La computadora

¿Qué es una computadora?

Desde el punto de vista histórico, la computadora es un desarrollo de la década de los años cuarenta. Sin embargo, es el resultado de varios siglos de trabajo, hasta que la madurez técnica de la ingeniería y las necesidades sociales la han hecho posible. La computadora, en su aspecto funcional (que es el más definitorio) se puede definir como: una máquina capaz de realizar y controlar a gran velocidad cálculos y procesos complicados que requieren una toma rápida de decisiones mediante la aplicación sistemática de criterios preestablecidos, Esta definición integra diversos elementos, que enumeramos separadamente.

• Máquina

La computadora tiene una estructura mecánica, capaz de desarrollar actividades que, de hacerlas el hombre requerirían el uso de capacidades intelectuales. La idea de computadora como «cerebro electrónico» es adecuada si se entiende como un mecanismo que debe ser programado («instruido» o «aleccionado») para cada tarea que se requiera.

• Realización y control

Su actuación consiste en la realización de ciertas tareas; pero, a la vez, posee la capacidad de verificar la adecuación de los resultados obtenidos, de acuerdo a los elementos de control inherentes a su programación y estructura. Tiene capacidad de interacción entre los procesos y los elementos de la memoria central.

• Gran velocidad

La más brillante característica de la computadora es su velocidad de operación. Si bien su manera de proceder es muy simple y mecánica, la celeridad con que elabora sus cálculos es sorprendente. La primera computadora electrónica de uso o propósito general, la ENIAC, construida en l946, fue capaz de realizar en dos horas los cálculos necesarios para resolver un problema de física que habría supuesto la labor de cien años de una persona. En la actualidad, la velocidad operativa es aún mayor y se mide en millones de operaciones por segundo.

• Cálculos

Una-de las actividades de la computadora es la realización de cálculos numéricos, generalmente para aplicaciones matemáticas.

• Procesos

Otro tipo de tarea, de mayor importancia que la anterior (aunque opere mediante cálculos), consiste en realizar procesos. Ello significa que la computadora trata diversas informaciones, las ordena y combina apropiadamente según las indicaciones de un programa. La realización de un censo de población, la confección de la nómina o el tratamiento de textos son tres ejemplos claros de proceso.

• Complicación

La complicación no equivale a la complejidad. Los cálculos y procesos que lleva a cabo la computadora son complicados en el sentido que resultan minuciosos, largos y que exigen una extraordinaria precisión, y suponen por ello un gran esfuerzo para el ser humano. La ventaja de las máquinas a este respecto radica en que «ni sienten, ni padecen».

• Toma rápida de decisiones

Cada vez más, el ser humano está llamado a tomar decisiones puntuales sobre muchas cuestiones de un proceso. La computadora puede tomar estas decisiones, sin dilacion o contratiempo, siempre que se trate de aplicar los criterios establecidos por el hombre mediante el programa. Como resultado de estas características, la computadora ofrece unas posibilidades enormes para la realización de procesos que, de otro modo, no serian factibles (por su duración), ni tampoco rentables (ya que requerirían el concurso de muchas personas). Aporta un alto nivel de fiabilidad por su precisión, y su control a la vez que permite eludir tareas repetitivas al ser humano; tareas en que la maquina se muestra incansable e insensible y que, por el contrario, generan fatiga en el ser humano.

Fichas y tarjetas perforadas

Estas unidades, que han pasado ya a la historia, derivan directamente dé las máquinas de tabular de Hollerith y consistían en simples cartulinas rectangulares en las que se disponían 12 filas por_80 columnas. La presencia o la ausencia de perforación en los diversos puntos definía la información almacenada en la ficha o tarjeta.

Las fichas perforadas eran soportes cuya realización no era factible. Una vez perforados unos datos no se podían perforar otros nuevos. Este tipo de memoria se utilizaba cuando la información que se había de registrar era poco voluminosa.

Para grabar información en una ficha perforada se utilizaba unos dispositivos especiales llamados perforadores de tarjetas. Posteriormente, se utilizo otros dispositivos para su lectura, el lector de tarjetas, que manifiesta unas células fotoeléctricas realizaba la lectura detectando la presencia o ausencia de perforación.

Los transistores

El transistor es un elemento electrónico que, polarizado convenientemente, permite regular la circulación de corriente. Existen dos grandes categorías: los bipolares y los unipolares.

