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GUIA 3 CONCEPTOS DE COMPUTACION - DESARROLLO 3. COMPUTACION: La palabra informática es una palabra de origen francés formada por un conjunto vocablo Información y automática, la real academia española la define como: el conjunto de conocimientos científicos y técnicos que hacen posible el tratamiento automático y racional de la información por medio de computadoras, podemos concluir de estos conceptos que es una ciencia o una ingeniería que necesita investigación, estudios teorico-practicos y experimentales. Otro conceptos, es el tratamiento automático de la información a través de máquinas electrónicas que realizan la tarea de captura, proceso y presentación de la Información, toda esta información es regulada por sistemas de información que siguen un razonamiento humano o carácter lógico. 3.2características de la informática la informática se ha estacionado de manera importante en la cotidianidad del hombre es importante resaltar sus características 3.2.1 características técnicas: está asociada a los componentes técnicos de la computadora y sus componentes asociados (HARDWARE). 3.2.2 Tipos de información: depende de cómo se maneje la información sistema de representaciones, archivos y base datos, entre otros. 3.2.3 Procesos y métodos: todos los procesos informáticos se dan en los sistemas de información (software). 3.2.4 Sistemas de comunicación: se refiere a la trasmisión de la información, compartirla de forma fiable y eficaz. 3.3COMPUTADOR U ORDENADOR Es una maquina digital y sincrónica, capacitada para la resolución de cálculos alfanumérico, utilizando un sistema de almacenamiento y con posibilidad de comunicación al mundo exterior, sus característica digitales se debe a que está basado en señales eléctricas y la información que se procesa se representa en el sistema binarios en (0 y 1), y de forma sincronizada ya que realiza operaciones coordinadas en un tiempo definido. 3.4HISTORIA DE LOS COMPUTADORES La computación tuvo su gran auge en los años 60 del siglo XX, en la primera generación de computadoras, la maquina estaban construidas con tubos de vacíos o válvulas que eran tubos del tamaño de una bombilla de luz que albergaban circuitos eléctricos, eran maquinas muy grandes, costosas y de difícil operación. A pesar de esto, rápidamente se convirtieron en herramientas indispensables paras los científicos e ingenieros. El transistor, inventado en 1948, podía cumplir la misma función que un tubo de vacío, ya que podría trasferir la electricidad a través de una pequeña resistencia. Esto dio lugar, a partir de 1956, a la segunda generación de computadoras, donde las maquinas ya eran más pequeñas, confiables y económicas que las anteriores. En forma paralela hubo un avance en la programación y forma de manejo de estas computadoras, lo que produjo un mayor uso de las computadoras. A mediado de los 60s las computadoras basadas en transistores fueron sustituidas por las maquinas más pequeñas y potentes de la tercera generación, construidas con base en los nuevos circuitos integrados (que empaquetaban cientos de transistores en un chip de silicio). Su éxito estuvo basado en la mayor confiabilidad velocidad y eficiencia y su menor tamaño y costo. La invención de los tubos de vacío, en el transistor y el chip de silicio tuvieron un impacto notable en la sociedad y por eso muchos historiadores señalan estos acontecimientos como fronteras generacionales. Pero ninguno de ellos tuvo más efecto más profundo que la inversión en 1969 del primer microprocesador, que es una unidad de procesamiento completa empacada en un diminuto chip de silicio esto fue considerado el inicio de la cuarta generación, que tuvo cambios significativos en la capacidad y la disponibilidad de las maquinas 3.5FUNCIONAMIENTO BASICO DE UN COMPUTADOR El funcionamiento de un computador esta igualmente estandarizado como un sistema. Un computador es una maquina electrónica que es utilizada para procesar información digital. Los computadores solo puede leer la información digital como ceros y unos (0.1) sistema binario. El funcionamiento básico de un computador se representa de la siguiente forma Figura 1, esquemas de un funcionamiento básico Los datos de entrada son suministrados por el usuario a través de los dispositivos de entrada como el mouse, teclado, o un escáner, que serán explicados mas adelante, un computador procesa los datos de entrada de acuerdo a las funciones del programa que se esté ejecutando, desde el