I N F O R M A T I C A.

INFORMATICA

POR

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE QUINTANA ROO PLANTEL CANCUN I

CANCUN QUINTANA ROO A 13 DE NOVIEMBRE DE 1998

AGRADECIMIENTOS

PROLOGO

Dentro de los estudios de la informatica existen areas y especializaciones muy diversas. Para el seguimiento y estudio de cualquiera de ellas conviene asentar previamente los conceptos basicos y generales de la materia.

En el mercado bibliográfico actual se encuentran diferentes publicaciones de carácter general, siendo la mayoria de ellas incompletas o poco adaptables.

Los contenidos del libro se distribuyen en cuatro capitulos de la siguiente manera : el primero trata de la informatica en sí ; su definision, reseña historica, generaciones de computadoras , el ordenador y el tratamiento de la informacion.

El capitulo dos habla de las divisiones de la informatica y la informatica ampliada.

El capitulo tres trata de la programacion ; los lenguajes de programacion y las tecnicas de diseño de programas.

Por ultimo en el capítulo cuatro trata de los usuarios y las redes ; tipos de usuarios, tipos de redes y su topologia.

INDICE

AGRADECIMIENTOS..........................................................................................03

PROLOGO...............................................................................................................04

HOJA DE EVALUACION................................................................................05

INTRODUCCION................................................................................................08

CAPITULO I “INFORMATICA”........................................................................12

• INFORMATICA........................................................................................................12

• RESEÑA HISTORICA.............................................................................................13

• GENERACIONES DE COMPUTADORAS..............................................................17

• ORDENADOR.............................................................................................................18

• TRATAMIENTO DE LA INFORMACION............................................................34

• INFORMACION Y SU REPRESENTACION........................................................57

CAPITULO II “PROGRAMACION”................................................................73

• LENGUAJES DE PROGRAMACION......................................................................73

• TECNICAS DE DISEÑO DE PROGRAMAS..........................................................80

CAPITULO III “USUARIOS Y REDES ”...................................................82

• TIPOS DE USUARIOS............................................................................................82

• TIPOS DE REDES.....................................................................................................83

• TOPOLOGIA DE REDES..........................................................................................84

CAPITULO IV “DIVISIONES DE LA INFORMATICA”....................89

• DIVISIONES DE LA INFORMATICA.................................................................89

• INFORMATICA APLICADA...................................................................................93

CONCLUSIONES...............................................................................................99

BIBLIOGRAFIA...................................................................................................101

INTRODUCCION

A lo largo de la historia, el hombre ha necesitado continuamente transmitir y tratar informacion, por ello no ha parado de crear maquinas y metodos para procesarla. Con este fin, surge la informatica como una ciencia encargada del estudio y desarrollo de estas maquinas y metodos.

La informatica nace de la idea de ayudar al hombre en los trabajos rutinarios y repetitivos, generalmente de calculo y gestion.

Una de las definiciones mas comunmente aceptadas en la actualidad es la siguiente : INFORMATICA es la ciencia que estudia el tratamiento automatico y racional de la informacion. Entre las principales funciones de la informática destacan las siguientes :

• El desarrollo de nuevas máquinas

• El desarrollo de nuevos métodos de trabajo

• La construcción de aplicaciones informaticas

• Mejorar los métodos y aplicaciones existentes

El término se creó en Francia en 1962, y procede de la contracción de las palabras : Información automática. En los países de habla hispana se reconoció aproximadamente en 1968.

Desde el punto de vista informático, el elemento físico utilizado para el tratamiento de los datos y obtención de la información es la computadora.

Computadora (ordenador) es una máquina compuesta de elementos físicos de tipo electrónico, capaz de realizar una gran variedad de trabajos a gran velocidad y con gran precisión siempre que se le den las instrucciones adecuadas.

El conjunto de órdenes que se dan a una computadora para realizar un proceso determinado se denomina programa. Al conjunto de uno o varios programas que realizan un determinado trabajo completo se le denomina aplicación informática.

