Conceptos de Sistemas Computacionales

El mundo de la alta tecnología nunca hubiera existido de no ser por el desarrollo de la computadora. Toda la sociedad utiliza estas máquinas, en distintos tipos y tamaños. Son herramientas esenciales en todos los campos de investigación.

Una computadora se compone de dos partes fundamentales, cada una de las cuales no podría funcionar por sí sola sin ayuda de la otra. Estas son Hardware y Software.

Hardware

El hardware comprende todo aquel componente físico y tangible del equipo, es decir, la parte material de la computadora.

CPU

La Unidad Central de Proceso, como su nombre lo indica, es el lugar físico de la computadora en donde se ejecuta el procesamiento de los datos de entrada para ofrecer una salida a manera de información útil.

Esta unidad está conformada por 3 partes que son:

Unidad de Control: Determina el orden en que se realizarán las funciones internas de la computadora. Para ello cuenta con un contador que selecciona las instrucciones, un registro que guarda la instrucción actual, un codificador que interpreta la instrucción para ejecutarla, y un reloj que lleva la sincronía de los dispositivos de la computadora.

Unidad Aritmética Lógica (ALU): Es la parte de la computadora que ejecuta todo el cómputo aritmético, como la suma y multiplicación, y todas las operaciones de comparación. La ALU es un componente del CPU.

Unidad de Memoria Interna: Es el espacio dentro de CPU destinado al almacenamiento de información con la cual trabaja. Se divide en 2 tipos de almacenamiento:

Registros: Área de almacenamiento de datos dentro del CPU. Un procesador puede tener varios registros, y el tamaño de ellos también puede cambiar según el procesador. Esta variación ayuda a determinar el poder y la velocidad de un CPU. Cuando se dice que un procesador es de 32 bits, significa que en sus registros puede almacenar datos de 32 bits de longitud

Cache: Unidad de almacenamiento de datos de alta velocidad , incluida en la arquitectura del CPU. Generalmente se le denomina cache primario o de Nivel 1, ya que existe también cache de memoria principal, y cache de disco.

Dispositivos de Entrada y Salida

Los datos se originan en muchas partes y de muchas maneras. Antes de ser procesados y almacenados deben ser traducidos para que la computadora los pueda interpretar; para ello se necesitan dispositivos de entrada. Una vez procesados los datos deben ser traducidos de nuevo a una forma que pueda comprenderse por el usuario, por eso se necesitan dispositivos de salida. Estos dispositivos de entrada/salida también son llamados dispositivos periféricos y permiten comunicarse con la computadora.

Teclado: Es un dispositivo de entrada típico que dirige la introducción de datos mediante teclas. Posee un teclado alfanumérico denominado tablero de 10 teclas. Algunos teclados tienen también teclas de funciones especiales, que envían a la computadora instrucciones para que realice operaciones especificas que de otro modo requerirán el uso de varios golpes de tecla. El equipo standard es el teclado QWERTY que toma su nombre de las primeras letras que aparecen en la primera línea de las teclas alfanuméricas.

Mouse: Forma parte del equipo de las computadoras, debido a la tendencia de ambientes gráficos en el software de aplicación. Es un dispositivo pequeño que se conecta a la computadora por medio de un cable y cuando se mueve sobre el escritorio produce movimientos similares en el cursor de la pantalla. Este aditamento permite el desplazamiento en la pantalla y escoger opciones de menús principalmente.

Voz: Se pueden utilizar dispositivos para introducir datos con la voz, capaces de reconocer voces para la introducción de cantidades limitadas de cierto tipo de datos. A pesar de que las posibilidades se reducen con la interpretación de unas pocas palabras, la introducción de datos con la voz ya tiene algunas aplicaciones. Es un recurso valioso para quienes requieren tener las manos libres durante su sesión con la computadora.

