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• Osvaldo Morales Abarca

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ENSAYO INTRODUCCION DE LA COMPUTACION

INSTITUTO TECNOLÓGICO Superior de Apatzingán

TÍTULO DEL TRABAJO: ENSAYO DE LA INTRODUCCION A LA COMPUTACION

MATERIA: SOFTWARE PARA INGENIERÍA CIVIL

DOCENTE: ING. KARINA VALENCIA CÁRDENAS

ALUMNO: RIVERA OSEGUERA VÍCTOR MANUEL

CARRERA: INGENIERÍA CIVIL

SEMESTRE: PRIMERO

TURNO: MATUTINO

17/09/2017

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INTRODUCCIÓN En el presente trabajo hablaremos de la computación desde el principio hasta la actualidad todo comienza en los años 500 a. c. Cuando se creó el Abaco fue el primer instrumentó mecánico de contabilidad de la historia. El Abaco es un dispositivo sencillo: una serie de cuentas ensartadas en varillas que a su vez están montadas en un marco rectangular. Al desplazar las cuentas sobre varillas, sus posiciones representan valores almacenados. Después depara que inventaron el Abaco se fue generando ideas con el paso del tiempo para llevar acabo lo que hoy conocemos como computadora, a medida del también se fue desarrollando lo que conocemos como software y hardware. La siguiente computadora que fue creada la Pascalina sólo realizaba sumas y restas. A pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europa debido a sus logros, la Pascalina resultó un fracaso financiero, pues resultaba más costosa que la labor humana para los cálculos aritméticos. En los años de 1950 en adelante se fue conformando la computadora para llevar acabo lo que hoy conocemos. LA PRIMERA GENERACION (1951-1958) Las computadoras de la primera generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores introducían los datos y los programas en un código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos. Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de computadoras de la primera generación formando una compañía privada y construyendo UNIVAC, que el Comité del Censo estadounidense utilizó para evaluar el de 1950. SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964) Las computadoras de la segunda generación utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales se almacenaban datos e instrucciones. SOFTWARE PARA INGENIERIA CIVIL UNIDAD

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Los programas de computadoras también mejoraron. El COBOL, desarrollado durante la generación anterior, estaba ya disponible comercialmente. Los programas escritos para una computadora podían transferirse a otra con un mínimo esfuerzo. El escribir un programa ya no requería entender plenamente el hardware de la computación. Las computadoras de la segunda generación eran sustancialmente más pequeñas y rápidas que las de bulbos, y se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas para reserva en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones para uso general. TERCERA GENERACIÓN (1964-1971) Las computadoras de la tercera generación nacieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio), en los cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras se hicieron nuevamente más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes. Antes del advenimiento de los circuitos integrados, las computadoras estaban diseñadas para aplicaciones matemáticas o de negocios, pero no para las dos cosas. Los circuitos integrados permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de los programas y estandarizar sus modelos. La IBM 360, una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados, podía realizar tantos análisis numéricos como administración o procesamiento de archivos. Los clientes podían escalar sus sistemas 360 a modelos IBM de mayor tamaño y podían todavía ejecutar sus programas actuales. Las computadoras trabajaban a tal velocidad que proporcionaban la capacidad de ejecutar más de un programa de manera simultánea (multiprogramación). Por ejemplo, la computadora podía estar calculando la nómina y aceptando pedidos al mismo tiempo. CUARTA GENERACIÓN (1971-1981) Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos por las de chips de silicio y la colocación de muchos más componentes en un chip, producto del micro miniaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC). El primer PC, de IBM, es de 1981. Antes, ya se habían