El término sistema informático se utiliza para nombrar al conjunto de elementos necesarios para la realización de aplicaciones.

La información es el elemento a tratar, y se define como todo aquello que permite adquirir cualquier tipo de conocimiento ; por tanto, existirá información cuando se da a conocer algo que se desconoce.

Los datos, una vez procesados (ordenados, sumados, clasificados,...) , constituyen información útil.

Para que una información sea tratada es necesario transmitirla, y para que exista transmisión de información son necesarios tres elementos :

• El emisor que da origen a la información

• El medio que permit la transmisión

• El receptor que recibe la información

El conjunto de operaciones que se realizan sobre una cierta información se denomina tratamiento de la información.

Se denomina algoritmo o proceso al conjunto de operaciones necesarias para transformar los datos iniciales en los resultados que se desean obtener en determinado trabajo.

El algoritmo de resolución de un problema, se determina en su fase de analisis, previa a la automatización.

La informatica se sustenta sobre tres pilares básicos :

• El elemento físico (hardware)

• El elemento lógico (software)

• El elemento humano

Actualmente se utiliza el término firmware para denominar cierta parte del software que traen las computadoras pregrabadas desde su fabricación y que puede estar en memorias de tipo ROM (memorias de solo lectura) o incorporado en su circuitería.

INFORMATICA

Se entiende por informática, palabra formada por la asociación de los términos de INFORmacion y autoMATICA, el conjunto de métodos y mecanismos que tienen como objetivo el tratamiento racional y automática de la información. Ésta, cuyo sentido no se limita sólo al de “noticias”, sino que se extiende también a todos los datos referentes a la comunicación, se compone de un contenido y de una forma o soporte, siendo precisamente este ultimo el que se va a estudiar.

La informática nació cuando el hombre sintió la necesidad de almacenar y ordenar los múltiples conocimientos heredados de sus antepasados para tenerlos a su alcance y utilizarlos a su debido tiempo. El ordenador, maquina destinada a procesar los datos, ha llegado a liberar de los trabajos puramente mecánicos y rutinarios al ser humano que, de este modo, tiene la posibilidad de dedicarse a tareas mas útiles y creativas. Las empresas, grandes y pequeñas, se esfuerzan por disponer de computadoras y, si sus recursos financieros no les permite adquirirlas, recurren al alquiler de las mismas, con o sin derecho de compra, e incluso a la contratación de horas en un centro de calculo especializado. En la actualidad, ningún Estado, aunque carezca de medios, puede prescindir de esta nueva técnica ya que la potencia económica de un país depende en gran parte de ella.

RESEÑA HISTORICA

El desarrollo de la informática se inicio después de la segunda guerra mundial. No obstante, se habían realizado en épocas anteriores investigaciones relacionadas con el tratamiento automático de la información y el inglés Charles Babbage (1792- 1871) unos 50 años antes de los trabajos de Hollerith propuso una maquina a la que le había dado el nombre de “Maquina analítica”. Babbage eran un hombre excéntrico y del mal carácter que paso gran parte de su vida trabajando en vano para completar su increíblemente compleja máquina.

El sueño de Babbage, que para muchos de sus contemporáneos era “la locura de Babbage”, hubiera incluido una entrada por tarjetas perforadas, una unidad de memoria, o almacén, , una unidad aritmética, o molino, la impresión automática de salida, el control secuencial por programa y una exactitud de 20 cifras. En pocas palabras, Babbage había diseñado un prototipo de computadora que estaba adelantada 100 años a su época.

Lady Augusta Ada Lovelace, hija de Lord Byron, el poeta, ayudó a Babbage. Ella era una brillante matemática y corrigió algunos errores en el trabajo de Babbage e inventó formas novedosas de enfocar el diseño de programas empleando tarjetas perforadas. Por estos descubrimientos muchos la consideran la primera programadora de computadoras. Al morir Babbage, el desarrollo de las computadoras se detuvo hasta 1937 ; las tarjetas perforadas dominaron el mundo del proceso de datos. El norteamericano Hermann Hollerith (1860-1929) construyó en 1885 las primeras maquinas que funcionaban con tarjetas perforadas y el sistema empleado fue perfeccionado por su compatriota Legrand Powers y por el ingeniero noruego Frederick Bull (1882-1925).

