Tecnologías de la Información y
de la Comunicación
Unidad Nº1:
Conceptos Fundamentales
LA INFORMÁTICA
INFORMÁTICA = INFORMACIÓN + AUTOMÁTICA
ciencia que estudia el tratamiento automático y racional de la información.
ciencia que estudia el análisis y resolución de problemas utilizando computadoras.
LA COMPUTADORA
Elemento físico utilizado para el tratamiento de la información.
Es un dispositivo compuesto de elementos físicos, en su mayoría de origen electrónico, capaz de realizar una gran variedad de trabajos a gran velocidad y con mucha precisión, siempre que se les den las instrucciones adecuadas.
Recibe y procesa datos para convertirlos en información útil
ENTRADA DE DATOS
PROCESAMIENTO
LA COMPUTADORA -
Principales CaracterísticasEs digital porque las señales eléctricas que representan la información que se procesa se representa en forma discreta, mediante dos valores (0 y 1).
Es sincrónica, realiza las operaciones coordinada por un reloj central que envía señales de sincronismo a todos los elementos que la componen la computadora.
Posee capacidad de cálculo numérico y lógico.
Es controlada por programa lo que proporciona una gran versatilidad. ¿Qué es un programa? Internamente tienen instrucciones almacenadas, que obtiene, interpreta y ejecuta.
Las primeras máquinas estaban construidas completamente con componentes mecánicos (engranajes, ejes, etc) y no tenían ningún componente electrónico. Las más destacadas fueron:
UN POCO DE HISTORIA
El ábaco
La máquina aritmética de Pascal (1642)
La calculadora universal de Leibnitz (1672)
UN POCO DE HISTORIA
Computador electrónico y digital automático. Construido entre 1937 y 1942 por John Vincent Atanasoff (físico-matemático) y Clifford Edward Berry (alumno graduado de la universidad) en la Universidad de Iowa.
Implementó tres conceptos claves presentes en las computadoras modernas:
Uso del sistema binario para representar todos los números y datos.
Realizaba todas las operaciones usando la electrónica en lugar de ejes y engranajes.
La computación estaba separada del sistema de almacenamiento o memoria.
UN POCO DE HISTORIA
Creada por Konrad Zuse, fue la primera máquina programable y completamente automática, características usadas para definir a un computador.
Los cálculos eran realizados con aritmética en coma flotante puramente binaria.
La máquina fue completada en 1941 (el 12 de mayo de ese mismo año fue presentada a una audiencia de científicos en Berlín). El Z3 original fue destruido en 1943 durante un bombardeo aliado de Berlín.
UN POCO DE HISTORIA
Construida por el laboratorio de investigación de balística de Estados Unidos de la universidad de Pensilvana.
El objetivo fue el cálculo de trayectorias de proyectiles.
Los diseñadores fueron John Presper Eckert y John William Mauchly (Eckert y Mauchly conocían el funcionamiento de la computadora ABC), ocupaba una superficie de 167 m² y requería la operación manual de unos 6.000 interruptores. Su programa o software, cuando requería modificaciones, tardaba semanas de instalación manual.
Utilizaba para realizar sus cálculos el sistema decimal.
LAS GENERACIONES
La 1° generación de computadoras, construidas con tubos de vacío, que contenían circuitos eléctricos (máquinas grandes, costosas y complejas).
La 2° generación tuvo lugar con la invención del transistor en 1948, podía cumplir la misma función que un tubo de vacío pero más pequeño
La 3° generación comenzó a mediados de los ´60 con los nuevos circuitos integrados (que empaquetaban cientos de transistores en un chip de silicio). Mayor confiabilidad, velocidad, y menor tamaño y costo.
COMPONENTES Y FUNCIONAMIENTO
La mayoría de las computadoras actuales presentan una estructura de funcionamiento interna basada en la arquitectura definida por John Von Neumann.
El modelo propone un computador de propósito general con el concepto de
PROGRAMA ALMACENADO
Éste concepto propone guardar la instrucciones en la misma memoria junto con los datos pero en una zona distinta.
LA UCP o Microprocesador
El microprocesador esta formado por la ALU y la UC.
LA COMPUTADORA –
Unidades de MedidaLa porción de información más pequeña que se puede almacenar, es un dígito binario, representado por un 0 o un 1 que se lo conoce como Bit (abreviación de binary digit). La combinación de 8 bits se la denomina Byte.
