Introducción a los programas de computadora

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Introducción a los programas de computadora por Mind Map: Introducción a los programas de computadora

1. La computadora

1.1. Es una máquina de funcionamiento electrónico, capaz de procesar datos a gran velocidad y en grandes cantidades, convirtiéndolos en información útil que luego será representada en términos convenientes (analizables, comprensibles) por un operador o usuario humano.

1.2. Todo computador se compone de una vasta cantidad de elementos, agrupables en dos grandes categorías: hardware y software.

1.3. Software. Esta es la parte intangible, digital, del computador, en donde se dan todas las operaciones de tipo conceptual o abstracto. El software está compuesto por los programas, tanto los de base (SO) como las aplicaciones posteriormente instaladas. Equivaldría al “espíritu” del aparato.

1.4. Hardware. Se trata de la parte física del computador, es decir, sus componentes físicos electrónicos, destinados a diversas funciones, desde la gestión de la información hasta la alimentación eléctrica y los cálculos de base. Equivaldría al “cuerpo” del aparato

2. Proceso. Se trata de la operación lógica formal que el algoritmo emprenderá con lo recibido del input.

2.1. Partes de un algoritmo

2.2. Output o salida. Los resultados obtenidos del proceso sobre el input, una vez terminada la ejecución del algoritmo.

2.2.1. Input o entrada. El ingreso de los datos que el algoritmo necesita para operar.

3. Quinta generación (5GL) Imitación de la mente humana La quinta generación de lenguajes de programación es utilizada para redes neuronales. Una red neuronal es una forma de inteligencia artificial que trata de imitar la mente humana

3.1. Cuarta generación (4GL) Lenguajes Declarativos: SQL Generadores de aplicaciones, Herramientas CASE Programación Visual: Visual Basic, Visual C Lenguajes Orientados a Objeto C++, Java, Eiffel La cuarta generación de lenguajes de programación avanza en la sintaxis utilizada. Lenguajes 4GL se utilizan típicamente para acceder a bases de datos.

3.1.1. Generación de los lenguaje de programación

3.1.2. Tercera Generación – 3GL: Lenguajes estructurados: Algol, Pascal, C, ADA. Lenguajes Específicos: Lisp, Prolog, Smalltalk La tercera generación de lenguajes de programación se conoce como lenguajes de alto nivel. Un lenguaje de alto nivel tiene una gramática y sintaxis similar a las palabras en una oración. Un compilador se encarga de traducir el lenguaje de alto nivel a lenguaje ensamblador o código máquina. Todos los lenguajes de programación de software necesitan ser traducidos a código de máquina para una computadora para utilizar las instrucciones que contienen

3.1.2.1. Segunda Generación – 2GL: Primeros lenguajes de alto nivel, no estructurados – Fortran, Cobol, Basic La segunda generación de lenguajes de programación consistía se identificaron como lenguajes ensambladores. Un lenguaje ensamblador convierte las secuencias de 0s y 1s a un lenguaje entendido por los seres humanos, como «añadir», “sumar”, etc. El código escrito en un lenguaje ensamblador se convierte en lenguaje de máquina (1GL).

3.1.2.1.1. Primera Generación – 1GL: Código máquina y Ensambladores La primera generación de lenguajes de programación consistía enteramente de una secuencia de 0s y 1s que los controles de la computadora interpreta como instrucciones, eléctricamente. Representan los primeros lenguajes de programación que la computadora podía entender, son conocidos como lenguaje máquina.

4. Lenguaje de programación

5. Un lenguaje de programación es una notación para escribir programas, a través de los cuales podemos comunicarnos con el hardware y dar así las ordenes adecuadas para la realización de un determinado proceso. Un lenguaje esta definido por una gramática o conjunto de reglas que se aplican a un alfabeto constituido por el conjunto de símbolos utilizados. Los distintos niveles de programación existentes nos permiten acceder al hardware, de tal forma que según utilicemos un nivel u otro, así tendremos que utilizar un determinado lenguaje ligado a sus correspondientes traductores.

6. Los programas

7. Los algoritmos

8. Distintos tipos de ordenadores según su funcionalidad.

8.1. Supercomputadoras

8.1.1. Las computadoras más potentes del mundo, las que pueden procesar las mayores cantidades de información y resuelven las operaciones más complicadas son las supercomputadoras. En realidad, las supercomputadoras son un conjunto de ordenadores muy poderosos conectados entre sí para aumentar su capacidad de forma exponencial. La supercomputadora más potente del mundo se encuentra en la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa de China. Se llama Tianhe-2 y tiene un rendimiento promedio de 33.48 petaFLOPS. Como dato informativo, cada petaflop significa que la computadora es capaz de realizar más de mil billones operaciones por segundo.

