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Escuela de Geografía
Tema I:
Introducción a la Computación
Semestre: A-2012
Profesora:
Nelly García Mora
Agenda
1. Surgimiento y evolución de la computación
2. El computador: Definición, Clasificación, Componentes físicos (hard are) Ló icos (Soft are)
físicos (hardware) y Lógicos (Software).
3. Aplicaciones
Aplicaciones de la computación en áreas del de la computación en áreas del
conocimiento.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
Que nos hace razonar y pensar?
Que nos hace razonar y pensar?
9 Necesidad de contar animales que cazaba.
Necesidad de contar o tener
9 Necesidad de contar o tener control de sus instrumentos o armamento.
9 Cantidad de habitantes. Entre muchas cosas.
h
Cuando aumento la cantidad de pertenencia y situaciones?????????????
Inventar Aparatos mecánicos y a
mejorar técnicas para facilitar el cálculo
numérico.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
El Ábaco (abacus)
El Ábaco (abacus)
Primer dispositivo mecánico para contar, su historia se remonta a las antiguas
civili aciones griegas y romanas,
civilizaciones
romanas fue usado sobre todo los griegos y los chinos para
la realización de operaciones sencillas.
3500 A.C. El ábaco aparece en Babilonia (Valle del Tigris‐Eufrates)
2600 A C Aparece el ábaco chino que evolucionó y se llamó “Suan
2600 A.C. Aparece el ábaco chino, que evolucionó y se llamó Suan‐Pan
Pan”
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
Napier Bons (ábaco Neperiano)
(ábaco Neperiano)
Desarrollado en 1617 justo
antes de morir el matemático
escocés Jhon Napier (mejor
conocido por su invención de
los logaritmos).
logaritmos) Consistía en
un juego de varillas hechas de
huesos de marfil o de madera.
En 1614 el escocés John Napier (1550‐1617)
Napier (1550‐1617) .
Este invento tuvo una fuerte
influencia en el desarrollo de
la regla deslizante (5 años más
tarde.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
Pascalina:
En 1642 el científico francés
Blaise Pascal, elaboró la primera
maquina mecánica capaz de
sumar
y
restar,
cuyo
funcionamiento estaba basado en
el uso de ruedas dentadas y
engranajes.
Blaise Pascal (1623 – 1662)
• Conoció su época de gloria en
los años 1960, se usó de forma
interna en la IBM.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
Calculadora de Leibniz
Calculadora de Leibniz
En 1673, Gottfried Von Leibniz
perfeccionó los estudios de
pascal y llego a construir una
máquina además de hacer las
operaciones esenciales,
esenciales también
calculaba raíces cuadradas.
Gottfried Wilhelm Von Leibniz (1646‐1716)
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
Tarjetas Perforadas:
Tarjetas Perforadas:
Charles Jacquard, en 1790,
Utili ó las primeras tarjetas
Utilizó
perforadas para controlar un
telar y fue la base de
muchos aparatos de la
informática.
Charles Jacquard (1753 ‐ 1834)
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
Primera Máquina Analítica:
Primera Máquina Analítica:
Fue creada en 1833, su inventor
es el Británico Charles Babbage,
Babbage
quien trabajó en dos proyectos
importantes como los son: la
maquina diferencial y la máquina
analítica.
La máquina analítica es un
dispositivo complejo de cálculo
que usaba dos pares de tarjetas
perforadas. Un par daba las
instrucciones a la máquina
mientras que el otro par grababa
los números a ser usados en los
cálculos.
Sem. A‐2012
Charles Babbage (1791‐1871)
Ada A. Byron (1815‐1852)
Ing. Nelly García
Ada Byron (primera mujer programadora),
escribió un programa de demostración para
el uso de la maquina analítica. Muchos
historiadores consideran a Babbage y Byron
como los verdaderos inventores de la
computadora Digital Moderna.
1. Surgimiento y evolución de la computación
Primera Máquina Tabuladora:
Primera Máquina Tabuladora:
Desarrollada en 1890 por el Dr.
Herman Hollerith, diseño un
sistema mediante el cual las
tarjetas eran perforadas
f
para
representar la información del
censo, dichas tarjetas eran
i
insertadas
t d en la
l maquina
i y esta
t
calculaba la información.
