Introducción a la Informática

Origen del Término

La palabra informática proviene del francés informatique, acuñada en 1962 por Philippe Dreyfus, y deriva de la contracción de las palabras information y automatique. En España se utiliza el término informática, mientras que en los países anglosajones se conoce como Computer Science.

Objetivo de la Informática

El objetivo principal de la informática es ayudar al usuario en la realización de tareas rutinarias y repetitivas, tanto en la gestión de empresas como en el cálculo científico.

Concepto

La informática es la ciencia que estudia el tratamiento automático y racional de la información a través de ordenadores.

Historia de la Informática

El antecesor del computador fue el ábaco. Posteriormente, figuras como John Napier, inventor de las máquinas de negocios internacionales, Jacquard, y George Boole, contribuyeron al desarrollo de la computación. John von Neumann es considerado un pionero de la computadora digital, al utilizar la aritmética binaria (0,1) y el concepto de programa almacenado. Ada Byron, Condesa de Lovelace, es reconocida como la primera programadora de la historia.

Equipo Informático

Un equipo informático es el conjunto de elementos necesarios para la realización y utilización de aplicaciones informáticas.

Un programa es un conjunto de instrucciones comprensibles por el ordenador para realizar un determinado trabajo o resolver un problema.

Ordenador

Concepto

Un ordenador es una máquina basada en componentes electrónicos capaz de realizar las más diversas tareas de proceso de datos, de acuerdo con una serie de instrucciones, denominadas programa. Un programa es un conjunto de instrucciones ordenadas de forma secuencial y legible para el ordenador, necesarias para una tarea concreta y para resolver un problema.

Esquema básico: Dispositivo de entrada (teclado, ratón) — Caja o torre — Dispositivo de salida (pantalla, impresora)

Generaciones de Ordenadores

Primera Generación (1946-1954)

• Componentes electrónicos: válvulas de vacío.
• Lenguajes de programación de bajo nivel.
• Explotación de datos secuencial: hasta que no termina una tarea, no comienza otra.
• Ejemplos: Mark I (Howard Aiken), ENIAC (primer ordenador digital, Universidad de Pensilvania), EDVAC (pionero de la máquina de von Neumann).
• Creación del IBM 701 con memoria principal y memoria secundaria.

Segunda Generación (1955-1964)

• Transistores: los ordenadores se hacen más pequeños, más fiables y consumen menos.
• Aparecen los lenguajes de alto nivel.
• Empiezan a usarlos empresas y universidades.

Tercera Generación (1965-1970)

• Circuitos integrados SSI (Small Scale Integration, 10 transistores) y MSI (Medium Scale Integration, 100 transistores).
• IBM es el primero en utilizar los circuitos integrados.
• Se desarrollan y potencian los lenguajes de alto nivel.
• Aparece la multiprogramación.
• Aparición de los sistemas operativos.

Cuarta Generación (1971-1981)

• Se siguen desarrollando los circuitos integrados: LSI (Large Scale Integration) y VLSI (Very Large Scale Integration, 10.000 transistores).
• Intel desarrolla el primer microprocesador.
• Se siguen desarrollando los lenguajes de programación.

Quinta Generación (1982 en adelante)

• Desarrollo de microprocesadores.
• Aparecen los ordenadores personales (PC).
• Redes e Internet.
• Programas para aplicaciones.
• Ordenadores portátiles.
• Capacidad multimedia.

Clasificación de los Ordenadores

A) Según las señales que manejan

• Analógicos: señales eléctricas, valores continuos, sin saltos.
• Digitales: señales digitales, valores discontinuos, a saltos.

B) Según su finalidad

• De propósito general: pueden realizar cualquier tarea, en base al programa adecuado.
• De propósito especial: se crean para una tarea concreta.

