertadas en la máquina tabuladora y ésta calculaba la información recibida. Hollertih vendió sus productos en todo el mundo y la demanda de sus máquinas se extendió incluso hasta Rusia. El primer censo llevado a cabo en Rusia en 1897, se registró con el Tabulador de Hollerith. Luego de ir avanzando en diferentes partes del mundo en el desarrollo de máquinas de computar, la MARK I (1944), indica la fecha de la primera computadora que se pone en funcionamiento. Es esta la primera máquina información. procesadora de La Mark I funcionaba eléctricamente, las instrucciones e información se introducían en ella por medio de tarjetas perforadas. Los componentes trabajaban basados en principios electromecánicos. Este impresionante equipo medía 16 mts. de largo y 2,5 mts. de alto y pesaba más de 5 toneladas; y los resultados obtenidos eran igualmente impresionantes para la época. Mark I tenía la capacidad de manejar números de hasta 23 dígitos. Ahora sí se había hecho por fin realidad el sueño de Pascal, Leibnitz, Babbage, Hollerith y muchos otros: la computadora era una realidad. La primera computadora electrónica fue terminada de construir en 1946, en U.S.A. y se le llamó ENIAC. Ésta era mil veces más veloz que sus predecesoras electromecánicas y se consideró un importante descubrimiento en la tecnología de la computación. La ENIAC poseía una capacidad, rapidez y flexibilidad muy superiores a la Mark I. Comenzaba así la tenaz competencia en la naciente industria, IBM desarrolló en 1948 su computadora SSEC superior a la ENIAC. Para 1951, la compañía Remington Rand, otra de las líderes en este campo, presentó al mercado su modelo denominado Univac, que ganó el contrato para el censo de 1951 por su gran capacidad, netamente superior a todas las demás desarrolladas hasta el momento. En respuesta al desarrollo de la Univac, IBM construyó su modelo 701, una computadora científica con una capacidad superior 25 veces a la SSEC y muy superior también a la Univac. A la 701 siguieron otros modelos cada vez más perfeccionados en cuanto a rapidez, precisión y capacidad, los cuales colocaron a IBM como el líder indiscutible de la naciente industria de las computadoras. Con ella se inicia una nueva era, en la cual la computadora pasa a ser el centro del desarrollo tecnológico, y de una profunda modificación en el comportamiento de las sociedades. -4- Tecnologías de la Información y la Comunicación Generaciones de las Computadoras El desarrollo de las computadoras suele divisarse por generaciones y el criterio que se utilizó para determinar el cambio de generación no está muy bien definido, pero resulta aparente que deben cumplirse al menos los siguientes requisitos: - la forma en que están construidas. - la manera en que el ser humano se comunica con ellas. Primera Generación (1951 en adelante) En esta generación había un gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos. Estas máquinas tenían las siguientes características: - Estaban construidas por medio de tubos de vacío. - Eran programadas en lenguaje de máquina. Segunda Generación (1959 en adelante) Cerca de la década de 1960, las computadoras seguían evolucionando, se reducía su tamaño y crecía su capacidad de procesamiento. También en esta época se empezó a definir la forma de comunicarse con las computadoras, que recibía el nombre de programación de sistemas. Las características de la segunda generación son las siguientes: - Estaban construidas con circuitos de transistores. - Se programaron en nuevos lenguajes llamados lenguajes de alto nivel. Tercera Generación (1964 en adelante) Con los progresos de la electrónica y los avances de comunicación con las computadoras en la década de los 1960, surge la tercera generación de las computadoras. Las características de esta generación fueron: - Su fabricación electrónica estaba basada en circuitos integrados. - Su manejo era