jueves, 13 de agosto de 2020
¿Que es el computador?
Historia del computador.
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Aquí la evolución del computador al pasar del tiempo. |
En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó la máquina de calcular de Pascal e inventó una que también podía multiplicar.
El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas de madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década de 1880 el estadístico estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.
También en el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró los principios de la computadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial, diseñadas para solucionar problemas matemáticos complejos. Muchos historiadores consideran a Babbage y a su socia, la matemática británica Augusta Ada Byron (1815-1852), hija del poeta inglés Lord Byron, como a los verdaderos inventores de la computadora digital moderna. La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones, la máquina analítica, ya tenía muchas de las características de un ordenador moderno. Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones matemáticas y una impresora para hacer permanente el registro.
Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.
Durante la II Guerra Mundial (1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte de Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador digital totalmente electrónico: el Colossus. Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turing para descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes. En 1939 y con independencia de este proyecto, John Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de máquina electrónica en el Iowa State College (EEUU). Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde quedaron eclipsadas por el desarrollo del Calculador e integrador numérico electrónico (en inglés ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer) en 1946. El ENIAC, que según se demostró se basaba en gran medida en el ordenador Atanasoff-Berry (en inglés ABC, Atanasoff-Berry Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas más tarde.
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.
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.
Evolución del computador
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En la cuarta generación se logró la miniaturización de los circuitos integrados. |
La historia de las computadoras es bastante reciente. Sin embargo, pueden considerarse como antecedentes numerosos aparatos no digitales e incluso no electrónicos para lidiar con grandes volúmenes de información: el ábaco, o los aparatos mecánicos para calcular que se empleaban antaño, son ejemplo de ello.
Además, debe considerarse lo antiguas de las bases conceptuales de todo sistema informático, como la matemática y los algoritmos (830 d.C.), o las reglas de cálculo (1620 d.C.). Sin embargo, se considera a la “máquina analítica” de Charles Babbage (1833) y la máquina tabuladora de Hermann Hollerith (1890) como los primeros computadores.
Sin embargo, no eran equiparables aún a los sistemas que comenzaron a aparecer en el siglo XX. Liderados por el matemático inglés Alan Turing (1912-1954), durante la Segunda Guerra Mundial diversos científicos aliados colaboraban en el desarrollo de sistemas automáticos para descifrar los códigos militares enemigos.
El bando contrario también comenzó a implementar esta estrategia, con la creación de la calculadora automática Z1, del ingeniero alemán Konrad Zuse (1910-1995), a la que seguirían las versiones Z2, Z3 y Z4, cuyo éxito pasó inadvertido debido a la guerra.
La primera computadora electromecánica, la Harvard Mark I, nació en 1944, fruto de la empresa estadounidense IBM, y enseguida aparecieron sus sucesoras Colossus Mark I y Colossus Mark 2. A partir de entonces, cinco generaciones de computadoras se han desarrollado sucesivamente, logrando cada vez mayores capacidades:
- La primera generación. Aparecida en 1951, se componía de voluminosas máquinas de cálculo dotadas de bulbos, finos tubos de mercurio líquido y tambores magnéticos. Los operadores debían ingresar los programas de control mediante colecciones de tarjetas de cartón perforadas, en las que se cifraba en código binario (presencia o ausencia del agujero) la información. El punto de inicio de esta generación es la comercialización del computador UNIVAC, que pesaba unas 30 toneladas y requería una sala completa.
- La segunda generación. La primera revolución en el mundo de los computadores la produjo la introducción en 1959 de los transistores, que sustituyeron a las válvulas al vacío y permitieron mayor rapidez de cómputo, menor tamaño físico del sistema y menores necesidades de ventilación y enfriamiento. Estas máquinas se beneficiaron de la invención de COBOL, el primer lenguaje de programación de la historia.
- La tercera generación. Surgida a partir de la invención en 1957 de los circuitos integrados (en pastillas de silicio) y su introducción al mundo de la informática en 1964. Esto brindó mayores capacidades logísticas y permitió flexibilizar el uso del computador a través de la multiprogramación, lo cual brindó gran versatilidad a la industria de las computadoras.