procesador se realizan cálculos y trasferencias de un lugar a otro dentro del computador, en este función de procesamiento intervienen el microprocesador o CPU(unidad central de procesamiento ), la memoria RAM, la tarjeta gráfica y los chipset. Estos controlan el flujo de datos entre las unidades de procesamiento como son la memoria RAM, microprocesador Dentro del funcionamiento de un computador también entra la parte lógica como es el sistema operativo, aplicaciones como son los procesadores de texto, hojas de cálculo, entre otros. Por lo general todos los elementos que conforman el funcionamiento de un computador se encuentra dentro de una caja o carcasa 3.6SISTEMA BINARIO Y UNIDADES DE ALMACENAMIENTO Sistema binario: este sistema de numeración solo tiene dos términos o dígitos (0,1) de ahí deriva su nombre, es un sistema de base dos, los dígitos ceros o unos determinan el valor o peso dentro de cualquier termino. los computadores todos leen la información como cero y unos, todos los caracteres, procesos se ven representados como seros y uno. Por ejemplo tabla números binarios de 0-9 Binario 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 Decimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Para transformar un numero decimal a binario se debe en cuenta la base=2 Y dividimos el numero decimal sobre dos hasta llegar a uno Ejemplo: Tenemos el número 32, se desea convertir a binario 32|_2_ 0 16 |_2_ (0) 8 |_2_ (0) 4 |_2_ (0) 2 |_2_ (0) 1 Agrupamos en el sentido de la flecha, el resultado queda 321= 1000002 Ejemplo Ahora deseamos convertir de binario a decimal 1010102 se multiplican por las potencia de 2n empezando por 20 derecha a izquierda Por lo tanto se tiene que 1010102 después de estos se suman los productos y se obtiene el resultado Tabla de resultado 0X20 0 1X21 2 0X22 0 1X23 8 0X24 0 1X25 32 Total 42 La forma como están representadas los caracteres del teclado del computador en forma binaria es el código ASCII, Código ASCII Es un código estadounidense estándar para el intercambio de información, está basado en el alfabeto latino. El código ASCII es un código fuente de un lenguaje de programación que es desarrollo y compilado para la ejecución del computador, está representado por caracteres alfanumérico es decir letra y números, el código ASCII permite la comunicación entre el leguaje maquina y los distintos dispositivos digitales. El procesador solo reconoces cadenas binaria, cadenas que están conformadas por dos elementos o unidades de 7 términos que se representan en fomar binaria ejemplo: 111111 El código ASCII se representa en la siguiente tabla Decimal Significado Código Binario Decimal Significado Código Binario 32 Espacio 10 0000 95 _ 101 1111 33 ! 10 0001 96 ` 110 0000 34 " 10 0010 97 a 110 0001 35 # 10 0011 98 b 110 0010 36 $ 10 0100 99 c 110 0011 37 % 10 0101 100 d 110 0100 38 & 10 0110 101 e 110 0101 39 ' 10 0111 102 f 110 0110 40 ( 10 1000 103 g 110 0111 41 ) 10 1001 104 h 110 1000 42 * 10 1010 105 i 110 1001 43 + 10 1011 106 j 110 1010 44 , 10 1100 107 k 110 1011 45 - 10 1101 108 l 110 1100 46 . 10 1110 109 m 110 1101 47 / 10 1111 110 n 110 1110 48 0 11 0000 111 o 110 1111 49 1 11 0001 112 p 111 0000 50 2 11 0010 113 q 111 0001 51 3 11 0011 114 r 111 0010 52 4 11 0100 115 s 111 0011 53 5 11 0101 116 t 111 0100 54 6 11 0110 117 u 111 0101 55 7 11 0111 118 v 111 0110 56 8 11 1000 119 w 111 0111 57 9 11 1001 120 x 111 1000 58 : 11 1010 121 y 111 1001 59 ; 11 1011 122 z 111 1010 60 < 11 1100 123 { 111 1011 61 = 11 1101 124 | 111 1100 62 > 11 1110 125 ¦111 1101 63 ? 11 1111 126 ~ 111 1101 64 @ 100 0000 127 ¦ 111 1110 65 A 100 0001 128 Ç 1000 0000 66 B 100 0010 130 é 1000 0010 67 C 100 0011 144 É 1001 0000 68 D 100 0100 157 Ø 1001 1101 69 E 100 0101 160 á 1010 0000 70 F 100 0110 161 í 1010 0001 71 G 100 0111 162 ó 1010 0010 72 H 100 1000 163 ú 1010 0011 73 I 100 1001 164 ñ 1010 0100 74 J 100 1010 165 Ñ 1010 0101 75 K 100 1011 166 ª 1010 0110 76 L 100 1100 167 º 1010 0111 77 M 100 1101 168 ¿ 1010 1000 78 N 100 1110 169 ® 1010 1001 79 O 100 1111 171 ½ 1010 1010 80 P 101 0000 172 ¼ 1010 1100 81 Q 101 0001 173 ¡ 1010 1101 82 R 101 0010 181 Á 1011 0101 83 S 101 0011 184 © 1011 1000 84 T 101 0100 214 Í 1101 0110 85 U 101 0101 224 Ó 1110 0000 86 V 101 0110 225 ß 1110 0001 87 W 101 0111 230 µ 1110 0110 88 X 101 1000 233 Ú 1110 1001 89 Y 101 1001 241 ± 1111 0001 90 Z 101 1010 243 ¾ 1111 0011 91 [ 101 1011 246 ÷ 1111 0110 92 \ 101 1100 248 ° 1111 1000 93 ] 101 1101 252 ³ 1111 1100 94 ^ 101 1110 253 ² 1111 1101 Unidades