Scanner: Los lectores ópticos como los scanners reciben un haz de luz proveniente de una imagen y miden la cantidad de luz reflejada para determinar el valor de la imagen. Pueden reconocer caracteres impresos, ciertos tipos de código y leer casi todo tipo de impresos, incluso un dibujo. Una aplicación fundamental del sensor óptico en las computadoras es la de leer material impreso del archivo de documentos de un procesador de textos.

Tablilla: Instrumento muy útil para la elaboración de dibujos. Por medio de una pluma y una tablilla sensible a presión que tiene las mismas coordenadas X-Y de la pantalla, se puede trazar cualquier objeto directamente en la pantalla de la computadora.

Monitor: Los resultados o salida se muestran por medio de caracteres alfanuméricos o en forma gráfica en el monitor de la computadora. La imagen de pantalla es temporal y por eso se conoce como copia transitoria. Las características que varían en los diferentes tipos de monitores son tres: tamaño de la imagen en pantalla, a color o monocromática y resolución o detalles de la imagen. Algunos monitores tienen mejor poder de resolución o calidad de salida. La resolución se refiere al numero de píxeles o puntos sobre la pantalla, y mientras más píxeles tenga la pantalla, la imagen se verá más clara tendiendo a parecer una fotografía.

Impresora: Las impresoras producen a la salida una copia permanente, ya que presentan la salida con caracteres inscritos en papel que permanecerá mientras dure el papel. En general se clasifican las impresoras como de caracteres o de pagina; también se les clasifica según su velocidad de impresión.

Plotter: Un graficador de pluma (Plotter) es un dispositivo que convierte gráficas, esquemas y dibujos de líneas generadas en la computadora en copias permanentes de alta precisión. El graficador de uso mas común en las computadoras tiene una o varias plumas que coordinan sus movimientos sobre el papel para producir la imagen. Se requieren varias plumas para cambiar la amplitud y color de las líneas.

Dispositivos de Almacenamiento Secundario

Las unidades de disco son dispositivos de almacenamiento secundario que confieren capacidad de procesamiento secuencial y aleatorio al sistema de computación. El procesamiento aleatorio permite el acceso directo a los datos y programas almacenados en el medio. Los discos se clasifican en tres tipos:

Disco duro: Disco magnético en el que se puede almacenar información computacional. El término se utiliza para distinguirlos de los suaves o flexibles. El disco duro almacena más información que el flexible. Un disco duro, por ejemplo puede guardar desde 10 megabytes hasta varios gigabytes, mientras que los flexibles tienen un almacenamiento máximo de 1.4 megabytes.

Un disco duro generalmente consiste de varios platos. Cada plato requiere dos cabezas de lectura/escritura, una para cada lado. Todas las cabezas de lectura/escritura están unidas a un brazo de acceso para que no se muevan independientemente. Cada plato tiene el mismo número de pistas, y la localización de una pista que atraviesa todos los platos se llama cilindro. Por ejemplo un disco duro de 84 megabytes para una pc puede tener 2 platos (cuatro lados), y 1053 cilindros.

En general, los discos duros son menos portátiles que los flexibles, aunque es posible comprar discos duros removibles. Hay dos tipos de discos duros removibles: paquetes de discos y cartuchos removibles.

Disco flexible: Disco magnético suave. Se le llama flexible porque su material lo permite (por lo menos los de 5 pulgadas 1/4). A diferencia de la mayoría de los discos duros, los discos flexibles (llamados floppies o diskettes) son portátiles, porque pueden removerse de la unidad de discos. Las unidades de discos se denominan unidades flexibles. Los discos flexibles son de acceso más lento que el de los discos duros, tienen menos capacidad, pero también son mucho más baratos, y principalmente, son portátiles. Existen principalmente 2 tamaños:

5 1/4 pulgadas: El tamaño común para PCs hechas antes de 1987. Este tipo de disco es generalmente capaz de almacenar entre 100K y 1.2MB (megabytes) de información. Los tamaños más comunes son de 360 K y 1.2 MB.