Herman Hollerith (1860‐1929)
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
Primera Computadora Electromecánica:
Primera Computadora Electromecánica:
Fue en el año 1944 y fue llamada MARK I,
desarrollada por Howard Aiken y la IBM.
IBM
• Utiliza principios magnéticos, utilizaba
ceros y unos (encendido y apagado)
para representar números.
números
• Esta computadora Ocupaba 17 metros
de largo, 2,5 metros de alto y contenía
aproximadamente 800Km de cable y 3
millones de conexiones.
• Se programaba a través de una cinta de
papel en la que había perforadas las
instrucciones codificadas,
• La salida podía ser tanto por tarjetas
perforadas como en p
p
papel,
p ,
Sem. A‐2012
También conocida como ASCC (Calculadora Automática de También
conocida como ASCC (Calculadora Automática de
Secuencias Controladas).
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
Primera Computadora Electrónica Digital a Gran Escala:
Primera Computadora Electrónica Digital a Gran Escala:
• Fue desarrollada en el año 1946,, p
por Dr.
Jhon W Mauchly y Jhon Presper Eckert,
fue construida en la Universidad de
Pensilvania y financiada por fondos del
ejército de los Estados Unidos para ser
usada en la Segunda Guerra Mundial.
• Tenía la capacidad de realizar 5000
operaciones aritméticas en un segundo.
Su función principal era calcular
trayectoria de misiles.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES
PRIMERA GENERACIÓN (1940‐1952)
Característica
Descripción
p
Tecnología Base Válvulas de vacío
Uso
Realización de aplicaciones en los campos científicos y militares
Lenguaje de Programación Lenguaje de Máquina
utilizaban Tarjetas perforadas para ingresar datos y Memoria programas y usaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas
eran computadores muy grandes y utilizaban gran Tamaño cantidad de electricidad, que generaba demasiado calor
Computadores conocidos de ENIAC, IBM 650
,
l é
la época
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES
SEGUNDA GENERACIÓN (1952‐1964)
Característica
Descripción
p
Tecnología Base
Uso
Transistor (más potencia y fiabilidad, menos tamaño y consumo)
científico y militar, administrativo y de gestión
y
,
y g
Lenguaje de Programación
Lenguaje más evolucionados (ensamblador y algunos de alto nivel como cobol, Algol, Fortran)
M
Memoria
i
núcleos de ferrita, cintas magnéticas, tambores ,
g
,
magnéticos
Tamaño
eran computadores de menor tamaño y menor costo, así como también aparecen muchas compañías y los computadores eran bastante
compañías y los computadores eran bastante avanzadas para la época.
Serie 5000 de Burroughs y ATLAS de la Universidad Computadores conocidos de de Manchester, algunas se programaban con cintas la época
la época
perforadas
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES
TERCERA GENERACIÓN (1964 1971)
TERCERA GENERACIÓN (1964‐1971)
Característica
Descripción
Tecnología Base
Circuito Integrado “Chip”: encapsula gran cantidad de
componentes discretos (resistencias, diodos, condensadores,
transistores) conformando uno o varios circuitos en una
pastilla
de
silicona
o
plástico.
Miniaturización.
Minicomputador.
Minicomputador
Uso
científico y militar, administrativo y de gestión, además de
cadenas de producción de las plantas industriales.
Lenguaje de Programación
Sistemas operativos (multiprogramación,
(multiprogramación tiempo real y modo
interactivo).
Memoria
discos magnéticos, circuitos integrados que recuerdan los
datos, ya que almacenan información como cargas eléctricas
Tamaño
Eran computadores más pequeños, ligeros y más eficientes, consumían menos electricidad, por lo tanto generaban menos calor.
Computadores conocidos
C
t d
id de la d l
Minicomputador IBM‐360, DEC PDP‐1 y 8
época
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES
CUARTA GENERACIÓN (1971 1988)
CUARTA GENERACIÓN (1971‐1988)
Característica
Descripción
Tecnología Base
Consiste en la integración a gran escala de circuitos
integrados y transistores, aparece el Microprocesador que es
un gran adelanto en la microelectrónica, con circuitos
integrados de alta densidad y con una velocidad
impresionante
Uso
Se extiende al mercado industrial y nacen los computadores
personales. Estos han adquirido proporciones enorme y han
influido en la sociedad en general sobre la llamada
“revolución informática”.