8.2. Computadoras personales

8.2.1. La cara más vista de la computación son las computadoras personales, que tienen sus orígenes en los equipos construidos desde 1970 y que en un principio se llamaron microcomputadoras. Se caracterizan por tener un microprocesador y están diseñadas para cumplir las tareas más comunes de la informática actual, como la navegación web, la productividad y el entretenimiento.

8.3. Mainframes

8.3.1. También conocidos como macrocomputadoras o computadoras centrales, son capaces de procesar millones de aplicaciones a la vez. Por eso, son utilizadas principalmente por entidades gubernamentales y empresas que manejan grandes cantidades de información, operaciones bancarias o bases de datos.

8.4. Computadoras híbridas

8.4.1. Surgidas a partir del 2012, las computadoras híbridas son una mezcla entre una laptop y una tableta. Pensadas principalmente como una tableta evolucionada para ofrecer más opciones de productividad, las computadoras híbridas tienen mucho potencial en el futuro de la computación.

8.5. Computadoras portátiles

8.5.1. La primera computadora portátil como tal fue creada por Epson en 1981 y en su momento fue considerada como la “cuarta revolución de la computación personal” por la revista BusinessWeek. Después del lanzamiento de Windows 95, las computadoras portátiles se popularizaron, y son en la actualidad las computadoras personales más vendidas. El término laptop viene del inglés lap –regazo- y top –encima-, mientras que se les llama también notebooks por su similitud con los cuadernos. Tienen pantalla, teclado, touchpad, procesador, discos duros, memorias y batería.

8.6. Computadoras de escritorio

8.6.1. onformadas típicamente por un monitor, un CPU, un teclado y un mouse, además de aparatos accesorios como cámaras web o bocinas. En la actualidad, sin embargo, existen computadoras de escritorio que embuten todas estas partes en una sola pantalla, como las iMac, equipos todo-en-uno.

8.7. Tablets

8.7.1. . Las tablets o tabletas son computadoras muy portátiles destinadas a tareas de entretenimiento, web y productividad. Su principal característica es su pantalla táctil, que elimina el teclado y mouse para interactuar con sus contenidos y los reemplaza por gestos con los dedos. Las tabletas como computadoras personales han reemplazado en muchos usuarios las funciones las netbooks o laptops, si bien este tipo de equipos son utilizados para tareas más exigentes.

8.8. Netbooks

8.8.1. Las netbooks son las computadoras personales más básicas que existen. Son laptops con pantallas de 10 pulgadas en promedio, pero con menor potencia y capacidad que las computadoras portátiles más grandes. Están diseñadas principalmente para acceder a Internet y hacer tareas de productividad simples. Este tipo de computadoras prescinden de los lectores de CD o DVD, característica que no obstante está siendo imitada por las laptops de mayor tamaño. Las netbooks son también las computadoras personales más baratas, lo que contribuyó a su éxito en ventas.

9. Organización fisica de una computadora

9.1. Dispositiva de entrada /salida (e/s)

9.1.1. Dispositivo de salida, guardase en un almacenamiento secundario o enviarse a otra computadora conectado con un ella red. Los dispositivos de entrada son aquellos dispositivos externos de hardware que tienen componentes situados fuera de la computadora, a la que puede dar información e/o instrucciones.

9.2. La memoria principal

9.2.1. La memoria principal es una de las unidades fundamentales de la arquitectura Von Neumann. En ella se almacenan datos e instrucciones con los que las unidades de proceso pueden realizar operaciones.

9.3. Unidad de medida de memoria

9.3.1. La memoria principales es uno de los componentes mas importantes de una computadora y sirve para almacenamiento de información (datos y programas ).existe dos tipo de memoria de almacenamiento: almacenamiento principal (memoria principal o memoria central)y almacenamiento secundario o almacenamiento masivo(disco ,cintas, etcétera).

10. Un programa es un conjunto de pasos lógicos escritos en un lenguaje de programación que nos permite realizar una tarea específica. El programa suele contar con una interfaz de usuario, es decir, un medio visual mediante el cual interactuamos con la aplicación. Algunos ejemplos son la calculadora, el navegador de Internet, un teclado en pantalla para el celular, etc.

11. Tipos de programas informáticos

12. Software del sistema. Aquellos programas básicos que permiten el uso del computador, vinculando al usuario con los distintos aspectos de hardware y/o redes del sistema, así como con las aplicaciones instaladas en el mismo. Este tipo de programas dan soporte a las aplicaciones y en muchos casos vienen ya instalados e incluso empotrados en el computador. Por ejemplo: controladores de hardware, Sistemas Operativos, líneas de comandos, etc.