Tabla de Equivalencias entre Unidades de Medida
LA MEMORIA - RAM
La función de la memoria RAM consiste en almacenar los programas que se encuentras en ejecución en un momento dado junto con sus respectivas zonas datos con las que trabaja.
Las principales características son:
Memoria de “lectura-escritura”, es decir que se puede leer o escribir en cualquiera de sus celdas las veces que se quiera.
Memoria “volátil” ya que por sus características físicas pierde la información cuando se corta el suministro de corriente eléctrica.
LA MEMORIA - ROM
Esta memoria contiene un programa para el arranque inicial de la computadora que incluye estas funciones:
Verificación del correcto funcionamiento del Hardware y su configuración
Traer del disco a memoria principal una copia de los programas del sistema operativo instalado en la computadora (acción conocida como “Bootear” o “arrancar
el sitema”)
LA UNIDAD E/S
La Entrada/Salida representa los dispositivos que permiten la comunicación con el entorno.
El bloque cumple con dos funciones básicas que son la función de entrada y la de salida.
LA FUNCION DE ENTRADA
LA FUNCION DE SALIDA
DISPOSITIVOS QUE CUMPLEN CON E/S
EL HARDWARE
El hardware o equipo de computo comprende a todos los dispositivos físicos que forman parte de una computadora, la unidad central de proceso (CPU), los periféricos o dispositivos externos (monitor, teclado, impresora, mouse, cables, unidades de almacenamiento de información), en definitiva todos aquellos elementos tangibles, es decir que tienen una entidad física.
El hardware cumple con 4 funciones básicas:
Entrada.
Memorización
Procesamiento
EL SOFTWARE
Conjunto de programas o aplicaciones que mediante un conjunto de instrucciones proporciona al microprocesador las tareas que debe realizar para que pueda procesar los datos y generar los resultados esperados.
Sin el software, la computadora sería un conjunto de dispositivos sin sentido.
El software se clasifica en 3 Categorías:
Software del Sistema.
Software de Programación
EL SOFTWARE DEL SISTEMA
Es un conjunto interfaces de alto nivel entre el usuario y el hardware de la computadora.
El objetivo es desvincular al usuario de la complejidad del computador, aislándolo del manejo de las características internas tales como la administración de:
Memoria
Disco
Impresoras
Teclado
Disp de Comunicaciones
Mouse
Algunas de estas interfaces de alto nivel son:
Sistemas Operativos
Controladores de Dispositivos
Herramientas de Diagóstico
EL SISTEMA OPERATIVO (SO)
Es el gestor y organizador de todas las actividades que realiza la computadora.
Marca las pautas según las cuales se intercambia información entre la memoria central y la externa
Determina las operaciones elementales que puede realizar el procesador.
Es el 1° programa que debe ser cargado en la RAM.
Los 3 componentes del Sistema Operativo son:
EL Kernel
EL KERNEL (SO)
Es el núcleo del Sistema Operativo.
Conjunto de código relativamente pequeño que es cargado en memoria cuando se inicia la computadora (booteo).
Entre otras actividades se encarga de:
Administrar la asignación de memoria.
Administrar los dispositivos de hardware (discos, mouse, etc).
El tiempo de ejecución de los programas de aplicación en SO multitasking.
LA INTERFAZ DE USUARIO (SO)
Parte visible del SO, es el componente con el que interactúa el usuario.
Puente entre el usuario y el kernel. La UI es como un intérprete, traduce golpes de teclas, clicks del mouse, u otras entradas del usuario para los programas apropiados y la salida del programa es organizada para ser mostrada por la IU.
Comúnmente se la denomina el shell del sistema.
Existe dos tipos de Interfaz de Usuario:
EL SISTEMA DE ARCHIVOS (SO)
Determina la forma lógica y física en la que los archivos son almacenados en una unidad de almacenamiento.
En general utilizan una estructura jerárquica que representa un árbol invertido. Principales funciones:
Determina las convenciones de nombres y el formato para especificar una ruta, o camino, hacia la ubicación del archivo.
Cómo y dónde son alamcenados en los dispositivos de almacenamiento (discos rígidos, DVD, etc).
Determina si los archivos pueden estar protegidos o no de acuerdo a los privilegios de los usuarios o programas.