Lenguaje de Programación
Sistemas operativos (multiprogramación, tiempo real y modo
interactivo).
Memoria
se remplaza las memorias de anillos magnéticos por la
memoria de chips de silicio.
Tamaño
eran computadores pequeños y muy económicos, aparecen l
los computadores personales.
t d
l
Computadores conocidos de la Intel Pentium Pro, UltraSparc‐II, de Sun Microsystem, Ing. Nelly García
época PowerPc‐620 de Apple con IBM
Sem. A‐2012
1. Surgimiento y evolución de la computación
PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES
QUINTA GENERACIÓN (1988 PRESENTE)
QUINTA GENERACIÓN (1988‐PRESENTE)
Característica
Descripción
Tecnología Base
Componentes a muy alta escala de integración VSLI,
inteligencia artificial. Muy alta velocidad de procesamiento.
Uso
Infinidad de usos: (robótica, sistemas expertos, multimedia),
además de los anteriores se comienza a dar uso en los
hogares.
Lenguaje de Programación
Sistemas operativos (multiprogramación, tiempo real y modo
interactivo), lenguaje natural.
Memoria
Tamaño
Memorias de chips de silicio, diskette, cdrom dvd, pendrive
Computadores que ocupan muy poco espacio. Y su costo está ligado a velocidad y performance del equipo.
Computadores conocidos de la Laptops, minilaptos, computadores con procesadores Intel
época Centrino, entre otras.
Sem. A‐2012
Sem. A‐2010
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS GENERACIONES DE LOS COMPUTADORES
ACTUALIDAD
LLas computadoras
t d
actuales
t l cuentan
t con:
• Arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de
microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo;
• Mayor capacidad de calculo: se han creado computadoras capaces de realizar
más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante
por segundo (teraflops).
• Las redes de área mundial (Wide Area Network,
Network WAN) seguirán creciendo
desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras
ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes.
• Las tecnologías de esta generación Algunas de ellas son: inteligencia /
artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores
ópticos, etc.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LAS COMPUTADORAS ACTUALES
Y OTROS DISPOSITIVOS
Somos presos de la REVOLUCIÓN DIGITAL!!!, más que beneficiarios de la misma.
Las MICRO y NANO TECNOLOGÍAS crecen de forma
TECNOLOGÍAS crecen de forma vertiginosa, dando lugar a nuevos avances tecnológicos
La TECNOLOGÍA nos rodea, es el signo de nuestros tiempos. Rige nuestras vidas, nuestro mundo, nuestra forma de pensar
Los AVANCES TECNOLÓGICOS no dan tregua.
¿Cuan necesarios son estas actualizaciones?
¿Cuánto beneficio aporta lo ultimo en tecnologías con respecto a su predecesor?
Sem. A‐2012
Lo ULTIMO PARA NOSOTROS!!!
Monitores Táctiles
Papel Electrónico
Nuevos o mejores sistemas de conexión: USB3.0
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
Lo ultimo para Nosotros:
Monitores Táctiles:
M it
Tá til
•Apple fue el disparador del
modelo “toquetón” y ahora todo el
mundo quiere utilizar los deditos
para controlar su LCD.
•HP es una de las marcas que
hizo punta con la Touchsmart 600
y la
a 300, dos PCs
Cs táct
táctiles
es que
vienen con el hardware escondido
en el monitor.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
Precio según Mercado libre Bs. 10000 ‐
15000
1. Surgimiento y evolución de la computación
Papel Electrónico:
Con el lector electrónico de libros Kindle (de Amazon) a la cabeza, la guerra de las tintas digitales
no ha hecho más que empezar. Uno de los contendientes que dirige su munición a este blanco es
Apple, con su tableta gráfica de pronta aparición y que -se espera- permita leer libros. En la lista
de futuros fabricantes de estos dispositivos figuran el gigante japonés Fujitsu, el desarrollador
taiwanés de computadoras Asus y la cadena de librerías estadounidense Barnes & Noble.
