Un computador es un dispositivo electrónico, utilizado para procesar información y obtener resultados, capaz de ejecutar cálculos y tomar decisiones a velocidades millones o cientos de millones de veces más rápidas de lo que pueden hacerlo los seres humanos. En el sentido más simple un computador es “un dispositivo” para realizar cálculos o computar. El término sistema de computador o simplemente computador se utiliza para enfatizar que, en realidad, son dos partes distintas: hardware y software. El hardware es el computador en sí mismo. El software es el conjunto de programas que indican al computador las tareas que debe realizar. Los computadores procesan datos bajo el control de un conjunto de instrucciones denominadas programas de computador. Estos programas controlan y dirigen al computador para que realice un conjunto de acciones (instrucciones) especificadas por personas especializadas, llamadas programadores de computadores.
En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó la máquina de calcular de Pascal e inventó una que también podía multiplicar.
El inventor francés Joseph Marie Jacaread, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas de madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década de 1880 el estadístico estadounidense Herman Holladero concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.También en el siglo XIX de un ordenador moderno. Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones matemáticas y una impresora para hacer permanente el registro.
Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos analógicos, primero el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró los principios de la computadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial, diseñadas para solucionar problemas matemáticos complejos. Muchos historiadores consideran a Babbage y a su socia, la matemática británica Augusta Ada Byron (1815-1852), hija del poeta inglés Lord Byron, como a los verdaderos inventores de la computadora digital moderna. La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones, la máquina analítica, ya tenía un ordenador moderno. Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones matemáticas y una impresora para hacer permanente el registro.
Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos.
La primera generación. Aparecida en 1951, se componía de voluminosas máquinas de cálculo dotadas de bulbos, finos tubos de mercurio líquido y tambores magnéticos. Los operadores debían ingresar los programas de control mediante colecciones de tarjetas de cartón perforadas, en las que se cifraba en código binario (presencia o ausencia del agujero) la información. El punto de inicio de esta generación es la comercialización del computador UNIVAC, que pesaba unas 30 toneladas y requería una sala completa.
La segunda generación. La primera revolución en el mundo de los computadores la produjo la introducción en 1959 de los transistores, que sustituyeron a las válvulas al vacío y permitieron mayor rapidez de cómputo, menor tamaño físico del sistema y menores necesidades de ventilación y enfriamiento. Estas máquinas se beneficiaron de la invención de COBOL, el primer lenguaje de programación de la historia.
La tercera generación. Surgida a partir de la invención en 1957 de los circuitos integrados (en pastillas de silicio) y su introducción al mundo de la informática en 1964. Esto brindó mayores capacidades logísticas y permitió flexibilizar el uso del computador a través de la multiprogramación, lo cual brindó gran versatilidad a la industria de las computadoras.
La cuarta generación. Gracias a la miniaturización de los circuitos integrados, la invención del procesador y microprocesador tuvo lugar en 1971 y con ella una nueva revolución informática. Los chips y microchips resultaron ser baratos, potentes y eficaces, y su tecnología de semiconductores permitió el desarrollo de computadores pequeños, prácticos y potentes. Los computadores comerciales se convierten ya en parte indisociable de la vida y el trabajo, y comienzan sus primeras conexiones abiertas en red, que darán en 1990 origen a la Internet.
La quinta generación. A partir de este punto, se hace muy difícil identificar propiamente las generaciones de computadoras, ya que hay cambios revolucionarios sucediéndose constantemente. Pero la aparición de veloces soportes de información (CD, DVD, Flash drive), de nuevos protocolos de interconexión, y mucho después de los teléfonos inteligentes, de las tabletas y de todo un mundo informático táctil y Wireless (sin cable), son claros indicios de que a partir de la década del 2000 una nueva generación de computadoras inundó los mercados.
La capacidad de procesamiento de una computadora u ordenador, está definida por muchas variables. En esta clasificación se tomarán las siguientes: velocidad de funcionamiento, capacidad de memoria, el ancho de la palabra, etc.
- Supercomputadoras: Las computadoras / ordenadores más potentes de todas, muy rápida, de gran longitud de palabra. Tienen en su gran mayoría varios (muchos) procesadores, trabajando a la vez (en paralelo) y logran procesar miles de millones de operaciones por segundo.
Se utilizan para realizar simulaciones de procesos muy complejos con una gran cantidad de datos (análisis del genoma humano, simulación de explosiones nucleares, predicciones meteorológicas, etc.). Se instalan en ambientes controlados debido a su gran generación de calor.
- Macrocomputadoras (Mainframes) Computadoras de uso general, también se instalan en ambientes controlados. Tiene gran capacidad de procesamiento y capacidad de manejo de puertos de entrada y salida.
