Las computadoras Analógicas

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Una computadora es un sistema digital con tecnología microelectrónica capaz de procesar datos a partir de un grupo
de instrucciones denominado programa. La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU),
memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos. La
característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no programable, es que
puede realizar tareas muy diversas, cargando distintos programas en la memoria, para que los ejecute el procesador.
De acuerdo al principio de operación o a la forma de procesar los datos, se clasifican en Analógicas, Digitales e
Híbridas.
Las computadoras Analógicas:
Las computadoras analógicas representan los números mediante una cantidad física, es decir, asignan valores
numéricos por medio de la medición física de una propiedad real, como la longitud de un objeto, el ángulo entre dos
líneas o la cantidad de voltaje que pasa a través de un punto en un circuito eléctrico, Distancia, Tiempo, y Sonido.

Las computadoras analógicas obtienen todos sus datos a partir de alguna forma de medición. Aún cuando es
eficaz en algunas aplicaciones, este método de representar los datos es una limitación de las computadoras
analógicas.

La precisión de los datos usados en una computadora analógica está íntimamente ligada a la precisión con que
pueden medirse.

Una computadora analógica u ordenador real es un tipo de computadora que utiliza dispositivos electrónicos o
mecánicos para modelar el problema que resuelven utilizando un tipo de cantidad física para representar otra.

Para el modelado se utiliza la analogía existente en términos matemáticos de algunas situaciones en diferentes
campos. Por ejemplo, la que existe entre los movimientos oscilatorios en mecánica y el análisis de corrientes alternas
en electricidad. Estos dos problemas se resuelven por ecuaciones diferenciales y pueden asemejarse términos entre
uno y otro problema para obtener una solución satisfactoria.

Usado en contraposición a las computadoras digitales, en los cuales los fenómenos físicos o mecánicos son
utilizados para construir una máquina de estado finito que es usada después para modelar el problema a resolver.
Hay un grupo intermedio, los computadores híbridos, en los que un computador digital es utilizado para controlar y
organizar entradas y salidas hacia y desde dispositivos analógicos anexos; por ejemplo, los dispositivos analógicos
podrían ser utilizados para generar valores iniciales para iteraciones. Así, un ábaco sería un computador digital, y
una regla de cálculo un computador analógico.

Los computadores analógicos operan con números reales y son diferenciales, mientras que los computadores
digitales se limitan a números computables y son algebraicos. Esto significa que los computadores analógicos
tienen una tasa de dimensión de la información, o potencial de dominio informático más grande que los
computadores digitales (ver teorema de incompletitud de Gödel).
Esto, en teoría, permite a los computadores analógicos resolver
problemas que son indescifrables con computadores digitales.

Los teóricos de la informática suelen usar el término ordenador
real (llamado así porque opera dentro del conjunto de números
reales), para evitar los malentendidos populares sobre los
computadores analógicos.
Algunos ejemplos de computadores analógicos son:
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Predictores de marea

Integrador de agua
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Computador de datos del objetivo para submarinos
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Modelo Hidráulico de la economía del Reino Unido
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La regla de cálculo
Computadoras digitales
Las computadoras digitales representan los datos o unidades separadas. La forma más simple de computadora digital
es contar con los dedos.