3.5 pulgadas: Estos discos no son literalmente flexibles, pues su estuche es de plástico rígido. A pesar de su tamaño pequeño, los "microfloppies" tienen mayor capacidad de almacenamiento que los otros (de 400 K hasta 1.4 MB). Los tamaños más comunes para PCs son 720K (doble densidad) y 1.44 (alta densidad).

Disco óptico: Medio de almacenamiento del cual se leen datos y sobre el cual se escribe con láser. Los discos ópticos pueden guardar mucha mas información (hasta 6 Gigabytes -6 billones de bytes) que los medios magnéticos, como discos duros y flexibles. Existen 3 tipos básicos diferentes de discos ópticos: CD-ROM: Como los CDs de audio, los CD-ROMs incluyen datos ya grabados en ellos. La información es permanente y puede leerse cualquier número de veces, pero los CD-ROMs no pueden ser modificados.

Además existen unidades de cinta magnética, y también son utilizadas como dispositivo de almacenamiento.

Las cintas magnéticas, consideradas también como de almacenamiento secundario, son utilizadas principalmente como medio de respaldo para discos duros. Estas tienen un medio de acceso únicamente secuencial, de ahí su conveniencia sólo para respaldos de discos duros.

Software

El software comprende todo aquello que no es tangible de la computadora. En realidad es el alma de la computadora, ya que es lo que le da vida al hardware que por sí solo no es mas que un conjunto de partes metálicas y circuitos. Un sistema de computación no hace nada hasta que no se le ordene algo. El medio de decirle a la computadora la forma de ejecutar ciertas operaciones es un programa que contiene las instrucciones necesarias puestas en un orden lógico y secuencial.

El Sistema Operativo

El Sistema Operativo proporciona el enlace entre el usuario y la computadora. Consta de un programa o colección de programas de apoyo que controlan todos los programas de la computadora. Controla también recursos como son: memoria, espacio en disco, impresoras, etc. Prepara a la computadora para aceptar instrucciones de otros paquetes del software, en particular cuando va a ejecutarse al mismo tiempo más de una tarea. Proporciona un ambiente de operación ordenado y consistente para los mecanismos de entrada/salida de la computadora. Proporciona el manejo de archivos a los datos que se almacenan en la computadora. Además se ocupa de cargar y ejecutar los programas del usuario.

Lenguajes

El medio para decirle a la computadora la forma de ejecutar ciertas operaciones es a través de un programa que contenga las instrucciones necesarias. Las instrucciones siguen una secuencia lógica y se elaboran mediante una programación. Los programadores utilizan distintas herramientas para crear los programas, estas herramientas se denominan lenguajes de programación y ayudan a comunicar las instrucciones a la computadora. Los lenguajes más comunes actualmente para programar son Basic, Pascal, lenguaje C, Cobol y Fortran. Estos lenguajes, denominados de alto nivel, permiten desarrollar programas de una manera relativamente sencilla y amigable. Existe un lenguaje que no es fácil ni amigable, pero que es el único que entiende directamente la computadora, este es el lenguaje maquina y todos los programas de los lenguajes de alto nivel deben de ser traducidos por la computadora a lenguaje maquina para poder ser ejecutados.

Cuadro Resumen con el Lenguaje de la Computadora

Aplicaciones

A esta categoría del Software se enfocan aquellos programas que han sido creados en algún lenguaje de alto nivel o paquete para resolver alguna necesidad en particular. Pueden resolver un problema de forma muy específica o de forma mas general, todo depende del objetivo con que sea creada la aplicación y los alcances que tendrá. Dentro del rango de las aplicaciones están el software de productividad y los servicios de información. El software de productividad más común es:

Procesador de Textos: Es un programa que sirve para introducir textos a la computadora, almacenarlo en la memoria magnética, manipularlo para obtener el resultado deseado y producir una copia permanente en papel. Muchas de sus aplicaciones involucran la comunicación escrita: cartas, informes, memoranda, etc. Como ejemplos de procesadores de texto, se pueden mencionar: Word for Windows, Word Perfect, Ami Pro, etc.

