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El mundo digital en las computadoras

  1. 1. El Mundo Digital en las ComputadorasTécnico SistemasMisión BogotáLectura Básica de computaciónTécnico Sistemas14192253276600<br />Introducción.<br />Los computadores actuales no tienen en su interior mecanismos o ruedas con dientes, sino un laberinto microscópicos transistores que reaccionan ante los impulsos eléctricos que pasan por sus circuitos y que tienen solo dos posiciones, que corresponden a las cifras empleadas por el sistema binario, ceros y unos.<br />Si bien las instrucciones en las primeras máquinas debían ser ingresadas en ceros y unos, los computadores actuales son capaces de transformar las palabras, números e instrucciones que ingresamos a bits -dígitos binarios-. Así, cada computador debe traducir uno o más lenguajes en código binario para poder funcionar.<br />Las computadoras le han facilitado al hombre el trabajo debido a que simplemente se le tiene que dar algunas órdenes, información para que este las procese y así el hombre desarrolle todo lo que necesite y además junto con la red y algunos periféricos que estos poseen facilitan de igual manera entretenimiento y comunicación.<br />Computadora.<br />Es una máquina capaz de procesar o tratar automáticamente a gran velocidad cálculos y complicados procesos que requieren una toma rápida de decisiones, mediante la aplicación sistemática de los criterios preestablecidos, siguiendo las instrucciones de un programa, la información que se le suministra, es procesada para así obtener un resultado deseado.<br />Las computadoras son verdaderamente importantes porque introduce un cambio cualitativo, tanto en la organización como en el desarrollo del trabajo y el ocio. Y no por lo que es, sino por lo que hace. Si hoy en día las computadoras realizan muchas cosas se puede decir que en un futuro realizara todo o casi todo. Ésta totalidad no es absoluta porque las aplicaciones informáticas no están necesariamente limitadas por la esencia material de la computadora, sino por el propio hombre.<br />En definitiva, la computadora es una maquina de propósitos o uso general. Los conceptos de estructura física y de programación constituyen el soporte material y lógico de esa realidad. Es una dualidad solidaria que también recibe los nombres de Hardware o soporte fisco y Software o soporte lógico.<br />El hardware (soporte físico): es un conjunto de elementos físicos (máquinas, circuitos), mientras que el software es el conjunto de programas, datos, diseño e instrucciones. Este es difícilmente modificado, mientras que el software (soporte lógico) puede ser alterado para la realización de cada tarea.<br />Los PC tienen 4 elementos básicos (hardware): el teclado , que es principalmente para facilitar la introducción de información al computador; la memoria , que es la que se encarga de almacenar la información y el programa; la unidad de proceso (CPU), es el que lleva a cabo las instrucciones contenidas en el programa; una impresora es una máquina que es capaz de sacar en papel todo la información que se le dio al computador que pueden ser alfanuméricos; una pantalla que es simplemente para ver los resultados del trabajo realizado, entre otros periféricos que no son más que elementos que forman parte del sistema físico y que cumplen funciones adicionales, pero no necesarias.<br />Los programas o software es son el conjunto de instrucciones que le dicen al computador qué debe hacer. Sin ellos, el computador es una máquina inútil. Hay diferentes clases de programas. Las dos principales categorías son los sistemas operativos y el software aplicativo o aplicaciones.<br />El sistema operativo: es el programa más importante, porque controla el funcionamiento del computador y el de los demás programas. Las aplicaciones son todos los programas que permiten al usuario realizar tareas: procesadores de palabras para escribir, juegos para divertirse, hojas de cálculo para trabajo financiero, browsers para navegar por la red.<br />El sistema operativo establece las reglas y parámetros para que el software aplicativo interactúe con el computador, ya que en lugar de hablar directamente con el hardware las aplicaciones hablan con el sistema operativo y este actúa como su intérprete.<br />El lenguaje de programación, es el software que se usa para escribir los programas en el lenguaje de la máquina, el único que el procesador del computador entiende, el código binario.