I. Historia
de la computación
I.1. Antecedentes
El ábaco es considerado como el primer instrumento elaborado por el
hombre para realizar operaciones aritméticas de manera más eficiente. El ábaco
no realiza cálculos de manera autónoma (por si solo), simplemente le permite al
hombre realizarlos de manera más eficiente. La primera máquina que realizaba
cálculos de manera autónoma fue inventada en 1642 por el gran matemático y
filósofo francés Blas Pascal. La máquina de Pascal (en honor a su
inventor), era movida mediante una serie de ruedas dentadas, numeradas del cero
al nueve, alrededor de sus circunferencias y era capaz de sumar y restar.
Figura 1. Máquina
de Pascal (1642)
En 1671
Gottfried Wilhelm Leibniz le adicionó a la máquina de Pascal un cilindro
diseñado especialmente para que fuera capaz de multiplicar y dividir de manera
directa. A principios del siglo XIX el ingeniero Joseph Marie Jacquard
perfeccionó el concepto de tarjeta perforada, con el cual se podían “programar”
las máquinas de tejer para que siguieran un patrón o diseño. Este concepto fue
posteriormente utilizado en las máquinas de cómputo para decirles que debían
calcular.
Pero
ninguno de estos avances fue antecesor directo de las computadoras electrónicas
de hoy. La verdadera precursora de la computadora fue la máquina
llamada “motor de diferencias”, construida en 1822 por Charles Babbage para
calcular algoritmos y tablas astronómicas.
A partir de su trabajo en el motor de diferencias, Babbage diseñó un
poderoso instrumento para el cálculo automático. Tal como lo concibió Babbage,
este “motor analítico” estaría impulsado por vapor, y trabajaría basado en un
programa de planeación almacenado en tarjetas perforadas. Concibió
una memoria, un procesador aritmético, los medios de ingresar datos y/o
instrucciones, así como una sección de producción que escribiría los resultados
de las computaciones.
Todos estos
son los elementos de las computadoras modernas y no se hicieron realidad sino
varias generaciones después de ser propuestos por Babagge. Charles Babbage no
pudo implementar el motor analítico y murió sin saber que realmente funcionaba.
Figura 2. Máquina
Diferencial de Charles Babbage
Durante los cien años siguientes, las máquinas activadas por tarjetas
perforadas se modificaron, se mejoraron e hicieron más rápidas, pero aún no
podían mantener el ritmo de las crecientes necesidades humanas
de procesamiento de listas de pagos, cuentas, facturas, análisis de
ventas y otros problemas.
En 1937,
Howard H. Aiken, un candidato al doctorado en física de Harvard, trabajó en una
máquina que podría resolver automáticamente ecuaciones diferenciales. La I.B.M.
(International Business Machines), hoy una de las más grandes empresas
de esta fase de la industria norteamericana, ayudo al inventor a crear la
“Calculadora Controlada de Secuencia Automática” conocida como el “Mark I”.
Figura 3. Mark
I
El Mark I
era un monstruo de cuatro y media toneladas métricas, con 78 aparatos independientes
vinculados por unos 800 kilómetros de cable. En tres décimas de
segundo podía efectuar sumas y restas de 23 dígitos y en cerca de 6 segundos
podía multiplicar números de 23 dígitos. Fue retirado en 1959.
Tanto el
Mark I como la Segunda Guerra Mundial desempeñaron un papel clave en el
desarrollo de las computadoras. El Mark I aportó los ingredientes tecnológicos
básicos mientras que la segunda guerra mundial con sus inmensas demandas de
mano de obra y máquinas, creó la necesidad. El resultado fue el
Integrador y Calculador Numérico Electrónico, más conocido como el “ENIAC”.
Figura 4. ENIAC
Terminado
en 1946, el ENIAC fue creado para el ejército norteamericano en la escuela
Moore de Ingeniería Eléctrica, de la Universidad de
Pennsylvania. Sus creadores fueron un estudiante graduado, J.