En 1937, Howard Aiken, profesor de Harvard, se fijo la meta de construir una maquina calculadora automática que combinara la tecnología eléctrica y mecánica con las técnicas de las tarjetas perforadas de Hollerith. Con la ayuda de estudiantes de posgrado e ingenieros de la IBM, el proyecto se completó en 1944. El aparato terminado se denomino la computadora digital MARK 1. Las operaciones internas se controlaban automáticamente con relevadores electromagnéticos, y los contadores aritméticos eran mecánicos ; así la MARK 1 era una computadora electromecánica. En muchos aspectos era el sueño de Babbage hecho realidad. Esta maquina medieval actualmente se exhibe en la universidad de Harvard.

El primer prototipo de computadora electrónica se concibió en el invierno de 1937-1938 por el doctor John Vincent Atanasoff, profesor de física y matemáticas en Iowa State College. Como ninguna de las calculadoras disponibles en ese entonces era adecuada para sus necesidades, Atanasoff decidió construir la suya. Empleando conceptos de diseño que cristalizaron en su mente a altas horas de una noche de invierno en un bar a la orilla de la carretera en Illinois, Atanasoff formó un equipo con Clifford Berry, su asistente de posgrado, y comenzó a construir la primera computadora electrónica. La llamaron “computadora Atanasoff-Berry”, o ABC. La ABC empleaba bulbos al vacío para almacenar datos y efectuar operaciones aritméticas y lógicas.

Durante 1940 y 1941 Atanasoff y Berry se reunieron con John W. Mauchly y le mostraron su trabajo. Mauchly, que trabajaba en la School of Electrical Engineering de la Universidad de Pennsylvania, comenzó a pensar en la forma de construir una computadora de aplicación general.( La ABC se diseño con el objetivo especifico de resolver sistemas de ecuaciones simultáneas.) Mauchly formó un equipo con J. Presper Eckert, estudiante de posgrado de ingeniería en la Moore School, para organizar la construcción de ENIAC a principios de la década de 1940.

ENIAC fue la primera computadora electrónica de aplicación general que entro en funcionamiento. Financiada por el ejercito de los Estados Unidos, se construyó en la Moore School como proyecto secreto durante la guerra ( al ejercito le interesaba la preparación rápida de tablas de trayectorias de proyectiles). También se utilizaron bulbos al vacío en ENIAC. Aunque pesaba 30 toneladas y ocupaba el espacio de una casa de tres recamaras, ENIAC podría hacer 300 multiplicaciones por segundo, lo que hacia 300 veces mas rápida que cualquier otro dispositivo de la época. Las instrucciones de operación de ENIAC no se almacenan internamente mas bien se introducían por medio de tableros de clavijas e interruptores localizados en el exterior. El ejército utilizó la ENIAC hasta 1955 y después se colocó en el Smithsonian Institucion.

La primera maquina dotada de memoria fue la llamada EDVAC, realizada en la Universidad de Princeton. Ésta era capaz de registrar, conservar y restituir datos en un momento determinado, gracias a un descubrimiento del matemático norteamericano John von Newmann (1903-1957). A la misma época corresponde el ordenador denominado EDASC, que empezó a funcionar en el año 1947 en la Universidad de Cambridge ( Massachusetts).

Los países europeos también contribuyeron de modo notable al desarrollo de la informática. El alemán Konrad Zuse, consiguió poner en funcionamiento las maquinas Z3 y Z4 antes de concluir la guerra, y el francés François Raymond diseño una calculadora automática en 1949. A partir de entonces empezó la comercialización de este tipo de maquinas con las calculadoras de tarjetas perforadas IBM 604 y BULL Gamma 3, con los grandes ordenadores que reciben los nombres de UNIVAC 1 e IBM 701 y con otros mas de tamaño medio, como el IBM 650 y el BULL Gamma de tambor. Todos ellos contenían tubos de vacío, pero, en 1960, estos se sustituyeron por transistores.