- La cuarta generación. Gracias a la miniaturización de los circuitos integrados, la invención del procesador y microprocesador tuvo lugar en 1971 y con ella una nueva revolución informática. Los chips y microchips resultaron ser baratos, potentes y eficaces, y su tecnología de semiconductores permitió el desarrollo de computadores pequeños, prácticos y potentes. Los computadores comerciales se convierten ya en parte indisociable de la vida y el trabajo, y comienzan sus primeras conexiones abiertas en red, que darán en 1990 origen a la Internet.
- La quinta generación. A partir de este punto, se hace muy difícil identificar propiamente las generaciones de computadoras, ya que hay cambios revolucionarios sucediéndose constantemente. Pero la aparición de veloces soportes de información (CD, DVD, Flash drive), de nuevos protocolos de interconexión, y mucho después de los teléfonos inteligentes, de las tabletas y de todo un mundo informático táctil y Wireless (sin cable), son claros indicios de que a partir de la década del 2000 una nueva generación de computadoras inundó los mercados.
¿Cuáles serán los rasgos de la sexta generación? Aún no lo sabemos. Hay quienes señalan hacia los computadoras cuánticos, o hacia la inteligencia artificial, como sus posibles caminos futuros, pero únicamente el tiempo dirá si tenían razón.
Tipos de computadoras.
Nos muestra los tipos de computadora. |
- Supercomputadoras:
Las computadoras / ordenadores más potentes de todas, muy rápida, de gran longitud de palabra. Tienen en su gran mayoría varios (muchos) procesadores, trabajando a la vez (en paralelo) y logran procesar miles de millones de operaciones por segundo.
Se utilizan para realizar simulaciones de procesos muy complejos con una gran cantidad de datos (análisis del genoma humano, simulación de explosiones nucleares, predicciones meteorológicas, etc.). Se instalan en ambientes controlados debido a su gran generación de calor.
Computadoras de uso general, también se instalan en ambientes controlados. Tiene gran capacidad de procesamiento y capacidad de manejo de puertos de entrada y salida.
Por tener gran capacidad de almacenamiento, esta computadora es capaz de tener conexión simultánea con muchas terminales. Se utiliza mucho en las empresas de gran tamaño como bancos, etc.. Es capaz de realizar varios millones de operaciones por segundo.
Las microcomputadoras aparecieron en el mercado con el propósito de dar servicio a empresas e instituciones de tamaño mas pequeño que las que utilizan mainframes.
Tiene características parecidas a las de las mainframes, pero con menores prestaciones en velocidad, tamaño de memoria, capacidad de almacenamiento y número de terminales que puede aceptar.
– Estaciones de trabajo (Workstations)
Son computadoras que normalmente sirven para conectarse a una computadora mas grande a través de una red, con gran capacidad de procesamiento.
Se llaman así a todas las computadoras como la IBM PC o compatibles y modelos similares posteriores. También a las computadoras Macintosh de APPLE y modelos similares posteriores. Son microcomputadoras que tienen bajo precio con gran disponibilidad de hardware y software debido a su popularidad.
Dentro de este grupo se incluyen las computadoras portátiles como las LapTops. También están las Notebooks que son un poco mas pequeñas que las Laptops, las Netbooks, que son computadoras portátiles pequeñas, principalmente para navegar en Internet y finalmente están las PDA (Personal Digital Assistant – Asistente Digital Personal) con muchas menos prestaciones que las computadoras personales anteriores.
Estas computadoras de alimentan con una batería recargable o conectadas directamente a la Red de energía. Las Notebooks tienen una capacidad parecida o un poco menor a que las computadoras de escritorio. En estas computadoras la eficiencia de espacio y rendimiento es muy importante y utilizan monitores LCD o LED.
