GENERACIÓN DE LAS COMPUTADORAS

INTRODUCCIÓN Una computadora está formada por el hardware y el software

Hardware El Hardware realiza cuatro actividades fundamentales: Entrada Procesamiento Salida Almacenamiento secundario de datos;

Software Definido como el conjunto de instrucciones que las computadoras emplean para manipular datos. Sin éste, la computadora sería un conjunto de medios sin utilizar.

Historia El ábaco considerado primer ordenador Sumadora mecánica de Da Vinci Blas Pascal, primera máquina calculadora automática utilizable Leibnitz máquina que + - / * Babbage máquina diferencial Boole teoría de la lógica

Historia Hollerith Tarjetas Perforadas Howard Aiken Mark I Eckert y Mauchly ENIAC Mauchly Newman EDVAC, UNIVAC I Turing Ace Pilot

PRIMERA GENERACIÓN Comienza en los años 50 hasta los 60; su tecnología se basaba en bulbos o tubos de vacío y la comunicación era al nivel más bajo (lenguaje de máquina). Programas en código especial por medio de tarjetas perforadas El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápida mente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos a base de tarjetas perforadas.

PRIMERA GENERACIÓN

PRIMERA GENERACIÓN

CARACTERISTICAS DE LA PRIMERA GENERACIÓN Sistemas constituidos por tubos de vacío, desprendían bastante calor y tenían una vida relativamente corta. Máquinas grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas). Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300v y la posibilidad de fundirse era grande. Almacenamiento de la información en tambor magnético interior. Un tambor magnético disponía de su interior del ordenador, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban.

CARACTERISTICAS DE LA PRIMERA GENERACIÓN Continuas fallas o interrupciones en el proceso. Requerían sistemas auxiliares de aire acondicionado especial. Programación en lenguaje máquina, consistía en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por lo que la programación resultaba larga y compleja. Alto costo. Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas. Computadora representativa UNIVAC y utilizada en las elecciones presidenciales de los E.U.A. en 1952. Fabricación industrial. La iniciativa se aventuro a entrar en este campo e inició la fabricación de computadoras en serie.

BULBOS (Tubos de vació) Consiste en una cápsula de vidrio sin aire, que lleva en su interior varios electrodos metálicos. Un tubo sencillo de dos elementos (diodo) está formado por un cátodo y un ánodo, este último conectado al terminal positivo de una fuente de alimentación. El cátodo (un pequeño tubo metálico que se calienta mediante un filamento) libera electrones que migran hacia él (un cilindro metálico en torno al cátodo, también llamado placa).

SEGUNDA GENERACIÓN Computadoras más pequeñas donde se sustituyen los bulbos por transistores. La forma de comunicación se realizaba mediante un lenguaje más avanzado, conocido como "lenguaje de alto nivel" o "lenguaje de programación". 1959-1964.

CARACTERISTICAS DE LA SEGUNDA GENERACIÓN Transistor. Disminución del tamaño. Disminución del consumo y de la producción del calor. Mayor rapidez, la velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en ms. Memoria interna de núcleos de ferrita. Instrumentos de almacenamiento: cintas y discos. Mejoran los dispositivos de entrada y salida, para la mejor lectura de tarjetas perforadas, se disponía de células fotoeléctricas. Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo. Lenguajes de programación más potentes, ensambladores y de alto nivel (fortran,cobol y algol). Aplicaciones comerciales en aumento, para la elaboración de nóminas, facturación y contabilidad, etc.

EL TRANSISTOR Inventado en 1948 para sustituir al tubo de vacío. Está formado por tres capas de material dopado, que forman dos uniones pn (bipolares) con configuraciones pnp o npn. Una unión está conectada a la batería para permitir el flujo de corriente (polarización negativa frontal, o polarización directa), y la otra está conectada a una batería en sentido contrario (polarización inversa). Si se varía la corriente en la unión de polarización directa mediante la adición de una señal, la corriente de la unión de polarización inversa del transistor variará en consecuencia.