<br />COMO HABLA LA COMPUTADORA<br />Se dice que el sistema binario es “el lenguaje de la computadora”. Es porque toda la información en el mundo digital puede ser seguida a este lenguaje. Por ejemplo, si le inspeccionarías la información en el disco duro que pertenece a su foto favorita, encontraras que está guardada en forma se entiende como el sistema binario o una combinación de unos y ceros. Claro que parecería que no se entiende, pero en esta sesión se aprenderá como entender este lenguaje maravilloso. Primero es importante entender las características de este sistema de numeración y como se aplica al mundo digital.<br />Las variables que caracterizan a un sistema analógico pueden tener un número infinito de valores. Por ejemplo, las manecillas de un reloj analógico pueden mostrar una cantidad infinita de momentos durante el día. Es imposible decir con certeza exactamente donde se caen las manecillas del reloj. En el sistema digital que se utiliza el sistema binario solo hay dos valores: 0 y 1. En el sistema digital, que se utilizan todos los dispositivos computarizados, se puede decir con certeza el valor porque hay límites al tamaño del número.<br />En la computadora, el hardware debe traducir este lenguaje para que los disfrute en forma de sonido y video. Pero no es un lenguaje secreto. Es el lenguaje universal, matemática! El sistema de numeración binario, o Base 2, usa dos dígitos para expresar todas las cantidades numéricas. Los únicos dígitos usados en el sistema de numeración binario son 0 y 1. ¿Se recuerde del formulario en la introducción? Un ejemplo de número binario es 1001110101000110100101. Los dos números se relacionan con los dos estados de electricidad que pertenecen a los dispositivos electrónicos: 0 es apagado 1 es prendido. Por resulta de este hecho, la Base 2 es natural para la tecnología de computación. Se aprenderá como los 1 y 0 se relacionan a los puertos digitales más allá de esta sesión.<br />Para aprender como entender el sistema binario, debería relacionarlo al sistema decimal, lo que se menciona en la introducción. El sistema binario seguirá las mismas reglas matemáticas. Para empezar, traducirá números de la Base 10 a la 2 usando el método sencillo.<br />Para convertir un número decimal a binario, halle primero la potencia de 2 más grande que " entre" en el número decimal. Coloque 1 en cada lugar que se suma al total y 0 donde no.<br />Este método funciona con cualquier número decimal. Esta técnica puede volverse pesada rápidamente cuando se trabaja con números muy grandes.<br />Sistema binario<br />El sistema binario desempeña un importante papel en la tecnología de los ordenadores. Los primeros 20 números en el sistema en base 2 son 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111, 10000, 10001, 10010, 10011 y 10100. Cualquier número se puede representar en el sistema binario, como suma de varias potencias de dos.<br />Las operaciones aritméticas con números en base 2 son muy sencillas. Las reglas básicas son: 1 + 1 = 10 y 1 × 1 = 1. El cero cumple las mismas propiedades que en el sistema decimal: 1 × 0 = 0 y 1 + 0 = 1. La adición, sustracción y multiplicación se realizan de manera similar a las del sistema decimal:<br />Puesto que sólo se necesitan dos dígitos (o bits), el sistema binario se utiliza en los ordenadores o computadoras. Un número binario cualquiera se puede representar, por ejemplo, con las distintas posiciones de una serie de interruptores. La posición " encendido" corresponde al 1, y " apagado" al 0. Además de interruptores, también se pueden utilizar puntos imantados en una cinta magnética o disco: un punto imantado representa al dígito 1, y la ausencia de un punto imantado es el dígito 0. Los biestables —dispositivos electrónicos con sólo dos posibles valores de voltaje a la salida y que pueden saltar de un estado al otro mediante una señal externa— también se pueden utilizar para representar números binarios. Los circuitos lógicos realizan operaciones con números en base 2. La conversión de números decimales a binarios para hacer cálculos, y de números binarios a decimales para su presentación, se realizan electrónicamente.<br />Medidas de almacenamiento de la información<br />Byte: unidad de información que consta de 8 bits; en procesamiento informático y almacenamiento, el equivalente a un único carácter, como puede ser una letra, un número o un signo de puntuación.