Aplicaciones computacionales

Este es un mapa conceptual con temas relacionados a la historia de informática, la programación y los algoritmos.

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1. Historia de la informática

1.1. necesidad de medios para efectuar cálculos y procesar información, y con el tiempo a incrementado su complejidad.

1.1.1. se inicio con instrumentos aritméticos como el ábaco, llevando a la creación de herramientas mas complejas como las calculadoras o los ordenadores.

1.1.2. su origen se remonta al año 1896 cuando se fundo la empresa que daría Lugar al IBM por Hellman Hollerith

1.1.3. La primera herramienta que servia para contar y representar las cantidades contadas fueron los dedos dando origen al sistema decimal de numeración.

1.1.4. 500 años a.n.e., surgió el ábaco inventado y reinventado por culturas distintas en el espacio y en el tiempo, como los aztecas y los sumerios

1.1.5. En 1872 el estadounidense Frank Baldwin construyó una calculadora a la que años más tarde le añadió la denominada rueda Odhner. Esta fue la antecesora de la clásica calculadora de sobremesa, con manecilla lateral, difundida universalmente desde 1910 y que todavía se encuentra en rastros, fabricadas por la empresa Monroe. De ella deriva la popular caja registradora inventada en 1879 por James Ritty.

1.2. Calculo matemático

1.2.1. En 1812 se concibió la maquina de diferencias por Charles Babbage. la cual se trataba de una máquina que calculaba el valor numérico de una función polinomio sobre una progresión aritmética.

1.2.2. En 1832 Babbage desarrollo el proyecto de un ordenador mecánico de propósito general, que podía realizar cualquier calculo mediante un programa adecuado.

1.2.3. SE crearon los primeros ordenadores basándose en los trabajos de Babbage y de Torres Quevedo mediante la necesidad que surgió por estos en la Segunda Guerra Mundial.

1.3. Generaciones de ordenadores

1.3.1. Primera Generación

1.3.1.1. Se considera que el primer ordenador fue desarrollado en 1941, le sigui en 1944 el Mark I.

1.3.1.2. La sustitución de los relés por tubos de vació dio lugar a la primera generación de ordenadores electrónicos, siendo el primero creado en 1945, el ENIAC.

1.3.1.3. se construyo en 1949 el EDSAC en el cual sus programas se almacenaban en la memoria como si fueran datos.

1.3.2. Segunda Generación

1.3.2.1. SE considera el inicio de esta generación en 1958, con la sustitución de los tubos de vació por transistores siendo los primeros modelos de NCR y RCA.

1.3.2.2. En esta generación surgieron algunos lenguajes de programación, COBOL (1959), Algol (1960), LISP (1962) y FORTRAN en 1954 para IBM.

1.3.3. Tercera Generación

1.3.3.1. En esta generación se incorporo el uso del circuito integrado a mediados de los años 1960.

1.3.3.2. El producto mas famoso de esta generación fue la IBM 370 (1970).

1.3.3.3. tuvo lugar la Denominada "crisis del software"

1.3.3.4. los elementos de transición entre esta generación y la cuarta fueron los miniordenadores a finales de los 60 y los circuitos integrados de media escala

1.3.4. Cuarta Generación

1.3.4.1. El elemento que dio inicio a esta generación fue el microprocesador Intel 4004 desarrollado en 1971.

1.3.4.2. En esta generación se crearon el TRS 80 y el Apple II, frabricado por Steven Jobs y Stephen Wozniak.

1.3.4.3. A partir de 1980 se genera una eclosión de marcas, destacando el Sinclair ZX80.

1.3.4.4. lo que dio lugar a la difución masiva de la informatica personal fue el IBM PC prensentado en 1981.

1.3.4.5. La microinformática comenzó en España en 1973 con la invención del primer ordenador personal, el Kentelek 8.

1.3.5. Quinta Generación

1.3.5.1. En esta generación en 1981 el mundo de los ordenadores se vio sacudido por un anuncio de Japón referente a la creación de unos ordenadores denominados ordenadores de quinta generación.

1.3.5.2. lo ordenadores de esta generación se están siendo diseñados para personas no expertas en informática.

1.3.5.3. a los 10 años se vio el fracaso del proyecto.

2. Programación y lenguaje de programación

2.1. Programación

2.1.1. Es la creación de un programa, efectuando diferentes ordenes creadas por el lenguaje de programación.

2.1.2. Tipos de Programación

2.1.2.1. No estructurada

2.1.2.2. Imperativa

2.1.2.3. Declarativa

2.1.2.4. Funcional

2.1.2.5. Secuencial

2.1.2.6. Por eventos

2.1.2.7. Estructurada

2.1.2.8. Modular

2.1.2.9. Por capas

2.1.2.10. Extrema

2.1.2.11. Orientada a objetos

2.1.3. Objetivos de la programación

2.1.3.1. Corrección: lo cual es saber si el programa hace lo que se determino a un inicio que debía hacer.

2.1.3.2. Claridad: es importante que el programa sea lo mas claro y legible posible por lo cual se deben hacer las correcciones correspondientes para llegar a este objetivo.

