Capitulo 1

Conceptos generales

Información

Proviene del latín informare que significa noticia, información o instrucción. Este termino afecta a todos los factores susceptibles de ser transmitidos o almacenados. Sin embargo la información no solo se transmite sino que también es procesada, que es el hecho de gestionar y transformar la información existente en una nueva.

Informática

Proviene de la contracción de las palabras INFORmación autoMATICA. Ciencia que se encarga de todo lo referente al tratamiento de la información en cualquier medio, texto, radio, TV, computadores etc

Computación

Ciencia que agrupa al conjunto de técnicas y métodos que nos permiten manejar información haciendo uso del computador como herramienta de trabajo.

Sistema

Conjunto de elementos que interactua para lograr la solución de un problema o situación. Ejemplos de sistema: nervioso, de transito, de irrigación, legal, de seguridad, de computo etc

Algoritmo

Conjunto de etapas o pasos que nos permiten solucionar un problema o situación.

Hardware

Es la parte física del computador, es decir la que podemos ver y tocar. Esta compuesta por: CPU o µP, memoria RAM, unidades de almacenamiento y periféricos de entrada y salida.

Software

Es la parte lógica y el lenguaje del computador. Esta formada por los programas y datos que se usan en un computador.

Firmware

Es el software cuyo código esta implementado en hardware. Por lo general se trata de algunos tipos especiales de memorias que puede mantener su contenido sin energía eléctrica. Ej: ROM, FLASH-ROM, PROM, EPROM y EEPROM.

Dígito binario o bit

Es la representación mínima de almacenamiento que puede ser un 1 o 0, si o no, on u off, verdadero o falso etc.

Byte

Es el conjunto de 8 bits con el cual se puede representar un carácter. También se la llama palabra u octeto. Normalmente para expresar valores grandes, se usan los múltiplos como:

• KiloByte = KB = 1,000 Bytes

• MegaByte = MB = 1,000 KB = 1'000,000 Bytes

• GigaByte = GB = 1,000 MB = 1'000,000 KB ...

• TeraByte = TB = 1,000 GB = 1'000,000 MB ...

ASCII (American Standar Code for Information Interchange)

Código estándar Americano para el intercambio de información. Es una tabla compuesta por 256 (8 bits ósea 28 valores) caracteres. Ej: A=65, a=97, á= 160, ñ=164 etc

Sistemas expertos

Sistema que simula el proceso de aprendizaje, memorización, razonamiento, comunicación o acción de un humano en una determinada rama de la ciencia, de forma que podría sustituirle en esas tareas con cierta garantía de éxito. Esas características le permiten almacenar datos y conocimientos, para luego en base a ellos obtener conclusiones lógicas y realizar acciones como consecuencia de lo anterior. Allá por 1977 un sistema experto era sinónimo de computación inteligente.

Inteligencia artificial

Técnicas como el reconocimiento de voz e imagen, robotica y una serie de aplicaciones que involucran conocer, comprender y razonar.

Virus

Es un programa para computadoras (software de aplicación) elaborado por alguien. Los virus tiene la capacidad de realizar ciertas tareas sin la autorización ni conocimiento del usuario. Estas tareas van desde la copia de si mismo (reproducción o contagio), destrucción de archivos, datos, hardware etc. Se propagan de varias maneras, algunos se duplican cuando se abre un archivo infectado, otros infectan el sector de arranque de los discos duros.

Multimedia

Tecnología que consiste en incluir en el computador capacidades de audio y vídeo entre otros dispositivos. Lector CD, tarjetas de sonido y vídeo de alta calidad.

Realidad virtual

Tecnología de avanzada que apoyada en la multimedia permite transportar al usuario a un mundo ficticio o no real totalmente creado por el computador, valiéndose de imágenes, sonido y sensaciones (táctiles, temperatura, movimiento etc). Este mundo imaginario es transferido al usuario a través de un equipo especial conformado por un casco, que oculta la visión del mundo real, proyectando imágenes estereoscopias (simulación de visión en 3 dimisiones) ante sus ojos y sonido sobre sus oidos. Además este casco transmite los movimientos de la cabeza hacia el computador. También se usan controles especiales, guantes y trajes para transmitir sensaciones táctiles, de temperatura, movimiento etc

Telemática

Es todo lo relacionado con las comunicaciones entre computadoras usando los medios de la telefonía, vía satélite, microondas, líneas telefónicas análogas o digitales, conmutación de paquetes etc

Red de área Local o LAN

Conjunto de computadoras interconectadas por algún medio de transmisión (alambre, microondas etc) para compartir recursos de hardware (discos duros, CDs, impresoras, módem, acceso a Internet etc), hacer procesos distribuidos (mediante aplicaciones multiusuario) o comunicarse dentro de un mismo local o edificio.

Circuito Integrado o CHIP

Rectángulo de silicio de apenas 1 a 16 mm de lado y de apenas 0.025 mm de grosor que contiene de algunas decenas a varios millones de componentes (transistores, resistencias, etc) formando un circuito lógico. Ej: Micro procesador, memoria RAM, etc.

Memoria RAM:

Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio, es decir que se puede leer, escribir o borrar en cualquier parte de ella. Es donde deben estar las instrucciones y datos para que los use el µP. Se dice que la RAM es volátil porque pierde todo su contenido al retirarle la energía eléctrica.

Capitulo 2

Software

El computador por sí solo (hardware) no puede hacer ningún trabajo, ya que es indispensable que primero el hombre le transmita las instrucciones necesarias. A este conjunto de instrucciones especialmente escritas para ser interpretadas por un computador se le llama “software”.

Es decir, el software es el conjunto lógico ordenado de instrucciones y datos que usa el computador.

Tipos de software:

1. Sistema operativo: Es el que administra el funcionamiento del computadora y facilita la labor de las aplicaciones, apoyándolas en tareas básicas como leer, escribir, copiar, borrar archivos, presentaciones de pantalla, entradas por teclado, etc Ej: DOS, Windows 95, OS/2 WARP, CP/M, UNIX, System 7 etc

2. Lenguajes de programación: Software especializado que se usa para el desarrollo de programas o aplicaciones, que pueden ser usados directamente por usuarios finales.