En 1965, el modelo IBM 360, sumamente perfeccionado y capaz de resolver los problemas mas complicados , señala el principio de lo que recibe el nombre de tercera generación de ordenadores. Éstos son a la vez numéricos y alfanuméricos, es decir, procesan lo mismo letras que cifras y se prestan tanto al calculo científico como al tratamiento de la gestión.

GENERACIONES DE COMPUTADORAS

PRIMERA GENERACION : Aparece en los años 30-50. Ocupaba cientos de componentes y duraban poco. Procesa la información pero no la almacena. Utilizaba bulbos y engranes.

SEGUNDA GENERACION : Aparece en los años 50-60 utilizaba lenguajes de bajo nivel y transistores . Eran computadoras mas pequeñas que generaban menos calor y sus componentes mas durables. Aparece el software.

TERCERA GENERACION : Abarca los años 60-70. Manejan chips ; permiten hacer operaciones matemáticas y lógicas. Aparecen circuitos integrados, tarjetas impresas ; ocupa cientos de miles de componentes. Se generaliza el uso de las computadoras. Microcomputadoras PROCESO UNICO. Memoria RAM de 16 KB.

CUARTA GENERACION : En los años 70-80 se hicieron mejoras en los componentes, computadoras mas pequeñas pero mas potentes. Se mejoran los microcomponentes y se generalizan. Aparece el disco flexible ; aparece la interactividad (uso de redes). Utilización de monitores. Microcomputadoras MONO - USUARIO. Memoria RAM de 126 KB .

QUINTA GENERACION : Abarca los años 80-90 sus chips son mejorados y la tecnología se vuelve escalable, es decir, que podemos aumentarle la capacidad de memoria, disco duro, instalar un equipo multimedia, cambiar un monitor monocromático (blanco y negro) por uno VGA (color); sin la necesidad de comprar otra computadora.

SEXTA GENERACION : Generación actual. Las novedades que hay en el mundo de la computación como Windows NT que tiene ambiente WEB (red), los monitores TOUCHSCREEN que nos facilitan la utilización de un programa sin la necesidad de utilizar el Mouse, ya que nuestro dedo se convierte en cursor al tocar la pantalla, los programas ACTIVE VOICE que nos facilita la creación de archivos de texto sin la utilización del teclado ya que con este programa con solo dictar el texto la computadora lo transcribe.

ORDENADOR

El ordenador, principal instrumento de la informática, llamado también computadora, es un conjunto de maquinas conectadas eléctricamente entre sí que efectúan, de manera automática y a partir de datos suministrados por el hombre, una serie de operaciones aritméticas y lógicas según los esquemas reunidos en los programas. Su funcionamiento se rige siempre por el mismo principio, aunque existe un gran numero de modelos que se distinguen unos de otros por la forma, el tamaño o la velocidad de ejecución. Los componentes fundamentales de estos aparatos son los dispositivos de entrada y salida, la unidad central de proceso y la memorias.

Dentro del ordenador hay dos parte importantes el software o parte lógica y el hardware o parte física.

SOFTWARE : Parte intangible de un sistema de computación que viene a ser todos los programas que permiten la comunicación entre el ordenador y el usuario.

Se divide en sistemas operativos de aplicación particular y de aplicación general.

Un sistema operativo es el que permite interactuar entre el usuario y la maquina se dividen en traductores y compiladores.

TRADUCTOR : A fines de la década de los 40, cada programa tenia que estar escrito en lenguaje maquina, el único lenguaje que una computadora puede entender directamente. Todos los usuarios tenían que escribir programas compuestos de largas cadenas de ceros y unos para especificar la dirección de información.