Presper Eckert, y un físico, el Dr. John W. Mauchly. Juntos eliminaron
la necesidad de las partes que se movían mecánicamente en la computadora
central. En su lugar, adaptaron circuitos eléctricos de gatillo
“flip-flop” y “pulsaciones” electrónicas para conectar o desconectar tubos al
vacío, como interruptores.
Como las
interrupciones de este tipo podían hacerse miles de veces más rápido que los
aparatos electro-mecánicos, el ENIAC constituyó un gran inicio hacia el
desarrollo de las computadoras modernas.
El último
paso para completar el concepto de la computadora de hoy, fue el desarrollo del
concepto de máquina almacenadora de programas. Este paso se dio a
fines de los cuarenta, después de que el célebre matemático
hungaro-norteamericano Dr. John Von Neumann sugirió que las instrucciones de
operación, así como los datos, se almacenaran de la misma manera en la
“memoria” de la computadora. Además, aportó la idea de haga que la
computadora modificara sus propias instrucciones de acuerdo con un control
programado. Desde entonces, se ha tratado de modificar, mejorar y apresurar
estos conceptos, en fin, de haga computadoras cada vez más eficientes.
Figura 5. Computador
electrónico – IBM 360
I.2 La Fabricación
en Serie (Generaciones de computadoras)
Generación Cero: En la cuál el hombre construyó
máquinas, usando dispositivos mecánicos tales como ruedas dentadas y piñones,
para realizar básicamente operaciones aritméticas como suma, resta,
multiplicaciones y divisiones. Estas máquinas se conocen con el nombre de Máquinas Aritméticas.
Figura 6. Folleto promocional
de una máquina aritmética
Primera Generación: En la cuál el hombre construyó
máquinas de cálculo para tareas muy específicas como investigación y militares,
usando dispositivos electro-mecánicos como relés y tubos de vacío (los cuales
le dieron paso a los elementos transistorizados). Las máquinas de computo de esta
generación tenían pocas facilidades de programación.
Segunda Generación: En la cuál el hombre construyó
computadores (máquinas de cálculo), basados en el transistor.
Los computadores de esta generación tienen propósito general, no son
usados únicamente para la investigación y el aspecto militar, ya son usados en
el arte, la economía y la industria. Adicionalmente, aparecen los primeros
lenguajes de programación.
Figura 7. Dibujo
esquemático de un transistor
Tercera Generación: En la cual el hombre construye
diferentes tipos de computadores, basados en el desarrollo de los circuitos
integrados. En esta generación se desarrollan los primeros programas de
software de tipo específico.
Figura 8. Computador
Electrónico -VAX
Cuarta Generación: En la cual el hombre construye
computadores de tamaño pequeño pero de gran capacidad, llamados
microcomputadores, los cuales están basados en el microprocesador. La aparición
del microprocesador se debe a los desarrollos hechos en la tecnología VLSI (Integración
de Gran Escala). En esta generación se hacen aplicaciones de software
orientadas al usuario final.
Figura 9. El
Apple-II, Primer Computador Personal
Quinta Generación: En la cual
el hombre construye computadores con más de un procesador, cada uno con una
tarea específica como procesamiento de imagen y procesamiento de sonido, y/o
con una tarea en común. Adicionalmente se construyen computadores capaces de
auto-configurarse, auto-programarse, etc. En esta generación se desarrolla
software tanto genérico como específico.
Figura 10. Computador
con múltiples procesadores.
II Situación actual de la Ingeniería Informática
En la actualidad, la tecnología de
la información es una parte muy importante para la mayoría de las compañías.
Por esta razón, ser experto en informática es una profesión que abarca una gran
actividad, que implican sistemas de redes, desarrollo de software, seguridad
informática y el diseño de gráficas o interfaces.
Hoy en día muchas profesiones
conllevan a la informática. Profesiones de operaciones y producción Incluye a
todas aquellas que deben verificar que los sistemas de información y las redes
funcionen correctamente, asistir a los usuarios en el uso de nuevas tecnologías
y solucionar cualquier problema que puedan tener.
