El computador es una maquina programable para el procesamiento de información, diseñada para aceptar, manipular y almacenar datos, con el objetivo de procesarlos de una manera rápida y exacta al desarrollar operaciones matemáticas y lógicas de acuerdo con las instrucciones dadas.
Es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicacionesprácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación y al que lo realiza se le llama programador. La computadora, además de la rutina o programa informático, necesita de datos específicos (a estos datos, en conjunto, se les conoce como "Input" en inglés o de entrada) que deben ser suministrados, y que son requeridos al momento de la ejecución, para proporcionar el producto final del procesamiento de datos, que recibe el nombre de "output" o de salida. La información puede ser entonces utilizada, reinterpretada, copiada, transferida, o retransmitida a otra(s) persona(s), computadora(s) o componente(s) electrónico(s) local o remotamente usando diferentes sistemas de telecomunicación, pudiendo ser grabada, salvada o almacenada en algún tipo de dispositivo o unidad de almacenamiento.
La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como la calculadora no programable, es que es una máquina de propósito general, es decir, puede realizar tareas muy diversas, de acuerdo a las posibilidades que brinde los lenguajes de programación y el hardware.
Antecedentes
En el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró los principios de la computadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial, diseñadas para solucionar problemas matemáticos complejos. Muchos historiadores consideran a Babbage y a su socia, la matemática británica Augusta Ada Byron (1815-1852), hija del poeta inglés Lord Byron, como a los verdaderos inventores de la computadora digital moderna.
La primera máquina de calcular mecanica, un precursor del ordenador digital, fue inventada en 1642 por el matemático francés Blaise Pascal. Aquel dispositivo utilizaba una serie de ruedas de diez dientes en las que cada uno de los dientesrepresentaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto. En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó esta máquina e inventó una que también podía multiplicar.
El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas demadera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década de 1880 el estadístico estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.
El mundo de la alta tecnología nunca hubiera existido de no ser por el desarrollodel ordenador o computadora .
2. La máquina analítica
También en el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró los principios de la cmputadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial, diseñadas para solucionar problemascomplejos.
La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones, la máquina analítica, ya tenía muchas de las características de un ordenador moderno.
Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones matematícas y una impresora para hacer permanente el regitro.
Considerada por muchos como predecesora directa de los modernos dispositivos de cálculo, la máquina diferencial era capaz de calcular tablas matemáticas. Este corte transversal muestra una pequeña parte de la ingeniosa máquina diseñada por el matemático británico Charles Babbage en la década de 1820. La máquina analítica, ideada también por Babbage, habría sido una auténtica computadora programable si hubiera contado con la financiación adecuada. Las circunstancias quisieron que ninguna de las máquinas pudiera construirse durante su vida, aunque esta posibilidad estaba dentro de la capacidad tecnológica de la época. En 1991, un equipo del Museo de las cienciasde Londres consiguió construir una máquina diferencial Nº 2 totalmente operativa, siguiendo los dibujos y especificaciones de Babbage.
3. Los primeros ordenadores
Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas deecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otrosmétodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.
4. Ordenadores electrónicos
Durante la II Guerra Mundial (1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte de Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador digital totalmente electrónico: el Colossus.Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turing para descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes. En 1939 y conindependencia de este proyecto, John Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de máquina electrónica en el Iowa StateCollege (EEUU). Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde quedaron eclipsadas por el desarrollo del Calculador e integrador numérico electrónico (en inglés ENIAC, ElectronicNumericalIntegrator and Computer) en 1945. El ENIAC, que según se demostró se basaba en gran medida en el ordenador Atanasoff-Berry (en inglés ABC, Atanasoff-Berry Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas más tarde.
La primera computadora electrónica comercial, la UNIVAC I, fue también la primera capaz de procesar información numérica y textual. Diseñada por J. PresperEckeret y John Mauchly, cuya empresa se integró posteriormente en Remington Rand, la máquina marcó el inicio de la era informática. En la ilustración vemos una UNIVAC. La computadora central está al fondo, y en primer plano puede verse al panel de control de supervisión. Remington Rand entregó su primera UNIVAC a la Oficina del Censo de Estados Unidos en 1951.
5. El ENIAC
El ENIAC contenía 18.000 válvulas de vacío y tenía una velocidad de varios cientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba conectado al procesador y debía ser modificado manualmente. Se construyó un sucesor del ENIAC con un almacenamiento de programa que estaba basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidense John von Neumann. Las instrucciones se almacenaban dentro de una llamada memoria, lo que liberaba al ordenador de las limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durante la ejecución y permitía resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse al ordenador.
A finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas. Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba más barata.
6. Circuitos integrados
A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI), que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error. Elmicroprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de LargeScaleIntegrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de VeryLargeScaleIntegrated), con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio.
Los circuitos integrados han hecho posible la fabricación del microordenador o microcomputadora. Sin ellos, los circuitos individuales y sus componentes ocuparían demasiado espacio como para poder conseguir un diseño compacto. También llamado chip, un circuito integrado típico consta de varios elementos como reóstatos, condensadores y transistores integrados en una única pieza de silicio. En los más pequeños, los elementos del circuito pueden tener un tamaño de apenas unos centenares de átomos, lo que ha permitido crear sofisticadas computadoras del tamaño de un cuaderno. Una placa de circuitos de una computadora típica incluye numerosos circuitos integrados interconectados entre sí.
7. Evolución cronológica de la computadora
La necesidad del hombre de encontrar métodos rápidos y efectivos para resolver sus cálculos y su gran inventiva lo llevaron a través de los siglos al desarrollo de lo que hoy conocemos como la computadora. Desde el ábaco hasta las computadoras personales éstas han tenido una gran influencia en diferentes aspectos de nuestro diario vivir, mejorando nuestra calidad de vida y abriendo puertas que antes eran desconocidas para la humanidad.
500 AC: Ábaco
El primer calculador de tipo mecánico fue ideado en Babilonia alrededor de 500 A.C. Este dispositivo mecánico llamado ábaco consistía de un sistema de barras y poleas con lo cual se podían efectuar diferentes tipos de cálculos aritméticos.
1622: Oughtred presenta la regla de cálculo
Hacia 1622, el matemático inglés William Oughtred utilizó los recién inventados logaritmos para fabricar un dispositivo que simplificaba la multiplicación y la división. Consistía en dos reglas graduadas unidas que se deslizaban una sobre otra.
1642: Primera máquina de sumar
El matemático y filósofo francés Blaise Pascal tenía diecinueve años cuando construyó la primera máquina sumadora del mundo en 1642. Utilizaba un engranaje de ruedas dentadas como contadores. El dispositivo llevaba 1 automáticamente al llegar a las decenas y también podía emplearse para restar.
1834: Primera computadora digital programable
En 1834 el científico e inventor inglés Charles Babbage realizó los esquemas de un dispositivo el cual llamó máquina analítica lo que en realidad era una computadora de propósitos generales. Esta máquina era programada por una serie de tarjetas perforadas que contenían datos o instrucciones las cuales pasaban a través de un dispositivo de lectura, eran almacenados en una memoria y los resultados eran reproducidos por unos moldes. Esta máquina superaba por mucho la tecnología de su tiempo y nunca se terminó.
1850: Primera sumadora de teclado
El teclado apareció en una máquina inventada en Estados Unidos en 1850. Podían sumarse una secuencia de dígitos pulsando unas teclas sucesivas. Cada tecla alzaba un eje vertical a cierta altura y la suma quedaba indicada por la altura total.
8. Generaciones Del Computador
9. A.C. (Antes De Ordenadores)
· Dotación física
o Mecánico
· Software lógica
·
o Tarjetas o cinta de papel perforadas
o Ada Lovelace - primer programador (c. 1840)
o Máquina de Turing y Church-TuringThesis (1937)
· Máquinas Especiales
Ø Ábaco
Ø Pascaline - Primera Máquina calculadora Automática (1642)
Ø Telar De Telar jacquar (1805)
Ø Motores De Babbage
· Motor De Diferencia (1822)
· Motor Analítico (1832)
Ø Hollerith
· Máquina De Tabulación (Censo 1890 De los E.E.U.U.)