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presentado otros dos ordenadores personales: el Apple-II y el Altair 8800. Hoy en día, las tecnologías LSI (Integración a gran escala) y VLSI (integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un chip. Usando VLSI, un fabricante puede hacer que una computadora pequeña rivalice con una computadora de la primera generación que ocupara un cuarto completo. QUINTA GENERACIÓN (1982-1989) Cada vez se hace más difícil la identificación de las generaciones de computadoras, porque los grandes avances y nuevos descubrimientos ya no nos sorprenden como sucedió a mediados del siglo XX. Hay quienes consideran que la cuarta y quinta generación han terminado, y las ubican entre los años 1971-1984 la cuarta, y entre 1984-1990 la quinta. Ellos consideran que la sexta generación está en desarrollo desde 1990 hasta la fecha. Siguiendo la pista a los acontecimientos tecnológicos en materia de computación e informática, podemos puntualizar algunas fechas y características de lo que podría ser la quinta generación de computadoras. Con base en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de microelectrónica y computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE, inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del caos, algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc., a de la década de los años ochenta se establecieron las bases de lo que se puede conocer como quinta generación de computadoras. SEXTA GENERACIÓN (1990-HASTA LA FECHA) En esta sexta generación de computadoras los ordenadores cuentan con arquitecturas paralelas que agilizan sus operaciones y facilitan el almacenamiento de información. La sexta generación de computadoras cuenta con invenciones que han revolucionado por completo el mercado de la tecnología informática. En la actualidad los sistemas informáticos utilizan satélites, fibra óptica e inteligencia artificial, facilitando y permitiendo un amplio desarrollo en este campo. La sexta generación de computadoras podría denominarse como la era de las computadoras basadas en redes neuronales artificiales o “cerebros artificiales”. Son computadoras que utilizan superconductores como materia prima para sus procesadores, lo cual les permite no

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derrochar electricidad en calor debido a su nula resistencia, ganando performance y economizando energía. La ganancia de performance es, aproximadamente, 30 veces la de un procesador de la misma frecuencia que utiliza metales comunes para su funcionamiento. Todos los proyectos de esta sexta generación de computadoras aún están en desarrollo, y la única noticia que ha trascendido ha sido el uso de procesadores en paralelo, es decir, la división de tareas en múltiples unidades de procesamiento operando de manera simultánea. Además, se han incorporado chips de procesadores especializados en las tareas de video y sonido. Algunas características de la sexta generación de computadoras: • Las Computadoras Portátiles (Laptops) • Las Computadoras de Bolsillo (PDAs) • Los Dispositivos Multimedia • Los Dispositivos Móviles Inalámbricos (SPOT, UPnP, Smartphone, etc.) • El Reconocimiento de voz y escritura • Las Computadoras Ópticas (luz, sin calor, rápidas) • Las Computadoras Cuánticas (electrones, moléculas, bits, súper rápidas) • La Mensajería y el Comercio Electrónico • La Realidad Virtual • Las Redes Inalámbricas (WinFax, WiFi, Bluetooth) • El Súper Computo (Procesadores Paralelos Masivos) • Las Memorias Compactas (Discos Duros externos USB, Smart Medía, PCMCIA)

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Desarrollo ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA La arquitectura de ordenadores es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadoras. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria. También suele definirse como la forma de interconectar componentes de hardware, para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo. La computadora recibe y envía la información a través de los periféricos, por medio de los canales. La CPU es la encargada de procesar la información que le llega a la computadora. El intercambio de información se tiene que hacer con los periféricos y la CPU. Puede considerarse que todas aquellas unidades de un sistema, exceptuando la CPU, se denomina periférico, por lo que la computadora tiene dos partes bien definidas, que son: 1. la CPU (encargada de ejecutar programas y que también se considera compuesta por la memoria principal, la unidad aritmético lógica y la unidad de control), 2. los periféricos (que pueden ser de entrada, salida, entrada/salida, almacenamiento y comunicaciones). Las arquitecturas y los conjuntos de instrucciones se pueden clasificar considerando los siguientes aspectos: 

Almacenamiento de operándose en la CPU: dónde se ubican los operadores aparte de la sustractora informativa (SI).



Cantidad de operando explícitos por instrucción: cuántos operados se expresan en forma explícita en una instrucción típica. Normalmente son 0, 1, 2 y 3.

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Posición del operando: ¿cualquier operando puede estar en memoria, o deben estar algunos o todos en los registros internos de la CPU? Cómo se especifica la dirección de memoria (modos de direccionamiento disponibles).



Operaciones: qué operaciones están disponibles en el conjunto de instrucciones.



Tipo y tamaño de operados y cómo se especifican.

Son las encargadas de procesar la lógica de las instrucciones del sistema. Existen siete tipos básicos diferentes: 

NOT: es la negación de la entrada. Funciona con una sola entrada y una sola salida.