3. Aplicaciones y utilitarios: También denominados paquetes, están escritos en algún lenguaje de programación y sirven para un fin o tarea especifico:

• Procesadores de texto: Para un fácil desarrollo de todo tipo de documentos. Ej: Word, WordPerfect, WordStar, etc

• Hojas de calculo: Presentan en pantalla una especie de hoja cuadriculada donde uno puede ingresar datos y fórmulas, que posteriormente se pueden presentar en tablas o gráficos. Ej: Excel, Quattro Pro, Lotus 123, Visi Calc etc

• Manejadores de bases de datos: Permiten realizar todo tipo de operaciones relacionadas con bases de datos, principalmente la búsqueda o extracción de parte de esos datos imponiendo ciertos criterios. Ej: FoxPRO, dBASE, Clipper, Paradox, R:Base, Access etc

• Presentaciones: Para la preparación de una presentación en diapositivas. Ej: Power Point, Harvad Graphics etc

• Integrados: Son varias aplicaciones reunidas en un mismo paquete. Ej: Office, Works, Perfect Office, Lotus Notes etc

• Procesadores de calculo: Facilitan todo tipo de cálculos de diversa índole tales como: matemáticos, estadísticos, financieros etc Ej: MathCad, Eureka, Erwin etc

• Gráficos: Permiten el fácil uso de todo tipo de gráficos para ingeniería, publicidad, arte, estadísticos, financieros, lineales etc. Ej: AutoCAD, PaintBrush, Corel Draw, PaintSHOP etc

• Autoedicion: Permiten el desarrollo de publicaciones de diseño complejo, incluidos textos en diversas fuentes, gráficos, fotos. Ej: Page Maker, Ventura, Corel Perfect, etc

• Asistencia de proyectos: Procesadores para planear y desarrollar proyectos. Ej: Harvard Total Proyect Managet...

• Reconocimiento de caracteres (OCR)

• Herramientas CASE: Computer Aid Software Enginering. Son paquetes que permiten programar computadores, desarrollando aplicaciones de una manera asistida.

• Juegos: Aplicaciones especialmente desarrolladas para el entretenimiento.

• Antivirus y antivirus:

Capitulo 3

Lenguajes de programación

Para que una computadora pueda realizar las funciones y operaciones que deseamos, es necesario suministrar las instrucciones adecuadas debidamente agrupadas y ordenadas. Este conjunto de instrucciones constituyen lo que se denomina un programa o aplicación.

Para que estas instrucciones sean comprensibles para el computador y debido a la propia estructura física de los mismos, estos programas deberán estar expresados como combinaciones de cero y unos o mejor dicho expresados en código binario o de lenguaje de maquina.

Debido a las graves dificultades que entraña la programación en lenguaje de maquina, los profesionales del software han desarrollado lenguajes de programación mas humanizados que permiten alejar las tareas de programación de las maquinas y acercarlas a los problemas.

CLASIFICACIONES

La clasificación de los lenguajes de programación no es fácil debido a que las categorías no son absolutamente disjuntas.

1. Por su estructura interna:

a. Bajo nivel:

Se caracterizan por poseer una estructura demasiado compleja, lo cual los hace difíciles de aprender, entender y aplicar. Ello se debe a su relación directa con el funcionamiento real de cada uno de los elementos internos del computador: µP, RAM, periféricos etc.

Son los lenguajes propios o naturales de las computadoras y por ello los programas escritos en bajo nivel nos permiten obtener la máxima velocidad de proceso y un control total de todo el hardware del computador.

1. Lenguaje de maquina: Cada instrucción esta representada por un valor numérico, el cual se describe en hexadecimal o en binario. La desventaja radica en lo difícil de su codificación, pero a cambio obtenemos alta velocidad y control. El conjunto de instrucciones que conforman un lenguaje de máquina es determinado por el microprocesador, ya que cada uno tiene un juego de intrucciones propio y diferente al resto.

2. Lenguaje Ensamblador (Assembler): Es muy similar al anterior solo que cada instrucción esta representada por una pequeña palabra (nemotecnico), mucho mas fácil de manejar para los humanos que los códigos hexadecimales, por lo que se le considera un lenguaje codificado y a cada palabra le corresponde una instrucción del microprocesador.

b. Alto nivel:

Se caracterizan por su similitud con los lenguajes humanos, por lo cual son mas fáciles de aprender, entender y usar. Sus principales objetivos son:

• Humanizar las tareas de programación, acercando los lenguajes de programación al lenguaje coloquial (de conversación)

• Hacer compatibles los distintos computadores a través de la programación: Un programa escrito en un lenguaje de alto nivel puede ejecutarse en cualquier computador.

Como además estos lenguajes usan nombre simbólicos para representar datos, variables, direcciones de memoria, etc y sus instrucciones tienen la categoría de macro instrucciones con su uso tendremos salvada la totalidad de las dificultades que presenta la programación en código o lenguaje de maquina y lo que es mas importante, nos permite acercar las tareas de programación a los problemas alejándolos de los detalles técnicos relacionados con el computador.

Ventajas:

• Un programa escrito en un lenguaje de alto nivel puede ser usado, después de algunas modificaciones, en distintos equipos.

• El tiempo de formación de los programadores es relativamente corto, en comparación con el necesario para aprender los lenguajes de nivel inferior.

• El programador no necesita conocer cómo funciona un computador específico para poder confeccionar los programas.

• El tiempo necesario para codificar y poner a punto, es decir los cambios y correcciones posteriores, de un programa en lenguaje de alto nivel es inferior al necesario en el caso de los lenguajes menos evolucionados.

• La reducción del tiempo expresado en el punto anterior reduce también el costo de los programas.

Inconvenientes:

• El tiempo de ejecución es mayor, puesto que las instrucciones generadas por el compilador son mas numerosas que las correspondientes al mismo programa escrito directamente en lenguaje de maquina. Este incremento de tiempo es del orden del 15% en promedio.

• No se aprovechan las posibles ventajas de la arquitectura interna del sistema.

• Se incrementa el uso de memoria interna, tanto por parte del programa ejecutor (runtime) como por el programa objeto en si.

• Cada vez que se introduce un cambio es necesario compilar el programa fuente nuevamente.

c. Nivel medio:

Poseen características de alto y bajo nivel, por lo que se puede obtener velocidades de proceso muy similares al bajo nivel, control total del equipo y además facilidades de programación. Ejemplos: C++ y ADA

2. Por su potencia:

a. Primera generación: Lenguaje de maquina, no requiere traducción alguna, el computador es capaz de leerlo directamente.

b. Segunda generación: Lenguaje ensamblador dependiente de la maquina, que requiere de una traducción, aunque esta es muy simple porque cada instrucción corresponde a un código solamente.

c. Tercera generación: Lenguajes de alto nivel.