· La máquina de tabulación de las formas Co. (1896) - se convierte la IBM en 1924
Ø Máquina sumadora De Burroughs (1888)
10. Primera generación: C. 1940 – 1955
Ø Dotación física
· Tubos de vacío
· Tambores magnéticos
· Cinta magnética (cerca del extremo de la generación)
Ø Software lógica
· Programas en terminología de la informática
· Programas en lenguaje ensamblador (cerca del extremo de la generación)
· 1946 - von Neumann publica el documento sobre el ordenador salvado del programa
· 1950 - Prueba de Turing publicada
Ø Máquinas Especiales
· 1940 - ABC (1r ordenador electrónico)
· 1940 - Robinson (1r ordenador, código operacionales de Enigma de las grietas)
· 1946 - Calculadora numérica de ENIAC (1r completamente electrónico, de uso general)
· 1950 - UNIVAC I (1r ordenador comercialmente acertado)
11. Segunda generación: C. 1955 – 1964
Ø Dotación física
Ø Transistores
· 1947 - Convertido
· 1955 - Calculadora Del Transistor De IBM's
Ø Minicomputadoras
Ø Discos magnéticos
Ø Tarjetas de circuito impresas
Software lógica
Ø Lenguajes de alto nivel
· 1956 - FORTRAN
· 1959 - COBOL
Máquinas Especiales
Ø 1963 -- PDP 8 (1ra minicomputadora)
12. Tercera generación: C. 1964 – 1971
Ø Dotación física
· Circuitos integrados (c. desarrollada 1958)
· Familias de los ordenadores (1964 - IBM 360)
· 1970 - Diskette
Ø Software lógica
· Los programas entraron directamente en los ordenadores
· Lenguajes de un nivel más alto (1965 - BASIC)
· Sistemas operativos
· Timesharing
Ø Máquinas Especiales
· 1964 -- Serie del sistema 360 de la IBM (1ra familia de ordenadores)
13. Cuarta generación: C. 1971 – PRESENTE
Ø Dotación física
· 1971 - Viruta del microprocesador introducida en los E.E.U.U. por Intel
· Microordenadores (Ordenadores Personales)
· Integración De la Escala Grande (LSI)
· Integración De la Escala Muy Grande (Vlsi)
Ø Software lógica
· Programación estructurada
· Conjuntos de aplicación
· Sistemas del windowing (interfaces utilizador gráficos -- GUIs)
· Programas conviviales
Ø Máquinas Especiales
· 1971 - (1ra calculadora de bolsillo)
· 1975 -- Altaír 8800 (1ra PC)
· 1977 -- Manzana I (hágala usted mismo kit)
· 1978 -- Manzana II (premontada)
· 1981 -- PC DE LA IBM
· 1984 -- Impermeable
14. Tendencias generales
Ø Dotación física
· Más pequeño
· Más rápidamente
· Más barato
· Más disponible
Ø Software lógica
· Más grande (más exige en la dotación física: CPU, memoria, espacio de disco, etc.)
· Más fácil utilizar
· Mejore El Diseño
· Más barato
· Más disponible
15. Ordenadores analógicos
El ordenador analógico es un dispositivo electrónico o hidráulico diseñado para manipular la entrada de datos en términos de, por ejemplo, niveles de tensión o presiones hidráulicas, en lugar de hacerlo como datos numéricos. El dispositivo de cálculo analógico más sencillo es la regla de cálculo, que utiliza longitudes de escalas especialmente calibradas para facilitar la multiplicación, la división y otras funciones . En el típico ordenador analógico electrónico, las entradas se convierten en tensiones que pueden sumarse o multiplicarse empleando elementos de circuito de diseño especial. Las respuestas se generan continuamente para su visualización o para su conversión en otra forma deseada.
16. Ordenadores digitales
Todo lo que hace un ordenador digital se basa en una operación: la capacidad de determinar si un conmutador, o ‘puerta’, está abierto o cerrado. Es decir, el ordenador puede reconocer sólo dos estados en cualquiera de sus circuitos microscópicos: abierto o cerrado, alta o baja tensión o, en el caso de números, 0 o 1. Sin embargo, es la velocidad con la cual el ordenador realiza este acto tan sencillo lo que lo convierte en una maravilla de la tecnología moderna. Las velocidades del ordenador se miden en megahercios, o millones de ciclos por segundo. Un ordenador con una velocidad de reloj de 100 MHz, velocidad bastante representativa de un microordenador o microcomputadora, es capaz de ejecutar 100 millones de operaciones discretas por segundo. Las microcomputadoras de las compañías pueden ejecutar entre 150 y 200 millones de operaciones por segundo, mientras que las supercomputadoras utilizadas en aplicaciones de investigación y de defensa alcanzan velocidades de miles de millones de ciclos por segundo.