Cada dedo representa una unidad del artículo que se está contando. A diferencia de la computadora analógica,
limitada por la precisión de las mediciones que pueden realizarse, la computadora digital puede representar
correctamente los datos con tantas posiciones y números que se requieran. Las sumadoras y las calculadoras de
bolsillo son ejemplos comunes de dispositivos construidos según los principios de la Computadora Digital.
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Para obtener resultados, las computadoras analógicas miden, mientras que las
computadoras digitales cuentan.
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Una computadora digital es una combinación de dispositivos y circuitos
electrónicos organizados de tal forma, que pueden realizar una secuencia
programada de operaciones con un mínimo de intervención humana. A la
secuencia de operaciones se le denomina Programa. Un programa es un conjunto
de instrucciones codificadas que se almacenan en la memoria interna de la
computadora junto con todos los datos que el programa requiere.
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Por otra parte, para que la computadora pueda ser útil, es necesario que
ésta interactivo con el exterior pidiendo datos para ser procesados, y muestre de
alguna forma los resultados que obtiene.
Computadoras Híbridas
Combinan las características más favorables de las computadoras digitales y analógicas tienen la velocidad de las
analógicas y la precisión de las digitales.
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Generalmente se usan en problemas especiales en los que los datos de entrada provienen de mediciones
convertidas a dígitos y son procesados por una Computadora por ejemplo las Computadoras Híbridas controlan el
radar de la defensa de Estados Unidos y de los vuelos comerciales.
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Las computadoras híbridas son computadoras que exhiben características de computadoras analógicas y
computadoras digitales. El componente digital normalmente sirve como el controlador y proporciona operaciones
lógicas, mientras que el componente análogo sirve normalmente como solucionador de ecuaciones diferenciales.
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En general, los computadores analógicos son extraordinariamente rápidos, puesto que pueden solucionar las más
complejas ecuaciones a la rata en la cual una señal atraviesa el circuito, que generalmente es una fracción
apreciable de la velocidad de la luz. Por otro lado, la precisión de computadores analógicos no es buena; se
limitan a tres, o a lo más, cuatro dígitos de precisión.
Los computadores digitales pueden ser construidos para llevar la solución de ecuaciones a una casi ilimitada
precisión, pero de una manera sumamente lenta comparado a los computadores analógicos. Generalmente, las
ecuaciones complejas son aproximadas usando métodos numéricos iterativos que toman grandes números de
iteraciones, dependiendo de cuan buena es la "conjetura inicial" con respecto al valor final y a cuánta precisión se
desea. Esta conjetura inicial es conocida como la semilla numérica para el proceso iterativo. Para muchas
operaciones en tiempo real, la velocidad de tales cálculos digitales es demasiado lenta para ser de mucho uso
(para radares de phased array de muy alta frecuencia o para cálculos del tiempo), sin embargo, la precisión de
una computadora analógica es escasa.
Los computadores híbridos pueden ser usados para obtener un valor se 'semilla' muy bueno pero
relativamente impreciso, usando una computadora analógica como frontal (front-end), que entonces es
alimentado en un proceso iterativo de la computadora digital para alcanzar el grado deseado final de precisión.
Con una semilla altamente exacta de tres o cuatro dígitos, se reduce dramáticamente el tiempo total de cómputo
digital necesario para alcanzar la precisión deseada, puesto que se requieren mucho menos iteraciones.
Considere que el sistema nervioso en animales es una forma de
computadora híbrida. Las señales pasan a través de las sinapsis desde
una célula nerviosa a la siguiente como paquetes (digitales) discretos de
productos químicos, que entonces son sumados dentro de la célula
nerviosa en una manera analógica construyendo un potencial electroquímico hasta que su umbral es alcanzado, con lo cual descarga y envía
una serie de paquetes digitales a la siguiente célula nerviosa. Las ventajas
