INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA

Entendemos por TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN les operaciones que les personas hacemos con la información. Estas operaciones pueden ser muy variadas, por ejemplo:

Por otra parte este tratamiento de la información, omnipresente en todas las actividades humanas, lo podemos realizar nosotros directamente o con la ayuda de determinados instrumentos y máquinas: máquinas de escribir, calculadoras, ordenadores...

Evolución histórica del tratamiento de la información. La manera de realizar el tratamiento de la información ha evolucionado a lo largo del tiempo. Actualmente podemos distinguir tres tipos de tratamiento:

La INFORMÁTICA (computer science) es la ciencia que busca la máxima eficiencia y economía en el tratamiento de la información mediante la utilización de unas máquinas automáticas concretas, los ordenadores. Cada actividad humana utiliza un determinado tipo de información y necesita tratarla de manera específica:

En cada caso la informática busca el sistema de información que facilite el trabajo de las personas.

Los sistemas informáticos de los que se ocupa la Informática están integrados por el conjunto de máquinas, programas informáticos y técnicas de trabajo que se utilizan para procesar unos datos concretos. Siempre contempla tres fases:

Un ORDENADOR (computer) Es un conjunto de máquinas, intercomunicadas entre sí, capaces de realizar un tratamiento automático de la información siguiendo las instrucciones de un programa.

Por Tanto, los ordenadores no son unos aparatos simples, están integrados por un conjunto de máquinas y dispositivos que trabajan de manera sincronizada para procesar automáticamente la información. El conjunto de elementos físicos que integran un ordenador se denomina HARDWARE.

Además requieren unos programas que indiquen el tipo de tratamiento que han de realizar a la información. Los programas que usen los ordenadores se denominan SOFTWARE.

Tipos de ordenadores. Según su capacidad de memoria y la velocidad con la que procesan la información los ordenadores se clasifican en tres grupos:

Evolución histórica de los ordenadores. Los últimos 50 años, y debido al vertiginoso desarrollo de la microelectrónica, el tamaño y el precio de los ordenadores no ha dejado de bajar, mientras aumentan continuamente su fiabilidad, su rapidez y sus prestaciones en general. Las principales etapas de esta evolución han sido las siguientes:

Características de los ordenadores. Los ordenadores son máquinas automáticas que realizan un tratamiento de la información (cálculo, copia, ordenación...) siguiendo las instrucciones de unos programas y sin necesidad de una continua intervención humana. Entre sus características podemos destacar:

Los elementos físicos de los ordenadores, se designan con el nombre genérico de HARDWARE y se agrupan en

La UNIDAD CENTRAL (Central Unit) almacena y ejecuta los programas que le introducimos en la memoria y controla el funcionamiento general del ordenador. Su potencia viene determinada por los siguientes factores:

Debido a la naturaleza dicotómica de los ordenadores, integrados básicamente por circuitos biestables (que sólo son capaces de conocer la existencia o la ausencia de electricidad o magnetismo en ellos), la Unidad Central sólo puede procesar la información que se presente en un lenguaje binario, es decir, atomizada en bits. Por eso cualquier carácter: letra, dígito, signo... que introducimos en el ordenador, por ejemplo desde el teclado, será transformado en un byte (tira de bits) antes de ser transmitido a la Unidad Central. De esta manera el ordenador trabajará internamente con bytes y sólo cuando tenga que presentar un resultado al usuario los convertirá nuevamente en caracteres visualizables a través de la pantalla o la impresora .

- Memoria interna (o memoria principal) Es donde se almacenan los programas que se están ejecutando y los datos relacionados con ellos. Se puede diferenciar:

La memoria nos la podemos imaginar como una gran parrilla de celdas ordenadas donde cada carácter almacenado, transformado en byte, ocupa una de estas celdas. Estas celdas se llaman registros de memoria y tienen un número de orden que constituye se dirección.

La capacidad de memoria de un ordenador ve determinada por los registros que tiene, es decir, por los bytes que puede almacenar. Para medirla se utilizan las unidades:

- Unidad central de proceso (Central Processing Unit, CPU) incorpora la Unidad Aritmético-Lógica (UAL) y está integrada generalmente por un microprocesador y es la que ejecuta los programas y controla el funcionamiento de todo el sistema.

Las principales cualidades de una Unidad Central han de ser la fiabilidad y la rapidez. Esta última dependerá de los bits que pueda procesar el microprocesador simultáneamente en sus registros y de la frecuencia del su reloj interno. Los ordenadores actuales pueden trabajar a una frecuencia superior a 2 Ghz

- Controlador de periféricos. Es el encargado de controlar el funcionamiento de los periféricos que están conectados a la Unidad Central del ordenador: teclado, pantalla, impresora, módems, periféricos de almacenamiento ...