Profesiones de diseño y desarrollo
Incluyen la evolución de una necesidad, la planificación de soluciones, el
modelo de éstas con la ayuda de la informática y su implementación, es decir,
su traducción al lenguaje informático. Profesiones de consultoría Los
principales campos de aplicación son los sistemas de información y la seguridad
informática.
Campos de aplicación: La informática profesional se considera una simple herramienta para mejorar
el rendimiento de una compañía. Aunque generalmente se divide en tres campos
específicos.
Industrial Científica y
Tecnológica. Implica el uso de herramientas informáticas para
fabricar productos industriales.
Administración. Es el uso de una herramienta informática para simplificar la gestión
administrativa de una compañía desde el seguimiento del cliente hasta las
planillas de pago de los empleados.
Telecomunicaciones y
Sistemas de redes. Utiliza la informática para enviar
Información y representa a un vasto sector que incluye las redes informáticas,
la telefonía móvil y terrestre y la televisión digital.
III
Escenarios posibles de la computación en educación
Los ambientes de aprendizaje
tradicional, también llamado cara a cara, son aquellos en los que la
instrucción se da en forma presencial.
Los ambientes de aprendizaje
híbridos son aquellos que combinan elementos de la instrucción presencial, con
elementos electrónicos que permiten extender el salón de clase más allá de los
límites de la escuela.
Los escenarios a distancia son
ambientes totalmente tecnológicos hoy en día, y también más comunes en sistemas
educativos.
IV Terminología informática
Información: Proviene del latín informare que significa noticia,
información o instrucción. Este término afecta a todos los factores
susceptibles de ser transmitidos o almacenados. Sin embargo la información no
solo se transmite sino que también es procesada, que es el hecho de gestionar y
transformar la información existente en una nueva.
Informática: Proviene de la contracción de las palabras Información
automática. Ciencia que se encarga de todo lo referente al tratamiento de la
información en cualquier medio, texto, radio, TV, computadores, etc.
Computación: Ciencia que agrupa al conjunto de técnicas y métodos que
nos permiten estructura información haciendo uso del computador como
herramienta de trabajo.
Sistema: Conjunto de elementos que interactúa para lograr la
solución de un problema o situación en común. Ejemplos de sistema: nervioso, de
tránsito, de irrigación, legal, de seguridad, de cómputo, etc.
Multimedia: Tecnología que consiste en incluir en el computador
capacidades de audio y vídeo entre otros dispositivos. Lector CD, tarjetas de
sonido y vídeo de alta calidad.
Telemática: Todo lo relacionado con las comunicaciones entre
computadoras usando los medios de la telefonía. Vía satélite, microondas,
líneas telefónicas análogas o digitales, conmutación de paquetes, etc.
Inteligencia artificial:
Técnicas como el reconocimiento de
voz e imagen, robótica y una serie de aplicaciones que involucran conocer,
comprender y razonar.
V Computadora: Componentes internos y periféricos
V.1 Componentes externos del computador
Monitor: es aquel que nos muestra todo tipo
de información o datos, se conecta a la computadora por medio de una tarjeta de video.
En él se puede observar todas las acciones que se realicen, al transcurrir el
tiempo los monitores se van desarrollando cada vez más, con
mejores innovaciones, con máxima resolución,
con diversos tamaños reducidos cada vez más con el paso de los años.
Teclado: este contiene diversos tipos
de teclas, permite el control de lo que se quiere transmitir al PC. Existen varios tipos de teclado
que son los siguientes:
·
Teclado alfabético: está compuesto por letras y tienen la misma
distribución que una máquina de escribir.
·
Teclado alfanumérico: está compuesto por letras, símbolos y
números.
·
Teclado numérico: está compuesto por números y es similar a una
calculadora.
·
Teclas de función: son las teclas que aparecen en la parte
superior del teclado (desde F1 hasta F12), cada una de estas tiene una función
específica.
·
Teclas de edición: nos permite editar todo tipo de información de
los datos.