<br />Kilobyte (Kb): Equivale a 1.024 bytes.<br />Megabyte (Mb): Un millón de bytes o 1.048.576 bytes.<br />Gigabyte (Gb): Equivale a mil millones de bytes.<br />En informática, cada letra, número o signo de puntuación ocupa un byte (8 bits). Por ejemplo, cuando se dice que un archivo de texto ocupa 5.000 bytes estamos afirmando que éste equivale a 5.000 letras o caracteres. Ya que el byte es una unidad de información muy pequeña, se suelen utilizar sus múltiplos: kilobyte (Kb), megabyte (MB), gigabyte (GB)... Como en informática se utilizan potencias de 2 en vez de potencias de 10, se da la circunstancia de que cada uno de estos múltiplos no es 1.000 veces mayor que el anterior, sino 1.024 (210 = 1.024). Por lo que 1 GB = 1.024 MB = 1.048.576 Kb = más de 1.073 millones de bytes.<br /> Código ASCII (American Standard Code for Information Interchange o Código Estándar Americano para el Intercambio de Información):<br />Esquema de codificación que asigna valores numéricos a las letras, números, signos de puntuación y algunos otros caracteres. Al normalizar los valores utilizados para dichos caracteres, ASCII permite que los ordenadores o computadoras y programas informáticos intercambien información.<br />ASCII incluye 256 códigos divididos en dos conjuntos, estándar y extendido, de 128 cada uno. Estos conjuntos representan todas las combinaciones posibles de 7 u 8 bits, siendo esta última el número de bits en un byte. El conjunto ASCII básico, o estándar, utiliza 7 bits para cada código, lo que da como resultado 128 códigos de caracteres desde 0 hasta 127 (00H hasta 7FH hexadecimal). El conjunto ASCII extendido utiliza 8 bits para cada código, dando como resultado 128 códigos adicionales, numerados desde el 128 hasta el 255 (80H hasta FFH extendido).<br />En el conjunto de caracteres ASCII básico, los primeros 32 valores están asignados a los códigos de control de comunicaciones y de impresora —caracteres no imprimibles, como retroceso, retorno de carro y tabulación— empleados para controlar la forma en que la información es transferida desde una computadora a otra o desde una computadora a una impresora. Los 96 códigos restantes se asignan a los signos de puntuación corrientes, a los dígitos del 0 al 9 y a las letras mayúsculas y minúsculas del alfabeto latino.<br />Los códigos de ASCII extendido, del 128 al 255, se asignan a conjuntos de caracteres que varían según los fabricantes de computadoras y programadores desoftware. Estos códigos no son intercambiables entre los diferentes programas y computadoras como los caracteres ASCII estándar. Por ejemplo, IBM utiliza un grupo de caracteres ASCII extendido que suele denominarse conjunto de caracteres IBM extendido para sus computadoras personales. Apple Computer utiliza un grupo similar, aunque diferente, de caracteres ASCII extendido para su línea de computadoras Macintosh. Por ello, mientras que el conjunto de caracteres ASCII estándar es universal en el hardware y el software de los microordenadores, los caracteres ASCII extendido pueden interpretarse correctamente sólo si un programa, computadora o impresora han sido diseñados para ello.<br /> <br />Dígito Hexadecimal Dígito Binarios<br />0 0000<br />1 0001<br />2 0010<br />3 0011<br />4 0100<br />5 0101<br /> <br />A 1010<br />B 1011<br />C 1100<br />D 1101<br />E 1110<br />F 1111<br />Computación.<br />El término computación es equivalente a decir informática, la única diferencia es que solo el depende de las zonas geográficas. La palabra computación procede del inglés que se refiere a la realización de cálculos. En cambio informática proviene del francés y designa la actividad de procesamiento de información. Al margen de su origen etimológico, éstos términos resultan equiparables. No obstante, la tarea esencial de las computadoras no es el cálculo, sino el procesamiento de información.<br />La computación es la ciencia del tratamiento automático de la información, que puede estar constituida por un conjunto de palabras, números osímbolos, lo que se denomina en general expresión alfanumérica.