Historia de la Informática La historia de la Informática se remonta al año 3500 a.C. con la aparición de la primera máquina de calcular: el ábaco. Pero realmente, el año en que se inventa el primer “ordenador” es en el año 1943, en medio de la Segunda Guerra Mundial. Un equipo dirigido por Alan Turing construye el Colossus. Su función era la de descifrar los mensajes de Enigma (una maquina de escribir que encriptaba la información utilizando un sistema de cilindros y era usada por el ejército alemán). En 1944 se construyó el primer ordenador con fines prácticos al que se denominó Eniac. En 1951 son desarrollados el Univac I el Univac II (se puede decir que son el punto de partida en el surgimiento de los ordenadores de acceso común a la gente). Hasta entonces se habla de una primera generación. Evolución de las Tecnologías de la Información Para explicar la evolución de la Informática se suele dividir en 5 generaciones. 1° Generación: se desarrolla entre 1940 y 1952. Es la época de los ordenadores que funcionaban a válvulas y el uso era exclusivo para el ámbito científico/militar. Para poder programarlos había que modificar directamente los valores de los circuitos de las máquinas. 2° Generación: va desde 1952 a 1964. Ésta surge cuando se sustituye la válvula por el transistor. En esta generación aparecen los primeros ordenadores comerciales, los cuales ya tenían una programación previa que serían los sistemas operativos. Éstos interpretaban instrucciones en lenguaje de programación (Cobol, Fortran), de esta manera, el programador escribía sus programas en esos lenguajes y el ordenador era capaz de traducirlo al lenguaje máquina. 3° Generación: se dio entre 1964 y 1971. Es la generación en la cual se comienzan a utilizar los circuitos integrados; esto permitió por un lado abaratar costos y por el otro aumentar la capacidad de procesamiento reduciendo el tamaño físico de las máquinas. Por otra parte, esta generación es importante porque se da un notable mejoramiento en los lenguajes de programación y, además, surgen los programas utilitarios. 4° Generación: se desarrolla entre los años 1971 y 1981. Esta fase de evolución se caracterizó por la integración de los componentes electrónicos, y esto dio lugar a la aparición del microprocesador, que es la integración de todos los elementos básicos del ordenador en un sólo circuito integrado. 5° Generación: va desde 1981 hasta nuestros días (aunque ciertos expertos consideran finalizada esta generación con la aparición de los procesadores Pentium, consideraremos que aun no ha finalizado) Esta quinta generación se caracteriza por el surgimiento de la PC, tal como se la conoce actualmente. Aplicaciones científicas de las TIC Las aplicaciones de la Informática mayormente conocidas son las referentes al trabajo de oficina (almacenamiento de datos, impresión de documentos, creación de presentaciones y hojas de cálculo…) videojuegos y realidad virtual e Internet, aunque si abarcamos la definición completa de la palabra descubriremos que su campo de aplicaciones es muchísimo más amplio. Según la Real Academia de la Lengua Española, informáticas es el conjunto de conocimientos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores (máquinas electrónicas dotadas de una memoria de gran capacidad y de métodos de tratamiento de la información capaz de resolver problemas aritméticos y lógicos gracias a la utilización automática de programas registrados en ella). Considerando esto, la Informática abarca campos tales como la domótica (automatización de elementos de una casa) o la robótica, siendo esta última de gran utilidad para el hombre (producción automatizada a gran escala, manipulación de elementos o sustancias nocivas para el ser humano…) Dentro de la robótica cabe destacar el campo de la nanorrobótica cuyo uso principal se centra en la microbiología. En esta ciencia, el uso de nanorrobots permitiría avances importantísimos en la medicina. Sus posibilidades son ilimitadas. Los nanorrobots podrían reparar las conexiones entre las neuronas y “curar” discapacidades tales como la paraplejia o la ceguera. También se podrían utilizar para curar sorderas con nanorrobots amplificadores de sonido implantados en el conducto auditivo externo. 1 Hardware Definición: conjunto de elementos materiales que componen un ordenador. En dicho conjunto se incluyen los dispositivos electrónicos y electromecánicos, circuitos, cables, tarjetas, armarios o cajas, periféricos de todo tipo y otros elementos físicos. Datos e información En programación un dato es la expresión general que describe las características de las entidades sobre las cuales opera un conjunto de instrucciones o algoritmo. La información es el resultado del procesamiento de los datos. Código binario Sistema de numeración en el que todas las cantidades se representan utilizando como base el número dos, con lo que disponemos de las cifras: cero y uno ('0' y '1'). Los ordenadores trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo que su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido '1', apagado '0'). Los códigos binarios que se utilizan en los sistemas digitales para almacenar información, hacer operaciones aritméticas, reparar errores... Pueden ser numéricos o alfanuméricos, dependiendo de si sólo codifican números o caracteres (incluidos números), respectivamente. Código ASCII American Standard Code for Information Interchange (Código Estadounidense Estándar para el Intercambio de Información) es un código de caracteres basado en el alfabeto latino tal como se usa en inglés moderno y otras lenguas occidentales. Casi todos los sistemas informáticos de hoy en día utilizan el código ASCII o una extensión compatible para representar textos y para el control de dispositivos que manejan texto. Define 128 códigos posibles, dividido en 4 grupos de 32 caracteres, (7 bits de información por código), aunque utiliza menos de la mitad, para caracteres de control, alfabéticos (no incluye minúsculas), numéricos y signos de puntuación. Su principal ventaja, aparte de constituir un estándar, consiste en la ordenación alfabética de los códigos. 