Fundamentos de la Computación

Presentación del tema: "Fundamentos de la Computación"— Transcripción de la presentación:

1 Fundamentos de la Computación
Instituto Politécnico Nacional Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas Departamento de Estudios Profesionales Genéricos Academias de Tecnología Informática Licenciatura en Ciencias de la Informática Fundamentos de la Computación M. en C. Ángel Gutiérrez González

2 Fundamentos de la Computación
Objetivos: Al término de este curso el alumno: Habrá adquirido los conocimientos generales acerca de la computación, así como la arquitectura y funcionamiento de la computadora digital además de sus periféricos. Se aplicaran los conceptos de forma práctica. Fundamentos de la Computación 4

3 Fundamentos de la Computación
Contenido: UNIDAD I. Introducción UNIDAD II. Componentes Principales de una Computadora UNIDAD III. Conceptos de Programación UNIDAD IV. Ambientes de Procesamiento de Datos UNIDAD V. Sistema Operativo UNIDAD VI. Tópicos Bibliografía Fundamentos de la Computación 2

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Unidad III: Conceptos de Programación Objetivos particulares: Al término de este curso el alumno: Identificará los diferentes modos de procesamientos de datos de un sistema de cómputo Distinguirá las diferentes fases por las que atraviesa una aplicación Definirá el tipo de proceso más adecuado a las exigencias de un sistema de información a operar

5 Unidad III. Conceptos de programación
3.1. COMO DETERMINAR QUE UN PROBLEMA SEA RESUELTO POR COMPUTADORA. 3.2. SOLUCIONES LÓGICAS 3.3. DIAGRAMAS LÓGICOS 3.4. QUE ES UN LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN 3.5. QUE ES UN LENGUAJE MAQUINA 3.6. QUE ES UN TRADUCTOR DE LENGUAJES 3.7. ELEMENTOS DE PROGRAMACIÓN 3.8. PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA Bibliografía (Unidad III) Al término de La unidad se incluye una lista de actividades de aprendizaje a para ser realizadas por los alumnos participantes. Conceptos de programación 3

6 3.1. Como determinar que un problema sea resuelto por computadora
Existen problemas que no pueden ser resueltos por una computadora, dado que las computadoras solamente pueden ejecutar algoritmos, esto es secuencia de instrucciones universalmente precisas y entendibles que resuelven cualquier instancia de problemas computacionales definidos rigurosamente. Efectuar un análisis de la situación Identificar el problema Identificar la solución Diseñar una estrategia para obtener la solución Consideraciones iníciales: ¿que tengo para solucionarlo ó con que? Algoritmo para realizar la solución (los pasos uno a uno y en orden de cómo lo haré). Conceptos de programación 6

7 3.1. Como determinar que un problema sea resuelto por computadora
La técnica propuesta para la resolución de problemas es aplicable a muchos campos, dentro el campo de la computación un problema consiste en la necesidad de transformar un grupo de datos iniciales en un grupo de datos finales. Así la computadora podrá resolver un problema si alguien desarrolla un programa que contenga las instrucciones adecuadas que permitan transformar los datos. Definición del Problema El programador debe de reconocer cual es el problema estableciendo con claridad cuales son los datos disponibles y a que resultados se desea llegar. Análisis del Problema El programador debe entender lo que va a hacer y comprender la situación por la que esta pasando y debe tener una solución para transformar los datos en grandes resultados. Diseño del Algoritmo Durante esta fase se planea la estrategia que permitirá alcanzar la solución del problema. Programación y Pruebas Consiste en traducir el algoritmo diseñado a un lenguaje de programación y aplicarlo en una computadora. Las pruebas verifican su funcionamiento para corregir posibles errores. Mantenimiento Esta es la última etapa el programador se encarga de modificar el programa según vayan apareciendo necesidades adicionales. Conceptos de programación 7

8 3.2. Soluciones Lógicas Características de los Algoritmos Finitud
Es una serie de pasos ordenados lógicamente que permite resolver un problema. Diseño de algoritmos.- Es preparar una estrategia para solucionar un problema. Para ello se debe entender perfectamente el problema y comprender la solución que se desea alcanzar. Características de los Algoritmos Finitud Precisión Entradas y Salidas bien Definidas Efectividad Elementos en la construcción de los Algoritmos Variables Control de entradas y salidas Operaciones Comparaciones y selecciones Conceptos de programación 6

9 Conceptos de programación
3.3. Diagramas Lógicos Los diagramas lógicos o diagramas de flujo son la representación grafica de lo que se desea que la computadora haga. También es una representación gráfica de los pasos que seguimos para realizar un proceso; partiendo de una entrada, y después de realizar una serie de acciones, llegamos a una salida. Cada paso se apoya en el anterior y sirve de sustento al siguiente: Tienen como ventajas: Facilitar la visualización de la estructura de un proceso. Presenta la información (flujos de control, entradas, salidas, etc.) y se utiliza en la fase de diseño en el desarrollo de sistemas computacionales. Ayuda en la búsqueda y detección de errores. Se usa para aprender un lenguaje computacional debido a lo específico que es. Inicio Datos Proceso Decisión Documento Fin Conceptos de programación 6