por medio de lo lenguajes de control de los sistemas operativos. Cuarta Generación (1971 en adelante) Aquí aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada "revolución informática". -5- Tecnologías de la Información y la Comunicación Quinta Generación (1982 en adelante) En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación. El futuro previsible de la computación es muy interesante, y se puede esperar que esta ciencia siga siendo objeto de atención prioritaria de gobiernos y de la sociedad en conjunto. ¿Qué es hoy una Computadora? Es una máquina (conjunto de dispositivos mecánicos y electrónicos) capaz de ingresar datos de entrada, que, mediante un proceso de transformación, son elaborados los resultados llegándose así a mostrar los resultados o información. Estas tres funciones básicas las lleva a cabo por medio de los Dispositivos de Entrada, los de Entrada/Salida o también llamados de Almacenamiento y por los Dispositivos de Salida. Entonces, la computadora realiza las operaciones necesarias para procesar los datos y transformarlos, convirtiéndolos en la información requerida de acuerdo con las instrucciones que se le indican en los programas que rigen su funcionamiento. La transformación tiene lugar en la C.P.U. (Unidad Central de Proceso) según las indicaciones de los programas aplicados. Hardware Su traducción es PARTE DURA y significa “todo lo que se ve y puede tocar”. Por lo tanto, el Hardware de la PC son todos los Dispositivos de Entrada, Entrada/Salida, Salida y el procesador central (C.P.U.) Dispositivos de Entrada: Cumplen la función de ingresar datos nuevos a la PC. Ejemplos más comunes: Teclado, Mouse, Scanner, Micrófono, Lápiz Óptico, Lector de Código de Barras, Joystick y otros dispositivos para juegos, Cámara Web, Cámara Fotográfica Digital, Touch Screen, etc. Dispositivos de Salida: Cumplen la función de mostrar los resultados o información para su disposición. Ejemplos más comunes: Monitor, Impresora, Parlantes, Casco Virtual, etc. Dispositivos de Entrada/Salida o de Almacenamiento: Cumplen las dos funciones porque permiten leer los datos y guardar los resultados procesados. Su función específica es la de almacenar grandes volúmenes de información para su utilización por el sistema de computación. Ejemplos más comunes: Disquete, Disco Rígido, CD (Disco Compacto), DVD (Digital Versatile Disc, Pendrive, etc. -6- Tecnologías de la Información y la Comunicación Procesador Central (C.P.U.): La complejidad de cada modelo de CPU puede variar, pero se distinguen las siguientes partes fundamentales: - Unidad Central de Proceso: compuesta a su vez, por la Unidad de Control (UC) y la Unidad Aritmético-Lógica (UAL). La Unidad de Control determina qué hacer, supervisa y ordena las acciones que debe realizar el sistema para cumplir con las instrucciones de los programas. Es el “director” que hace que cada parte realice su trabajo. La Unidad Aritmético-Lógica realiza tanto operaciones aritméticas como las lógicas de comparación (mayor, menor, igual). - Memoria Principal: Es el lugar donde la CPU coloca los datos para su procesamiento. Los recibe de las unidades de entrada, los elabora y los entrega a las unidades de salida. Unidad Central de Proceso Microprocesador Unidad de Control Unidades de Entrada/Salida Unidad AritméticoLógica Memoria Principal Software Su traducción es PARTE BLANDA y significa “todo lo que NO se ve, NI SE puede tocar”. Es el conjunto de instrucciones que controlan el funcionamiento de la PC. Es decir, el Software le “da vida” al Hardware, le da una razón de ser, una finalidad. El Software además se clasifica en: - Archivos de Programas: Donde se encuentra el Software de Base o también llamado Sistema Operativo (único programa indispensable para que la PC funcione) y las demás Aplicaciones (donde se incluyen todos los programas instalados en la PC. - Archivos de Datos: Donde se incluyen a TODOS los trabajos que realiza o tiene el usuario en la PC, por ejemplo: notas, informes, planillas, dibujos, canciones, etc. Memoria Incluye a todos los dispositivos que sirven para almacenar algún tipo de dato o información. Tipos de Memoria: Principal: - RAM: Su traducción es Memoria de Acceso Aleatorio. Es la memoria donde se almacenan temporalmente los datos ingresados y resultados intermedios. Es muy rápida y tiene como característica fundamental que es volátil, lo que significa que si se apaga la PC o se corta la luz todo lo guardado allí se pierde y es por eso que surge la Memoria Secundaria. -7- Tecnologías de la Información y la Comunicación - Caché: Cerca de 10 veces más veloz que la RAM y 100 veces más costosa. Se ubican los datos más utilizados y los que se preveé serán utilizados inmediatamente. - ROM: Su traducción es Memoria de Sólo Lectura. Es la memoria que coloca el fabricante de la PC con datos de cómo son sus dispositivos internos y éstos son utilizados en el momento de arranque de la PC. Tiene como característica que el usuario no la puede modificar ni utilizar. - Virtual: También conocida como VM. Es una extensión en disco. Un programa se ejecuta dejando una parte de su código y datos en la memoria RAM y el resto en VM. A medida que se necesita, se transfieren a RAM los datos que necesite el programa para su funcionamiento. Esta actividad es conocida como “paginado de memoria” o “swapping”. Así se independiza el tamaño del programa de la capacidad de la RAM. Secundaria: Es la memoria con que dispone la PC para almacenar en forma definitiva todo lo necesario. Su característica principal es que en este tipo de memoria todo lo guardado permanece indefinidamente y se lo puede utilizar tantas veces como se quiera. Está compuesta por TODOS los Dispositivos de Almacenamiento que tiene la PC. Categorías de Computadoras Los sistemas de cómputos pueden clasificarse según su tamaño. Aunque las categorías y subcategorías son muchas, la más difundida es la siguiente: Estaciones de trabajo: las que están destinadas a ser utilizadas como un puesto de trabajo individual dentro de un sistema de nivel superior. A diferencia de las computadoras personales, en principio, las estaciones de trabajo carecen de unidades de archivo en sí mismas, compartiendo las del sistema general. Computadoras personales: las que están destinadas a ser utilizadas individualmente por una persona, pudiendo o no ser parte de un sistema de cómputo de nivel superior. En esta categoría encontramos a las máquinas de escritorio, a las portátiles (notebooks) y a las asistentes personales (PDA’s) Minicomputadoras: Las que están destinadas a ser utilizadas por varias personas, cada una de las cuales tiene una computadora personal, o una estación de trabajo. En este caso pueden incluirse los servidores de redes de área local y equipos de porte mediano y pequeño. Mainframes: Computadoras de mayor porte, ofrecen servicio a cientos o miles de estaciones de trabajo y usualmente están conectadas con redes de minicomputadoras y computadoras personales. -8- Tecnologías de la Información y la Comunicación Unidades de Medida en Informática: Como se sabe, el sistema binario (binary) es un sistema de numeración que tiene por base el 2 Utiliza sólo dos valores: "0" (cero) y "1" (uno) para representar cualquier información. (frente al sistema decimal de uso cotidiano que tiene por base el 10 y combina los dígitos del 0 al 9). Las computadoras utilizan el sistema binario porque no conocen -no pueden interpretar- más que dos estados: pasa la corriente (“on”, “abierto”, ó “1”) o no pasa la corriente (“off”, “cerrado” ó, “0”). De esta forma una computadora puede manejar y almacenar la información. La memoria se mide a través de las siguientes Unidades de Medida que se combinan formando diferentes niveles de significación: Bit: significa