Una computadora es un dispositivo que puede almacenar y devolver la información que procesamos cuando lo deseemos. Las computadoras de hoy son capaces de rastrear conjuntos generalizados de procesos llamados programas. Estos programas permiten a las computadoras realizar una amplia variedad de tareas. Una computadora completa que contiene el hardware, el sistema operativo (software principal) y el equipo periférico requerido y utilizado para el funcionamiento "completo" puede denominarse sistema informático. Este término también se puede utilizar para un grupo de computadoras conectadas y trabajando juntas, particularmente una red de computadoras o un grupo de computadoras. El primer ordenador eléctrico es el ENIAC.
Las computadoras han aparecido en muchas formas diferentes a lo largo de la historia. Las primeras computadoras de mediados del siglo XX tenían el tamaño de una habitación grande y consumían cientos de veces más energía que las computadoras actuales. A principios del siglo XXI, las computadoras podían caber en un reloj de pulsera y funcionar con una pequeña batería. La razón principal por la que se pueden fabricar tan pequeños es que en 20, los semiconductores se pueden usar para hacer circuitos que pueden caber en espacios muy pequeños. Las computadoras que usamos hoy ganaron velocidad después de la 21, que fue el primer título de procesador de Intel. Nuestra sociedad reconoció la computadora personal y su equivalente portátil, la computadora portátil, como símbolos de la era de la información y la identificó con el concepto de computadora. Hoy en día se utilizan mucho. El principio de funcionamiento básico de la computadora es el sistema numérico binario, es decir, códigos que constan solo de 1969 y 4004.
La capacidad de guardar el software deseado y ejecutarlo en cualquier momento es la característica principal que hace que las computadoras sean versátiles y las distingue de las calculadoras. La tesis de Church-Turing es una expresión matemática de esta versatilidad y subraya que cualquier computadora puede realizar las tareas de otra. Entonces, cualquiera que sea su complejidad, desde computadoras de bolsillo hasta supercomputadoras, todas pueden realizar las mismas tareas sin límites de memoria ni de tiempo.
Historia de la Computadora
Muchos dispositivos conocidos como "computadoras" en el pasado no merecen esta definición según los criterios actuales. Computadora al inicio sözcüEra un nombre que se le daba a los objetos que facilitaba el proceso computacional. Los ejemplos informáticos de este período temprano incluyen la cuenta numérica (ábaco) y la Máquina Antikitera (150 a. C. - 100 a. C.). Siglos más tarde, a la luz de los nuevos descubrimientos científicos de finales de la Edad Media, el primero de una serie de dispositivos de computación mecánica desarrollados por ingenieros europeos pertenece a Wilhelm Schickard (1623).
Sin embargo, ninguno de estos dispositivos cumple con la definición actual de computadora, ya que no son aptos para software (ni instalables). Las tarjetas perforadas producidas por Joseph Marie Jacquard en 1801 para automatizar el proceso en el telar son consideradas como uno de los primeros rastros de software (instalación) en el proceso de desarrollo de las computadoras, aunque limitado. Gracias a estas tarjetas proporcionadas por el usuario, el telar pudo adaptar su funcionamiento al dibujo descrito con los agujeros en la tarjeta.
En 1837, Charles Babbage conceptualizó y diseñó la primera computadora mecánica totalmente programable, a la que llamó Analytical Engine (motor analítico). Sin embargo, no pudo desarrollar esta máquina debido a razones financieras y la imposibilidad de completar su trabajo en ella.
El primer uso a gran escala de tarjetas perforadas fue la calculadora diseñada por Herman Hollerith en 1890 para usarse en transacciones contables. El negocio al que Hollerith estaba afiliado en ese momento era IBM, que se convertiría en un gigante informático global en los años siguientes. A fines del siglo XIX, comenzaron a surgir aplicaciones (tecnologías) que contribuirían en gran medida al desarrollo de hardware y teorías informáticas en los años venideros: tarjetas perforadas, álgebra booleana, tubos espaciales y dispositivos de teletipo.
En la primera mitad del siglo XX, se cumplieron muchos requisitos científicos con computadoras analógicas cada vez más complejas. Sin embargo, todavía estaban lejos del nivel de infalibilidad de las computadoras actuales.
A lo largo de las décadas de 1930 y 1940, las aplicaciones informáticas continuaron mejorando y el advenimiento de la computadora electrónica digital solo tuvo lugar después de la invención de los circuitos electrónicos (1937). Entre las obras importantes de este período se encuentran las siguientes:
- Las "máquinas Z" de Konrad Zuse. Z3 (1941) es la primera máquina que puede operar en base a números binarios y operar con números reales. En 1998, el Z3 demostró ser compatible con Turing y, por lo tanto, ganó el título de la primera computadora.
- La computadora Atanasoff-Berry (1941) se basó en tubos espaciales y tenía una base numérica binaria, así como un hardware de memoria basado en condensadores.