Hojas de Cálculo: Una aplicación muy generalizada de la computadora es la Hoja Electrónica de Cálculo, que es una estructura tabular en una hoja electrónica de renglones y columnas. En lugar de distribuir a mano los datos en los renglones y columnas de una hoja de papel, el usuario almacena la información en una hoja electrónica que puede contener miles de datos. Es claro que no aparecen en la pantalla todos los datos introducidos en una hoja de tales dimensiones, así que se muestran por partes o ventanas de la hoja total. El usuario tiene acceso a la pantalla en una o varias ventanas cada vez. Ejemplos: Excel, Lotus 1-2-3.

Paquetes Graficadores: Este tipo de software sirve para construir una gran variedad de gráficas según al información almacenada en una base de datos o en una hoja electrónica. Las gráficas se pueden mostrar en forma de barras, sectores o líneas.

Por otro lado, existen también paquetes graficadores que además de permitir graficadores de tablas de valores, ofrecen la ventaja de graficar cualquier cosa, con trazos rectos, oblicuos o curvos, con diferentes intensidades o tipos de línea. Proporcionan además texturas de forma automática, acabados, sombreados, colores y muchas otras ventajas que han logrado que los diseñadores, arquitectos e ingenieros encuentren en los paquetes graficadores una herramienta útil y versátil para realizar sus proyectos de forma ágil, rápida y profesional. Algunos ejemplos de paquetes graficadores son: Autocad, Corel Draw, Paintbrush, Storyboard.

Manejador de Bases de Datos: Al software orientado al manejo de grandes cantidades de datos se le denomina Manejador de Bases de Datos. Permite al usuario crear, conservar una base de datos y obtener información de ella. Una base de datos es un archivo estructurado de forma que se puedan almacenar datos ordenadamente. Con este software el usuario identifica primero los datos y después diseña un formato de pantalla para la introducción interactiva y la revisión de los mismos. Una vez que el formato se integre a la Base de Datos se pueden mostrar, cambiar o borrar registros. Se puede recuperar y hacer un resumen de los datos con base en ciertos criterios. También se pueden seleccionar una gran variedad de formatos para mostrar la información en pantalla y provee la capacidad extraordinaria para desarrollar reportes impresos fácilmente con los datos guardados en la base de datos. Las bases de datos más utilizadas son: dBase, Clipper, Foxpro.

Comunicaciones: Con el software de comunicaciones se transforma una microcomputadora en una terminal inteligente con pantalla de video. Una terminal es un monitor parecido a una televisión con un teclado que le confiere la posibilidad de comunicación a distancia con una computadora. No obstante, puede hacer mas de lo que hace una terminal, ya que no solo puede recibir y transmitir datos a una computadora distante, sino que también puede procesarlos y almacenarlos.

Procesador de Ideas: Un procesador de ideas es un instrumento de productividad que ayuda a organizar pensamientos e ideas. Este software se puede usar como auxiliar en la lluvia de ideas, para bosquejar actividades en proyecto, perfeccionar discursos y presentaciones, recuperar notas para reuniones y seminarios e innumerables usos más. El procesador de ideas permite trabajar una sola idea dentro de una jerarquía de otras, de modo que pueda organizar y reorganizar las ideas con facilidad. Cuando se utiliza un procesador de ideas se puede concentrar la atención en el razonamiento y dejar que la computadora ayude en la tarea de tomar nota de las ideas.

Definicion de sistema de informacion

 

En las últimas décadas, se han producido grandes cambios en el entorno de las empresas y las organizaciones, como consecuencia de los avances producidos por las nuevas tecnologías de la producción, de la información y de las comunicaciones. En este nuevo entorno, tan complejo y cambiante, para poder tomar decisiones de una manera eficaz, es necesario disponer, en todo momento y de una forma rápida de información suficiente, actualizada y oportuna. Esto sólo es posible, hoy en día, utilizando los equipo computacional y el software adecuado, además de contar con los nuevos medios de información.