<br />La computación es importante debido a que permite tener conocimientos más profundos acerca de los computadores (software, hardware, sistemas que tienen y muchas otras herramientas y opciones que éstas poseen), además es necesarias porque las computadoras le facilita al hombre la mayoría de todos los trabajos que necesite hacer y además tener entretenimiento para un largo tiempo bien sea por medio del Internet o por medio de juegos que se tengan en algún CD o en la memoria del computador.<br />Ciclo básico de operación de la computadora.<br />Si tomamos el computador como sistema encontramos que el ciclo básico de operación de las computadoras está basado principalmente por la entrada, proceso y salida de la información.<br />Entrada: es un dispositivo donde se introducen en la computadora los datos e instrucciones, que bien son los ingresos del sistema que pueden ser recursos materiales, recursos humanos o información. Este constituye la fuerza de arranque que suministra al sistema sus necesidades operativas. Las entradas pueden ser en serie, aleatorias (probabilísticas), retroacción ( retroalimentación).<br />En serie: es el resultado o salidas de un sistema anterior con el cual el sistema en estudio está relacionado en forma directa.<br />Aleatoria: es decir al azar, se realiza en sentido estadístico, representan potenciales para un sistema.<br />Retroacción: es la retro introducción, es una parte de las salidas del sistema en sí mismo.<br />Proceso: es lo que transforma una entrada al sistema en una salida, como puede ser una máquina, un individuo, una computadora, un producto químico, una tarea realizada por una persona de la urbanización, etc.<br />Caja negra: Se utiliza para representar a los sistemas cuando no sabemos que elementos o cosas componen al sistema o proceso, pero sabemos que a determinadas entradas corresponden determinadas salidas y con ello poder concluir, presumiendo que a determinados estímulos las  HYPERLINK " http://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml" l " HIPOTES" variablesfuncionaran en ciertos sentidos.<br />Salidas: es un dispositivo por donde se obtienen los resultados de los programas ejecutados en la computadora o en otras palabras son los resultados que se obtienen al procesar las entradas. Estas pueden adoptar en forma de productos, servicios e información. Las mismas son el resultado del funcionamiento del sistema o alternativamente el propósito para el cual existe el sistema.<br />Retroalimentación: se produce cuando las salidas del sistema o la influencia de la salida del sistema hay algo incorrecto en el contexto por lo tanto vuelven a ingresar al sistema como recurso de información.<br />Aplicaciones de la computadora en la sociedad.<br />Actualmente se puede encontrar aplicaciones de la computación en todos los campos de la actividad humana que son importantes para todas las personas porque nos hacen el trabajo más fácil y rápido; entre las cuales se puede mencionar:<br />Investigación científica y humanística: se utiliza la computadora como instrumento para la resolución de cálculos matemático, recuentos numéricos, etc., conducentes al desarrollo de la investigación científica y humanística.<br />Aplicaciones técnicas: son aplicaciones en la que se usa la computadora como herramienta para facilitar diseños de ingeniería, diseños de productos comerciales, trazados de planos, etc.<br />Documentación e información (Bases de datos): este es uno de las aplicaciones de mayor importancia debido a que las computadoras son utilizadas para el almacenamiento de grandes cantidades de datos y recuperación controlada de los mismos. Esta faceta de las computadoras es útil en gran cantidad de actividades humanísticas.<br />Sistemas domésticos de control: consisten en mecanismos en control remoto diseñado para su uso en domicilios particulares. Como por ejemplo electrodomésticos, encender o apagar las luces, descongelar el frigorífico, poner en marcha la cafetera, regular la calefacción o aire acondicionado, etc.<br />Automóviles: no sólo se trata de las computadoras a bordo, que controlan partes fundamentales del vehículo y que informan verbalmente de las incidencias, sino de aplicaciones que afectan a la seguridad mediante automatismos muy eficaces, como es el caso de los frenos ABS, del airbag, del control de la velocidad del vehículo al tomar una curva, o bien de la regulación automática de la velocidad para que no peligren la estabilidad y el dominio del automóvil.<br />Otras de las aplicaciones pueden ser: Computación y Medicina, Computación, Diseño y fabricación (reprogramación de los robots), entre otras.