AND: es la multiplicación binaria de dos entradas y da una sola salida.



OR: es la suma binaria de dos entradas y da como salida la suma propia o el bit carry de ser necesario.



XOR: es la suma binaria de dos entradas y da el resultado como salida, sin incluir el bit carry.



NAND: es la negación de AND. Da una única salida.



NOR: es la negación de OR. Da una única salida.



XNOR: es la negación de XOR. Da una única salida.

La diferencia básica está en el almacenamiento interno de la CPU. Las principales alternativas son: 

Acumulador.



Conjunto de registros.



Memoria.

Pero antes hay que tomar en cuenta que las informaciones procesadas son de suma importancia. Características

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En una arquitectura de acumulador, un operando está implícitamente en el acumulador siempre leyendo e ingresando datos (por ejemplo, una calculadora estándar).



En la arquitectura de pila no es necesario nombrar a los operados ya que estos se encuentran en el tope de la pila (por ejemplo, calculadora de pila HP).



La arquitectura de registros tiene sólo operados explícitos (es aquel que se nombra) en registros o memoria.

Ventajas de las arquitecturas 





Pila: o

Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca inversa).

o

Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código.

Acumulador: o

Instrucciones cortas.

o

Minimiza estados internos de la máquina (unidad de control sencilla).

Registro: o

Modelo más general para el código de instrucciones parecidas.

o

Automatiza generación de código y la reutilización de operados.

o

Reduce el tráfico a memoria.

o

Una computadora tiene 32 registros, como estándar.

o

El acceso a los datos es más rápido y veloz.

Desventajas de las arquitecturas 

Pila: o

A una pila no se puede acceder aleatoriamente.

o

Esta limitación hace difícil generar código eficiente.

o

También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad mk.

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Acumulador: o

Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.



Registro: o

Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a instrucciones más largas.

SOFTWARE Si bien esta distinción es, en cierto modo, arbitraria, y a veces confusa, a los fines prácticos se puede clasificar al software en tres tipos: 

Software de sistema: Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario y al programador de los detalles del sistema informático en particular que se use, aislándolo especialmente del procesamiento referido a las características internas de: memoria, discos, puertos y dispositivos de comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etc. El software de sistema le procura al usuario y programador adecuado de interfaces de alto nivel, controladores, herramientas y utilidades de apoyo que permiten el mantenimiento del sistema global. Incluye entre otros:



o

Sistemas operativos

o

Controladores de dispositivos

o

Herramientas de diagnóstico

o

Herramientas de corrección y optimización

o

Servidores

o

Utilidades

Software de programación: Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas de informática, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica. Incluyen en forma básica: o

Editores de texto

o

Compiladores

o

Intérpretes

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Enlazadores

o

Depuradores

o

Entornos de desarrollo integrados (IDE): Agrupan las anteriores herramientas, usualmente en un entorno visual, de forma tal que el programador no necesite introducir múltiples comandos para compilar, interpretar, depurar, etc. Habitualmente cuentan con una avanzada interfaz gráfica de usuario (GUI).



Software de aplicación: Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido, con especial énfasis en los negocios. Incluye entre muchos otros: o

Aplicaciones para Control de sistemas y automatización industrial

o

Aplicaciones ofimáticas

o

Software educativo

o

Software empresarial

o

Bases de datos

o

Telecomunicaciones (por ejemplo Internet y toda su estructura lógica)

o

Videojuegos

o

Software médico

o

Software de cálculo numérico y simbólico.

o

Software de diseño asistido (CAD)

o

Software de control numérico (CAM)

HARTWARE Una de las formas de clasificar el hardware es en dos categorías: por un lado, el hardware principal, que abarca el conjunto de componentes indispensables necesarios para otorgar la funcionalidad mínima a una computadora; y por otro lado, el hardware complementario, que, como su nombre indica, es el utilizado para realizar funciones específicas (más allá de las básicas), no estrictamente necesarias para el funcionamiento de la computadora. Necesita un medio de entrada de datos, la unidad central de procesamiento, la memoria RAM, un medio de salida de datos y un medio de almacenamiento constituyen el hardware básico. SOFTWARE PARA INGENIERIA CIVIL UNIDAD