Precio sugerido en mercado libre entre Bs. 8000
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
1. Surgimiento y evolución de la computación
USB 3.0:
El conector más popular de la PC aumenta su
potencia y multiplica por diez la velocidad de los
anteriores. Así, para mover 15 GB habrá que
esperar menos de un minuto. Mientras que con el
USB 2.0 no baja de los 10 minutos y con el primero
cerca de 5 horas.
La tercera versión del Universal Serial Bus será
Sem. A‐2012
compatible con los anteriores y muchos fabricantes
de hardware comenzaron a sacar sus dispositivos
con esta conexión. Entre sus facultades está el
poder enviar y recibir datos simultáneamente. Y
trae un aumento en la cantidad de energía que
puede transmitir, lo que permitirá cargar un celular
o un MP3 en menos tiempo.
Ing. Nelly García
2. El Computador
gran capacidad de
almacenamiento y elevada
velocidad de cálculo
DATOS
INFORMACIÓN
PROGRAMAS
procesa datos de acuerdo a
las
del
l instrucciones
i t
i
d l programa
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: Clasificación
SEGÚN SU TAMAÑO Y ESTRUCTURA FÍSICA
9
9
9
9
Sem. A‐2012
Supercomputadoras
Macrocomputadoras o mainframes
Minicomputadoras
Microcomputadoras
Ing. Nelly García
2. El Computador: Clasificación
SUPERCOMPUTADORAS
Potentes, rápidas y costosas
á d
Usos: estudio de energía y armas nucleares, búsqueda de yacimientos
petrolíferos, estudio de tornados, estudio de clima, diseño de aviones,
simuladores
i l d
d vuelo.
de
l Pueden
P d procesar miles
il de
d millones
ill
d instrucciones
de
i t
i
punto
t
flotante por segundo. Pueden llegar a costar hasta decenas de millones de
dólares.
Roadrunner, puesta en funcionamiento 2008
Trabaja a 1.026 petaflops
Cray XT 5 Jaguar
Cray XT 5 Jaguar
1.6 petaflops
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: Clasificación
MACROCOMPUTADORAS O MAINFRAMES
Poseen gran rapidez y caros sistemas que son capaces de controlar al mismo
tiempo
p miles de usuarios así como cientos de dispositivos
p
de entrada y salida.
Pueden procesar cientos de millones de instrucciones a la vez, requieren
instalaciones especiales y aires acondicionados. Son usados por grandes
corporaciones y el gobierno. Su valor económico es de centenares de miles de
dólares.
Mainframe
IBM‐System Z10
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: Clasificación
MINICOMPUTADORAS
Una versión pequeña de los mainframe. Esta orientadas a tareas específicas,
Puede ejecutar
j
varios p
procesos al mismo tiempo.
p
Pueden
soportar
p
aproximadamente de 10 a 200 usuarios a la vez, su valor económico se reduce
drásticamente comparado con los macrocomputadoras. Son muy usadas para
almacenar bases de datos, ofrecer servicios, para múltiples aplicaciones, entre
otras.
HP Servers
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: Clasificación
MICROCOMPUTADORAS O PC’S
Tuvieron su origen en la creación del microprocesador, son computadores
personales y su costo es relativamente accesible, se encuentran en oficinas,
p
hogares, escuelas. Puede realizar decenas de millones de instrucciones por
segundo.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: Clasificación
SEGÚN LA INFORMACION QUE MANEJAN
Combinación de ambas,
utilizando convertidores
digitales
analógicos
o
digitales‐analógicos
analógicos‐digitales
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Procesador
Interno
Motherboard
Memorias
Hardware
Entrada
Periféricos
Salida
Computador
Sistemas
Software
Traducción
Aplicación
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
E/S
2. El Computador: componentes
Hardware
Interno
El procesador
Es un circuito electrónico que funciona a la velocidad del reloj interno
(también denominado ciclo) y este corresponde al numero de pulsos por
segundo expresado en hertz.
FUNCIONES:
Básicamente esta compuesto por:
9 Controla el procesamiento
de datos
9 Controla secuencia de
instrucciones
9 Recibir señales de control
de los periféricos.