El transistor bipolar esta formado por tres bloques de material semiconductor yuxtapuestos, con el fin de formar dos uniones. Pude ser del tipo p-n-p o del tipo n-p-n. Los tres bloques y sus respectivos terminales de conexión se identifican corno, emisor, base y colector. Tanto en los transistores n-p-n como en los transistores p-n-p, la unión emisor-base debe polarizarse directamente, mientras que la unión colector-base debe polarizarse inversamente. Un transistor polarizado correctamente permite regular la corriente que circula entre emisor y colector variando la tensión aplicada a la base. Actúan en los circuitos como una válvula que podemos abrir o cerrar, posibilitando el paso de más o menos corriente al componente que se halla conectado al colector que se denomina la cama del transistor.

El transistor tiene tres modalidades de trabajo:

-Interrumpido: no deja pasar la corriente (válvula cerrada) -En conducción: permite el paso de la corriente (válvula abierta) -En saturación: alcanza la máxima corriente entre colector y emisor. (Aunque abramos más la válvula . no circulará más corriente).

Unidades de tiempo en computación

Un nanosegundo es una unidad de tiempo que equivale a 10-9, lo que es lo mismo: 1/10-9. Es decir, un nanosegundo es una milmillonésima parte de un segundo: 0,000000001 segundos. Un tiempo realmente muy pequeño, imposible de apreciar para nosotros.

Las computadoras llevan un reloj interno marca el tiempo que necesitan para ejecutar una operación elemental. Cada vez que el reloj avanza un paso el ordenador realiza una operación. Sabiendo la frecuencia con que se mueve el reloj, es decir, el número de movimientos que efectúa por segundo, podremos saber cuánto tarda en realizar una operación. Las frecuencia del reloj de la computadora se miden en megahercios, o sea, en millones de veces por segundo. El tiempo que transcurre durante un paso del reloj es el inverso de su frecuencia. Este tiempo es tan rápido que necesitamos calcularlo en nanosegundos. Esto nos da idea de la velocidad de proceso de una computadora: cada pocos nanosegundos la computadora realiza una operación.

Cuando vemos una película nuestro cerebro cree ver una secuencia de movimiento continuo, pero en realidad lo que estamos viendo son veinticinco cambios de imagen fija por segundo. Lo que sucede es que somos incapaces de distinguir estos cambios porque son demasiado rápidos. ¿Podemos realmente imaginamos algo que se mueva un millón de veces más rápido? Pues así es como funcionan las computadoras.

Organización de la información

Una computadora, por pequeña que sea, puede manejar gran cantidad de datos, pero a condición de que éstos estén organizados de una manera determinada para poder acceder a ellos de forma más fácil y rápida.

La información se encuentra almacenada en los dispositivos o unidades de almacenamiento externos de memoria, siendo en los soportes de estas unidades donde los datos están organizados de una manera especial.

Esta información se puede organizar de dos maneras: física y lógicamente. La organización física depende de los soportes sobre los que estará grabada la información y, por lo tanto, puede variar según las características de cada uno de estos soportes. En cambio, la organización lógica varia a voluntad del usuario, aunque las herramientas que éste tiene a su disposición para definir esta organización son fijas.

La diferencia entre estas dos organizaciones estriba en el hecho de que los datos no están grabados tal como un usuario los ve pero todo funciona correctamente, ya que es el propio sistema operativo es el que se encarga de realizar la transformación; es decir, el usuario trabaja con los datos (graba, lee, actualiza, etc.) mediante las herramientas que posee, pero siempre viéndolos organizados de un modo lógico, siendo el sistema operativo el que transforma estas órdenes para que dicha información quede alterada físicamente.

El usuario no tiene porque preocuparse de la organización física, ya que, como hemos dicho antes, es el sistema operativo es el que realiza la transformación de la organización lógica a la organización física. Por lo tanto, en este apartado nos vamos a ocupar de la organización lógica de los datos.

Dentro de la organización lógica de los datos las dos agrupaciones de información mas importantes son los registros y los ficheros:

• Un fichero, es un conjunto de elementos que contienen información relativa a un mismo tema y en el que cada uno de estos elementos es un registro.

• Un registro forma parte de un fichero y a su vez esta dividido en campos, de tal, manera que cada campo contiene un dato referente a tal registro.

Por ejemplo, podemos encontramos ficheros que contienen información relativa a los artículos contenidos en un almacén, en los que cada registro contiene informaciones tales como el número de artículo, su nombre, la cantidad que hay de él en el almacén, la fecha de la última entrada, etcétera.