• Están diseñados para ser usados por programadores profesionales.

• Requieren especificaciones de cómo realizar una tarea.

• Se debe especificar todas las posibles opciones.

• Requieren de un numero grande de instrucciones.

• Códigos pueden ser difíciles de leer, entender, mantener y depurar.

• Originalmente desarrollados para operaciones por lote.

• Orientados hacia archivos

• Requieren de traducción y cada instrucción es convertida en varias instrucciones de maquina.

• El programador solo es enfrentado al código fuente que el mismo creo y nunca al código objeto resultante.

Ej: Fortran, Cobol, Basic, Pascal, C

d. Cuarta generación (4GL): Lenguajes más avanzados que los de alto nivel.

• Requiere la especificación de la tarea a realizar (el sistema determina cómo efectuarla)

• Ofrece opciones pre-determinadas que el usuario no necesita especificar.

• El programador no es enfrentado a ningún código, siempre usa la interface.

• Requiere traducción y cada instrucción en convertida en muchas instrucciones en lenguaje de maquina.

• Errores fáciles de localizar.

• Orientados hacia bases de datos, objetos OLE.

1. Orientados a procedimientos

Ej: dBASE, Clipper, FoxBASE...

2. Lenguajes de consulta (query) y recuperación (SQL)

Ej: SQL server

3. Lenguajes generadores (de reportes, aplicaciones, pantallas...)

Son lenguajes que brindan al programador una serie de facilidades que permiten el desarrollo de programas de una forma mas sencilla y rápida. Los lenguajes de cuanta generación poseen como característica principal, el poder generar de forma automática, el código (programas, procedimientos, funciones, sub-rutinas) encargado de la realización de algunos procesos parciales que intervendrán en un programa o inclusive generar la mayor parte del programa que se requiere. Todo ello a través de un método conversacional entre el computador y el programador.

Ejemplos: Herramientas CASE, Informix

CASE: Computer Aid Software Enginering (ingeniería de software asistida por computadora) que permiten al programador desarrollar aplicaciones en cortos periodos de tiempo debido a que las herramientas CASE generan de forma casi automática el código (la lista de instrucciones) que se realizan en un proceso muy simple para el usuario.

Programación orientada a eventos:

Programación de aplicación que responde a las entradas del usuario (seleccionando menús, botones, formularios etc) o de otras aplicaciones a tiempos regulares.

Programación orientado a procedimientos:

Método de programación que requiere de una disciplina como FORTRAN, COBOL, BASIC, C, Pascal y Xbase. El programador escribe el código en cierto orden para resolver el problema, basado en sus conocimientos del proceso y la programación. La aplicación resultante fuerza al usuario a seguir un camino predefinido desde el paso A al paso B. Un ejemplo típico es el ingreso de datos,

USE filex

DO WHILE !EOF()

? COD,APE,NOM

SKIP

ENDDO

No procedural seria:

USE filex

LIST OFF COD,APE,NOM

Lenguaje orientado a problemas:

Lenguaje de computación diseñado para manejar un problema particular. Ej: FORTRAN fue diseñado para ingeniería, COBOL para negocios y GPSS para simulaciones.

Programación visual: Programas basados en herramientas visuales como menús, botones y cualquier elemento gráfico, que se puede seleccionar de una paleta, se arrastra y suelta donde se desea sobre la pantalla. Esto también puede referirse a poder conseguir el código fuente interactuando con diagramas de flujo y gráficos lógicos asociados a códigos. Ej: Visual BASIC, Visual FoxPRO, Visual C++...

Orientado a objeto (OOP): Su objetivo es el de aumentar la productividad del programador incrementando la extensibilidad y reutilizando el software, controlando la complejidad y el costo de mantenimiento.

Ejemplos: C++, Turbo PASCAL, Power Builder...

3. Por su aplicación:

a. Científicos: Son aquellos cuya aplicación mas inmediata es resolver problemas de calculo. Históricamente son los primeros lenguajes evolucionados ya que la formulacion matemática permite una fácil formación del lenguaje. Los primeros fueron el SHORT CODE, creado por el Dr Mandy en 1949, para UNIVAC y el SPEED CODING desarrollado en 1953 por Backus y Saldon para IBM. Los mas usado: FORTRAN, PASCAL, BASIC, LOGO, y APL, pero antes de llegar ellos aparecieron otros como: MATH MATIC, UNICODE, IT, GAT y FORTRANSIT.

b. De gestión: Son lenguajes orientados a la solución de problemas de tratamiento de datos para la gestión, por lo que predominan las instrucciones dedicadas a procesar instrucciones de entrada y salida. El primero fue el FLOW-MATIC desarrollado en 1955 por el Dr Hopper para UNIVAC. El lenguaje mas característico de entre los de gestión es el COBOL, seguido por el RPG-II.

c. Polivalentes o aplicación general: Son los resultados del intento de obtener un lenguaje que cubriera tanto el área científica como el área de gestión de forma equilibrada. EL primero fue JOVIAL, desarrollado en 1959 por la Strategic Air Control System. El mas conocido de estos lenguajes es el PL/1 creado en 1964. No obstante es obligatorio apuntar en esta parte que casi la totalidad de los lenguajes científicos han evolucionado hacia la gestión incluyendo entre sus estructuras otras nuevas extraídas de los lenguajes clásicos de gestión. Tal es el caso, que con lenguajes como FORTRAN, PASCAL o BASIC se puede resolver con suma facilidad cualquiera de los problemas clásicos de gestión, en principio vedados para estos lenguajes.

d. Especiales: Son lenguajes con algún propósito muy especifico:

• Lenguajes para expresiones algebraicas formales.

• Lenguajes para manejo de archivos y banco de datos.

• Control de maquinaria, equipos y herramientas.

Programas traductores

El computad es una maquina que a pesar de sus múltiples aplicaciones o posibilidades de uso, solamente puede comprender y procesar aquella información que esta expresada en lenguaje binario, es decir el lenguaje de maquina.

Como entenderá el computador los programas escritos en otro lenguaje ?

La respuesta es: implementados en el sistema operativo o bien soportados en unidades de almacenamiento auxiliar, se encuentran unos programas escritos en código maquina cuya misión es convertir un programa escrito en cualquiera de los lenguajes de programación (medio, alto, 3ra, 4ta generación u OOP) a lenguaje de maquina (bajo nivel).