10 3.4. Que es un lenguaje de programación
Es el conjunto de reglas y estándares para escribir un programa. Los lenguajes de programación sirven para escribir programas que permitan la comunicación usuario/maquina. Los lenguajes utilizados para escribir programas de computadoras que pueden ser entendidos por ellas se denominan lenguajes de programación. Lenguaje Maquina Están escritos en lenguajes directamente inteligibles por la computadora, ya que sus instrucciones son cadenas binarias (0 y 1). Lenguaje de Bajo Nivel Los lenguajes de bajo nivel son lenguajes de programación que se acercan al funcionamiento de una computadora. El lenguaje de más bajo nivel por excelencia es el código máquina. Lenguaje de Alto Nivel Son de uso fácil, ya que en ellos un solo comando o instrucción puede equivaler a millares es código máquina. Lenguaje de 4 Generación Permitir a los usuarios con poco conocimiento de programación, desarrollar sus propios programas de aplicación sin la asistencia de un experto informático. Conceptos de programación 6

11 3.4. Que es un lenguaje de programación
Lenguajes Imperativos BASIC C C++ Java C# Perl unerg Lenguajes Funcionales Puros: Haskell Miranda Híbridos: Lisp Scheme Ocaml Standard ML ML Scala Lenguajes Lógicos Prolog Lenguajes Orientado a Objetos ActionScript Ada Visual FoxPro Clarion Delphi Harbour Eiffel Java Script Léxico Oz PHP Conceptos de programación 6

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3.5. Que es un lenguaje maquina El lenguaje máquina es el único que entiende directamente la computadora, utiliza el alfabeto binario que consta de los dos únicos símbolos 0 y 1, denominados bits. Fue el primer lenguaje utilizado en la programación de computadoras, pero dejó de utilizarse por su dificultad y complicación, siendo sustituido por otros lenguajes más fáciles de aprender y utilizar, que además reducen la posibilidad de cometer errores. Conceptos de programación 6

13 3.6. Que es un traductor de lenguajes
Existen programas llamados traductores que traducen programas escritos en un lenguaje de programación al lenguaje maquina de la computadora. Un traductor es un programa que toma un programa denominado “programa fuente” y proporcionan como salida otro programa escrito en un lenguaje comprensible por el hardware de la computadora denominado “programa objeto”. Existen 2 tipos de Traductores Los Compiladores Permiten que un programa fuente escrito en un determinado lenguaje vaya traduciéndose y ejecutándose directamente sentencia por sentencia por la computadora. Los Traductores Traduce completamente el programa fuente generando un programa objeto escrito en lenguaje maquina Conceptos de programación 6

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3.7. Elementos de programación Diagramas de flujo es una representación grafica de un algoritmo. Los símbolos utilizados han sido normalizados por el Instituto Norteamericano de Normalización (ANSI), y los mas frecuentemente empleados se muestran en la figura. Pseudocódigos es una herramienta de programación en la que las instrucciones se escriben en palabras similares al ingles o al español, que facilitan tanto como la escritura como la lectura del programa. Conceptos de programación 8

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3.8. Programación estructurada Surge a finales de los años 60, con esta nueva forma de programar surge el teorema del programa estructurado, demostrado por Böhm-Jacopini, demuestra que todo programa puede escribirse utilizando únicamente las tres instrucciones de control siguientes: Secuencia Instrucción condicional. Iteración (bucle de instrucciones) con condición al principio. Conceptos de programación 8

16 3.8. Programación estructurada
SUBRUTINA: se presenta como un su algoritmo que forma parte del algoritmo principal, el cual permite resolver una tarea específica. Este es un ejemplo de un programa con una Subrutina: PROGRAMA principal instrucción 1 instrucción 2 ... instrucción N SUBRUTINA Nombre X FIN SUBRUTINA FIN PROGRAMA principal. Los programas son más fáciles de entender. Reducción del esfuerzo en las pruebas. Reducción de los costos de mantenimiento. Programas más sencillos y más rápidos. Aumento en la productividad del programador. Se facilita la utilización de las otras técnicas para el mejoramiento de la productividad en programación. Introducción 8

17 Actividades de aprendizaje
Planteamiento de un problema por parte del profesor y en discusión de grupo plantear las diferentes alternativas de solución que tiene el problema y ver la viabilidad de que este se pueda solucionar o no utilizando una computadora. Del problema planteado anteriormente, obtener un diagrama lógico, un diagrama de flujo y su correspondiente algoritmo. Realizar con la elaboración de algunos casos prácticos el dominio básico de al menos un lenguaje de programación (“C” o “JAVA”) Con los ejemplos anteriores explicar que es el lenguaje maquina, explicar la diferencia entre traductor e interprete. Con el alguno de los ejemplos anteriores poner en práctica los principios de la programación estructurada. Conceptos de programación 28

18 Bibliografía (Unidad III)
Introducción a la Computación para Ingenieros Steven C. Chapra Raymond P. Canale Mc. Graw Hill da. Ed. 739 p. USA Introducción a las Computadoras y al Procesamiento de Información Larry Long Prentice Hall 1995, USA 2da. Ed. 592 p. Fundamentos de programación Luis Joyanes Aguilar Mc Graw Hill, 2003, España 3ra. Ed. Conceptos de programación 35

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Instituto Politécnico Nacional Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas Departamento de Estudios Profesionales Genéricos Academias de Tecnología Informática Licenciatura en Ciencias de la Informática Fundamentos de la Computación Fin de la Unidad III: Conceptos de Programación !Gracias por su atención¡ M. en C. Ángel Gutiérrez González