- La computadora Colossus de fabricación inglesa (1944) demostró que el uso de miles de tubos, a pesar de su firmware limitado (instalabilidad), podía producir un resultado suficientemente confiable. II. Se utilizó en la Segunda Guerra Mundial para analizar las comunicaciones secretas de las fuerzas armadas alemanas.
- Harvard Mark I (1944), una computadora con capacidad de configuración limitada.
- Desarrollado por el Ejército de los Estados Unidos, ENIAC (1946) se basa en una base de decimales y es la primera computadora electrónica de uso general.
Al identificar las desventajas de ENIAC, sus desarrolladores trabajaron en una solución más flexible y elegante y propusieron lo que ahora se conoce como la arquitectura de software oculta, o más comúnmente conocida como la arquitectura de von Neumann. Tras mencionar por primera vez este diseño en una publicación de John von Neumann (1945), se completó en el Reino Unido (SSEM) la primera de las computadoras desarrolladas en base a esta arquitectura. ENIAC, que adquirió la misma arquitectura un año después, fue nombrada EDVAC.
Con casi todas las computadoras actuales adaptándose a esta arquitectura, la computadora sözcüTambién se utiliza como definición del día. Por lo tanto, de acuerdo con esta definición, aunque los dispositivos del pasado no se cuentan como computadoras, todavía se les llama eso en el contexto histórico. Aunque la implementación de la computadora ha experimentado cambios radicales desde la década de 1940, la mayoría se ha mantenido fiel a la arquitectura de von Neumann.
Después de que las computadoras basadas en tubos espaciales siguieron utilizándose durante la década de 1950, las computadoras basadas en transistores más rápidas y baratas se generalizaron en la década de 1960. Como resultado de estos factores, las computadoras se han cambiado a la producción en masa a un nivel sin precedentes. En la década de 1970, la implementación de circuitos integrados y el desarrollo de microprocesadores como el Intel 4004 vieron una vez más un enorme aumento en el rendimiento y la confiabilidad, así como una reducción de costos. En la década de 1980, las computadoras comenzaron a ocupar su lugar en el equipo de control de muchos dispositivos mecánicos en la vida diaria, como las lavadoras. Durante el mismo período, las computadoras personales fueron ganando popularidad. Finalmente, con el desarrollo de Internet en la década de 1990, las computadoras se han convertido en dispositivos comunes como la televisión y el teléfono.
Según la arquitectura de von Neumann, las computadoras constan de cuatro componentes principales: la computadora tiene lógica aritmética.
memoria
La memoria de una computadora se puede considerar como un conjunto de celdas que contienen números. Se puede escribir en cada celda y se puede leer su contenido. Cada celda tiene una dirección única. Un comando sería, por ejemplo, sumar el contenido de la celda número 34 con el número de celda 5.689 y colocarlo en la celda 78. Los números que contienen pueden ser cualquier cosa, número, comando, dirección, letra, etc. Solo el software que lo utiliza determina la naturaleza de su contenido. La mayoría de las computadoras actuales usan números binarios para guardar datos y cada celda puede contener 8 bits (es decir, un byte).
Entonces, un byte puede representar 255 números diferentes, pero solo pueden ser de 0 a 255 o de -128 a +127. Cuando se utilizan varios bytes dispuestos uno al lado del otro (generalmente 2, 4 u 8), es posible registrar números mucho más grandes. La memoria de las computadoras modernas contiene miles de millones de bytes.
Las computadoras tienen tres tipos de memoria. Los registros en el procesador son extremadamente rápidos pero tienen una capacidad muy limitada. Se utilizan para satisfacer la necesidad del procesador de acceder a la memoria principal, mucho más lenta. La memoria principal se divide en memoria de acceso aleatorio (REB o RAM, memoria de acceso aleatorio) y memoria de solo lectura (SOB o ROM, memoria de solo lectura). Se puede escribir en la RAM en cualquier momento y su contenido se conserva solo mientras se mantenga la energía. Contiene información que solo se puede leer y precargar en ROM. Conserva este contenido independientemente de la fuerza. Por ejemplo, si bien cualquier dato o comando reside en la RAM, se encuentra en la ROM del BIOS, que regula el hardware de la computadora.
Un subtipo final de memoria es la memoria caché. Está ubicado en el procesador y es más rápido que la memoria principal, además de tener una capacidad mayor que los registros.
Entrada / Salida es la herramienta que usa una computadora para intercambiar datos del mundo exterior. Las unidades de entrada comúnmente utilizadas incluyen el teclado y el mouse, y para la salida, la pantalla (o visor, monitor), altavoz e impresora. Los discos fijos y ópticos, en cambio, asumen ambas tareas.