Son los llamados programas traductores, pero existen varios traductores diferenciados fundamentalmente en su forma de actuar y en el tipo de lenguaje que permiten traducir.

1. Ensambladores: Son muy elementales, destinados a traducción de programas escritos en lenguaje ensamblador. Debido a que la estructura de una instrucción ensamblador es muy similar a una instrucción en código maquina, la traducción en código maquina, la actuación de un ensamblador se reduce a un análisis de la sintaxis de la instrucción y su descodificación a binario, generando el llamado programa ejecutable. El programa en el lenguaje original recibe el nombre de programa fuente. El ensamblador solamente proporciona el programa ejecutable a partir del fuente no detecta errores sintácticos en el análisis de dicho programa. Como puede deducirse de lo anterior, los ensambladores realizan el trabajo de traducción en una sola fase, son traductores de una etapa.

2. Compiladores: Son los mas usados, ya que traducen los programas escritos en lenguajes de alto nivel. El proceso de traducción es mas complejo que en el anterior debido a la presencia de macroinstrucciones, por lo cual, dicho proceso se desarrolla generalmente en varias etapas, normalmente dos. Una primera etapa, el compilador realiza una labor de análisis del programa fuente comprobando la corrección del mismo. Si detecta errores de tipo sintáctico, comunicará los mismos al usuario de alguna forma, dando por terminada su labor. Si no hay errores presentes en el programa, realizara la descomposición de las macroinstrucciones a operadores elementales y su traducción a código maquina, generando el llamado programa objeto. Este programa objeto no es todavía ejecutable aun estando representando en código maquina. Algunos compiladores mas complejos realizan estas operaciones en mas fases, siendo estos los compiladores de tres, cuatro etc etapas. En una segunda etapa, teniendo el programa objeto y con la colaboración de algún otro programa del sistema (linkeador), se realiza la asignación de las direcciones reales, inclusión de definiciones y procesos etc que permitan finalmente la generación del llamado programa ejecutable. Una vez concluido estos procesos, el programa podrá ejecutarse cuantas veces se desee sin necesidad de nuevas traducciones o compilaciones.

3. Intérpretes: Son también traductores destinados a los lenguajes de alto nivel, pero con una forma de trabajo distinta a la de los compiladores. Como hemos visto anteriormente un compilador actúa sobre todo el programa fuente en conjunto, mientras que un interprete lo hace instrucción a instrucción: toma una instrucción del programa fuente, analiza su sintaxis, la descompone en operaciones elementales, descodifica a código maquina y por ultimo, la ejecuta. Si durante este proceso, el interprete localiza algún error de tipo sintáctico, lo comunica al usuario interrumpiendo su acción. Como puede deducirse fácilmente de esta forma de actuación, cuando se necesita ejecutar un programa mediante interprete, es necesario realizar el proceso de traducción completo pues como se habrá observado, el intérprete no crea el programa ejecutable, con la consiguiente perdida de tiempo que el analizar instruccion por instrucción provoca.

Programa fuente:

Es el programa que escribió el programador. Ello se realiza a través de un editor de textos.

Programa objeto:

Es el resultado de convertir el programa fuente hacia el lenguaje de maquina. Este proceso es realizado por el compilador. El proceso se denomina compilación y el código resultado, objeto o compilado.

Programa ejecutable:

Es el resultado de agregar al programa objeto: definiciones, datos, procesos y direcciones reales de ejecución que permitan al programa comportarse de forma conveniente en la memoria del computadora durante su procesamiento. Esta labor la realiza el montador (linkeador)

Algoritmo

Es el conjunto de etapas o pasos que nos permiten solucionar un problema o situación.

Criterios de evaluación de lenguajes de programación

Al momento de evaluar un lenguaje de programación se debe tener en cuenta varios características:

Variedad de tipos de datos: Un buen lenguaje de programación debe contar con un variado número de tipos de datos, que le permitan todo tipo de procesos.

Programación estructurada: Consiste en desarrollar programas en los cuales cada proceso o parte del programa está claramente definido y no colisiona con los demás procesos. Esto quiere decir que el programa debe estar desarrollado de una manera organizada que nos permita entenderlo con facilidad para poder hacer correcciones futuras sin muchas complicaciones. Un buen lenguaje de programación debe permitir programación estructurada.

Programación Orientada a objeto (OOP): Son los que permiten aumentar la productividad del programador, incrementando la extensibilidad y reutilización del software, así como también controlar la complejidad y costo del mantenimiento del software.

Transportabilidad: Un lenguaje es transportable, si es posible escribir un programa en un tipo o modelo de computador, usando una versión del lenguaje diseñada para ese computador y luego poder usar el mismo programa en otro modelo o tipo de computador, con su respectiva versión del mismo lenguaje, sin necesidad de hacer cambios en el programa o quizás muy pocos.

Generación de código: Los programas objeto y ejecutables logrados a través de un lenguaje deben ser compactos y óptimos en su velocidad de proceso.

Flexibilidad: Un buen lenguaje de programación, debe permitir la realización de correcciones, modificaciones o mejoras, en los programas que se escriben con el, de una forma flexible y sin complicaciones.

Acceso a bajo nivel: La ejecución de rutinas escritas haciendo uso del bajo nivel, permitiendo ganar velocidad en el procesamiento, por esta razón un buen lenguaje debe permitir algunas formas de acceso hacia este nivel.

Fácil de aplicar: Un lenguaje debe ser un método entendible y practico, que brinde facilidades al programador, para el desarrollo de aplicaciones.

Enlace con otros lenguajes: Un buen lenguaje de programación, debe contener características que le permitan ejecutar rutinas escritas en otros lenguajes de programación. Esta posibilidad es muy importante cuando se realizan grandes proyectos de programación, en los cuales es común el uso de rutinas o programas escritos en diferentes lenguajes.

Generación de librerías: Un buen lenguaje debe permitir agrupar en librerías o archivos, las rutinas que va desarrollando el programador durante la realización de un programa, de tal forma que le sea posible hacer uso de ellas en nuevos programas, sin ser necesario reescribirlas, sino simplemente agregarlas de forma inmediata en el código del nuevo programa.