C) Clasificación comercial

• Superordenadores: no se utilizan por las empresas, tienen varios microprocesadores. Ejemplos: CM5 (Thinking Machines Corporation), Roadrunner, Deep Blue, MareNostrum (Barcelona), Magerit (Madrid).
• Grandes ordenadores: se utilizan por empresas que tienen que manejar, procesar y almacenar un gran volumen de datos. Suelen tener un ordenador central y varias terminales. Ejemplo: cajeros automáticos.
• Microordenadores:
  • Workstation: similar a un gran ordenador, pero con menos potencia. Tiene un ordenador central.
  • Ordenadores personales:
    • Sobremesa (Desktop)
    • Portátil (Laptop)
    • Salón (Media Center)
    • Bolsillo (Palmtop)

Componentes de un Ordenador

Hardware

El hardware se refiere a los elementos físicos y tangibles que configuran las máquinas de tratamiento de información. Son los dispositivos que sirven para introducir datos en el ordenador. Ejemplos: cable, teclado.

Software

El software se refiere a los elementos lógicos, es decir, cualquier programa. No se puede tocar. Ejemplo: Excel.

Placa Base

La placa base, también conocida como placa madre o motherboard, es una placa que tiene grabado en su superficie un circuito impreso. Tiene dos funciones principales:

1. Servir de soporte al resto de elementos que componen el ordenador.
2. Permitir la comunicación entre los distintos dispositivos del ordenador a través de pistas conductoras de cobre.

Componentes de la Placa Base

• Microprocesador: tiene dos caras. Una llena de pines para insertar en la placa base a través del zócalo del microchip o socket, y otra cara lisa, sobre la que se coloca el ventilador.
• ROM-BIOS: pastilla alargada que contiene las instrucciones para la puesta en marcha del ordenador.
• Slots o ranuras de expansión: ranuras alargadas para insertar tarjetas gráficas, de sonido, de red, etc.
• Zócalos de memoria: ranuras más finas que las anteriores, utilizadas para insertar los módulos de memoria RAM.
• Pila: mantiene la alimentación de la RAM y del reloj del microprocesador.
• Buses: vías o líneas por las que circula la información.
• Chipset: conjunto de chips que enlaza y gestiona los diferentes buses.
• Puertos: conexiones al exterior.
• Conector de fuente de alimentación: sirve para conectar la fuente de alimentación a la placa base.
• Controladores de disco: sirven para conectar los discos. Floppy para el disquete, IDE para CD y DVD.

Fuente de Alimentación

Los aparatos electrónicos funcionan con corriente continua. La corriente que llega de las centrales eléctricas es alterna, por lo que es necesario convertirla en continua. Este proceso se llama rectificación de corriente alterna y lo realiza la fuente de alimentación. Sus funciones son:

• Reducir la tensión que recibe de la red (de 230 V a entre 3 y 12 V).
• Está dentro de la caja del ordenador, en la parte posterior.
• Dispone de diversas salidas de corriente continua con diferentes tensiones.
• Para evitar un exceso de calor, tiene un ventilador.

Microprocesador

El microprocesador, también conocido como CPU (Central Processing Unit) o UCP (Unidad Central de Proceso), es un chip o circuito integrado que actúa como el cerebro del ordenador. Está compuesto por cientos de millones de transistores en pocos cm². Fue creado por Intel, con modelos como Pentium y Celeron. AMD es un gran competidor de Intel. Está recubierto por una cápsula que lo protege y dispone de cientos de pines. Se coloca en la placa base en un zócalo especial. Se calienta mucho, por lo que tiene un ventilador encima. La velocidad del microprocesador se mide en GHz.

El microprocesador es el cerebro y motor del ordenador. Controla y dirige todas las tareas del sistema integrado y realiza todas las operaciones de proceso de datos. Tiene dos partes:

• UC (Unidad de Control): controla el funcionamiento global del ordenador.
• UAL (Unidad Aritmético-Lógica): también llamada unidad de cálculo, realiza operaciones aritméticas (suma, resta) y lógicas (comparativas).