<br />Valor y costo de la información.<br />El valor y el costo pueden ser diferenciado por medio de tiempo, rapidez al momento de realizar un trabajo, dinero, esfuerzo, etc.<br />Para las empresas de seguros es muy útil las computadoras debido a que les ayuda a controlar el costo y el valor de la organización de las pólizas y de la cantidad de personas que tienen una o varias pólizas, agregándolas a un sistema creado especialmente para llevar la lista de personas sin tanto desorden.<br />Para los bancos el valor de las computadoras es superior a cualquier otra cosa, debido a que tienen a todas las personas que tienen cuentas en el banco a la disposición y con rapidez se puede atender a las personas sin tener que buscar una carpeta llena de papeles de transacciones, depósitos, retiros, etc. En fin con cada movimiento que hacen las personas a cada rato.<br />A las empresas que trabajan con la parte de contabilidad o administración es económico en tiempo, dinero, etc porque se tiene todo en la computadora como lo son los libros de contabilidad, que pueden ser realizados en un programa llamado Microsoft Excel en menos de lo que lo realizaría a mano.<br />Y así la mayoría de las personas usan estas computadoras para realizar todos o la mayoría de los trabajos que se necesiten hacer en un tiempo menor y sin tanto gasto.<br />Dentro de las computadoras también se puede ver que tienen un valor y un costo sobre todo a los datos que se le suministren al computador y sean guardados en la misma. La información tiene un valor y un costo que éste se obtiene por medio de un lenguaje denominado " lenguaje binario o lenguaje de máquina" . Mediante el envío de impulsos eléctricos se codifican todas las operaciones y procesos. Para pasar de los lenguajes de alto nivel, que utilizamos para comunicarnos con el aparato, al lenguaje de máquina se realiza una labor de traducción intermedia. Al final del proceso codificador y decodificador, lo que la máquina entiende es una larga serie de unos (1) y ceros (0). En el caso de un circuito eléctrico el cero es equivalente a la ausencia de corriente y el uno indica el paso de corriente.<br />La información mínima de información es un BIT, que consiste en un uno (1) o un cero (0). El byte es el estadio superior y pleno, que agrupa ocho bits. Cada byte constituye una palabra, símbolo letra o número. Las combinaciones posibles de los dígitos del sistema binario en un byte permiten 256 formas posibles, a cada una de las cuales se puede asignar un símbolo, letra o número.<br />Tipos de datos.<br />Perl permite representar los tipos de datos básicos como son los reales, los enteros, las cadenas de caracteres y el tipo booleano.<br />Los tipos numéricos (reales y enteros).<br />Los valores numéricos: expresados literalmente se presentan en forma de valores reales codificados en doble precisión. Este formato interno se utiliza para todas las operaciones aritméticas.<br />Los valores enteros: no pueden empezar por cero porque esto permite especificar un entero mediante su codificación octal o hexadecimal. El código octal se antecede con el cero 0; el código hexadecimal se antecede con un 0x ó 0X.<br />El tipo booleano.<br />El tipo booleano existe, al igual que en C, de modo implícito, es decir, un número es falso si es igual a cero y verdadero en cualquier otro caso. Como el cero está asociado a la ristra vacía (" " ), ésta también equivale al valor falso.<br />Las representaciones de datos.<br />El lenguaje Perl posee tres tipos de representaciones de datos: Los Escalares. Los Arrays. Los Arrays de indexación literal o listas asociadas. Estas tres representaciones permiten asociar a cada variable utilizada un tipo. Por otra parte, las variables Perl no tienen que declararse antes de su uso. Se asignan de manera dinámica y se les asigna un valor predeterminado en función del contexto.<br />Los escalares.<br />El escalar representa el tipo básico en Perl. Permite representar enteros, reales y cadenas de caracteres. Las variables de tipo escalar van precedidas por el símbolo $.<br />Las variables en Perl se asignan de manera dinámica y se les asigna un valor predeterminado en función del contexto. En un contexto numérico el valor predeterminado es 0, mientras que en un contexto de cadena de caracteres el valor predeterminado es la cadena vacía " " .<br />Los arrays.