Introducción a la Informática

La Codificación

La codificación es el método que permite representar la información utilizando un conjunto de símbolos que se combinan siguiendo determinadas reglas. Algunos ejemplos de códigos son:

• Sistemas de numeración
• Código Braille
• Los jeroglíficos
• Las partituras

Codificación en Informática

En informática, los datos son información codificada, lista para ser introducida y procesada por un ordenador.

• Los datos, por sí mismos, carecen de significado hasta que son interpretados, momento en el que pueden ser considerados como información.
• Los ordenadores utilizan codificación binaria.

Sistemas de Numeración

Sistema de Numeración Decimal

El valor de cada dígito está asociado al de una potencia de base 10 y un exponente igual a la posición que ocupa el dígito.

• Para números decimales, algunos exponentes de las potencias serán negativos (el de los dígitos separados a la derecha del separador decimal).

Sistema de Numeración Binario

Utiliza sólo dos dígitos (0 y 1).

• Para distinguir un número binario de uno decimal, el binario suele llevar el sufijo 2.
• El valor de cada dígito está asociado al de una potencia de base 2 y un exponente igual a la posición que ocupa el dígito.

Conversión del Sistema Decimal a Binario

Para convertir un número decimal al sistema binario hay que dividir repetidamente el número entre dos (el resultado entero de cada división).

• El número binario se forma ordenando el último cociente y todos los restos en orden inverso a como se han obtenido.

Conversión del Sistema Binario a Decimal

Para convertir un número binario al sistema decimal basta con desarrollar el número.

Unidades de Medida de la Información

La unidad más pequeña de información en un ordenador corresponde a un dígito binario, es decir, un cero o un uno.

• Este dígito recibe el nombre de bit.
• Al conjunto de 8 bits se denomina byte.
• Cada carácter está representado por un byte.
• Se suelen usar múltiplos del byte.

El Código ASCII

Es el código estándar utilizado por los sistemas informáticos para representar los caracteres.

• Cada carácter se representa mediante un número binario constituido por una secuencia de 7 dígitos.
• El código ASCII extendido utiliza 8 bits y puede representar 256 caracteres.

El Ordenador

Definición y Componentes

Un ordenador es una máquina electrónica que recibe datos y los procesa para convertirlos en información. Se compone de:

• El hardware, que es el conjunto de componentes físicos que integran el ordenador, ya sean eléctricos, mecánicos o electrónicos.
• El software, que está formado por el sistema operativo, los programas y los datos.

Hardware y Software

Tanto el hardware como el software están en continuo desarrollo:

• La evolución del hardware está orientada a conseguir máquinas cada vez más potentes, pequeñas, móviles y capaces de procesar más información.
• La evolución del software está orientada al desarrollo de nuevas aplicaciones o programas que se adapten a las necesidades de los usuarios, aprovechando todas las posibilidades del hardware disponible.

Componentes Hardware de un Ordenador

En un ordenador se pueden distinguir:

• Unidad central, que es el conjunto de dispositivos que conforman el ordenador.
• Periféricos, que son los dispositivos que se conectan a la unidad central para desempeñar operaciones de entrada y salida de datos, almacenamiento o comunicación en red.

Arquitectura de von Neumann

• Los primeros ordenadores se programaban cableándolos, por lo que se podía tardar semanas en ejecutar un programa.
• En 1945, John von Neumann introdujo el concepto de programa almacenado que permitía:
  • Independizar el software del hardware.
  • Almacenar programas y datos en la memoria del ordenador.

La arquitectura de von Neumann diferencia cinco partes de un ordenador:

• La unidad aritmético-lógica (ejecuta operaciones matemáticas y operaciones lógicas).
• La unidad de control (gestiona señales, lee instrucciones de memoria y ejecuta órdenes).
• La memoria principal (almacenamiento temporal de instrucciones y datos).
• El sistema de entrada/salida (intercambia información con el entorno).
• Los buses (transporta datos, instrucciones y control).

Tipos de Ordenadores

Los ordenadores se pueden clasificar en función de su tamaño, utilidad y movilidad en:

• Superordenadores
• Ordenadores de sobremesa
• Portátiles
• Tablets
• Smartphones

Superordenadores

Tienen capacidades de cálculo muy superiores a los ordenadores personales.

• Se usan en investigación, desarrollo, meteorología, sector automovilístico, astronomía, etc.
• La lista de los superordenadores más potentes se publica en Top500.org.

Ordenadores de Sobremesa

Son equipos convencionales diseñados para utilizarse en una ubicación fija.