de medida de almacenamiento Se utilizan para medir la capacidad de almacenamiento de información, la cual su más común representación es en byte, información en la computadora esta representa en base al código binario, cada digito binario representa un bit que es la unidad mínima de almacenamiento, ceros y unos son un estado electrónico, el bit encendido es 1 y el bit apagado es 0, el software de la computadora convierte los caracteres y los procesos a código binario, las palabras, las frases se acomodan a un circuito binarios que son representados en el código ASCII. Las siguientes tabla muestra las distintas unidades Nombre Medida binaria Cantidades byte Equivalente Kilobyte(kb) 210 1024 1024 bytes Megabyte(MB) 220 1048576 1024 KB Gigabyte(GB) 230 1073741824 1024 MB Terabyte(TB) 240 1099511627776 1024 GB Bit: es una unidad de medida de almacenamiento de información; es la mínima unidad de memoria obtenida del sistema binario y representada por 0 ó 1. Posee capacidad para almacenar sólo dos estados diferentes, encendido (1) ó apagado (0). Las computadoras, trabajan con el sistema de numeración binario, basado en sólo esos dos valores (0 y 1). El motivo de esto es que las computadoras son un conjunto de circuitos electrónicos y en los circuitos electrónicos existen dos valores posibles: que pase corriente (identificado con el valor 1) o que no pase corriente (identificado con el valor 0). Cada dígito binario recibe el nombre de bit (Binary digiT). Para disponer de los numerosos caracteres que se necesitan en el lenguaje escrito (letras, números, símbolos, etc.) se requiere que los bits se unan para formar agrupaciones más grandes, cuyas combinaciones permitan identificar distintos caracteres. Esta agrupación de bits, se denomina byte. Byte: También es una unidad de medida de almacenamiento de información. Pero esta unidad de memoria equivalente a 8 bits consecutivos. Al definir el byte como la combinación de 8 bits, se pueden lograr 256 combinaciones (2^8). Estas son más que suficientes para todo el alfabeto, los signos de puntuación, los números y muchos otros caracteres especiales. Cada caracter (letra, número o símbolo) que se introduce en una computadora se convierte en un byte siguiendo las equivalencias de un código, generalmente el código ASCII. Kilobyte (KBytes): Unidad de medida de almacenamiento de información. Unidad de memoria equivalente a 1024 bytes. Megabyte (MBytes): Unidad de medida de almacenamiento de información. Unidad de memoria equivalente a 1024 Kilobytes. Es la unidad más típica actualmente, usándose para verificar la capacidad de la memoria RAM, de las memorias de tarjetas gráficas, de los CD-ROM, o el tamaño de los programas, de los archivos grandes, etc. Parece que todavía le queda bastante tiempo de vida aunque para referirse a la capacidad de los discos duros ya ha quedado obsoleta, siendo lo habitual hablar de Gigabytes. Gigabyte (GB): Unidad de medida de almacenamiento de información. Unidad de memoria equivalente a 1024 Megabytes. Terabyte (TB): Unidad de medida de almacenamiento de información. Unidad de memoria equivalente a 1024 Gigabytes. Es una unidad de almacenamiento tan desorbitada que resulta imposible imaginársela, ya que coincide con algo más de un trillón de bytes. EJERCICIOS/ACTIVIDADES 1. Práctica de reconocimiento del funcionamiento de un computador BIBLIOGRAFIA 1. Camacho, R. (2012). Computo integrado. Obtenido de Arquitectura von Neumann y arquitectura Harvard: http://rcmcomputointegrado.blogspot.com/2012/04/arquitectura-von-neumann.html 2. EcuRed. (2013). Joseph Marie Jacquard. Obtenido de Síntesis Biográfica: http://www.ecured.cu/index.php/Joseph_Marie_Jacquard 3. Editorial limusa (1980).introduccion a la informática. 4. fisher, r. P. (1998). seguridad de los sistemas de informacion . ediciones Diaz de santos . 5. Real Academia Española. (2001). Real Academia Española. Obtenido de Diccionario de la lengua española: http://lema.rae.es/drae/?val=ingenier%C3%ADa 6. Universidad Nacional del Nordeste - Argentina. (s.f.). Facultad de Ingenierías. Obtenido de El Hardware. Evolución y características: http://ing.unne.edu.ar/pub/informatica/U2.pdf 7. UNESCO. (2015). Tecnologías de la información y la comunicación. Obtenido de http://www.unesco.org/webworld/ifap. 8. Universidad de Antioquia. (2007). Aprende en Línea. Obtenido de Ingeniería de Sistemas: http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/mod/resource/view.php?id=9598
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