ALGUNOS LENGUAJES

FORTRAN

Fue desarrollado por Backus en 1954, publicando IBM el primer manual en 1956. Su nombre proviene de FORmula TRANslation y es un lenguaje típicamente de cálculo, para misiones científicas y de ingeniería. Mantuvo durante mucho tiempo las formas básicas y el estilo que lo acercaban a la gestión, es decir se ha perfeccionado haciéndose más potente, pero su estilo sigue siendo el mismo.

Los tipos de datos permitidos son: enteros reales, complejos y alfanuméricos, pudiendo formar con ellos expresiones numéricas, lógicas y alfanuméricas. Usa bucles, bifurcaciones, subrutinas externas, etc lo que le hace valido para la resolución de cualquier tipo de problema científico, así como estructura de datos típicamente de gestión, tablas y cualquier tipo de archivo.

No es necesario numerar todas las sentencias del programa, solo aquellas a que se refiere un bucle o bifurcación. Una de las ventajas de FORTRAN es que las fórmulas algebraicas se escriben prácticamente igual que las fórmulas matemáticas convencionales.

COBOL

Su nombre deriva de COmmon Business Oriented Languaje, fue diseñado expresamente para el procesamiento de datos administrativos y de índole comercial, que surge como resultado del esfuerzo de creación de un lenguaje estándar para programar computadoras que procesan datos comerciales. Sus características fueron establecidas en 1959 por un comité de trabajo integrado por representantes de los principales usuarios de lenguajes de computador, fabricantes de computadores y representantes del gobierno, denominado CODASYL (Conference On Data Systems Lenguaje). La ultima versión de COBOL, fue aceptada en 1974 por el ANSI (American National Standars Institute).

Es un lenguaje estructurado, sigue ciertos principios de diseño modular, simplificando las tareas de programación y mejorando la autodocumentacion. COBOL hace una distinción útil entre elementos y grupo de elementos, formando jerarquías de estructura de datos.

RPG (Report Program Generator)

Esta orientado al uso administrativo y por su estructura el programador no necesita conocer la maquina, confiando esta tarea al compilador.

Fue desarrollado por IBM en los años 60, para usarlo en sus propios sistemas. En 1974 se crea una nueva versión que mejoraba la potencia del lenguaje y hacia más sencilla las operaciones de entrada y salida.

En 1980 aparece el RPG-II diseñado para entornos mas sofisticados, permitiendo usar programación estructurada, bases de datos etc

LOGO

Fue desarrollado en 1968 por la National Science Fundation como parte de un proyecto de investigación, con la principal finalidad de acercar a los niños al mundo del computador.

Es un lenguaje de procedimientos interjectivos, que usando la geometría de una tortuga como base, adentra a los niños en el mundo de la ciencia, las matemáticas y el área de la construcciones de modelos intelectuales.

El LOGO se compone de órdenes que a su vez forman procedimientos, todo en un modo gráfico, que permite dibujar líneas y girar en cualquier dirección, pudiendo crear figuras, sin tener que dibujar punto a punto.

ADA

Desarrollado por Honeywell Bull en 1878, para el departamento de defensa de EEUU, con en fin de que sea usado para crear programas en las grandes computadoras, como los usados por aviones, misiles, radares, sistemas de control de armamento etc

Es muy legible, permite la programación modular, tiene facilidades para la entrada y salida de datos, permitiendo el control de muchos dispositivos y el procesamiento paralelo.

LISP (LISt Processing)

Lenguaje usado en programación no numerica para inteligencia artificial. Diseñados en 1960 por John McCarthy, su sintaxis y estructura es muy diferente a la programación tradicional. Ej: No hay diferencia en la sintaxis de los datos e instrucciones.

PASCAL

Apareció en 1971, con el propósito fundamental de enseñar la programación estructurada. Su nombre es en honor al matemático Francés del siglo XVII, Blaise Pascal.

Es un lenguaje estructurado, es decir que sin importar el tamaño del programa, esta formado por subprogramas menores, cada uno de los cuales en sí mismo es un programa estructurado, por lo que son muy legibles, se puede definir todos los tipos de datos que se desee, por lo que es aplicable a diversos problemas.

Debe declararse al inicio todas las variables y su tipo, definir el uso de cada símbolo, haciendo que presente pocos errores y fáciles de corregir. Un programa en PASCAL tiene tres partes: cabecera, declaraciones y cuerpo.

BASIC (Beginners All Purpose Simbolic Instruction Code)

Fue diseñado inspirado en FORTRAN, como una versión mucho mas simplificada, que pretende brindar a los usuarios un medio fácil y practico para realizar programas de computadores, no obstante ha llegado a ser un lenguaje tan completo, que con las modificaciones actuales orientadas a programación estructurada.

Desarrollado durante los años 1963 y 1964 en el Dartmonth College de Hannover, bajo la dirección de los profesores John Kemeny y Thomas Kurtz, pero desde entonces se han desarrollado muchas versiones o dialectos.

Se caracteriza por ser un lenguaje de alto nivel interactivo, normalmente trabajaba mediante interpretes, pero también hay estructurados y usando compiladores. Cada instrucción esta formada por: verbo y parámetros.

Visual Basic

Versión BASIC de Microsoft con una interface gráfica que permite el diseño del código arrastrando y soltando objetos desde una barra de herramientas.

Lenguaje C

La historia de la creación del lenguaje C se remonta a 1974 en los Laboratorios Bell había sido diseñado el UNIX y cansados los programadores de reescribir una y otra vez su código para cada nueva computadora que probaban, uno de ellos Ken Thompson creó un lenguaje que llamó B, una simple versión de un lenguaje llamado BCPL (una versión de CPL).

Luego con la intensión de mejorar el B, junto a Dennis Ritchie crearon C con el que reescribieron por última vez el UNIX y en las siguientes pruebas se limitaban a crear el compilador para la nueva computadora y con el mismo código fuente generaban un nuevo objeto, es por esto que UNIX puede correr en una gran variedad de micros, minis y mainframes..

Tiene muchas ventajas sobre otros lenguajes de programación, es muy potente, tiene gran variedad de operadores y comandos, es flexible, se presta para la programación estructurada, es portátil, es decir se puede ejecutar en otro sistema con unos pocos cambios, muy veloz, casi comparable al ensamblador, útil para escribir cualquier cosa, desde sistemas operativos y compiladores hasta juegos y aplicaciones.