TERCERA GENERACIÓN Nació con la presentación comercial de la llamada "serie 360"de IBM. La electrónica de estas computadoras era más compacta, rápida y densa que la anterior y la comunicación se establecía mediante una interfaz conocida como sistema operativo. (1964-1971) Surge los circuitos integrados

CARACTERISTICAS DE LA TERCERA GENERACIÓN Circuito integrado desarrollado en 1958 por Jack Kilbry. Menor consumo de energía. Apreciable reducción de espacio. Aumento de fiabilidad y flexibilidad. Aumenta la capacidad de almacenamiento y se reduce el tiempo de respuesta. Generalización de lenguajes de programación de alto nivel. Compatibilidad para compartir software entre diversos equipos. Computadoras en Serie 360 IBM. Teleproceso: Se instalan terminales remotas, que accesen la Computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en Bancos de Datos, etc... Multiprogramación: Computadora que pueda procesar varios Programas de manera simultánea. Tiempo Compartido: Uso de una computadora por varios clientes a tiempo compartido, pues el aparato puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente. Renovación de periféricos. Instrumentación del sistema. Ampliación de aplicaciones: en Procesos Industriales, en la Educación, en el Hogar, Agricultura, Administración, Juegos, etc. La mini computadora

CIRCUITOS INTEGRADOS Chips de silicio, de entre 2 y 4 mm2, sobre los que se fabrican los transistores. La fotolitografía permite al diseñador crear centenares de miles de transistores en un solo chip situando de forma adecuada las numerosas regiones. Estos circuitos integrados son llamados monolíticos por estar fabricados sobre un único cristal de silicio.

CUARTA GENERACIÓN El microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. Memorias Electrónicas: Se desechan las memorias internas de los núcleos magnéticos de ferrita y se introducen memorias electrónicas, que resultan más rápidas. Al principio presentan el inconveniente de su mayor costo, pero este disminuye con la fabricación en serie. Sistema de tratamiento de base de datos

CUARTA GENERACIÓN Las microcomputadoras nacieron en los Estados Unidos durante la década de los 70. Existieron 2 tendencias: Apple, y PC (IBM). La Personal Computer (PC) de IBM. Esta máquina estaba basada en un microprocesador Intel 8088, que tenía un nuevo sistema operativo estandarizado (MS-DOS, Microsoft Disk Operating System) y una capacidad mejorada de graficación. Existe una familia completa de sistemas de computadoras personales, que se conocen con las nomenclaturas XT, AT y PS/2.

CARACTERISTICAS DE LA CUARTA GENERACIÓN Microprocesador: Desarrollado por Intel Corporation a solicitud de una empresa Japonesa (1971). El Microprocesador: Circuito Integrado en una placa de Silicio. Se minimizan los   circuitos, aumenta la capacidad de almacenamiento. Reducen el tiempo de respuesta. Memorias electrónicas más rápidas. Sistemas de tratamiento de bases de datos. Generalización de las aplicaciones: innumerables y afectan prácticamente a todos los campos de la actividad humana: Medicina, Hogar, Comercio, Educación, Agricultura, Administración, Diseño,   Ingeniería, etc... Multiproceso. Microcomputadora.

EL MICRO PROCESADOR Microcircuito integrado ALU, Registros, Unidad de control

QUINTA GENERACIÓN El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones.  Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones.  El conocimiento recién adquirido le servirá como base para la próxima serie de soluciones

INTLIGENCIA ARTIFICIAL Son sistemas que pueden aprender a partir de la experiencia y que son capaces de aplicar esta información en situaciones nuevas. Tuvo sus inicios en los 50s. Algunas aplicaciones se pueden encontrar en: • Traductores de lenguajes • Robots con capacidad de movimiento • Juegos • Reconocimiento de formas tridimensionales • Entendimiento de relatos no triviales Debe quedar claro que inteligencia artificial no implica computadoras inteligentes; implica mas bien computadoras que ejecutan programas diseñados para simular algunas de las reglas mentales mediante las cuales se puede obtener conocimiento a partir de hechos específicos que ocurren, o de entender frases del lenguaje hablado, o de aprender reglas para ganar juegos de mesa. Para desarrollar este concepto se pretendía cambiar la forma en que las computadoras interactuaban con la información cambiando su lenguaje base a un lenguaje de programación lógica

CARACTERISTICAS DE LA QUINTA GENERACIÓN Mayor velocidad. Mayor miniaturización de los elementos. Aumenta la capacidad de memoria. Multiprocesador (Procesadores interconectados). Lenguaje Natural. Lenguajes de programación: PROGOL (Programming Logic) y LISP (List Processing). Máquinas activadas por la voz que pueden responder a palabras habladas en diversas lenguas y dialectos. Capacidad de traducción entre lenguajes que permitirá la traducción instantánea de lenguajes hablados y escritos. Elaboración inteligente del saber y número tratamiento de datos.  Características de procesamiento similares a las secuencias de procesamiento Humano.