Por tener gran capacidad de almacenamiento, esta computadora es capaz de tener conexión simultánea con muchas terminales. Se utiliza mucho en las empresas de gran tamaño como bancos, etc.. Es capaz de realizar varios millones de operaciones por segundo.
– Minicomputadoras Las microcomputadoras aparecieron en el mercado con el propósito de dar servicio a empresas e instituciones de tamaño mas pequeño que las que utilizan mainframes.
Tiene características parecidas a las de las mainframes, pero con menores prestaciones en velocidad, tamaño de memoria, capacidad de almacenamiento y número de terminales que puede aceptar.
– Estaciones de trabajo (Workstations) Son computadoras que normalmente sirven para conectarse a una computadora mas grande a través de una red, con gran capacidad de procesamiento.
– Computadoras personales (PC)
Se llaman así a todas las computadoras como la IBM PC o compatibles y modelos similares posteriores. También a las computadoras Macintosh de APPLE y modelos similares posteriores. Son microcomputadoras que tienen bajo precio con gran disponibilidad de hardware y software debido a su popularidad.
Dentro de este grupo se incluyen las computadoras portátiles como las LapTops. También están las Notebooks que son un poco mas pequeñas que las Laptops, las Netbooks, que son computadoras portátiles pequeñas, principalmente para navegar en Internet y finalmente están las PDA (Personal Digital Assistant – Asistente Digital Personal) con muchas menos prestaciones que las computadoras personales anteriores.
– Computadoras portátiles
En este grupo de computadoras están las llamadas Notebook o Laptop y las Netbooks.
Estas computadoras de alimentan con una batería recargable o conectadas directamente a la Red de energía. Las Notebooks tienen una capacidad parecida o un poco menor a que las computadoras de escritorio. En estas computadoras la eficiencia de espacio y rendimiento es muy importante y utilizan monitores LCD o LED. Las Netbooks se utilizan cada vez menos por su tamaño y por si limitada capacidad de procesamiento. En su momento fueron utilizadas principalmente para trabajos sencillos, como navegar en internet, revisar correos, etc.
A grandes rasgos, un sistema informático o computador se compone numerosos elementos reunidos en tres conjuntos o partes:
Unidad Central de Procesamiento (CPU).CPU son las siglas en inglés de Central Processing Unit, y ese es el nombre que recibe el “cerebro” de la computadora, o sea, su núcleo lógico-electrónico. Allí tienen lugar las operaciones lógicas en los procesadores o microprocesadores del sistema, y están físicamente dispuestas las unidades fijas de memoria y de almacenamiento.
La Unidad Aritmético-Lógica (ALU). Dedicada a la realización de las operaciones lógicas, matemáticas o formales que sostienen el sistema.
La Unidad de Control (UC). Encargada de la vigilancia del sistema y de garantizar el funcionamiento continuo del mismo.
Los registros. Que son la información que genera el funcionamiento del sistema, y que sirve para procesos de feedback del sistema.
Memoria. La memoria es un espacio electrónico donde se almacena de manera temporal la información que el sistema requiere para trabajar, por lo que se conoce también como memoria de trabajo. Existen dos formas de memoria:
Memoria de Acceso Aleatorio (RAM: Random Access Memory). Que consiste en una secuencia de celdas de almacenamiento ocupada temporalmente por la información de trabajo. Puede escribirse y reescribirse según se necesite. Al apagar e iniciar el sistema, la RAM se reinicia por completo.
Memoria de Sólo Lectura (ROM: Read Only Memory). Un espacio en el que viene ya inscrita de fábrica la información mínima fundamental para que el ordenador inicie sus operaciones, como el set up y la configuración mínima que da pie a los procesos más complejos del software. Esta memoria puede leerse millones de veces, pero no puede alterarse a voluntad.
Dispositivos periféricos. Los periféricos son los componentes no centrales de una computadora, o sea, sus accesorios o aditamentos, que pueden cambiarse o sustituirse sin alterar el núcleo de operaciones del sistema. Estos dispositivos permiten ingresar (entrada) o extraer (salida) información del sistema, o realizar ambas operaciones a la vez (entrada-salida). Son ejemplos de periféricos los monitores, las impresoras, los teclados, los parlantes, etc.
Cuando hablamos de hardware nos referimos al conjunto mecánico, eléctrico o electrónico de las partes reales que integran el cuerpo de un computador, es decir, las placas, tarjetas, circuitos integrados, mecanismos, dispositivos eléctricos, encargados del procesamiento, soporte y conexión de la máquina.
Este hardware se clasifica según su función en el proceso general del sistema:
Hardware de almacenamiento: Opera como la “memoria” del computador, donde se almacena la información y los datos. Puede ser de almacenamiento primario (interno, dentro del computador) o secundario (extraíble, portátil).