Los periféricos se conectan a la Unidad Central por unos lugares que ésta tiene preparados al efecto y que se denominan puertos, conectores, ranuras de expansión:

- Los bus son las líneas a través de las cuales es comunican entre sí los elementos internos de la Unidad Central. Se distinguen tres tipos de bus:

A través de ellos se comunica la Unidad Central del ordenador, que en definitiva es la que procesa la información, con los usuarios de los ordenadores. Distinguimos diversos tipos de periféricos:

- Los periféricos de entrada (input devices) permiten introducir datos y programas al ordenador. Los más usuales son:

- Los periféricos de salida (otput devices) presentan al usuario los resultados que obtiene el ordenador al procesar información. Los más usuales son:

- Periféricos de almacenamiento. Los PERIFÉRICOS DE ALMACENAMIENTO (memorias masivas auxiliares) son memorias permanentes (no volátiles) que actúan como un almacén auxiliar de la memoria del ordenador. En ellas se puede guardar (escribir) la información que no se va a utilizar inmediatamente y recuperarla (leerla) cuando sea preciso.

Las informaciones se almacenan en unos paquetes denominados ficheros o archivos que permanecen grabados en un soporte magnético óptico después de la conexión del ordenador. Los periféricos de almacenamiento están conectados a la Unidad central a través de una placa controladora. Sus principales cualidades son:

- Periféricos de comunicación. Las unidades de comunicación son dispositivos que facilitan el intercambio de información (programas , datos...) entre dos o más ordenadores distantes. Entre ellos están:

- Las interficies de comunicación. Las interfícies de comunicación son cables y dispositivos mediante los cuales la Unidad Central se comunica con sus periféricos a través del enlace de sus respectivos puertos. Distinguimos:

Denominamos software a los elementos lógicos de los ordenadores, es decir, los programas que utilizan los ordenadores. Los programas que hacen funcionar los ordenadores no tienen una naturaleza física. Aunque que es pueden trasladar a diferentes soportes (disco, cinta, papel...) su naturaleza es sólo lógica, son simples listados que indican al ordenador como ha de realizar determinados trabajos. El proceso para la elaboración de un programa es muy laborioso e incluye las siguientes etapas:

- Los lenguajes de programación. Son los lenguajes que se utilizan para escribir programas, es decir, para programar. Podemos distinguir tres tipos:

Como los ordenadores sólo entienden el lenguaje máquina, cuando se programa con ensambladores o lenguajes de alto nivel es necesario usar programas traductores que traduzcan el programa acabado a lenguaje máquina .

- Los sistemas operativos (operating systems) son un conjunto de programas informáticos que se encargan de la comunicación entre la Unidad Central y sus periféricos (teclado, pantalla, unidades de disco...) y nos permiten controlar el ordenador. Este control se realiza mediante una serie de comandos que ordenan acciones como: ver el contenido de un disco, borrar la pantalla, copiar discos... Según el número de terminales del ordenador distinguimos:

Si consideramos los trabajos que el ordenador puede procesar a la vez podemos distinguir dos tipos de SISTEMAS OPERATIVOS:

Los sistemas operativos que se han utilizado más en los ordenadores personales han sido:

- Aplicaciones de uso general. Las APLICACIONES DE USO GENERAL (también llamadas aplicaciones horizontales o software de base) son programas que resultan de utilidad en el desarrollo de muchas actividades humanas diferentes. Los más utilizados son:

- Aplicaciones específicas. Las APLICACIONES ESPECÍFICAS (también llamadas aplicaciones verticales) son programas que se utilizan exclusivamente en unas actividades muy concretas:

ACCESO DIRECTO: Se dice que una unidad de almacenamiento de información es de ACCESO DIRECTO (random access) cuando puede recuperar cualquier información directamente, sin necesidad de leer el contenido de la unidad desde el principio.

Cuando se conoce el nombre de un fichero se puede recuperar inmediatamente con independencia del lugar del disco donde se almacenó. Las unidades de disco son de acceso directo.

ACCESO SECUENCIAL: Se dice que una unidad de almacenamiento de información es de ACCESO SECUENCIAL cuando para recuperar cualquiera información necesita leer el contenido de la unidad desde el principio.

Cuando se conoce el nombre de un fichero para recuperarlo es necesario leer los ficheros en el mismo orden en el que se fueron grabando hasta encontrar el que buscamos. Las unidades de cinta tienen acceso secuencial.