Este Lenguaje de alto nivel es capaz de manipular la computadora como si fuese un programa ensamblador. Durante la segunda parte de 1980, C fue el lenguaje elegido por los programadores profesionales de software comercial.

Comparado con otros lenguajes de alto nivel C aparece complicado, pero permite gran flexibilidad. Fue escandalizado por ISO y ANSI (X3J11 committee) en 1989.

Ej: Turbo C y Microsoft C

C++

Versión C orientada a objeto creada por Bjarne Stroustrup. Se volvió muy popular porque combinaba la programación tradicional en C con la capacidad OOP. Smalltalk y otros lenguajes originales OOP no proveían la estructura familiar de lenguajes convencionales como C y PASCAL.

Ej: Borland C++ y Visual C++.

El C++ es el resultado de varios años de experimentación y búsqueda, en los laboratorios Bell de AT&T, para crear un sucesor al C incluyendo todas las características de este y añadiendo nuevas facilidades especialmente como la programación orientada a objeto (OOP). Sus principales características son:

• Programación estructurada y orientada a objeto

• Economía de expresiones

• Abundancia de operadores y tipos de datos

• Codificación de alto y bajo nivel simultáneamente.

• Reemplaza ventajosamente la programación en lenguaje de máquina o ensamblador

• Uso natural de las funciones primitivas del sistema.

• Producción de código objeto y ejecutables altamente optimados.

• Facilidad de aprendizaje.

Visual C++

Creada en 1993 por Microsoft, versión orientada a objeto que permite además la programación visual.

PowerBuilder

Generador de aplicaciones cliente/servidor de Microsoft, con un lenguaje de programación parecido a BASIC. Soporta SQL varios tipos de bases relaciónales de datos incluso DB2 y Oracle, reportes QUERY y generador de gráficos.

dBASE

Fue la primera DBMS (Data Base Mannager Software) para PC. Creada por Borland. Su nombre original fue Vulcan, dBASE fue creado por Wayne Ratliff para administrar un equipo de football americano. Fue pulido en el Jet Propulsion Labs de Los Angeles.

Renombrado dBASE II cuando Hal Lashlee y George Tate formaron Ashton-Tate para comercializarlo (Ashton-Tate fue adquirido por Borland en 1991), dBASE fue muy popular por muchos años, convirtiéndose en el estándar en PC.

dBASE es un lenguaje de 4ta generación, con un intérprete, además de permitir el uso en forma interactiva.

dBASE II

Introducido en 1981, originalmente introducido para computadores con CP/M y luego en PCs con DOS.

dBASE III

Introducido en 1994, fue una mejora importante introducido solo para PCs.

dBASE III Plus

Introducido en 1986, su principal cambio introducción de menús y la opción de relacionar las tablas en forma visual.

dBASE IV

Introducido en 1988, redefinen los menús e introducen generadores de reportes, pantallas y consultas QBE de lenguaje SQL. También incluyen matrices y ventanas. Versiones para PC, UNIX, VAXs y Macintosh.

Compilador dBASE

Definitivamente uno de los puntos débiles de dBASE por lo que Fox le quito la supremacía del mercado se deba a que dBASE no tenia un compilador y el código debía ser interpretado, restando mucha velocidad de ejecución.

Esto significa que usando el código de alto nivel, escribimos el codicio en un editor de textos ASCII (PRG) que posteriormente ejecutamos (DO), entonces dBASE tiene que mirar una línea de código fuente, traduciría a lenguaje maquina y ejecutar los mandatos resultantes. El problema es que esto lo hace cada vez que ejecutamos el programa.

Clipper, Force, Quicksilver, Reflex apareció inicialmente como compiladores para código generado en dBASE, subsanando así su deficiencia, lamentablemente al producirse errores de sintaxis era bastante difícil depurarlos.

FoxBASE+ nació con un compilador que generaba objetos que al ser ejecutados por vía el módulo ejecutor (RunTime) eran notoriamente más rápidos que el simple código a ser interpretado instrucción a instrucción, sin el problema de la difícil depuración.

FoxBASE+

DBMS creado por Fox Software (comprado posteriormente por Microsoft) que gano mucha popularidad por su gran velocidad y compatibilidad con dBASE III PLUS

FoxPRO

DBMS de Microsoft para PCs. Versión mejorada del FoxBASE. FoxPRO incluye ventanas, menus, consultas QBE de lenguaje SQL y "Rushmore" tecnología para la rápida consulta de tablas grandes. Compatible dBASE IV.

PRG --( compilador )--> FXP --( enlazador )--> EXE

Access

DBMS para Windows de Microsoft que lee datos desde dBASE, Paradox, archivos Btrieve, Microsoft y SYBASE SQL y otros. Su lenguaje de programación es el BASIC y una serie de magos ayudan en la creación de reportes, consultas y gráficos.

Xbase

Nombre genérico que se le da a dBASE, Clipper, FoxPRO, Paradox... Una simple comando como LIST (mostrar los datos de una base de datos) requerirían muchos comandos en un lenguaje de 3ra generación, leer un registro, verificar el fin de archivo, poner cada campo en la pantalla y repetir este proceso hasta terminar con todos los datos. Pero no todos los comandos de Xbase son de 4ta generación, por lo que algunos dicen que es una mezcla de 3ra y 4ta generación. Consultas y generación de reportes son también 4ta generación.

Capitulo 4

Normalización de sintaxis

Usar la notación Húngara.

• Primera letra de variable una minúscula (x) el resto mayúsculas.

• Todos los comandos y funciones en mayúsculas y solo las primeras 4 letras.

• Las funciones de usuario deben tener combinación de mayúsculas y minúsculas. Ej: xApePat, xFecNac etc.

Reglas de un buen programados:

Hágalo simple

Los archivos temporales, cambios de variable y exceso de llamadas a subrutinas o procedimientos son una trampa en la que se debe evitar caer.

Los nombres de programas, procedimientos, funciones de usuario, variables, tablas y campos deben ser significativos a primera vista, como: CODCLI, VALVTA, VTABRU y no RAMBO, CHICHE, XXX o SDXP5D02. Si tienes un campo llamado CODCLI lo debes capturar usando la variable xCODCLI.

Cuando tengas dudas sobre el paso a seguir, remítase a la primera regla.

Para que la programación en grupo funcione, debemos usar todos un mismo estilo, entre los mas importantes:

El estilo de menús, pantallas y formatos debe ser uniformes. Es decir seguir el mismo orden: entrada, preparación de entorno, apertura de tablas, operaciones de control de flujo, salida. Ojo no abusar de las confirmaciones... estas seguro de que estas seguro ?