Hardware de procesamiento: El corazón del sistema, es donde se llevan a cabo los cálculos y se resuelven las operaciones lógicas.
Hardware periférico: Se trata de los aditamentos y accesorios que se incorporan al sistema para comunicarlo con el exterior y/o brindarle nuevas funciones. Puede ser de tres tipos, a su vez:
Hardware de entrada: Sirve para introducir datos al sistema, ya sea por el usuario u operador, o de otros sistemas y computadoras en red.
Hardware de salida: Similar mente, permite recuperar información del sistema, o compartirlo por redes de telecomunicaciones.
Hardware mixto: Ejecuta las funciones de entrada y salida a la vez.
Al hablar de software, en cambio, nos referimos al contenido virtual del sistema: los programas, aplicaciones, instrucciones y protocolos de comunicación que sirven de interfaz con el usuario y controlan el modo en que opera el sistema, y le brindan un sentido. Se trata de la “mente” del sistema.
Dicho software puede clasificarse, también, de acuerdo a su función en el sistema:
Sistema operativo (o software de Sistema):Se ocupan de regular el modo en que opera el sistema y garantizar su continuidad, sirviendo de base para otros programas o aplicaciones, y permitiendo la interfaz con el usuario. Por lo general están incorporados al sistema de fábrica.
Software de aplicación: Se llama así a todos los programas adicionales que se incorporan al computador, dotado ya de un sistema operativo, con el propósito de llevar a cabo un sinfín de tareas posibles: desde procesadores de texto, hojas de cálculo, navegadores de internet, aplicaciones de diseño o videojuegos.
· Canales: Grupos de cables a través de los cuales viaja la información
entre los componentes del sistema. Tienen 8, 16 o 32 cables y este
número indica la cantidad de bits de información que puede transmitir al
mismo tiempo. Los canales más anchos pueden transmitir información
con más rapidez que los canales angostos.
Ranuras de expansión: Se conectan al bus eléctrico común. Algunos
canales están conectados a ellas en la caja del computador. Los
usuarios pueden personalizar sus máquinas insertando tarjetas de
circuitos (o tarjetas) de propósito especial en estas ranuras. Existen
tarjetas de expansión de RAM, adaptadores de color y de gráficos, fax
módem, puertos, coprocesadores (procesadores adicionales que
incrementan la capacidad o velocidad de procesamiento del sistema),
etc.
Puertos: Son puntos de conexión en la parte exterior del chasis de la
computadora a los que se conectan algunos canales. El puerto permite
una conexión directa con el bus eléctrico común de la PC. los puertos
pueden ser:
o Puertos series: Permiten la transmisión en serie de datos, un
bit a la vez. Este tipo de puertos permiten una interfaz con
impresoras y módems de baja velocidad.
o Puertos paralelos: Permiten la transmisión paralela de datos,
es decir que se transmiten varios bits simultáneamente.
Permiten la interfaz con dispositivos tales como impresoras de
alta velocidad, unidades de cinta magnética de respaldo y otras
computadoras.
Las ranuras de expansión y los puertos simplifican la adición de dispositivos
externos o periféricos.
1:Aceptar entradas. Una entrada es cualquier tipo de dato que introducimos a la computadora como: palabras y símbolos de un documento, números para realizar cálculos, instrucciones para realizar procesos, imágenes, sonidos, etc. Se utilizan diferentes dispositivos como el teclado, ratón y/o micrófono para que la computadora reciba las entradas.
2:Procesar datos. Consiste en manipular los datos de diferentes maneras para: realizar cálculos, modificar palabras e imágenes, ordenar o alterar el orden de los datos. La computadora utiliza un dispositivo que se llama Unidad de Procesamiento. Esta unidad contiene dos elementos principales:
Unidad Central de Procesamiento (en Inglés: Central Processing Unit [CPU]).
Memoria del Sistema.
3:Almacenar datos e información. La computadora debe almacenar datos para que estén disponibles durante el procesamiento. El lugar donde se almacenarán depende de cómo se utilicen los datos. Por ejemplo, en la Memoria del Sistema (dentro de la Unidad de Procesamiento) la computadora guarda lo que está usando. Hay otro tipo de almacenamiento, que es más permanente, en donde se guarda lo que no se necesita para procesar en ese momento (por ejemplo: disquetes, CD, disco duro).
4:Producir salidas. Son los resultados generados por la computadora. Algunos ejemplos de resultados son: reportes, documentos, gráficas, imágenes, etc. Se utilizan dispositivos como el monitor, impresora, bocinas.
Una computadora básicamente es un dispositivo cuya principal función es la de procesar grandes cantidades de información en forma veloz y precisa, y que realiza este procedimiento graciashardware y software.