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Los medios de entrada y salida de datos estrictamente indispensables dependen de la aplicación: desde el punto de vista de un usuario común, se debería disponer, al menos, de un teclado y un monitor para entrada y salida de información, respectivamente; pero ello no implica que no pueda haber una computadora (por ejemplo controlando un proceso) en la que no sea necesario teclado ni monitor; bien puede ingresar información y sacar sus datos procesados, por ejemplo, a través de una placa de adquisición/salida de datos. Las computadoras son aparatos electrónicos capaces de interpretar y ejecutar instrucciones programadas y almacenadas en su memoria; consisten básicamente en operaciones aritmético-lógicas y de entrada/salida. Se reciben las entradas (datos), se las procesa y almacena (procesamiento), y finalmente se producen las salidas (resultados del procesamiento). Por ende todo sistema informático tiene, al menos, componentes y dispositivos hardware dedicados a alguna de las funciones antedichas; a saber: 1. Procesamiento: unidad central de procesamiento 2. Almacenamiento: Memorias 3. Entrada: Periféricos de entrada (E) 4. Salida: Periféricos de salida (S) 5. Entrada/Salida: Periféricos mixtos (E/S) Desde un punto de vista básico y general, un dispositivo de entrada es el que provee el medio para permitir el ingreso de información, datos y programas (lectura); un dispositivo de salida brinda el medio para registrar la información y datos de salida (escritura); la memoria otorga la capacidad de almacenamiento, temporal o permanente (almacenamiento); y la CPU provee la capacidad de cálculo y procesamiento de la información ingresada (transformación). Un periférico mixto es aquel que puede cumplir funciones tanto de entrada como de salida; el ejemplo más típico es el disco rígido (ya que en él se lee y se graba información y datos). Gabinete equivale a torre, es la carcasa externa. Fuente de poder o de alimentación, es por donde recibe la corriente eléctrica el ordenador. SOFTWARE PARA INGENIERIA CIVIL UNIDAD

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Tarjeta Madre o placa base, es la que recibe el voltaje que le envía la fuente de alimentación y la distribuye entre los distintos dispositivos conectados. Procesador, es la parte más importante del ordenador por ser su cerebro y, entre otras cosas, el que dirige todas las operaciones aritméticas y lógicas, también se le conoce como CPU, generalmente hay que enfriarlo (cooler o disipador de calor más ventilador) debido a las temperaturas que puede alcanzar. Memoria RAM, se encarga de almacenar la información que necesita el procesador para poder gobernar los distintos dispositivos del ordenador. Tarjetas de audio y video, (gráfica) para el funcionamiento multimedia de sonido y video. Disco Duro o HDD, donde se almacena la información de forma que pueda ser utilizada posteriormente o, si se da el caso, eliminada. CD/DVD o Unidad Óptica, el mismo uso que el HDD pero con dispositivos extraíbles al igual que el DISKETTE o el PEN DRIVE (también llamado lápiz de memoria).

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CONCLUSIÓN En este trabajo habla acerca de la computación como fue evolucionando desde el principio hasta la actualidad que todos conocemos, la computadora fue evolucionando desde el Abaco hasta la tecnología que en hoy conocemos. Hay muchos tipos de tecnología los cuales en estos tiempos hay en casi cualquier lugar del mundo. La tecnología puede ser una ventaja o una desventaja porque actualmente la gente está acostumbrada a la tecnología y hace unas décadas no avía la tecnología que hay horita. La tecnología está en casi todas las cosas que conocemos como son: Las casas con computadoras para asegurar un hogar. Los autos con computadoras para que se conduzcan solos. Los teléfonos celulares con los cuales puedes hacer muchas funciones que pueden hacer varios aparatos electrónicos. La tecnología va seguir evolucionando para los años y décadas que vienen, en este siglo XXI estamos en la era de la tecnología.

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BIBLIOGRAFÍA

https://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_de_computadoras https://es.wikipedia.org/wiki/Hardware https://es.wikipedia.org/wiki/Software https://es.wikipedia.org/wiki/Generaciones_de_computadoras http://www.cad.com.mx/generaciones_de_las_computadoras.htm

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