Reglas fijas en la escritura de código fuente:

Títulos: encerrados en *

Comentarios: anteponiendo *----

Comandos y funciones de Fox en mayúsculas

Variables en minúsculas y siempre con x, si es una variable que contiene un campo debe llevar el nombre del campo.

Funciones de usuario en minúsculas y empezando con w.

Pensar siempre en el usuario

Con el usuario plantear el problema y solución en forma teórica y con sus palabras (nombre de opciones etc)

Escribir código fuente como se ha planteado sin desviase

Someter el resultado nuevamente al usuario.

Parametrizacion de todo aquello que pueda ser interesante de cambiar después. Discos y directorios, colores de pantalla, nombre de empresa, año de trabajo etc

Análisis exhaustivo del tiempo de ejecución, para minimizarlo.

Cuidado con la excesiva proliferación de variables. Las variables saturan la memoria de trabajo, sobre todo las de tipo texto usadas como títulos.

Conforme se va desarrollando una aplicación se debe ir elaborando la documentación pertinente, que debe contener mínimo la definición de las bases de datos, sus campos y sus índices. Seria aconsejable además un diagrama de flujo de datos entre las bases por tareas.

Consejos generales:

• Para un buen manejo de la memoria se recomienda el uso de código compacto, puedes usar solo las primeras 4 letras de cada comando o función.

• Si necesitas usar TEXT...ENDTEXT varias veces para presentar pantallas, es mejor crear una base de datos con un campo C con el nombre de la pantalla y un campo MEMO que la contenga.

SELE 10

USE PAN

SEEK xPAN

DISP MEMO

• Si necesitas poner 'Pulse una tecla para continuar...' muchas veces en tu programa, mejor guarda esta cadena en una variable y haces @ x,y SAY xMEN1

• Siempre usa SPACE() y REPL('-',40) en lugar de cadenas.

• Crea un archivo llamado ESTRU.DBF con los siguientes campos:

Campo C 10 Nombre del campo

Tipo C 1 Tipo de campo (C,N,D...)

Long N 3 Longitud del campo

Fil N 2 Fila en la que se posiciona

Col N 2 Columna " " "

Mensaje C 35 Mensaje para el prompt

Mascara C 12 Picture usado

Un ejemplo seria el siguiente:

Codigo C 4 5 10 Introduzca el código de usuario !

Nombre C 30 7 10 Introduzca el nombre del usuario !

Sueldo C 6 9 10 Introduzca el sueldo básico E 999,999

Su uso:

GO TOP

DO WHILE !EOF()

camp=TRIM(campo)

DO CASE

CASE tipo='C'

x&camp=SPACE(long)

CASE tipo='N'

x&camp=0

CASE tipo='D'

x&camp=DATE()

ENDCASE

xmasc=TRIM(mascara)

@ fil,col SAY mensaje GET x&camp PICT &xmasc

READ

SKIP

ENDDO

Capitulo 5

Análisis y diseño de sistemas

Dentro de las organizaciones, es el proceso de examinar la situación de una empresa con el propósito de mejorarla con métodos y procedimientos mas adecuados.

El análisis de sistemas, es el proceso de clasificación e interpretación de hechos, diagnostico de problemas y empleo de la información para recomendar mejoras al sistema. Es necesario comprender en su totalidad los detalles de una situación y decidir si es deseable o factible una mejora. La selección del método, ya sea usar o no una computadora, es un aspecto secundario.

El diseño de sistemas es el proceso de planificar, reemplazar o complementar un sistema de organizaciones existente.

Sistema

Es un conjunto de componentes que interrelacionan entre sí para lograr un objetivo común. Nuestra sociedad esta rodeada de sistemas:

• Todos tenemos un sistema nervioso, por medio del cual somos capaces de tener sensaciones físicas, formados por el cerebro, medula espinal, nervios y células sensoriales bajo la piel.

• Nos comunicamos con el lenguaje, que es un sistema de palabras y símbolos que tiene significado especifico para quienes lo usamos.

• Así mismo vivimos en una sociedad en la que intercambiamos bienes y servicios por otros de valor comparable en el que los participantes obtienen un beneficio en el intercambio.

• Una organización también es un sistema donde sus componentes (producción, ventas, contabilidad, investigación, personal, despacho) trabajan juntos para generar utilidades que beneficien tanto a los empleados como a los accionistas. Cada uno de esos componentes, es un sistema, que a su vez esta compuesto por otros sistemas.

La finalidad de un sistema es la razón de su existencia, para alcanzar sus objetivos interaccionan con su medio ambiente.

Así existen sistemas de información:

• Procesamiento de transacciones (TPS): Facturación, entrega de mercadería, pago de empleados, deposito de cheques...

• Información administrativa (MIS): Los que ayudan a tomar decisiones y resolver problemas, principalmente recurriendo a los datos almacenados en TPS acumulados en periodos (semanas, meses, años) o por línea de productos.

• Soporte de decisiones (DSS):

Analista de sistemas

Cuando un analista comienza a trabajar en un proyecto de sistemas de información, a menudo tiene que profundizar en un área de la organización con la que tiene poca familiaridad. A pesar de esto, debe desarrollar un sistema que ayude a los gerentes y personal de esa área.

El analista debe conocer la respuesta a las siguientes preguntas:

1. Qué es lo que hace el sistema y cómo lo hace ?

2. Qué procesos integran el sistema ?

3. Qué datos emplea cada proceso ?

4. Qué datos son almacenados ?

5. Qué datos ingresan y abandonan el sistema ?

6. Qué tan grande es el volumen de transacciones o decisiones ?

Cualquier nuevo sistema o conjunto de recomendaciones para cambios en el sistema existente, ya sea este manual o automatizado, debe conducir hacia una mejora. Para alcanzar este resultado, se espera que el analista de sistemas haga lo siguiente:

• Aprenda los detalles y procedimientos del sistema en uso.

• Obtenga una idea de las demandas futuras de la organización como resultado del crecimiento, del aumento de la competencia en el mercado, de los cambios en las necesidades de los consumidores, de la evolución de las estructuras financieras, de la introducción de la nueva tecnología y cambios en las políticas del gobierno entre otros.

• Documente detalles del sistema actual para su revisión y discusión por otros.