Partes del computador
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Partes del computador. |
A grandes rasgos, un sistema informático o computador se compone numerosos elementos reunidos en tres conjuntos o partes:
Unidad Central de Procesamiento (CPU). CPU son las siglas en inglés de Central Processing Unit, y ese es el nombre que recibe el “cerebro” de la computadora, o sea, su núcleo lógico-electrónico. Allí tienen lugar las operaciones lógicas en los procesadores o microprocesadores del sistema, y están físicamente dispuestas las unidades fijas de memoria y de almacenamiento. Estas últimas se denominan “disco rígido” o “disco duro”, y usada para contener información. A su vez, el CPU se compone de:
- La Unidad Aritmético-Lógica (ALU), dedicada a la realización de las operaciones lógicas, matemáticas o formales que sostienen el sistema.
- La Unidad de Control (UC), encargada de la vigilancia del sistema y de garantizar el funcionamiento continuo del mismo.
- Los registros, que son la información que genera el funcionamiento del sistema, y que sirve para procesos de feedback del sistema.
Memoria. La memoria es un espacio electrónico donde se almacena de manera temporal la información que el sistema requiere para trabajar, por lo que se conoce también como memoria de trabajo. Existen dos formas de memoria:
- Memoria de Acceso Aleatorio(RAM: Random Access Memory), que consiste en una secuencia de celdas de almacenamiento ocupada temporalmente por la información de trabajo. Puede escribirse y reescribirse según se necesite. Al apagar e iniciar el sistema, la RAM se reinicia por completo.
- Memoria de Sólo Lectura (ROM: Read Only Memory), un espacio en el que viene ya inscrita de fábrica la información mínima fundamental para que el ordenador inicie sus operaciones, como el set up y la configuración mínima que da pie a los procesos más complejos del software. Esta memoria puede leerse millones de veces, pero no puede alterarse a voluntad.
Dispositivos periféricos. Los periféricos son los componentes no centrales de una computadora, o sea, sus accesorios o aditamentos, que pueden cambiarse o sustituirse sin alterar el núcleo de operaciones del sistema. Estos dispositivos permiten ingresar (entrada) o extraer (salida) información del sistema, o realizar ambas operaciones a la vez (entrada-salida). Son ejemplos de periféricos los monitores, las impresoras, los teclados, los parlantes, etc.
Hardware
Cuando hablamos de hardware nos referimos al conjunto mecánico, eléctrico o electrónico de las partes reales que integran el cuerpo de un computador, es decir, las placas, tarjetas, circuitos integrados, mecanismos, dispositivos eléctricos, encargados del procesamiento, soporte y conexión de la máquina.
Este hardware se clasifica según su función en el proceso general del sistema:
- Hardware de almacenamiento: Opera como la “memoria” del computador, donde se almacena la información y los datos. Puede ser de almacenamiento primario (interno, dentro del computador) o secundario (extraíble, portátil).
- Hardware de procesamiento: El corazón del sistema, es donde se llevan a cabo los cálculos y se resuelven las operaciones lógicas.
- Hardware periférico: Se trata de los aditamentos y accesorios que se incorporan al sistema para comunicarlo con el exterior y/o brindarle nuevas funciones. Puede ser de tres tipos, a su vez:
- Hardware de entrada: Sirve para introducir datos al sistema, ya sea por el usuario u operador, o de otros sistemas y computadoras en red.
- Hardware de salida: Similar mente, permite recuperar información del sistema, o compartirlo por redes de telecomunicaciones.
- Hardware mixto: Ejecuta las funciones de entrada y salida a la vez.
Software
Dicho software puede clasificarse, también, de acuerdo a su función en el sistema:
- Sistema operativo (o software de Sistema):Se ocupan de regular el modo en que opera el sistema y garantizar su continuidad, sirviendo de base para otros programas o aplicaciones, y permitiendo la interfaz con el usuario. Por lo general están incorporados al sistema de fábrica.
- Software de aplicación: Se llama así a todos los programas adicionales que se incorporan al computador, dotado ya de un sistema operativo, con el propósito de llevar a cabo un sinfín de tareas posibles: desde procesadores de texto, hojas de cálculo, navegadores de internet, aplicaciones de diseño o videojuegos.