<br />Un array es una lista de datos de tipo escalar. Cada elemento de la lista es una variable escalar a la que se le asocia un valor. Las variables de tipo array se identifican por el prefijo arroba @. También se puede  acceder a un array mediante el operador que define una horquilla de índices.<br />Las listas asociativas (arrays de indexación literal).<br />Una lista asociativa está indexada por cadenas en lugar de por números. Se utiliza % para definir el tipo de lista asociativa y un elemento está indexado por el anterior formando ambos parejas del tipo (clave, valor).<br />En este caso, para acceder a cualquiera de los elementos de % cuota se debe conocer su clave. Esta lista puede completarse añadiendo nuevos valores y asociando a cada clave el valor correspondiente.<br />Los identificadores de las variables.<br />En cuanto a las ristras de caracteres que representan a nuestras variables decir que los caracteres permitidos son las letras, dígitos y el  HYPERLINK " http://www.monografias.com/trabajos34/el-caracter/el-caracter.shtml" carácterunderscore (_). Las letras mayúsculas y minúsculas son diferenciadas en los nombres de variables. Los nombre de las variables siempre deben comenzar por una letra. Se recomienda que los nombre de las variables estén en consonancia con lo que ellas representan, sin embargo estos tampoco deben ser demasiado largos. <br />Las referencias.<br />Las referencias son el equivalente a los punteros en C. Es un tipo de dato que permite referenciar datos contenidos en otra entidad. No forman una nueva representación de datos, ya que éstos son tratados como un tipo más de escalar. La definición de referencia se usa mediante el operador de referencia backslash (" quot; ). No existe un operador de desrreferencia.<br />Se puede crear una referencia usando un operador de referenciación en una variable o un valor. En el caso de la variable es crear un medio alternativo de acceder al valor de la variable. Por otro lado, cuando se usa el operador de referenciación con un valor, creamos objetos anónimos que sólo pueden ser accedidos por medio de la referencia.<br />Diferencia entre datos e información:<br />Encontramos que los datos son conjuntos de símbolos utilizados para expresar o representar un valor numérico, un hecho, un objeto, una idea; en la forma adecuada para ser objeto de tratamiento. Estos símbolos, números, letras son los que se le administra al computador para que los procese, los ordene y organice los datos para así obtener lo que se llama información que no es más que el resultado obtenido de los datos administrados al software.<br />Planificación para automatizar la información.<br />La planificación no es más que planificar como se va a desarrollar alguna cosa.<br />Automatizar es hacer que algo se haga en una segunda oportunidad en forma automática.<br />Planificación para automatizar la información sería planificar un sistema, una hoja de calculo, etc; que permita a las personas trabajar con rapidez y con facilidad en las mismas; es decir que cada vez que se utilicen estas sólo se agregará la información deseada, al menos de que ya en otras oportunidades se haya agregado esa información; en este caso el computador se encargará de mostrar a la persona las opciones que ya están en la misma y así ayudarla a trabajar más rápido y fácilmente.<br />Conclusión.<br />Aquí encontramos que las computadoras son muy importantes para todas las personas debido a que nos ayuda a mejorar nuestra calidad de vida, a hacer el trabajo más rápido y hasta con mejor presentación, además nos permite obtener cualquier información deseada en la red (Internet), comunicarnos con nuestros familiares que se encuentren en otro país por medio de chats o por mails, además nos proporcionan entretenimiento con juegos bien sea que hayan sido bajados de la red o que se encuentren en discos o CDS (periféricos).<br />Bibliografía.<br />ENCICLOPEDIA INTERACTIVA DE LOS CONOCIMIENTOS. Autor: Carlos Gispert. Océano. Pag. 1107-1152<br />Páginas web: www.google.com<br />http://es.wikibooks.org/wiki/Sistema_Binario<br /> Iglesias, Margareth merma16[arroba]hotmail.com<br />Laura Rivas<br />República Bolivariana de Venezuela.<br />Ministerio de Educación Cultura y Deporte.<br />I. U. Politécnico " Santiago Mariño" <br />Barcelona – Edo Anzoátegui.<br />

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