Redes informaticas
Las computadoras se han utilizado desde la década de 1950 para coordinar información a través de multimedia. El sistema (SAGE) del ejército de los EE. UU. Fue el primer ejemplo completo de tales sistemas, y este sistema fue pionero en muchos sistemas comerciales de propósito especial como (Sabre). En la década de 1970, los ingenieros estadounidenses sentaron las bases de lo que hoy se conoce como la red de computadoras conectando computadoras (ARPANET) en el marco de un proyecto llevado a cabo dentro del ejército. Con el tiempo, esta red informática no se limitó a las unidades militares y académicas, sino que se expandió, y hoy en día se han formado internamente millones de computadoras Bilgisunar (Internet o red General). En la década de 1990, las redes informáticas se generalizaron con protocolos denominados Global Network (World Wide Web, WWW) desarrollados en el centro de investigación CERN en Suiza, aplicaciones como correo electrónico y soluciones de hardware baratas como ethernet.
hardware
El concepto de hardware abarca todos los componentes táctiles de una computadora.
| Unidades periféricas (entrada / salida) | Iniciar sesión | Ratón, teclado, joystick, navegador |
| salida | Monitor, impresora, altavoz | |
| Ambos | Unidad de disquete, disco duro, disco óptico | |
| Unidades de enlace | Corto alcance | RS-232, SCSI, PCI, USB |
| Largo alcance (redes informáticas) | Ethernet, cajero automático, FDDI |
Unidades de entrada / salida
La entrada / salida permite la comunicación entre diferentes unidades funcionales (subsistemas) del sistema de procesamiento de datos o enviar señales de información directamente a estas interfaces.
Las entradas son señales recibidas de diferentes unidades. Las salidas son las señales enviadas a estas unidades. Los dispositivos de E / S son utilizados por un usuario (u otros sistemas) para conectarse con la computadora. Por ejemplo, el teclado y el mouse son dispositivos de entrada de computadora. La pantalla, el altavoz y la impresora son los dispositivos de salida de la computadora. Diferentes dispositivos usan señales de entrada y salida para conectarse con la computadora. Las tarjetas de conexión y de módem pueden ser ejemplos.
El teclado y el mouse toman los movimientos físicos de los usuarios como entrada y llevan estos movimientos físicos a un nivel que las computadoras pueden entender. Las unidades de salida (como impresora, altavoz, pantalla) toman las señales de salida producidas por la computadora como una señal de entrada y convierten estas señales en salidas que los usuarios pueden ver y leer.
En la arquitectura de la computadora, la unidad central de procesamiento (CPU) y la memoria principal forman el corazón de la computadora. Porque la memoria puede leer directamente los datos en la unidad central de procesamiento con sus propias instrucciones y escribir datos directamente en la unidad central de procesamiento. Por ejemplo, una unidad de disquete tiene en cuenta las señales de E / S. La provisión de métodos de E / S de la unidad central de procesamiento ayuda a completar los controladores de dispositivos en la programación de computadoras de bajo nivel.
Los sistemas operativos de alto nivel y la programación de alto nivel permiten operar distinguiendo conceptos de E / S ideales y elementos básicos. Por ejemplo, el lenguaje de programación C contiene funciones para organizar las E / S del software. Estas funciones permiten leer datos de archivos y escribir datos en estos archivos.
software
El concepto de software describe todos los componentes no materiales de la computadora: el software, los protocolos y los datos son todos software.
| SO | Unix / BSD | UNIX V, AIX, HP-UX, Solaris (SunOS), FreeBSD, NetBSD, IRIX |
| GNU / Linux | Distribuciones de Linux | |
| Microsoft Windows | Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows CE, Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 Windows 8.1 Windows 10 | |
| DOS | DOS / 360, QDOS, DRDOS, PC-DOS, MS-DOS, FreeDOS | |
| Mac OS | Mac OS X | |
| Sistemas operativos integrados y en tiempo real | Directorio de sistemas operativos integrados | |
| bibliotecas | Multimedia | DirectX, OpenGL, OpenAL |
| Biblioteca de software | Biblioteca C | |
| Datos | Regla de comunicación | TCP / IP, Kermit, FTP, HTTP, SMTP, NNTP |
| Formatos de documento | HTML, XML, JPEG, MPEG, PNG | |
| interfaz de usuario | Interfaz gráfica de usuario (WIMP) | Microsoft Windows, GNOME, KDE, QNX Photon, CDE, GEM |
| Interfaz de usuario textual | Línea de comando, Shell | |
| Diğer | ||
| solicitud | oficina | Procesador de textos, publicación de escritorio, software de presentación, sistema de gestión de bases de datos, hoja de cálculo, software de contabilidad |
| Acceso a la computadora | Escáner, cliente de correo electrónico, servidor web global, software de mensajería instantánea | |
| diseño | Diseño asistido por computadora, producción asistida por computadora | |
| gráficos | Editor de gráficos móviles, editor de gráficos direccionales, modelador 3D, editor de animación, gráficos por computadora en 3D, edición de video, procesamiento de imágenes | |
| Sonido numérico | Editor de sonido digital, reproductor de audio | |
| Ingenieria de software | Compilador, traductor, intérprete, depurador, editor de texto, entorno de desarrollo integrado, revisión del rendimiento, control de cambios, gestión de la configuración de software | |
| Juegos | Estrategia, Aventura, Puzles, Simuladores, Juegos de rol, Ficción interactiva | |
| Ek | Artificial +, software antivirus, gestor de documentos |
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