son por lo menos triples: el ruido dentro del sistema es reducido al mínimo (y
tiende a no ser aditivo), no se requiere un sistema común de tierra, y hay
mínima degradación de la señal incluso si hay diferencias substanciales en
la actividad de las células a lo largo de una trayectoria (solamente tienden
a variar los retardos de la señal). Las células nerviosas individuales son
análogas a los computadoras analógicos; las sinapsis son análogas a los
computadores digitales.
Dentro de la evolución de las computadoras, han surgido equipos con diferentes tamaños, características y según su
tipo de labor.
a. Supercomputadoras ("paralelas")
Una supercomputadora es el tipo de computadora más grande, potente y más rápida que
existe en un momento dado. Estas máquinas están diseñadas para aplicaciones científicas,
procesos complejos, procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y son
dedicadas a una tarea específica. Así mismo son las más caras, sus precios alcanzan los 30
millones de dólares y más; consumen energía eléctrica suficiente para alimentar 100 hogares
y cuentan con un control de temperatura especial, para disipar el calor que algunos
componentes alcanzan a tener. Unos ejemplos de tareas a las que son expuestas las
supercomputadoras son los siguientes:
1. Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares.
2. Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos.
3. El estudio y predicción de tornados.
4. El estudio y predicción del clima de cualquier parte del mundo.
5. La elaboración de maquetas y proyectos de la creación de aviones, simuladores de vuelo.
Debido a su precio, son muy pocas las que se construyen en un año.
b. Macrocomputadoras “Mainframe”
Las Macrocomputadoras son también conocidas como Mainframes. Los mainframes son
grandes, rápidos y caros sistemas que son capaces de controlar cientos de usuarios
simultáneamente, así como cientos de dispositivos de entrada y salida.
Tienen un costo que va desde 350,000 dólares hasta varios millones de dólares. De alguna
forma los mainframes son más poderosos que las supercomputadoras porque soportan
más programas simultáneamente. Pero las supercomputadoras pueden ejecutar un solo
programa más rápido que un mainframe. En el pasado, los Mainframes ocupaban cuartos
completos o hasta pisos enteros de algún edificio, hoy en día, un Mainframe es parecido a una hilera de archiveros en
algún cuarto con piso falso, esto para ocultar los cientos de cables de los periféricos, y su temperatura tiene que estar
controlada.
c. Minicomputadoras
Son computadores de propósitos generales, más poderosas y más costosas que las micros. En
tamaño varían de un modelo de escritorio a una unidad del grande de un archivo. En
capacidad, están entre las de una Macrocomputadoras o mainframe y las de las
computadoras personales. Pueden manejar una cantidad mucho mayor de entradas y
salidas que una computadora personal. Aunque algunas minis están diseñadas para un
solo usuario, muchas pueden manejar docenas o inclusive cientos de terminales.
En 1960 surgió la Minicomputadora, una versión más pequeña de la Macrocomputadora. Al ser orientada a tareas
específicas, no necesitaba de todos los periféricos que necesita un Mainframes, y esto ayudó a reducir el precio y costo
de mantenimiento. Las Minicomputadora, en tamaño y poder de procesamiento, se encuentran entre los Mainframes y
las estaciones de trabajos. En general, una Minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo)
capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneamente. Actualmente se usan para almacenar grandes bases de
datos, automatización industrial y aplicaciones multiusuario. Ejemplos: PDP-1, PDP-11, Vax 20, IBM sistema 36.
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d. Estaciones de Trabajo ("Workstation")
Las estaciones de trabajo están diseñados para apoyar una red de computadoras,
permitiendo a los usuarios el compartir archivos, programas de aplicaciones y hardware",
como por ejemplo las impresoras. Se encuentran entre las minicomputadoras y las
macrocomputadoras (por el procesamiento). Las estaciones de trabajo son un tipo de
computadoras que se utilizan para aplicaciones que requieran de poder de
procesamiento moderado y relativamente capacidades de gráficos de alta calidad. Son
usadas para:
 Aplicaciones de ingeniería
 CAD (Diseño asistido por computadora)
 CAM (manufactura asistida por computadora)
 Publicidad
 Creación de Software
 En redes, la palabra "Workstation" o "estación de trabajo" se utiliza para referirse a cualquier computadora que está