AIKEN: HOWARD AIKEN. Profesor de la Universitat de Harward (EE.UU). En el año 1944 construyó el primer ordenador, un calculador a base de relés que llamaron MARK-1.

ALGORITMOS: Los ALGORITMOS indican las acciones que se deben ejecutar para realizar un trabajo determinado.

BABBAGE: CHARLES BABBAGE. Ingeniero inglés y profesor en la Universidad de Cambridge (Reino Unido). Diseñó la "Máquina analítica", capaz de hacer cualquier cálculo matemático, pero no la construyó. Sus bases científicas eran próximas a las de los ordenadores actuales. Colaboraba con él Ada Augusta, hija del escritor romántico Lord Byron.

BITS: Un BIT (contracción de Binary digIT) es la parte más pequeña de información que es capaz de procesar un ordenador. Representa la existencia o ausencia de la electricidad o magnetismo en un punto determinado. Se representa mediante un 0 o un 1.

BUFFER: Un BUFFER es una pequeña memoria que tienen algunos periféricos donde almacenan provisionalmente la información que reciben antes de pasarla en bloque a la memoria del ordenador o de transformarla.

BYTE: Un BYTE es un conjunto de bits, habitualmente 8. Cada carácter que se introduce en un ordenador se convierte en un byte siguiendo las equivalencias de un código, generalmente el código ASCII.

El código ASCII (American Standard Code for Information Interchange) establece una equivalencia entre cada carácter que podemos usar y una serie de 7 o 8 bits. Por ejemplo:

carácter...........byte equivalente
A....................0100 0001
B....................0100 0010
C....................0100 0011
D....................0100 0100

CURSOR: El CURSOR es un punto intermitente que aparece en la pantalla y nos indica el lugar donde estamos escribiendo.

CHIP: Un CHIP (chip) es una pieza de metal o cerámica que contiene un circuito integrado (conjunto de circuitos electrónicos miniaturizados).

DATOS: Entendemos por DATOS la información que introducimos en el ordenador para ser procesada. POr ejemplo los nombres y las direcciones de los socios de un club, con las que elaboramos un fichero informatizado que nos facilitará la gestión de las cuotas anuales y la emisión de listados.

DIRECTORIOS: En informática los DIRECTORIOS (o carpetas) son los espacios en que se divide un disco para facilitar el almacenamiento de los archivos. Cada directorio puede tener subdirectorios. El directorio principal de un disco se llama DIRECTORIO RAÍZ.

ECO DE PANTALLA: El eco de pantalla se produce cuando todo lo que tecleamos o la descripción de las operaciones que realiza el ordenador aparecen inmediatamente escritas en la pantalla. Al trabajar con el sistema operativo MS/DOS el eco de pantalla se puede desconectar mediante la instrucción: ECHO OFF

FICHEROS: En informática se denomina FICHERO a todo el conjunto de información (programas o datos) que el ordenador almacena en un disco o cinta de manera diferenciada.Todos los ficheros se identifican, y así se diferencian los unos de los otros, por un NOMBRE y, opcionalmente, una EXTENSIÓN.

Por ejemplo, un nombre de fichero podría ser: GEOGRAFI.DOC. El NOMBRE necesariamente ha de empezar con una letra (en el sistema MSDOS debía tener un máximo de 8 caracteres); la EXTENSIÓN, separada del nombre por un punto, tendrá un máximo de 3 caracteres. Con la extensión se acostumbra a indicar el tipo de fichero..

FORMATEO: El FORMATEO es una operación que se realiza en los discos que usan los ordenadores para almacenar información y que consiste en organizarlos internamente mediante la grabación de unas pistas concéntricas y unos sectores que actuarán como ejes coordenados y servirán de referencia al registrar la información y recuperarla posteriormente.

GUTEMBERG: JOHAN GUTEMBERG. Alemán. Inventor de la imprenta, que constituye la primera máquina diseñada para realizar un tratamiento mecánico de la información. Usó su invento para imprimir la Biblia.

HOLLERIT: HERMAN HOLLERIT. Técnico de una oficina del censo de los Estados Unidos. Creó una máquina que mediante la utilización de unas fichas perforadas permitía clasificar rápidamente gran cantidad de datos. Mas tarde fue uno de los fundadores de la empresa IBM (International Business Machines).