La velocidad y la potencias de cálculo de los ordenadores digitales se incrementan aún más por la cantidad de datos manipulados durante cada ciclo. Si un ordenador verifica sólo un conmutador cada vez, dicho conmutador puede representar solamente dos comandos o números. Así, ON simbolizaría una operación o un número, mientras que OFF simbolizará otra u otro. Sin embargo, al verificar grupos de conmutadores enlazados como una sola unidad, el ordenador aumenta el número de operaciones que puede reconocer en cada ciclo. Por ejemplo, un ordenador que verifica dos conmutadores cada vez, puede representar cuatro números (del 0 al 3), o bien ejecutar en cada ciclo una de las cuatro operaciones, una para cada uno de los siguientes modelos de conmutador: OFF-OFF (0), OFF-ON (1), ON-OFF (2) u ON-ON (3). En general, los ordenadores de la década de 1970 eran capaces de verificar 8 conmutadores simultáneamente; es decir, podían verificar ocho dígitos binarios, de ahí el término bit de datos en cada ciclo.
Un grupo de ocho bits se denomina byte y cada uno contiene 256 configuraciones posibles de ON y OFF (o 1 y 0). Cada configuración equivale a una instrucción, a una parte de una instrucción o a un determinado tipo de dato; estos últimos pueden ser un número, un carácter o un símbolo gráfico. Por ejemplo, la configuración 11010010 puede representar datos binarios, en este caso el número decimal 210 , o bien estar indicando al ordenador que compare los datos almacenados en estos conmutadores con los datos almacenados en determinada ubicación del chip de memoria. El desarrollo de procesadorescapaces de manejar simultáneamente 16, 32 y 64 bits de datos ha permitido incrementar la velocidad de los ordenadores. La colección completa de configuraciones reconocibles, es decir, la lista total de operaciones que una computadora es capaz de procesar, se denomina conjunto, o repertorio, de instrucciones. Ambos factores, el número de bits simultáneos y el tamaño de losconjuntos de instrucciones, continúa incrementándose a medida que avanza el desarrollo de los ordenadores digitales modernos.
Funcionamiento
La principal función del computador electrónico es recibir, procesar, modificar y enviar información según se lo indique su operador.
Estructura
El computador está compuesto de diferentes partes indispensables para su buen funcionamiento, las cuales son las siguientes:
- CPU o UCP (UNIDAD CESTRAL DE PROCESAMIENTO)
- Memoria principal RAM o ROM
- Memoria auxiliar (Disco Duro y otros Dispositivos de Almacenamiento)
- Hardware o Dispositivos de entrada y salida.
- Teclado
- Mouse
- Monitor
- Impresora o Escáner
- Cornetas y Micrófono
Periféricos
Periféricos de entrada
Captan y envían los datos al dispositivo que los procesará.
Periféricos de Almacenamiento
Son los dispositivos que almacenan datos e información por bastante tiempo. La memoria RAM no puede ser considerada un periférico de almacenamiento, ya que su memoria es volátil y temporal
Periféricos de Salida
Son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario.
Ventajas
Fiabilidad, durabilidad, capacidad de almacenamiento, compatibilidad USB.
Desventajas
Poca difusión de la tecnología.
Conclusiones
El computador electrónico, después de lo que se ha desarrollado en el tema, se presenta como una máquina electrónica, humanamente programada, capaz de realizar a gran velocidad cálculos matemáticos y procesos lógicos. También es capaz de leer, almacenar, procesar y escribir información con mucha rapidez y exactitud. También se puede definir al computador cómo el ordenador que responde a una estructura mecánica capaz de desarrollar actividades que, de hacerlas el hombre, demandarían el uso de capacidades intelectuales. La idea de computador como Cerebro Electrónico es adecuada si se entiende como un mecanismo que debe ser programado para cada tarea que se quiere realizar.
Es un equipo que contempla grande niveles de almacenamiento, diversos sistemas y programas que han permitido facilitar la realización de tareas para el hombre en las distintas actividades que desarrolla aplicaciones y ejecuciones de tareas y trabajos que de otra manera requieren más tiempo. Su funcionamiento estructura se explican y describen de manera tal que se amplíen la información que pueda fortalecer los conocimientos que previamente adquiridos necesitan y requieren solidificación para la aplicación profesional.
Recomendaciones
Para esta unidad, a pesar de lo amplio de los requerimientos y las importantes definiciones e informaciones solicitadas. Es de considerar que se debió pedir información sobre el computador actual. Sobre el resto el contenido es bastante pertinente y de gran utilidad.