• Unidad de Control
• Unidad Aritmético Lógica
• Unidad de Administración
d bus
de
b
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Hardware
Interno
El procesador
l
d
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Hardware
Interno
Motherboard
es una placa rectangular que se
encuentra
interconectada
mediante circuitería electrónica
impresa. A ella se conectan las
demás partes del computador,
como son memorias, chips,
dispositivos de E/S.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Hardware
Interno
Memorias
Se refiere a los componentes
de
una
computadora
computadora,
dispositivos y medios de
almacenamiento
que
retienen datos informáticos
durante algún intervalo de
tiempo
RAM
PROM
MEMORIAS SECUNDARIAS
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
ROM
EPROM
2. El Computador: componentes
Hardware
Interno
Memorias
Se prevé que la tecnología DDR3 puede ser dos veces
más rápida que la DDR2 y el alto ancho de banda que
promete ofrecer DDR3 es la mejor opción para la
combinación de un sistema con procesadores dualcore, quad-core y hexaCore(2, 4 y 6 núcleos por
microprocesador). Las tensiones más bajas del DDR3
(1,5 V frente 1,8 V de DDR2) ofrecen una solución
térmica y energética más eficaces.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Hardware
Periféricos
ENTRADA
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
Ratón
Trackball
Guante (dataglove)
Escáner
Cámara digital y de video
conferencia
Digitalizador de audio y
video
Joystick
Micrófono
Lectoras de código de barra
Lá i ó
Lápiz
óptico.
ti
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Hardware
Periféricos
SALIDA
9
9
9
9
9
Monitor
impresora
p
cornetas
Plotter
Video beam
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Hardware
Periféricos
ENTRADA/SALIDA
9
9
9
9
9
Modem
M
d
Puerto USB
Discos duros
Cdrom dvd
Cdrom,
dvd’s
s
Pendrive, floppy
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Computador
Software
Conjunto de programas que le indican al computador
qué hacer y cómo operar para generar los resultados
p
esperados.
El software permite al usuario utilizar el computador con El
software permite al usuario utilizar el computador con
distintos fines. Es la parte intangible del computador.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Computador
Software
Programas de Sistemas
Son los programas necesarios para que el computador tenga capacidad
para trabajar.
trabajar Ejemplo de Software del Sistema son los Sistemas Operativos,
Operativos
que son el conjunto de programas que controlan el funcionamiento del
hardware y nos ofrecen un modo sencillo de acceso al computador.
►
Funciones
Coordinar y manipular el hardware de la computadora.
►
Permiten manejar archivos: copiar/borrar/renombrar/crear
►
Proporciona una interfaz para que el usuario se comunique con la
computadora
computadora.
Sirve de plataforma a partir de la cual se corren otros programas.
►
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Computador
Software
Programas de Traducción
Programas de Traducción
Son los programas encargados de interpretar o traducir al lenguaje
entendible por el computador los programas escritos en cualquier otro
lenguaje .
Son invisibles al usuario.
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
2. El Computador: componentes
Computador
Software
Programas de Aplicación
Programas de Aplicación
Diseñados para realizar tareas específicas personales empresariales o iseñados para reali ar tareas específicas personales empresariales o
científicas.
Realizan tareas concretas. Ejemplos: 9 Sistemas de Información geográficos (Qgis, GvSIG)
9 Análisis Estadístico (SPSS, Minitab, SAS, etc.) Análisis Estadístico (SPSS Minitab SAS etc )
9 Control de Inventarios (SAINT)
9 Programas de calculo numérico (Matlab, Maple)
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
3. Aplicaciones de Computación
LOS NOTABLES AVANCES EN EL CAMPO DE LA INFORMÁTICA, PERMITIERON AUTOMATIZAR LA MAYORIA DE LOS PROCEDIMIENTOS DE ANALISIS ESPACIAL CARTOGRAFIA
GPS SIG DIGITAL
PREDICCIÓN
PLANIFICACIÓN
TERRITORIAL
WMS
COMPUTOS
MÉTRICOS
PDI
IDE
CAD
MDE
CLIMATOLOGÍA
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García
Gracias por su atención
Gracias
por su atención
Continúa en la siguiente Clase
Sem. A‐2012
Ing. Nelly García