INFORMACIÓN: Entendemos por INFORMACIÓN cualquier manifestación (ya sea visual, auditiva, táctil...) de un conjunto de conocimientos. Por ejemplo:

La información se representa mediante conjuntos de símbolos, que pueden ser de diferente naturaleza:

INTELIGENCIA ARTIFICIAL: La INTELIGENCIA ARTIFICIAL Es una rama de la Informática que pretende desarrollar programas en los que el ordenador desarrolle conductas típicas de los seres inteligentes.

KBYTES: El KILOBYTE (Kbyte) Es una unidad que se utiliza para medir la memoria de los ordenadores y la capacidad de los discos. Se considera que equivale 1.000 bytes aunque su verdadero valor son 1.024 (2 elevado a 10) bytes.

LEIBNIZ: GOTTFRIED LEIBNIZ. Filósofo y científico alemán del siglo XVII. Va construyó una máquina calculadora capaz de hacer las cuatro operaciones aritméticas básicas: sumar. restar, multiplicar y dividir.

LENGUAJE DE AUTOR: Los LENGUAJES DE AUTOR son lenguajes de programación de muy alto nivel dirigidos a facilitar la elaboración de programas informáticos a personas con pocos conocimientos informáticos.

Generalmente utilizan unas pocas instrucciones cada una de las cuales resuelve una parte del programa (sistema de menús, diseño de las pantallas...) de manera que disminuyan el grado de libertad del programador.

LENGUAJE DECLARATIVO: Los LENGUAJES DECLARATIVOS explican al ordenador QUÉ ha de hacer y le proporcionan unes reglas que puede usar, pero sin determinar exactamente COMO y CUANDO las tiene que aplicar.

LENGUAJE PROCEDIMENTAL: Los LENGUAJES PROCEDIMENTALES expresan detalladamente las instrucciones que es necesario seguir para realizar un trabajo.

MÁQUINAS AUTOMÁTICAS: Máquinas que trabajan sin necesitar la continua presencia y control de las personas. A través de un programa se indica a la máquina lo que queremos que haga. Ejemplos: las lavadoras automáticas, los ordenadores.

MBYTES: El MEGABYTE (Mbyte) Es una unidad que se utiliza para medir la memoria de los ordenadores y la capacidad de los discos. Se considera que equivale a 1.000 Kbytes, Es decir, un millón de bytes.

MEMORIA RAM: La MEMORIA RAM (Random Acces Memory). Está integrada por uno o más chips y se utiliza como memoria de trabajo donde podemos guardar o borrar nuestros programas y datos.

Se trata de una memoria volátil (al desconectar el ordenador se borra todo su contenido) de manera que si tenemos almacenada alguna información importante hemos de salvarla (guardar-la) en un disco antes de desconectar el aparato.

MEMORIA ROM: La MEMORIA ROM (Read Only Memory) consiste en un chip que tiene gravados una serie de programas y datos indispensables para funcionamiento del ordenador: sistema de autoarranque, control del hardware básico, diagnóstico... Esta información normalmente no puede ser modificada por el usuario del ordenador y se conserva permanentemente.

Cada vez que se conecta el ordenador, al pasar la corriente eléctrica por este circuito se genera una copia de estos programas en la memoria de trabajo o memoria RAM del ordenador y son ejecutados.

MEMORIA VOLÁTIL: Se Denominan MEMORIAS VOLÁTILES las memorias que pierden su contenido cada vez que se desconecta el ordenador. Por tanto si tenemos almacenada alguna información importante en una memoria volátil es necesario que la salvemos en un disco antes de desconectar el aparato.

MEMORIA: La MEMORIA Es el lugar donde el ordenador almacena los programas y las datos que está utilizando. Los ordenadores sólo pueden procesar inmediatamente la información que tienen en su memoria. Per eso, cuando deseamos ejecutar un programa, hemos de cargarlo (almacenarlo) previamente en la memoria.

MICROMUNDO DE LA TORTUGA: El MICROMUNDO DE LA TORTUGA Es un de los entornos de trabajo que ofrece el lenguaje LOGO. En este entorno los alumnos, escribiendo órdenes simples, pueden dirigir el movimiento de un cursor (que tiene forma de tortuga) por la pantalla y ver el rastro que deja en su movimiento. Las órdenes son del tipo: avanza, retrocede, gira a la derecha x grados, gira a la izquierda x grados...

MICROPROCESADOR: Un microprocesador Es un chip programable, un circuito integrado electrónico que por sí solo constituye la Unidad Central de un ordenador. Aún constituyendo el "cerebro" de un ordenador puede ser más pequeño que una caja de cerillas.

MICRORRUPTORES: Los MICRORRUPTORES (DIP) son unos pequeños interruptores mediante los cuales se configuran las impresoras para adaptarlas a las características de los ordenadores.