• Disponen de gran pantalla, teclado y ratón.
• Se usa en industrias, oficinas, comercios, entretenimiento, educación, hogares, etc.
• Una variante son los Todo en Uno.

Portátiles

Son ordenadores móviles cuya autonomía depende de una batería que tiene varias horas de duración.

• Tienen prestaciones similares a los equipos de sobremesa, con menor peso y tamaño.
• Existe una gran variedad de tamaños y prestaciones, que permite subdividir los portátiles en varias categorías:
  • Portátiles convencionales (laptops): Son capaces de realizar las mismas tareas que los ordenadores de sobremesa. Tienen pantallas entre 13″ y 17″.
  • Miniportátiles (netbooks): Son ordenadores pequeños y poco potentes, pero muy útiles para trasportarlos. No incluyen unidades ópticas. Tienen pantallas de 9″ a 11″.
  • Microportátiles (ultrabooks): Son extremadamente ligeros y delgados, independientemente de su tamaño. Suelen ser los portátiles más costosos y de mejores prestaciones.

Tablets

Son ordenadores integrados en una pantalla táctil de gran precisión, con tamaños de 7″ a 10″.

• Mismo sistema operativo que los smartphones (Android, Windows Phone, iOS).
• Permiten la conexión con otros dispositivos.
• La tendencia es conseguir tablets más ligeras, potentes y con mayor autonomía.
• La batería dura 6-8 horas.

Smartphones

Es un dispositivo que integra un ordenador en un teléfono móvil.

• Disponen de gran número de prestaciones (pantalla táctil, GPS, Bluetooth, cámara, internet, giroscopio, etc.) y aplicaciones.
• Aplican rápidamente las nuevas tecnologías (reconocimiento de voz, realidad aumentada, control por gestos, etc.).

Dispositivos con Arquitectura de Ordenador

Existe una amplia gama de dispositivos que no son ordenadores, ya que están diseñados para tareas específicas, pero tienen una arquitectura similar.

• Pueden incluir (según los casos) microprocesador, memoria, puertos, conectividad inalámbrica, etc.
• Tienen algunas prestaciones propias de los ordenadores (visualización en pantalla, conexión a internet, etc.).

Sistemas de Domótica

La domótica es el conjunto de sistemas que automatizan las instalaciones de una vivienda, aportando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación.

• Estos sistemas se comunican entre sí por medio de redes de comunicación.
• Ejemplos: Iluminación, Calefacción, Detección de riesgos.

Navegadores GPS

• El GPS (Global Positioning System) es un sistema que, a partir de la utilización de 24 satélites, permite determinar con precisión la ubicación de cualquier objeto o persona.
• Mediante triangulación con al menos 4 satélites, es posible determinar la posición con un error de centímetros.
• Los navegadores integran software y cartografía para ayudar al posicionamiento y a calcular rutas.

Reproductores Multimedia

Un reproductor multimedia es un dispositivo portátil capaz de reproducir fotos, música, radio, vídeo y documentos.

• Utiliza discos internos o memoria flash para almacenar los contenidos, y tecnología inalámbrica para intercambiar contenidos.
• Diferentes modelos: Reproductores multimedia portátiles, Centros multimedia para el hogar.

Televisión Inteligente

La Smart TV es la integración de internet en la televisión digital, mediante cable o Wi-Fi.

• El sistema operativo más utilizado es similar al de los dispositivos móviles (Android, iOS, Google TV, Linux Box, etc.).
• Suponen una convergencia entre el ordenador y la televisión convencional.
• Algunos servicios que ofrecen son:
  • Televisión, vídeos y radio a la carta.
  • Internet, Redes sociales, Aplicaciones, Interactividad, Conectividad, Alta definición, 3D.

Relojes Inteligentes

• Un Smartwatch es un reloj de pulsera que integra funciones similares a las de un teléfono inteligente o un ordenador portátil.
• Utiliza la tecnología Wi-Fi, Bluetooth o conexión móvil para conectarse a Internet o intercambiar información con otros dispositivos.
• Pueden incluir múltiples aplicaciones, muchas de ellas relacionadas con la salud, el deporte, la productividad, etc.

Las Videoconsolas

Son dispositivos interactivos que se han convertido en centros multimedia de entretenimiento colectivo en el hogar.

• Los dispositivos de última generación pueden incluir detección de movimientos, realidad aumentada, 3D, acceso a internet y calidad HD.
• Existen videoconsolas de sobremesa (PlayStation, Xbox, Wii) y portátiles (3DS, PSP).