• Evalúe la eficiencia y efectividad del sistema actual y sus procedimientos, tomando en cuenta el impacto sobre las demandas anticipadas para el futuro.

• Recomiende todas las revisiones y aplicaciones del sistema actual, señalando su justificación. Si es apropiado, quizá la propuesta de un nuevo sistema completo.

• Documentar las características de un nuevo sistema con un nivel de detalle que permita comprender a otros sus componentes e interpretación del problema, de manera que permita manejar el desarrollo del nuevo sistema.

• Fomentar la participación de gentes y empleados en todo el proceso, tanto para aprovechar su experiencia y conocimientos del sistema actual, como para conocer sus ideas, sentimientos y opiniones relacionadas con los requerimientos de un nuevo sistema o de los cambios para el actual.

Parece esta lista ser demasiado exigente ? quizá abrumadora ? aunque no siempre se expresa de manera concisa, estas tareas representan las expectativas que muchas organizaciones tienen sobre el trabajo de los analistas de sistemas. Como si fuera poco normalmente se añade otro requisito:

• La tarea debe completarse con rapidez, dentro de pasos establecidos y con un mínimo de interrupción para los gerentes y empleados.

Para tener éxito, un buen analista de sistemas estructura el proceso que debe seguir para desarrollar este trabajo.

Estrategias para el desarrollo de sistemas

Hay 3 distintos métodos para desarrollar un sistema:

1. Ciclo de vida:

Incluye las actividades de investigación preliminar, determinación de requerimientos, diseño del sistema, desarrollo del software, pruebas e implantación.

• Requerimientos del sistema deben ser previsibles.

• Manejable como proyecto.

• Gran volumen de transacciones y procesamiento.

• Requiere validación de datos de entrada.

• Abarca varios departamentos y es un desarrollo en equipo.

• Tiempo de desarrollo largo.

2. Análisis estructurado:

Se enfoca en lo que el sistema o aplicación realizan sin importar la forma en que llevan a cabo su función (se abordan los aspectos lógicos y no los físicos). Emplea símbolos gráficos para describir el movimiento y procesamiento de datos. Los componentes importantes incluyen los diagramas de flujo de datos y el diccionario de datos.

• Adecuado para todo tipo de aplicación.

• Principalmente usado cuando se trata de un desarrollo único y no en equipo.

• Mayor utilidad como complemento de otros modelos de desarrollo.

• Tiempo de desarrollo corto.

3. Prototipo:

Desarrollo iterativo o en continua evolución donde el usuario participa directamente en el proceso.

• Condiciones únicas de la aplicación donde los encargados del desarrollo tienen poca experiencia o información o donde los costos o riesgos de cometer un error pueden ser altos.

• Asimismo útil para probar la factibidad del sistema, identificar los requerimientos del usuario, evaluar el diseño de un sistema o examinar el uso de una aplicación.

• Tiempo de desarrollo indefinido.

Ciclo de vida

Es un proceso formado por las etapas de análisis y diseño, comienza cuando la administración o algún miembro del personal encargado de desarrollar sistemas, detectan un sistema de la empresa que necesita mejoras.

1. Investigación preliminar:

Tiene tres partes: la aclaración de la solicitud, estudio de factibilidad (técnica, económica y operacional) y aprobación de la solicitud.

2. Determinación de los requerimientos del sistema

- Qué es lo que se hace ?

- Cómo se hace ?

- Con qué frecuencia se presenta ?

- Qué tan grande es el volumen de transacciones o decisiones ?

- Cuál es el grado de eficiencia con el que se efectúan las tareas ?

- Existe algún problema ? que tan serio es ? cual es la causa que lo origina ?

3. Diseño del sistema

4. Desarrollo del software

5. Prueba de los sistemas

6. Implementacion y evaluación

- Evaluación operacional

- Impacto organizaciones

- Opinión de los administradores

- Desempeño del desarrollo

Análisis estructurado

Es un método para el análisis de sistemas manuales o automatizados, que conducen al desarrollo de especificaciones para sistemas nuevos o para efectuar modificaciones a los que ya existen. Este análisis permite conocer un sistema, proceso o actividad en una forma lógica y manejable al mismo tiempo que proporciona la base para asegurar que no se omite ningún detalle pertinente.

El objetivo principal del análisis estructurado es organizar las tareas asociadas con la determinación de requerimientos para obtener la comprensión completa y exacta de una situación dada.

La palabra “estructurado” significa que el método intenta estructurar el proceso de determinación de los requerimientos comenzando con la documentación del sistema existente, intenta incluir todos los detalles relevantes, para que sea fácil verificar si se han omitido detalles, identificar los requerimientos.

Muchos confunden el análisis estructurado con el diagrama de flujo de datos que es solo una herramienta, aunque es quizá la herramienta esencial.

El análisis estructurado hace uso de las siguientes herramientas para responder las cuatro preguntas anteriormente planteadas:

1. Diagrama de flujo de datos:

Herramienta gráfica que se emplea para identificar y describir los componentes, procesos y datos de un sistema, junto con las relaciones entre estos ellos, el movimiento de los datos a través del sistema y lugares donde se almacenan dichos datos. Hay quienes dividen estos diagramas en lógicos y físicos.

2. Diccionario de datos:

Descripción de los datos y de dónde son usados en el sistema. Incluyen nombre, descripción, alias, formato de contenido, organización, donde son generados y por que procesos son usados.

3. Descripción de procesos y procedimientos:

Declaraciones formales que emplean técnicas y lenguajes que permiten a los analistas describir actividades importantes que forman parte del sistema. Describe jerarquías entre los módulos componentes y los datos que serán transmitidos entre ellos, el análisis de las transformaciones de entrada y salida de datos y el análisis de transacciones.

Herramientas para el desarrollo de sistemas

1. Para análisis

2. Para diseño

3. Para desarrollo

Preguntas de reflexión

• Cuál es el método de desarrollo correcto de un sistema ?

• Deben dos analistas desarrollar una lista idéntica de requerimientos cuando estudian en forma independiente la misma situación ?

• Para una situación dada, existe siempre un solo diseño correcto para el sistema ?

• Una vez que el analista de sistemas comprende los requerimientos de un sistema, tiene utilidad los diccionarios de datos ?

Bibliografía:

Análisis y diseño de sistemas de información

- James A. Senn - McGraw Hill

Introducción a la informática

- Jorge Rodríguez - Guía practica de Anaya Multimedia