APLICACIONES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL La Inteligencia Artificial recoge en su seno los siguientes aspectos fundamentales: Sistemas Expertos Un sistema experto no es una Biblioteca (que aporta información), si no un consejero o especialista en una materia (de ahí que aporte saber, consejo experimentado). Un sistema experto es un sofisticado programa de computadora, posee en su memoria y en su estructura una amplia cantidad de saber y, sobre todo, de estrategias para depurarlo y ofrecerlo según los requerimientos, convirtiendo a el sistema en un especialista que está programado.

APLICACIONES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL Robótica Ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots.   Los Robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben Datos de Entrada y que están conectados a la Computadora.  Esta recibe la información de entrada y ordena al Robot que efectúe una determinada acción y así sucesivamente. Las finalidades de la construcción de Robots radican principalmente en su intervención en procesos de fabricación.  ejemplo: pintar en spray, soldar carrocerías de autos, trasladar materiales, etc...

APLICACIONES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL Lenguaje natural Consiste en que las computadoras (y sus aplicaciones en robótica) puedan comunicarse con las personas sin ninguna dificultad de comprensión, ya sea oralmente o por escrito: hablar con las máquinas y que éstas entiendan nuestra lengua y también que se hagan entender en nuestra lengua. Reconocimiento De La Voz Las aplicaciones de reconocimiento de la voz tienen como objetivo la captura, por parte de una computadora, de la voz humana, bien para el tratamiento del lenguaje natural o para cualquier otro tipo de función.

ROBÓTICA Ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots.   Los Robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben Datos de Entrada y que están conectados a la Computadora.  Esta recibe la información de entrada y ordena al Robot que efectúe una determinada acción y así sucesivamente

Sotware Se puede clasificar en tres grupos: Sistemas Operativos Lenguajes de programación Aplicaciones

Sistemas Operativos Conjunto de programas que coordinan el equipo físico de la computadora, supervisa los componentes y permite la comunicación con el hombre.

Generaciones de los Sistemas Operativos Generación Cero En 1940 con las máquinas electrónicas se utilizaban los switch mecánicos que posteriormente cambiarían por las tarjetas perforadas.

Generaciones de los Sistemas Operativos Primera Generación En los 50´s iniciaron sistemas de procesamiento por lotes. Surgen lenguajes como Fortran y ensambladores

Generaciones de los Sistemas Operativos Segunda Generación A mitad de los 60´s surgen sistemas compartidos con multiprogramación y multiprocesamiento. Surge el campo de la Ingeniería de Software

Generaciones de los Sistemas Operativos Tercera Generación A la mitad de los 70’s. Surgen los sistemas de tiempo compartido y el concepto de comunicación en línea.

Generaciones de los Sistemas Operativos Cuarta Generación De los 70’s en adelante. Surgen arquitecturas como cliente-servidor, distribuidas, multiusuarios, paralelos y de tiempo real.

Clasificación de acuerdo al volumen de información que procesan Supercomputadora Es la más rápida y cara. Procesa billones de instrucciones por segundo. Es utilizada sobre todo en la simulación en sitios petroleros, experimentos físicos, químicos, energía nuclear, nasa.

Supercomputadora

Clasificación de acuerdo al volumen de información que procesan Mainframe Computadoras grandes, veloces para operar y procesar datos en grandes negocios, gobierno, bancos, universidades, hospitales. El costo va en miles de dólares.

Mainframe

Clasificación de acuerdo al volumen de información que procesan Minicomputadora Son pequeñas y para funciones especializadas. Se conocen como Workstation, el mercado a disminuido por el uso de las microcomputadoras

Minicomputadoras

Clasificación de acuerdo al volumen de información que procesan Microcomputadoras Son pequeñas y baratas. Se clasifican en: *Desktop *PDA (Personal Digital Assistant) Laptop, Notebook, PALM, Celulares.

Microcomputadoras