conectada a una red de área local.
 Están basadas generalmente en otra filosofía de diseño de CPU llamada procesador de cómputo con un conjunto
reducido de instrucciones (RISC), que deriva en un procesamiento más rápido de las instrucciones.
e. Microcomputadoras (Computadoras Personales o PC´s)
Tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores. Un microprocesador es "una
computadora en un chip", o sea un circuito integrado independiente. Son sistemas
pequeños de propósitos generales. Pero pueden ejecutar las mismas operaciones y
usar las mismas instrucciones de muchos sistemas grandes. Las PC´s son computadoras
para uso personal, relativamente son baratas y actualmente se encuentran en las
oficinas, escuelas y hogares. Vienen en todas formas y tamaños.
El término PC se deriva de que para el año de 1981, IBM®, sacó a la venta su modelo
"IBM PC", la cual se convirtió en un tipo de computadora ideal para uso "personal", de
ahí que el término "PC" se estandarizó y los clones que sacaron posteriormente otras empresas fueron llamados "PC y
compatibles", usando procesadores del mismo tipo que las IBM, pero a un costo menor y pudiendo ejecutar el mismo
tipo de programas. Existen otros tipos de microcomputadoras, como la Macintosh®, que no son compatibles con la IBM,
pero que en muchos de los casos se les llaman también "PC´s", por ser de uso personal
Tipos de Microcomputadoras o computadoras personales:
Modelos de
escritorio
o
Desktop:
El estilo de
computador
a
personal
más común
es también el
primero.
que
se
introdujo
Las Laptop son las predecesoras de las
computad
oras
Notebook y
son
ligerament
e
más
grandes
que éstas.
Portátiles: Es la PC
que
se
puede
mover
con
facilidad,
con
capacidad limitada
y usa una batería
como fuente de
poder. Pesan entre 15 y 20 lbs.
Computadoras Notebook:
Como
su
nombre
lo
indica,
se
aproximan a la
forma de una
agenda.
Palmtops o PDA
Menos poderosas que los modelos Notebook y de
escritorio. Se usan para aplicaciones especiales,
como crear pequeñas hojas de cálculo,
desplegar números telefónicos y direcciones
importantes, o para llevar el registro de fechas y
agenda. Muchas pueden
conectarse
a
computadoras
más
grandes para intercambiar
datos.
Asistentes
personales
digitales
(PDA) son
las
computad
oras
portátiles más pequeñas.
Las Computadoras Compatibles o Clones
En informática, un clon es un sistema de computación basado en los diseños y desarrollos de otra compañía, fabricado
para tener una compatibilidad del cien por ciento con el modelo. Puesto que los clones se diseñan y construyen
mediante procesos de ingeniería inversa, no contemplan ni incurren en costos de investigación y desarrollo, son por
tanto más económicos y se venden a precios mucho más bajos que los modelos. Los clones son combinaciones de
diferentes marcas, y casi el 80 por ciento de los usuarios del mundo usa un clon.
Luego, en forma igual de rápida, IBM perdió el dominio del mercado de las PC cuando otras compañías (Como
Compaq, Acer, etc.) comenzaron a lanzar computadoras "Compatibles con PC" o clones. Estas computadoras clones
eran y son totalmente legales, ya que IBM había divulgado los diagramas de su PC. Para 1986, las clones de diferentes
marcas dominaron el mercado. Además con la proliferación de las computadoras ensambladas sin marca, IBM jamás
recuperó su dominio. Por otro lado, Microsoft se convirtió en una gran corporación al ser el único proveedor del sistema
operativo para todas las PC ya que nunca tuvo un competidor real.
TALLER: TIPOS DE COMPUTADORA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Qué es una computadora?
Cómo está compuesta la estructura básica de una
computadora?
Qué diferencia una computadora de una calculadora?
Cómo se clasifican las computadoras de acuerdo al
principio de operación?
Elabore un cuadro comparativo de características y
utilidad entre las computadoras Analógicas, Digitales e
Híbridas
Cómo se clasifican las computadoras según su tamaño,
características y tipo de labor?
7.
Elabore un mapa conceptual de la clasificación de
las computadoras según su tamaño, características
y tipo de labor, teniendo en cuenta:
a) Características. b) Utilidades. c) Dibujo
8. Cuáles son los tipos de microcomputadoras o
computadoras personales?
9. Elabora un esquema de resumen de los tipos de
computadoras personales:
a) Características. b) Utilidades. c) Dibujo
10. Qué es un clon?
11. Cuáles son las ventajas de los clones?