·
Teclas de movimiento: son aquellas que nos permiten subir,
bajar, ir al lado izquierdo o derecho.
·
Tecla de Escape (Esc): es la tecla que aparece en el lado
izquierdo superior del teclado y nos permite cancelar cualquier actividad que
se esté realizando.
·
Indicadores de estado: están ubicadas en la parte superior derecha
del teclado, estas nos indican si están bloqueadas las teclas numéricas,
mayúsculas y las teclas de desplazamiento.
·
Teclas de puntuación: son aquellas que nos ayudan a insertar
punto, coma, punto y coma etc.
Mouse: también es llamado ratón; su
función es dar instrucciones a la computadora, es de pequeño tamaño; es un
periférico de entrada. Cuenta con un dispositivo que permite detectar los
movimientos de la persona que lo esté usando.
Impresora: es un dispositivo periférico,
utiliza laser y cartuchos de tinta de diversos colores y necesita papel
para imprimir en medio físico las indicaciones dadas por el usuario.
Figura 1. Componentes
externos de un computador.
V.2 Componentes internos del
computador
Procesador: es el chip de la tarjeta
madre, su función es organizar las funciones del PC, procesar información etc.
Memoria ROM: es aquella que almacena todo
tipo de información y permite solo su lectura (no se pueden modificar).
Memoria RAM: es aquella en donde se guardan
todas las instrucciones que se realizan en el procesador, en ella se
permite leer y escribir.
Memoria caché: es un área de memoria, su
funcionamiento es parecido al de la memoria RAM, es más pequeña y más rápida.
Memoria de video: también llamada tarjeta
gráfica, su función es procesar los datos de la CPU
Tarjeta Madre: facilita la conexión entre las
unidades electrónicas, esta administra y distribuye la energía eléctrica.
Tarjeta de expansión: son los dispositivos
instalados en la tarjeta madre y realizan una función determinada.
Figura 2. Componentes
internos del computador.
V.3 Periféricos de entrada
Estos dispositivos permiten el ingreso de la información para ser
enviada a la computadora y procesada. Estos dispositivos son los encargados de
la distribución de datos a la computadora y sin ellos sería imposible el
procesamiento de datos hacia la computadora. Estos dispositivos captan y envían
los datos al dispositivo que los procesa.
Los Tipos más comunes de dispositivos de entrada son: El teclado-
el mouse- escáner.
V.4 Periféricos de salida
Estos dispositivos muestran y proyectan la información hacia el
exterior del ordenador, estos dispositivos informan, alertan, comunican,
proyectan y dan al usuario información.
Estos dispositivos le permiten al usuario ver el resultado de la
manipulación de datos de la computadora, es un dispositivo capas de imprimir o
transmitir señales al usuario, es decir la computadora nos muestra el resultado
de nuestros trabajos realizados.
Los tipos más comunes de salida son: El
Monitor-impresora-parlantes.
V.5 Periféricos de entrada y
salida o mixtos
Estos dispositivos sirven para la comunicación de la computadora
con el medio externo, suministran los datos de afuera hacia adentro y viceversa.
Estos dispositivos son componentes de hardware para proporcionar y
recibir información, una unidad de disco es un ejemplo de estos dispositivos.
Podemos mencionar: Disco duro - discos rígidos -
diskette - unidades de cinta magnética - grabadoras de CD y DVD - discos
Zip - memoria flash.
Figura 3. Periféricos
de entrada, salida y mixto.
REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
Universidad
Nacional de Colombia. (s.f.). Programación
de Computadores. Recuperado noviembre 2, 2013, a partir de http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001839/index.html
s.a.
(2010). Estado actual de la ingeniería en
la informática. Recuperado diciembre 2, 2013, a partir de http://www.buenastareas.com/ensayos/Estado-Actual-De-La-Ingenieria-En/1181499.html
s.a.
(2013). Componentes externos e internos
del computador. Recuperado diciembre 2, 2013, a partir de http://theelectronics.bligoo.com.co/componentes-externos-e-internos-del-computador
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