Download Diapositivas del Tema 1

Informática Aplicada al Medio
Ambiente






Licenciatura de Ciencias Medioambientales.
Curso 99/00.
Créditos: 3T + 3P
Profesor: José Sáez Martínez
([email protected]).
Nota: 50% teoría, 50% prácticas.
Página web de la asignatura:
www.um.es/giisw/iama.
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
1
1.1 Introducción
La informática se introduce cada vez más en
muchos ámbitos de nuestra vida.
Ordenadores útiles cuando:
 se maneja un gran volumen de datos
 necesidad de datos comunes para distintos
departamentos (hospital, empresa, universid.)
 operaciones repetitivas (cálculo de nóminas...)
 distribución: terminales de ventas, comunicac.
 precisión, complejidad y velocidad
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
2
1.1 Introducción. Áreas de aplicación






Gestión de datos administrativos
Cc. físicas y matemát.: cálculo numérico,
estadística, modelos (climáticos...)
Cc. de la vida y médicas: genética, análisis de
experimentos farmacológicos, diagnóstico...
Cc. sociales: encuestas, enseñanza asistida
por ordenador, juegos
Arte: composición musical y de vídeo...
Ingeniería: CAD/CAM, informát. industrial
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
3
1.1 Introducción. Ramas

Inteligencia Artificial: intenta imitar el
comportamiento inteligente: deducción,
reconocimiento de voz e imágenes, sistemas
expertos...

Informática Gráfica: imágenes 2D y 3D,
animaciones (enseñanza, juegos...), retoque
fotográfico, sistemas de información
geográfica...
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
4
1.2 Conceptos Básicos y Definiciones


INFORMATICA = INFORmación autoMATICA (en la
literatura en inglés, “Computer Science”)
Computador, ordenador
Datos + Instrucciones
(Entradas)

Procesa
-miento
Datos
(Salidas)
Datos: conjunto de símbolos yuxtapuestos (caracteres)
que representan información (números, hechos, objetos,
ideas...) de forma adecuada para ser tratada en el
ordenador.
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
5
1.2 Conceptos Básicos y Definiciones

Hardware: partes mecánicas de un sistema
informático
–
–
–

cables
botones
circuitos electrónicos...
Software: programas ejecutables en el
ordenador + datos de los programas +
documentación de los programas
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
6
1.3 Evolución de los ordenadores

Desde antiguo, el hombre ha utilizado
máquinas para calcular (computar): los diez
dedos, el ábaco, la máquina de ruedas
dentadas de Pascal, la tabuladora de
Hollerith...

Desde 1946, los ordenadores se agrupan en
“generaciones”, según la tecnología.
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
7
1.3 Evolución de los ordenadores

1ª generación (1946 a 1954): relés y tubos de vacío. El
ENIAC (18.000 t.de vacío, >30 tm, 140m2). Arquitectura
Von Neumann: descomposición en unidades
funcionales (E/S, un. de control, memoria),
representación binaria, programa en memoria 
EDVAC. Velocidades de milisegundos (10-3 seg).
Entradas con tarjetas perforadas.

2ª generación (1955 a 1964): el transistor  reducción.
Memorias de núcleos de ferrita. Empiezan a utilizarse
lenguajes de program. de alto nivel. Primeros Sistemas
Operativos.
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
8
1.3 Evolución de los ordenadores

3ª generación (1965 a 1974): chips (circuitos
integrados). Un solo circuito incluye varias
funciones complejas. Bajo coste, velocidad,
miniaturización. Entradas por teclado/pantalla.

4ª generación (1975 a ?): sistemas abiertos.
Circuitos LSI y VLSI. El PC introduce la
informática a nivel doméstico. Teleinformática.
Procesadores RISC, vectoriales,
multiprocesadores... Sistemas Operativos
estándar (UNIX, MS-DOS, Windows...).
Lenguajes lógicos, funcionales...
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
9
1.4 Componentes físicos y lógicos del
ordenador
ORDENADOR
Entrada
UNIDAD CENTRAL DE PROCESO
UNIDAD DE
CONTROL
Instrucciones
UNIDAD
ARITMÉTICO
LÓGICA
Datos
MEMORIA PRINCIPAL
Datos e Instrucciones
MEMORIA MASIVA
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
Salida
10
1.4 Componentes físicos y lógicos del
ordenador






Unidades de entrada: dispositivos por los que se
introducen instrucciones y datos (teclado, ratón...)
Unidades de salida: dispositivos por los que se
obtienen resultados (impresora, monitor, altavoces...)
Memoria principal: almacena datos e instrucciones. Un
programa debe estar “cargado” en ella. Volátil. + veloz
Memoria secundaria: + grande. Discos duros,
disquetes, CDs... Permanente.
ALU (unidad aritmético-lógica). Donde se ejecutan las
operaciones (sumas, comparaciones...)
Un. de control (UC). Obtiene (y genera) señales de
estado (y control) de las unidades de E/S y obtiene
instrucciones de la memoria.
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
11
1.4 Componentes físicos y lógicos del
ordenador







Periféricos: unidades de E/S + memoria secundaria
CPU (Central Processing Unit) = ALU + UC
Interfaces: adaptadores entre dos unidades
En la UC existe un reloj (generador de pulsos) para
sincronizar operaciones. La frecuencia se mide en
MHz.
Ancho de banda: cantidad de información que se
puede transmitir entre dos unidades (Mbytes / seg.).
Longitud de palabra: datos con los que opera la ALU,
unidades de información que se transmiten entre mem.
principal y la CPU (de 16 bits, de 32 bits...)
Registros: pequeñas “memorias” locales al
procesador
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
12
1.5 Codificación de la Información

Codificar: representar los elementos de un cto.
con los de otro (Coches  matrículas).

En los ordenadores, la información se
representa con símbolos (caracteres). Estos se
codifican con ceros y unos (bits).

BIT = Binary digiT = unidad elemental de
información. Múltiplos: byte (8 bits), kilobyte
(1024 bytes), megabyte (1024 kb)...
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
13
1.5 Codificación de la Información

Con 2 bits podemos codificar 4 elementos: 00,
01, 10 y 11. Para codificar N elementos hacen
falta [log2N]

Códigos ASCII de 7/8 bits. (ej. ~ = 126 =
01111110)

Números binarios: 0 = 0, 1 = 1, 2 = 10, 3 = 11, 4
= 100, 5 = 101, etcétera.
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
14
1.6 Clasificación de los Ordenadores

Según su naturaleza: analógicos / digitales
Según su uso: generales (PC) / específicos (lavadora)

Según potencia y capacidad (límites confusos):

–
–
–
–
–
–
–
supercomputadores (64 bits, vectoriales,
multiprocesadores): CRAY (parque jurásico)
macrocomputadores: gestión. Multiusuarios (bancos...)
minicomputadores: pocos usuarios (de 8 a 32)
estaciones de trabajo: monousuario, gráficos, CAD
ordenadores personales: multitud de programas
nanocomputadores: videojuegos, tratamiento de
textos...
calculadoras programables de bolsillo
Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00
15