dígito binario (del ingles "binari digit") y sólo puede tomar dos valores: el 0 (cero) o 1 (uno). Es la unidad más pequeña de información representable en la PC, y sus estados posibles indican: “0” (apagado, off, falso) o “1” (encendido, on, verdadero). Byte: en las computadoras, para transmitir la información se utilizan grupos de 8 bits. A cada grupo de 8 bits se lo llama byte. El byte es, por tanto la agrupación más utilizada en informática. Cada vez que se pulsa una tecla llega a la unidad central una serie de impulsos eléctricos que equivale a una combinación de 8 bits, es decir 1 byte. Por ejemplo: Si se pulsa la letra "A" llega a la Unidad Central como la combinación de 8 bits: 01000001 Por lo tanto, la combinación de ocho ceros y unos representa un carácter (letra, número, símbolo especial) y existen 256 caracteres representables (28). KiloByte: (Kbyte o KB o kas): Es el conjunto de 1024 Bytes. MegaByte: (Mbyte o MB o Megas): Es el conjunto de 1024 KB. (1.048.576 bytes) GigaByte: (Gbyte o GB o Gigas): Es el conjunto de 1024 MB. (1.073.741.824 bytes) TeraByte: (Tbyte o TB o Teras): Es el conjunto de 1024 GB. (un billón de bytes) PetaByte: (Pbyte o PB): Es el conjunto de 1024 TB. ExaByte: (Ebyte o EB): Es el conjunto de 1024 PB. ZetaByte: (Zbyte o ZB): Es el conjunto de 1024 EB. IMPORTANTE: En ciertas bibliografías se toma el valor 1000 para simplificar los cálculos. -9- Tecnologías de la Información y la Comunicación Actividades Unidad 1 1) Resume lo más importante de: a. Historia de la Informática a través del siguiente cuadro: Año Persona Adelanto b. Generaciones de las Computadoras. 2) Define con tus palabras qué es una PC. 3) A través de un gráfico muestra las funciones de una PC. 4) Elabora un cuadro comparando Hardware y Software. 5) Reconoce cada una de las partes del gabinete que aparecen en la figura: 6) Realiza un esquema indicando los distintos tipos de memoria con que cuenta una PC. 7) Crea una tabla con todas las Unidades de Medida de Memoria indicando: Unidad Abrev. Representa 8) Realiza los siguientes ejercicios: 1) La capacidad de un disquete es de 1.44 Mb., ¿cuánto tiene de capacidad en Kb.? 2) La capacidad de un CD-ROM es de 700 Mb. aproximadamente, ¿cuánto tiene de capacidad en Gb.? - 10 - Tecnologías de la Información y la Comunicación 3) Una de las capacidades de un PenDrive es de 512 Mb., ¿cuánto tiene de capacidad en Kb. y en Gb.? 4) La capacidad de un DVD de simple cara es de 4.6 Gb., ¿cuánto tiene de capacidad en Mb.? 5) 3 bytes = ........ bits. 6) “palabra” necesita ........ bytes y ........ bits para representarse en memoria. 7) “informática” necesita ........ bytes y ........ bits para representarse en disco. 8) 12 caracteres = ……. bits y ....... bytes. 9) 1024 bytes =....... Kb. 10) 2048 Mb. = ....... Gb. 11) 256Kb = ........ Mb. 12) ……... Gb. = 5120 Mb. 13) 2.5 Mb. = ....... Kb. 14) 750 Gb. = ....... Tb. 15) ........ Mb. = 4 Gb. 16) Si un archivo tiene 1520 caracteres, ¿cuántos bytes y bits ocupa? 17) Si un archivo tiene 23520 bits, ¿cuántos bytes ocupa? ¿cuántos caracteres representa? 18) Si un archivo ocupa 1536 Kb., ¿cuántos Mb. ocupa? 19) Si tengo 3 archivos (750 Kb., 439 Kb. y 380 Kb.) ¿Entran los 3 en un disquete? 20) 612 Gb. = ......... Tb. 21) 80 Mb. = …… Kb. 22) 1.5 Gb. = ……. Mb. 23) 4608 Mb. = …… Gb. 24) Si tengo 2 programas que ocupan 525 Mb. y 0.22 Gb., ¿entran los 2 en un CD? ¿Cuánto espacio sobra o falta? 25) Si se tienen 3 CD´s para copiar, ¿cuánto espacio se tiene en total? 26) Si tengo 2 carpetas con trabajos y ocupan 84.2 Mb. y 10240 Kb., ¿cuánto ocupan ambas carpetas? ¿Entran las dos en un Pendrive de 128 Mb.? 27) Si una película ocupa 4950 Mb. ¿Entra en un DVD? ¿Cuánto espacio sobra/falta? 28) Si tengo 3 programas de 89500 Kb., 0.195 Gb. y 223.5 Mb. ¿Entran los 3 copiados en un Pendrive de 512 Mb.? 29) 457500 Kb. = …….. Gb. 30) 0.75 Tb. = …….. Mb. - 11 -