Conceptos Esenciales de Informática: Hardware, Software y Evolución Tecnológica

Conceptos Fundamentales de la Informática

Informática: Disciplina que abarca el conjunto de conocimientos, métodos y técnicas referentes al tratamiento automático de la información.

Equipo Informático: Maquinaria electrónica capaz de realizar operaciones automáticas.

Digital: Sistema binario (0 y 1).

Electrónica: Compuesta por circuitos eléctricos.

Evolución de los Ordenadores: Generaciones

1. Primera Generación (1940-1955)

   • Máquinas con válvulas de vacío.
   • Tarjetas perforadas para entrada de información.
   • Ejemplos: Aiken (computadora electromagnética), Alan Turing (decodificador de mensajes), Neumann (máquina electrónica programable).

2. Segunda Generación (1955-1964)

   • Uso de transistores (reemplazando válvulas).
   • Utilización de cintas magnéticas.
   • Aparición de impresoras eléctricas.

3. Tercera Generación (1964-1971)

   • Implementación de circuitos integrados (chips).
   • Uso de discos magnéticos.
   • Ordenadores a nivel empresarial.

4. Cuarta Generación (1971-1984)

   • Aparición del microprocesador.
   • Disquete como almacenamiento externo.
   • Popularización de los términos PC y Macintosh.

5. Quinta Generación (1984-Actualidad)

   • Conexión entre ordenadores e Internet.
   • Desarrollo de nuevas tecnologías: ordenadores orgánicos, fotónicos y cuánticos.

Fundamentos de Datos y Medida

Sistema Binario

Representación de datos mediante dos estados: 0 (tensión baja) y 1 (tensión alta).

Unidades de Medida de Información

• Bit: La unidad más pequeña de información en un ordenador, un único dígito binario (0 o 1).
• Byte: Unidad básica de almacenamiento de información, equivalente a 8 bits.

Tipos de Ordenadores

Ordenadores de Uso Fijo

• Ordenador de Sobremesa: Diseñado para una ubicación fija.
• Estación de Trabajo: Orientada a tareas técnicas o científicas de alta demanda.
• Servidor: Nodo que proporciona servicios y recursos a otros nodos (clientes) en una red.
• Superordenador: Máquina de alto rendimiento, utilizada para fines específicos que requieren una capacidad de cálculo masiva.

Ordenadores Portátiles y Móviles

• Ordenador Portátil: Dispositivo personal de peso reducido, diseñado para la movilidad.
• Netbook: Ordenador portátil de bajo costo y pequeño tamaño, a menudo sin unidad óptica.
• Mini-PC: Ordenador compacto que integra la mayoría de los componentes, a veces sin disco duro o unidades ópticas, con puertos de entrada y salida.
• Tableta: Ordenador portátil con pantalla táctil como principal método de interacción.
• Smartphone: Teléfono móvil con funciones avanzadas de un ordenador, basado en un sistema operativo informático.

Componentes del Hardware

El Hardware se refiere a los componentes físicos y tangibles que forman un ordenador.

Componentes Internos Principales

• Procesador (CPU): El "cerebro" del ordenador, ejecuta el software, controla, coordina y realiza operaciones programadas. Incluye la Unidad Central de Procesamiento (CPU), la Unidad Aritmético-Lógica (ALU) y registros.
• Memoria RAM (Random Access Memory): Memoria volátil de acceso rápido utilizada para almacenar datos y programas en ejecución.
• Memoria ROM (Read-Only Memory): Memoria no volátil que contiene el programa de arranque del sistema (BIOS/UEFI).
• Tarjeta Gráfica: Transforma la información digital en una señal visual para ser representada en el monitor.
• Fuente de Alimentación: Suministra energía eléctrica a todos los componentes del ordenador.
• Tarjeta de Sonido: Permite la entrada y salida de audio.
• Buses: Canales de comunicación que permiten la transferencia de datos entre los componentes.

Dispositivos de Almacenamiento

Son componentes no volátiles, más lentos que la RAM, que pueden ser internos o externos. Permiten guardar información de forma permanente.

• Almacenamiento Magnético: Discos duros (HDD).
• Almacenamiento Óptico: DVD, CD, Blu-ray.
• Almacenamiento Electrónico (Estado Sólido): Memorias flash, unidades de estado sólido (SSD).

Dispositivos de Entrada y Salida (Periféricos)

Permiten el intercambio de información entre el usuario y el ordenador.

• Entrada: Teclado, ratón, escáner, webcam, micrófono.
• Salida: Pantalla (monitor), impresora, altavoces.

El Software: Programas y Sistemas

El Software es el conjunto de programas, instrucciones y procedimientos que indican a la máquina cómo realizar las tareas y forman parte de las operaciones de un sistema de computación.

Tipos de Software

Sistema Operativo

Conjunto de programas de un sistema informático que gestiona los recursos del hardware y provee servicios a los programas de aplicación. La interacción se da en capas: Hardware → Sistema Operativo → Aplicación → Usuario.

Software Privativo

Software cuyo código fuente no es accesible y su distribución no es libre. A menudo, su uso está sujeto a licencias. Tendencias actuales incluyen el Software as a Service (SaaS). Ejemplos comerciales: Freeware, Shareware, Adware.

Software Libre

Se basa en cuatro libertades fundamentales:

• Libertad de Uso: Ejecutar el programa con cualquier propósito.
• Libertad de Estudio: Estudiar cómo funciona el programa y modificarlo.
• Libertad de Distribución: Distribuir copias del programa.
• Libertad de Mejora: Mejorar el programa y liberar las mejoras al público.

Software de Dominio Público

Software que no tiene derechos de autor y puede ser utilizado, modificado y distribuido libremente por cualquiera.

Software de Aplicación

Programas diseñados para realizar tareas específicas para el usuario.

• Productividad, Seguridad y Ofimática.
• Empresarial (ERP, CRM, etc.).
• Educativo.
• Multimedia (captura, edición, reproducción de audio/video).
• Entretenimiento (videojuegos, etc.).

Software para Servidores

Programas diseñados para funcionar en servidores y proporcionar servicios a clientes.

• Servidores Web.
• Servidores de Bases de Datos.
• Servidores de Ficheros.
• Servidores de Correo Electrónico.
• Servidores de Aplicaciones.