Mas tarde, se desarrollaron programas llamados traductores, los cuales aceptaban como entrada cierto lenguaje simbólico o mnemotécnico para luego convertirlo automáticamente en lenguaje maquina. Estos traductores se conocen como ensambladores. Los sistemas de ensamblador, aunque ahorraban al usuario mucho trabajo, no eran atractivos para la mayoría de los usuarios. Era muy molesto tener que especificar simbólicamente , direcciones y códigos de operaciones. Uno tenía que programar todavía en un lenguaje parecido al lenguaje maquina.

El siguiente paso en la automatización de traducción fue la traducción de uno-a-muchos. El traductor de uno-a-muchos permitía al usuario escribir sus instrucciones en un lenguaje de programación mucho mas conveniente ; cada instrucción era automáticamente traducida a varias instrucciones correspondientes en lenguaje de ensamblador o de maquina. Estos primeros traductores de uno-a-muchos fueron los primeros compiladores FORTRAN y ALGOL .

El programa de traducción que transforma un programa en lenguaje de ensamblaje a un programa equivalente en lenguaje maquina se llama ensamblador.

Las instrucciones al ensamblador se llaman pseudo-instrucciones. Cuando el ensamblador encuentra una pseudo-instrucción lleva a efecto una operación de control en vez de una traducción.

La salida del ensamblador es la entrada a un programa llamado el encadenador que es responsable por la resolución de todas las referencias externas entre programas ensamblados independiente mente.

Las ventajas principales de programación en lenguaje de ensamblaje sobre el lenguaje máquina son, que la escritura de programas es mas natural para el humano, y el programador no tiene que preocuparse por trabajos rutinarios. Por ejemplo, si se insertara una nueva instrucción en algún lugar al principio del programa de lenguaje maquina, seria responsabilidad del programador en lenguaje maquina la de cambiar apropiadamente los campos de dirección de referencia de muchas instrucciones que siguen.

COMPILADORES : Es un programa de traducción que, o transforma un lenguaje de alto nivel a un lenguaje de ensamblaje para subsecuente ensamblaje a lenguaje maquina, o que directamente transforma a un lenguaje de alto nivel a un programa equivalente en lenguaje maquina.

Un traductor, por ejemplo un compilador, es activado por el sistema operativo bajo el cual funciona. Cuando es activado, el sistema operativo provee al traductor dos grupos de datos :

Un grupo de datos que contiene el programa que se va a traducir, es decir, el programa original.

Un grupo de datos que contiene información de control, por ejemplo, qué clase de listados se deben producir.

Ejemplos de compiladores son el FORTRAN y el ALGOL.

SISTEMA OPERATIVO DE APLICACIÓN PARTICULAR : Son los que están hechos para un fin especifico ejemplo programas de contaduría, ingeniería, física, gráficos, etc.

SISTEMA OPERATIVO DE APLICACIÓN GENERAL : Son los que pueden realizar trabajos de cualquier tipo como Word, excel, powerpoint, etc.

En los sistemas operativos existen también comandos por ejemplo en MS-DOS hay comandos internos y externos.

En la memoria RAM hay un espacio para los comandos internos para que podamos interactuar con la computadora. Se le conocen como comandos residentes. Son rápidos en su ejecución.

ANSI.SYS

Define las funciones que cambian los gráficos de presentación, controlan el movimiento del cursor y reasignan teclas. El controlador de dispositivos

ANSI.SYS acepta la emulación de secuencias de escape de terminal ANSI para

controlar la pantalla y el teclado de su sistema. Una secuencia de escape

ANSI es una secuencia de caracteres ASCII. Los dos primeros caracteres son

el carácter de escape (1Bh) y el corchete izquierdo (5Bh).

Los caracteres escritos a continuación del caracter de escape y del corchete izquierdo especifican un código alfanumérico que controla el teclado o una función de presentación en pantalla. Las secuencias de escape hacen la distinción entre las letras mayúsculas y minúsculas. Por ejemplo, "A" y "a" tienen diferentes significados.

