Definición y Elementos de un Sistema Informático

Un sistema informático, como todo sistema, es un conjunto de partes interrelacionadas: hardware, software y recurso humano (humanware), que permite almacenar y procesar información.

Elementos de un Sistema Informático

• Componente físico (Hardware): Incluye los ordenadores, periféricos y sistemas de comunicaciones. Proporciona la capacidad y potencia de cálculo.
• Componente lógico (Software): Comprende los programas, estructuras de datos y documentación asociada. Se distribuye en el hardware y ejecuta el proceso lógico de los datos.
• Componente humano (Humanware): Son las personas involucradas en todas las fases del sistema (diseño, desarrollo, implantación, explotación). Es crucial, ya que los sistemas son desarrollados por y para humanos.

Estructura Funcional de un Sistema Informático

Los sistemas informáticos se estructuran en subsistemas:

• Subsistema físico: Asociado al hardware, incluye CPU, memoria principal, placa base, etc.
• Subsistema lógico: Asociado al software y la arquitectura, incluye sistema operativo, firmware, aplicaciones y bases de datos.

Evolución Histórica de los Sistemas Informáticos

La evolución de la informática se divide en épocas según la tecnología empleada en la construcción de las máquinas:

Era Mecánica

Desde la Antigüedad hasta inicios de los años 40 del siglo XX. Las máquinas de calcular eran mecánicas, aunque al final se combinaron componentes mecánicos y eléctricos. Existían máquinas digitales y analógicas. Destaca la Pascalina de Blaise Pascal.

Era Electrónica

Desde 1940 hasta la actualidad. El desarrollo de la electrónica permitió construir máquinas más rápidas, económicas y pequeñas. Se divide en cinco generaciones:

Primera Generación (1940-1956)

Ordenadores construidos con válvulas electrónicas y tubos de vacío. Eran grandes, pesados, consumían mucha energía y se averiaban frecuentemente. Usaban fichas o cintas perforadas y se dedicaban al cálculo científico. El lenguaje era máquina. El ordenador más conocido fue el ENIAC. La arquitectura centralizaba el control en la CPU (ALU y CU). La CPU intervenía en todas las operaciones.

Segunda Generación (1956-1963)

Características diferenciales:

1. El transistor reemplazó a las válvulas.
2. Memorias magnéticas de ferritas y tambores.
3. Unidades aritméticas separadas para enteros y punto flotante.
4. Primeros lenguajes de alto nivel (FORTRAN, COBOL, LISP, ALGOL).
5. Procesadores de propósito especial para E/S.
6. Suministro de software básico (compiladores y bibliotecas).

El IBM 7094 es representativo. Aparece el concepto de sistema informático y el procesamiento por lotes (batch processing) con un programa supervisor.

Tercera Generación (1964-1971)

Puntos diferenciadores:

1. Circuitos integrados de pequeña y media escala (SSI, MSI).
2. Memorias de semiconductores.
3. Microprogramación.
4. Técnicas de procesamiento en paralelo (segmentación, multiprogramación, multiproceso).
5. Compartición automática de recursos.

Aparece el sistema operativo para controlar los procesos concurrentes y los primeros sistemas interactivos. La serie 360 de IBM marcó un estándar. La microprogramación se usa para implementar la función de control.

Cuarta Generación (1971-1981)

Características:

1. Circuitos integrados de alta escala (LSI) y muy alta escala (VLSI), incluyendo microprocesadores.
2. Memorias de semiconductores en circuitos integrados.
3. Aparición de ordenadores personales.
4. Normalización en sistemas operativos.

El primer microprocesador comercial fue el INTEL 4004 (1971). Los micros de 8 bits fueron la base de los primeros ordenadores personales. Se desarrollaron arquitecturas paralelas y máquinas neuronales. El Cray-1 fue el primer ordenador multiprocesador.

Quinta Generación (1982-1991)

El proyecto surgió en Japón (MITI). Las máquinas no se basaron en el modelo de Von Neumann, sino que eran máquinas lógicas para procesar símbolos, realizar deducciones y entender lenguajes naturales. El objetivo era lograr máquinas que procesen el conocimiento. El transcomputador es un ordenador completo en un chip.

Sexta Generación (1992-actual)

Las tecnologías LSI y VLSI permiten almacenar cientos de miles de componentes en un chip. Se producen cambios importantes:

• Minimización de circuitos y aumento de capacidad.
• Reducción del tiempo de respuesta.
• Gran expansión del uso de computadoras.
• Memorias electrónicas más rápidas.
• Sistemas de tratamiento de bases de datos.
• Multiproceso.
• Microcomputadora.