2 Medida de la información Byte: Se describe como la unidad básica de almacenamiento de información, generalmente equivalente a ocho bits, pero el tamaño del byte depende del código de información en el que se defina. Kilobyte (Kb) (K): 1024 bytes Megabyte (Mb) (M): 1024 kilobytes. Gigabyte (Gb) (G): 1024 megabytes. Arquitectura de un ordenador La arquitectura de un ordenador esta integrada por todo el hardware que la compone. Lo mas básico es una unidad de control (CPU), una unidad de cálculo (microprocesador) una memoria y una unidad de entrada y salida de datos (ratón, teclado, pantalla) Placa base y constituyentes. La "placa base" (mainboard), o "placa madre" (motherboard), es el elemento principal de todo ordenador, en el que se encuentran o al que se conectan todos los demás aparatos y dispositivos. Físicamente, se trata de una "oblea" de material sintético, sobre la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos elementos que se encuentran anclados sobre ella; los principales son: -el microprocesador, "pinchado" en un elemento llamado zócalo; -la memoria, generalmente en forma de módulos; -los slots o ranuras de expansión donde se conectan las tarjetas; -diversos chips de control, entre ellos la BIOS. 3 Memoria: tipos ROM: Es una memoria solamente de lectura es totalmente inalterable sin esta memoria la maquina no arrancaría. Es el tipo de memoria de la BIOS RAM: Este es el lugar físico donde debe trabajar el procesador cuando abrimos un programa sus instrucciones se copian automáticamente en la memoria, y cuando cerremos el programa todo se borra. Existen varios tipos: DRAM, SRAM, VRAM… Caché: Una memoria caché, llamada también a veces almacenamiento caché ó RAM caché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoria caché es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evita acceder a la lenta DRAM. Discos duros: Pertenecen a la llamada memoria secundaria o almacenamiento secundario. No se borran al apagar el ordenador. Las capacidades de los discos duros varían desde 10 Mb (los más antiguos) hasta varios GB. Para conectar un disco duro a una computadora es necesario disponer de una tarjeta controladora (o interfaz). La velocidad de acceso depende en gran parte de la tecnología del propio disco duro y de la tarjeta controladora asociada al disco duro. Conectores y puertos de comunicación Desde que nació el PC de la mano de I.B.M., por motivos de compatibilidad, algunas de sus características han permanecido inalterables al paso del tiempo. Conectores como el de la salida paralelo (o Centronics), la salida serie (RS-232) o el conector del teclado o ratón/PS2 han sufrido muy pocas variaciones. La transmisión en paralelo entre un ordenador y un periférico, se basa en la transmisión de datos simultáneamente por varios canales, generalmente 8 bits. Por esto se necesitan 8 cables para la transmisión de cada bit, mas otros tantos cables para controles del dispositivo, el numero de estos dependerá del protocolo de transmisión utilizado. El puerto serie de un ordenador es un adaptador asíncrono utilizado para poder intercomunicar varios ordenadores entre sí. Un puerto serie recibe y envía información fuera del ordenador mediante un determinado software de comunicación o un driver del puerto serie. USB nace como un estándar de entrada/salida de velocidad media-alta que va a permitir conectar dispositivos que hasta ahora requerían de una tarjeta especial para sacarles todo el rendimiento, lo que ocasionaba un encarecimiento del producto además de ser productos propietarios ya que obligaban a adquirir una tarjeta para cada dispositivo. 4 Dispositivos de entrada Son los que envían información a la unidad de procesamiento, en código binario. Entre ellos están el teclado, el ratón, el joystick, el escáner, el micrófono, la webcam, el lector de CD’s o DVD’s, disquetera… Dispositivos de salida Son los dispositivos que reciben información que es procesada por la CPU y la reproducen para que sea perceptible para la persona. Son dispositivos de salida el monitor, los altavoces o auriculares, la impresora, el grabador de CD’s DVD’s, disquetera… Dispositivos de almacenamiento Son dispositivos que sirven para almacenar los datos del ordenador. Entre ellos estan los discos duros, los CD-ROM’s DVD’s y disquetes como más conocidos. Existen otros como: Zip (Iomega): Caben 100 Mb y utiliza tecnología magnética. EZFlyer (SyQuest): Caben 230 Mb y tiene una velocidad de lectura muy alta. SuperDisk LS-120: Caben 200 Mb y utilizan tecnología magneto-óptica. Magneto-ópticos de 3,5'': Caben de 128 Mb a 640 Mb Jaz (Iomega): Es como el Zip y caben de 1 GB a 2 GB. Cintas Magnéticas: Caben hasta más de 4 GB. Dispositivos de comunicación Son aquellos cuya función, como su propio nombre indica, es la de establecer comunicación entre otros dispositivos. Entre ellos encontramos las tarjetas de red, modem, infrarrojos, bluetooth… 5