2.1.3.3. Eficiencia: se debe hacer el menor uso de los recursos posibles.

2.2. Lenguaje de programación

2.2.1. Es aquel lenguaje que sirve para dar ordenes a un ordenador para que efectué diferentes acciones como crear programas.

2.2.2. Generaciones de los lenguajes de programación

2.2.2.1. Primera Generación o de bajo nivel: Ensamblador.

2.2.2.2. Segunda Generación: Fortran, Cobol.

2.2.2.3. Tercera Generación: C++, Pascal.

2.2.2.4. Cuarta Generación: 4GL.

2.2.2.5. Quinta Generación: en desarrollo (sistemas expertos o sistemas basados en conocimiento).

2.2.3. La mayoría de lenguajes actuales son compiladores e incluyen usualmente:

2.2.3.1. Un editor para escribir o revisar programas.

2.2.3.2. El compilador propiamente dicho, que los convierte a código máquina.

2.2.3.3. Otros módulos auxiliares, como enlazadores (linkers) para unir distintos subprogramas, y depuradores (debuggers) para ayudar a descubrir errores.

2.2.4. Se le denomina compilación a el código fuente del programa se debe someter a un proceso de transformación para convertirse en lenguaje máquina, interpretable por el procesador

2.2.5. Los lenguajes de programación mas conocidos son:

2.2.5.1. BASIC: caracterizado por su sencillez y su lenguaje adecuado para aprender.

2.2.5.2. COBOL: aunque últimamente esta en bastante desuso, era muy utilizado en negocios.

2.2.5.3. FORTRAN: usado para ingenierías y temas matemáticos entre otros, aunque ya esta también un poco en desuso.

2.2.5.4. Assembler: cercano al código maquina, pero en vez de usar ceros y unos usa palabras mas fáciles de recordar.

2.2.5.5. C: considerado el mejor actualmente, por su facilidad, alta potencia y transporte.

2.2.5.6. PASCAL: considerado el lenguaje estructurado por excelencia puede llegar a la potencia de C pero es menos portable.

3. Algoritmos

3.1. son unas secuencias especificas, finitas y ordenadas de instrucciones para resolver un problema, generalmente un programa traduce a un lenguaje de programación concreto un algoritmo.

3.2. Se denomina procedimiento a los programas que no se puedan ajustar a un algoritmo, es decir que no tengan final.

3.3. Partes de un algoritmo

3.3.1. Entrada: Corresponde al insumo, a los datos necesarios que requiere el proceso para ofrecer los resultados esperados.

3.3.2. Proceso: Pasos necesarios para obtener la solución del problema o la situación planteada.

3.3.3. Salida: Resultados arrojados por el proceso como solución.

3.4. Identificadores

3.4.1. es un conjunto de caracteres alfanuméricos de cualquier longitud que sirve para identificar las entidades del programa (clases, funciones, variables, tipos compuestos) Los identificadores pueden ser combinaciones de letras y números. Cada lenguaje tiene sus propias reglas que definen como pueden estar construidos.

3.4.2. Reglas

3.4.2.1. Debe comenzar con una letra (A a Z, mayúsculas o minúsculas) y no deben contener espacios en blanco.

3.4.2.2. Letras, dígitos y caracteres como la subraya ( _ ) están permitidos después del primer carácter.

3.4.2.3. La longitud de identificadores puede ser de varios caracteres. Pero es recomendable una longitud promedio de 8 caracteres.

3.4.2.4. El nombre del identificador debe dar una idea del valor que contiene.

3.5. Constantes

3.5.1. Son elementos que contienen datos, el valor asignado a una constante es fijo y no se puede cambiar durante toda la ejecución del programa.

3.6. Expresiones

3.6.1. Las expresiones son combinaciones de constantes, variables, símbolos de operación, paréntesis y nombres de funciones especiales.

3.7. Variables

3.7.1. Son los elementos que se utilizan para contener datos de distintos tipos, su valor puede variar a lo largo de la ejecución de un programa.

3.7.2. Clasificación:

3.7.2.1. Por su contenido: Numéricas, lógicas, alfanuméricas.

3.7.2.2. Por su uso: de trabajo, contadores, acumuladores.

3.8. Operadores

3.8.1. Son elementos que relacionan de forma diferente, los valores de una o mas variables y/o constantes. Es decir, los operadores nos permiten manipular valores.

3.8.2. estos pueden ser aritméticos, relacionales y lógicos.

3.8.3. Prioridad de los operadores aritméticos.

3.8.3.1. Todas la expresiones entre paréntesis se evaluaran primero. Las expresiones con paréntesis anidados se evaluaran de dentro a fuera, el paréntesis mas interno se evalúa primero.

3.8.3.2. los operadores se evalúan en el siguiente orden: 1. exponencial. 2. modo multiplicación, división, modulo. 3. suma y resta.

3.8.3.3. los operadores en una misma expresión con igual nivel de prioridad se evaluaran de izquierda a derecha.

3.9. Operandos

3.9.1. es un valor con el cual la instrucción, opera. El operando puede ser un registro, una dirección de memoria, una constante literal, o una etiqueta