Fundamentos Esenciales de la Informática: Conceptos, Historia y Componentes Clave

Fundamentos de la Informática: Conceptos Clave

Un ordenador es una máquina digital y electrónica que, bajo el control de un programa almacenado, realiza el procesamiento de información. La información se introduce a través de un dispositivo de entrada y el resultado del procesamiento es presentado al usuario mediante un dispositivo de salida.

Componentes Fundamentales de un Ordenador

• Hardware (Parte Física): Constituido por todos los dispositivos electrónicos que forman la máquina, como la CPU, el teclado, la pantalla, los circuitos electrónicos, la impresora, etc.
• Software (Parte Lógica): Formado por los programas que controlan el funcionamiento del ordenador y realizan el procesamiento de la información.
• Usuarios: Individuos que interactúan con el sistema para llevar a cabo sus tareas cotidianas o profesionales.

Niveles de Abstracción en un Sistema Informático

1. Nivel 0: Lógica Digital. Se corresponde con el hardware real de la máquina (dispositivos y circuitos electrónicos).
2. Nivel 1: Microprogramación y Lenguaje Máquina. En este nivel se encuentran los programas interpretables directamente por el microprocesador. Es el nivel inferior más bajo accesible para el usuario y se corresponde con el conjunto de instrucciones que son interpretables por el hardware.
3. Nivel 2: Sistema Operativo (SO). Es el conjunto de programas que controlan los recursos del sistema.
4. Nivel 3: Nivel de Aplicación. Es el nivel en el que se mueve el usuario, abstraiéndose de los demás niveles para facilitar su trabajo con el ordenador.

¿Qué es un Dispositivo Digital?

Un dispositivo electrónico es digital cuando manipula datos discretos, es decir, datos que solo pueden tomar un valor de un conjunto finito de valores.

Unidades de Medida de Información

Kilobyte (KB):

10³ bytes (1.000 bytes).

Kibibyte (KiB):

2¹⁰ bytes (1.024 bytes).

Conceptos Clave en Arquitectura de Computadores

Reloj del Sistema:

Dispositivo que emite señales eléctricas a intervalos regulares de tiempo, sincronizando las operaciones del ordenador.

Ancho de Bus:

Cantidad de datos que un bus puede transmitir simultáneamente entre dispositivos.

Tamaño de Palabra:

Cantidad de datos que la CPU puede procesar en un único ciclo de reloj.

Tiempo de Acceso:

Tiempo promedio que tarda un dispositivo en responder a una petición de información.

Generaciones de Ordenadores: Una Retrospectiva Histórica

1. Primera Generación (1945-1960): Válvulas de Vacío.
   • Uso de válvulas de vacío como componentes principales.
   • En 1941, la Escuela de Ingeniería Eléctrica Moore inicia la construcción del ENIAC.
   • En 1951, aparece el UNIVAC (UNIVersAl Computer), el primer ordenador comercial, desarrollado por J. Presper Eckert y John Mauchly, con contribuciones conceptuales de John von Neumann.
2. Segunda Generación (1957-1963): Transistores.
   • Invención del transistor en los Laboratorios Bell por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley.
   • Introducción del procesamiento por lotes.
   • En 1962, se construye el primer ordenador basado en transistores.
3. Tercera Generación (1965-1975): Circuitos Integrados.
   • IBM crea ordenadores con circuitos integrados (ej. IBM 360).
   • En 1969, se crea ARPANET, precursora de internet.
   • Aparición del lenguaje de programación C.
4. Cuarta Generación (1975-1990): Microprocesadores.
   • Aparición de los microprocesadores (ej. Intel 4004, desarrollado por Federico Faggin y Ted Hoff).
   • IBM lanza su primer ordenador personal al mercado.
   • Creación de redes locales (LAN) para compartir información entre equipos.
5. Quinta Generación (1990-Década de 2000): Integración VLSI y Más Allá.
   • Logro de la integración VLSI (Very Large Scale Integration), permitiendo integrar entre 10.000 y 100.000 transistores en un solo chip.
   • Enfoque en la inteligencia artificial, sistemas expertos y procesamiento paralelo.

Figuras Clave en la Historia de la Informática

George Boole:

Matemático y lógico británico, inventor del álgebra de Boole, que sienta las bases de la aritmética computacional moderna.

John von Neumann:

Matemático húngaro-estadounidense que dio nombre a la arquitectura de Von Neumann, utilizada en casi todos los ordenadores actuales, gracias a su publicación del concepto.

Gordon Moore:

Cofundador de Intel y autor de la famosa Ley de Moore, que predice el crecimiento exponencial de transistores en un circuito integrado.

Andrew Stephen Grove:

Uno de los primeros empleados de Intel Corporation, desempeñó un papel clave en el éxito y crecimiento de la compañía.

Jack St. Clair Kilby:

Físico e ingeniero eléctrico estadounidense que contribuyó a la invención del circuito integrado mientras trabajaba en Texas Instruments (TI) en 1958.

Robert Norton Noyce:

Cofundador de Fairchild Semiconductor en 1957 y de Intel en 1968.

Walter Jeremiah Sanders III:

Cofundador y CEO de Advanced Micro Devices (AMD), un fabricante estadounidense de semiconductores.

Bill Gates:

Empresario y filántropo estadounidense, cofundador de la empresa de software Microsoft.

Tim Paterson:

Ingeniero informático (nacido en 1956) conocido por escribir el sistema operativo QDOS, precursor de MS-DOS.