MULTITAREA Y MULTIUSUARIO (SO)
Multitarea: El término multitarea se refiere a la capacidad del SO para correr más de un programa al mismo tiempo.
Multiusuario: Un SO multiusuario permite a mas de un usuario acceder a una computadora.
Entre los Sistemas Operativos más utilizados podemos mencionar a WINDOWS, UNIX y LINUX.
DOS
Windows 3.1 y 3.11
Windows 95, 98 y Milenium
Windows 2000, XP, Vista, Seven Windows 2000, 2003, 2008 Server
EL SOFTWARE DE PROGRAMACION
Conjunto de herramientas que permiten desarrollar programas, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica. Algunos lenguajes de programación:
C y C++ Java PHP
Visual Basic Fortran, etc
A estas herramientas se las denomina IDE e incluyen:
SOFTWARE DE APLICACIÓN
El software de aplicación específica esta diseñado y escrito para realizar tareas específicas empresariales o científicas. Dentro de esta categoría tenemos las siguientes subcategorías:
Sistemas Administrativos y de Gestión
Sistema de control y automatización industrial Aplicaciones ofimáticas
Software educativo Software médico
Software de Cálculo Numérico
LOS ARCHIVOS
Toda la información que manipulamos en la computadora se almacena en contenedores llamados archivos.
Se dividen en 2 grandes familias:
Archivos de programas: contiene el conjunto de instrucciones que el microprocesador debe interpretar cada vez que un usuario ejecuta un programa.
LOS ARCHIVOS
El nombre de un archivo esta compuesto por un identificador y su extensión (tipo) que se encuentran separados por un punto.
Dentro de los archivos de programas las extensiones más utilizadas son:
Para los archivos de datos las extensiones son muy variadas porque dependen de cada aplicación y en muchas ocasiones una aplicación genera mas de un tipo de extensión. Algunas:
.exe .com
COPIAS DE SEGURIDAD
La copia de seguridad se utiliza para salvar la información almacenada en un computador, es decir, un usuario, quiere guardar toda la información, o parte de la misma.
Tipos de copia de seguridad:
Para restaurar un ordenador a un estado operacional después de un desastre (copias de seguridad del sistema)
Para restaurar un pequeño número de ficheros después de que hayan sido borrados o dañados accidentalmente (copias de seguridad de datos).
Normalmente las copias de seguridad se suelen hacer en:
CD o DVD
Cintas Magnéticas Pendrives
COMUNICACIONES Y REDES
En la antigüedad los tiempos de las comunicaciones eran directamente proporcionales a los tiempos del movimiento humano. Como Evolucionó
En 1844 Morse inventó el telégrafo
En 1876 Bell inventó el teléfono (con ellos nació el concepto de telecomunicaciones, es decir comunicación a distancia en forma prácticamente inmediata)
La evolución de la tecnología de las comunicaciones en los siguientes 100 años y hasta nuestros días, combinada con el desarrollo explosivo de la electrónica y la informática, pasaron a ser el eje fundamental del mundo de hoy.
Toda comunicación necesita de:
ASPECTOS ESCENCIALES
Emisor Receptor Medio
En principio debemos definir el medio de comunicación es decir sobre que soporte se trasmiten los bits. Los medios más difundidos son:
CONCEPTOS ELEMENTALES DE REDES
Las computadoras locales (clientes) pueden ser muy diferentes y disponer de recursos propios.
El subsistema de comunicaciones puede estar soportado por los diferentes medios de comunicación que hemos mencionado y permite vincular punto a punto o globalmente las computadoras locales.
Pueden existir recursos dentro de la red que sean compartidos por todas o alguna de las computadoras, y también existir recursos exclusivos de cada máquina local.
VENTAJAS DE UNA RED
Compartir hardware, reduciendo costos y convirtiendo a la red en sí misma en un poderoso sistema de procesamiento de datos.
Compartir datos y programas, permitiendo incrementar la productividad en los sistemas de software.
REDES LAN Y WAN
Desde el punto de vista geográfico podemos distinguir entre 2 tipos de redes:
RED LOCAL (LAN: Local Area Network) es una red en la cual las computadoras se encuentran cercanas físicamente, generalmente en un mismo edificio. La comunicación entre computadoras puede ser por cable, fibra o inalámbrica (en este caso una pequeña radio que hace de receptor-transmisor se incorpora en cada computadora).