13. Software de aplicación. Toda la diversidad de programas secundarios que podemos descargar o instalar en nuestro computador y que permiten llevar a cabo numerosas funciones: procesadores de texto, hojas de cálculo, exploradores Web, videojuegos, software de telecomunicaciones, reproductores multimedia, etc

14. Un algoritmo es una secuencia de instrucciones secuenciales, gracias al cual pueden llevarse a cabo ciertos procesos y darse respuesta a determinadas necesidades o decisiones. Se trata de conjuntos ordenados y finitos de pasos, que nos permiten resolver un problema o tomar una decisión.

15. Los primeros lenguajes de programación surgieron de la idea de Charles Babagge, la cual se le ocurrió a este hombre a mediados del siglo XIX. Era un profesor matemático de la universidad de Cambridge e inventor ingles, que la principio del siglo XIX predijo muchas de las teorías en que se basan los actuales ordenadores. Consistía en lo que él denominaba la maquina analítica, pero quepor motivos técnicos no pudo construirse hasta mediados del siglo XX. Con él colaboro Ada Lovedby, la cual es considerada como laprimera programadora de la historia, pues realizo programas para aquélla supuesta maquina de Babagge, en tarjetas perforadas.Como la maquina no llego nunca a construirse, los programas de Ada, lógicamente, tampoco llegaron a ejecutarse, pero si suponen un punto de partida de la programación, sobre todo si observamos que en cuanto se empezó a programar, los programadores utilizaron las técnicas diseñadas por Charles Babagge, y Ada, que consistían entre otras, en la programación mediante tarjetas perforadas. A pesar de ello, Ada ha permanecido como la primera programadora de la historia. Se dice por tanto que estos dos genios de antaño, se adelantaron un siglo a su época, lo cual describe la inteligencia de la que se hallaban dotados.En 1823 el gobierno Británico lo apoyo para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas. Pero Babagge se dedico al proyecto de la máquina analítica, abandonando la maquina de diferencias, que se pudiera programar con tarjetas perforadas, gracias a la creación de Charles Jacquard (francés). Este hombre era un fabricante de tejidos y había creado un telar que podía reproducir automáticamente patrones de tejidos, leyendo la información codificada en patrones de agujeros perforados en tarjetas de papel rígido. Entonces Babagge intento crear la máquina que se pudiera programar con tarjetas perforadas para efectuar cualquier cálculo con una precisión de 20 dígitos. Pero la tecnología de la época no bastaba para hacer realidad sus ideas. Si bien las ideas de Babagge no llegaron a materializarse de forma definitiva, su contribución es decisiva, ya que los ordenadores actuales responden a un esquema análogo al de la máquina analítica. En su diseño, la máquina constaba de cinco unidades básicas: 1) Unidad de entrada, para introducir datos e instrucciones; 2) Memoria, donde se almacenaban datos y resultados intermedios; 3) Unidad de control, para regular la secuencia de ejecución de las operaciones; 4) Unidad Aritmético-Lógica, que efectúa las operaciones; 5) Unidad de salida, encargada de comunicar al exterior los resultados. Charles Babbage, conocido como el "padre de la informática" no pudo completar en aquella época la construcción del computador que había soñado, dado que faltaba algo fundamental: la electrónica. El camino señalado de Babbage, no fue nunca abandonado y siguiéndolo,se construyeron los primeros computadores.Cuando surgió el primer ordenador, el famoso ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator), su programación se basaba en componentes físicos, o sea, que se programaba, cambiando directamente el Hardware de la maquina, exactamente lo que sé hacia era cambiar cables de sitio para conseguir así la programación de la maquina. La entrada y salida de datos se realizaba mediante tarjetas perforadas

16. Historia

17. Tipos de algoritmos

18. Algoritmos no computacionales. Aquellos que no requieren de los procesos de un computador para resolverse, o cuyos pasos son exclusivos para la resolución por parte de un ser humano.

18.1. Algoritmos cualitativos. Se trata de un algoritmo en cuya resolución no intervienen cálculos numéricos, sino secuencias lógicas y/o formales.

18.1.1. Algoritmos computacionales. Un algoritmo cuya resolución depende del cálculo, y que puede ser desarrollado por una calculadora o computadora sin dificultades.

18.1.1.1. Algoritmos cuantitativos. Todo lo contrario, es un algoritmo que depende de cálculos matemáticos para dar con su resolución

19. Vinculo entre el algoritmo y programas

19.1. Un programa puede implementar uno o varios algoritmos, o puede ser tan simple que la idea de algoritmo es poco aplicable. La tarea de un programador suele empezar diseñando algoritmos para resolver los problemas planteados y luego implementarlos e incluirlos en un programa. Cuando hablamos de programa siempre existe la idea de que será ejecutado por una computadora mientras que un algoritmo podría ser ejecutado por una persona. Un programa está escrito en lenguaje máquina o por lo menos en un lenguaje que pueda ser compilado o interpretado por algún tipo de máquina (a veces una máquina virtual).

20. Grupo 4