Funciones básicas
- Procesar datos. Consiste en manipular los datos de diferentes maneras para: realizar cálculos, modificar palabras e imágenes, ordenar o alterar el orden de los datos. La computadora utiliza un dispositivo que se llama Unidad de Procesamiento. Esta unidad contiene dos elementos principales: a) Unidad Central de Procesamiento (en Inglés: Central Processing Unit, CPU) y b) Memoria del Sistema.
- Almacenar datos e información . La computadora debe almacenar datos para que estén disponibles durante el procesamiento. El lugar donde se almacenarán depende de cómo se utilicen los datos. Por ejemplo, en la Memoria del Sistema (dentro de la Unidad de Procesamiento) la computadora guarda lo que está usando. Hay otro tipo de almacenamiento, que es más permanente, en donde se guarda lo que no se necesita para procesar en ese momento (por ejemplo: disquetes, CD, disco duro).
- Producir salidas. Son los resultados generados por la computadora. Algunos ejemplos de resultados son: reportes, documentos, gráficas, imágenes, etc. Se utilizan dispositivos como el monitor, impresora, bocinas.
Importancia
Las computadoras son capaces de hacer un trabajo muy complicado en todas las ramas del saber. Se pueden resolver los problemas matemáticos más complejos o poner miles de hechos no relacionados en orden. Por ejemplo, pueden proporcionar información sobre la mejor manera de prevenir los accidentes de tráfico, o pueden contar el número de veces que la palabra "y" se ha utilizado en la Biblia.
Debido a que trabajan con precisión a altas velocidades, ahorran los investigadores años de duro trabajo. Todo este proceso mediante el cual las máquinas pueden ser utilizadas para trabajar para nosotros ha sido llamado " automatización ".. La llegada de la automatización está obligado a tener importantes consecuencias sociales.
El experto en automatización, Sir Leon Bagrit, dice que algunos años señalaron que se trataba de un error creer que estas máquinas podrían " pensar ". No existe la posibilidad de que los seres humanos sean "controlados por máquinas.
Aunque las computadoras son capaces de aprender de sus errores y mejorar su rendimiento, necesitan instrucciones detalladas de los seres humanos para ser capaces de operar. Pueden nunca, por decirlo así, llevar una vida independiente o " gobernar el mundo "por la toma de decisiones por su cuenta.
Sir Leon dijo que en el futuro, los ordenadores serán lo suficientemente pequeño para llevar en los bolsillos e incluso relojes. La gente común que ya utilizan Internet para obtener información valiosa. Las computadoras pueden ser conectados en una red nacional y ser utilizadas como radios.
La gente que va de vacaciones pueden ver las condiciones meteorológicas, los conductores de automóviles puede dar rutas alternativas para evitar los atascos de tráfico. Las máquinas pueden traducir muchísimos idiomas, asi aunque haya gente que no entiende ciertos idiomas podemos estar todos conectador.
Es imposible evaluar la importancia de una máquina de este tipo, para muchos malentendidos internacionales se deben simplemente a través de nuestra incapacidad para entenderse entre sí. Las computadoras son de gran utilidad en los hospitales públicos también.
Al proporcionar una máquina con los sistemas de un paciente, el médico será capaz de diagnosticar la naturaleza de su enfermedad. Del mismo modo, las máquinas se utilizan para mantener un control de registro de salud de un paciente y llevarlo hasta al día. Los médicos, por lo tanto, tienen acceso inmediato a una gran cantidad de hechos que les ayudan en su trabajo. Reserve mantenimiento y contadores, también, han sido relevados de su trabajo de oficina aburrida, por la tediosa tarea de recopilación y verificación de las listas de figuras se pueden hacer totalmente por máquinas.
Las computadoras también serán capaces de saber la edad exacta de un hombre o cuántos años va a vivir con la ayuda de su cuadro hemático. Es indiscutible que las computadoras, mejoraron y seguirán mejorando nuestras vidas. No hay fronteras.
Para que sirve el computador
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Algunas de las cosas para las que sirve el computador |