Un comando <DEVICE> o <DEVICEHIGH> del archivo CONFIG.SYS deber cargar este controlador de dispositivo.

Nota: En este tema las letras de la sintaxis en negrita y las secuencias de escape ANSI indican texto que deber escribirse tal y como se presente.

Sintaxis

DEVICE=[unidad:][ruta]ANSI.SYS [/X] [/K] [/R]

Parámetro

[unidad:][ruta]

Especifica la posición del archivo ANSI.SYS.

Modificadores

/X

Reasigna en forma independiente las teclas extendidas en teclados de

101 teclas.

/K

Hace que ANSI.SYS considere un teclado de 101 teclas como si fuera un

teclado de 84 teclas. Esto es equivalente al comando SWITCHES=/K. Si

normalmente utiliza el comando SWITCHES=/K, deber usar el modificador

/K con ANSI.SYS.

/R

Ajusta el desplazamiento de líneas para mejorar la legibilidad cuando se

utiliza ANSI.SYS con programas de lectura de pantalla (que hacen los PCs

más fáciles de usar a personas con minusvalías.)

Par metros usados en secuencias de escape ANSI

Pn

Par metro numérico. Especifica un número decimal.

Ps

Par metro selectivo. Especifica un número decimal usado para seleccionar

una función. Podrá especificar m s de una función separando los

par metros con punto y comas.

PL

Par metro línea. Especifica un número decimal que representa una de las

líneas en su pantalla o en otro dispositivo.

Pc

Par metro columna. Especifica un número decimal que representa una de

las columnas en su pantalla o en otro dispositivo.

Secuencias de escape ANSI para las especificaciones de movimiento del

cursor, de gráficos y del teclado

En la siguiente lista de secuencias de escape ANSI la abreviatura ESC

representa el caracter 27 de escape ASCII (1Bh) que aparece al principio de

cada secuencia de escape.

ESC[PL;PcH

Posición del cursor: Mueve el cursor a la posición (coordenadas)

especificada. Si no se especifica una posición, el cursor se mover a la

posición de inicio, es decir, a la esquina superior izquierda de la

pantalla (línea 0, columna 0). Esta secuencia de escape funciona de la

misma manera que la siguiente secuencia de escape, Posición del cursor.

ESC[PL;Pcf

Posición del cursor: Funciona de la misma manera que la secuencia de

escape anterior, Posición del cursor.

ESC[PnA

Cursor arriba: Mueve el cursor hacia arriba el número especificado

de líneas sin cambiar de columna. Si el cursor se encuentra en la

primera línea, ANSI.SYS ignorar esta secuencia.

ESC[PnB

Cursor abajo: Mueve el cursor hacia abajo el número especificado de

líneas sin cambiar de columna. Si el cursor se encuentra en la última

línea, ANSI.SYS ignorar la secuencia.

ESC[PnC

Avanzar cursor: Mueve el cursor hacia adelante el número especificado

de columnas sin cambiar de línea. Si el cursor se encuentra en

la columna m s a la derecha, ANSI.SYS ignorar esta secuencia.

ESC[PnD

Retroceder cursor: Mueve el cursor hacia atrás el número especificado

de columnas sin cambiar de línea. Si el cursor se encuentra en

la columna m s a la izquierda, ANSI.SYS ignorar esta secuencia.

ESC[s

Guardar posición del cursor: Guarda la posición actual del cursor.

Podrá mover el cursor a la posición guardada utilizando la secuencia de

posición Restaurar posición del cursor.

HARDWARE : Parte tangible en un sistema que vienen a ser los componentes, es decir, los dispositivos de entrada y salida, el CPU o la unidad central de proceso.

Se divide en tres partes : Dispositivos de entrada, de salida y de entrada salida.

DISPOSITIVOS DE ENTRADA : Son los componentes físicos que permiten introducir información a la computadora como son el teclado, Mouse, micrófono, scanner, CD rom.

TECLADO : Se divide en 5 partes :