MULTIMEDIA: Se llaman MULTIMEDIA los equipos informáticos y los programas que pueden gestionar todo tipo de información audiovisual: textos, voz, dibujos, fotografías, vídeos, animaciones, música...

ORDENADORES PERSONALES: Los ORDENADORES PERSONALES son microordenadores de uso general que por sus altas prestaciones de trabajo, reducido volumen y bajo precio se han introducido en casi todas las empresas y en buena parte de las casas particulares. El primer ordenador personal fue el IBM-PC (1981) y poco después se comercializó también el MACINTOSH de la casa APPLE.

PASCAL: BLAS PASCAL. Filósofo y científico francés del siglo XV. construyó una sumadora mecánica utilizando la técnica de las ruedas dentadas de los relojes.

PERIFÉRICOS: Los PERIFÉRICOS son los elementos mediante los cuales el ordenador se comunica con el exterior. A través de ellos recibe programas y datos, presenta los resultados obtenidos, almacenados información en soportes permanentes (no volátiles) y se comunica con otros ordenadores.

PIAGET: JEAN PIAGET (1896-1980). Biólogo y psicólogo suizo. Estructurador de la psicología genética, profundizó en el tema del génesis y el desarrollo de los procesos cognitivos.

PIXELS: Los PIXELS (picture cell) son los puntos en los que se puede considerar dividida la pantalla gráfica de un ordenador y que este puede tratar de manera individualizada. Cuantos más puntos pueda representar una pantalla mayor será la definición de los caracteres y gráficos que visualizados.

PROGRAMAS: Los PROGRAMAS (programs) son algoritmos escritos en un lenguaje que el ordenador entiende. Consisten en listas de instrucciones que indican al ordenador como ha de hacer determinados trabajos. Los programas es llaman genéricamente software.

PUERTO: Los PUERTOS son los canales de comunicación por donde se establece el contacto y el intercambio de información entre la Unidad central y los periféricos.

REDES LOCALES: Una RED LOCAL (Local Area network, LAN) Es una conexión entre diversos ordenadores próximos que facilita el intercambio de información entre ellos y el uso compartido de algunos periféricos.

REGISTROS DE TRABAJO: Los REGISTROS DE TRABAJO son espacios auxiliares de memoria a los cuales se accede muy rápidamente y que la Unidad Central utiliza para guardar momentáneamente información. Suelen tener un nombre: acumulador, contador...

RELOJ INTERNO: Todos los ordenadores tienen un reloj interno que marca el ritmo con el que se ejecutan las instrucciones de los programas. Cuanto más alta sea su frecuencia (que es mide en Megahertz, Mhz), mayor será la velocidad de proceso del ordenador.

SEÑALES ANALÓGICAS: Una SEÑAL ANALÓGICA Es una señal que puede variar de manera continua. Entre dos valores próximos siempre se pueden considerar valores intermedios. La temperatura que registra un termómetro de mercurio proporciona señales analógicas.

SEÑALES DIGITALES: Una SEÑAL DIGITAL Es una señal que sólo puede variar de manera discreta. Entre dos valores consecutivos no puede haber ningún valor intermedio. Un reloj digital proporciona señales digitales.

SISTEMA INFORMÁTICO: Entendemos por SISTEMA NFORMÁTICO el conjunto de máquinas, programas informáticos y técnicas de trabajo que se utilizan para procesar unos datos concretos. Siempre contempla tres fases:

TELEMÁTICA: La TELEMÁTICA Es la ciencia que estudia la comunicación entre ordenadores distantes.

TRADUCTORES: Los TRADUCTORES son programas que traducen software escrito en un lenguaje de alto nivel a código máquina. Según la manera como hacen la traducción podemos distinguir dos tipo de traductores:

UNIDAD ARITMÉTICA Y LÓGICA (UAL): La UNIDAD ARITMÉTICA Y LÓGICA (UAL) realiza las operaciones lógicas y aritméticas de los programas. Contiene un reloj interno que marca el ritmo con el que se ejecutan las instrucciones de los programas. Cuanto más alta sea su frecuencia (que se mide en Megahertz, Mhz), mayor será la velocidad de proceso del ordenador.

UNIDAD DE CONTROL: La UNIDAD DE CONTROL controla le ejecución de los programas y el funcionamiento general de todo el sistema. Algunos ordenadores disponen de un segundo microprocesador, el coprocesador matemático, para hacer algunas de estas tareas. En estos casos la velocidad de proceso del ordenador aumenta considerablemente.

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