Informática Aplicada al Medio Ambiente Licenciatura de Ciencias Medioambientales. Curso 99/00. Créditos: 3T + 3P Profesor: José Sáez Martínez (jsaez@dif.um.es). Nota: 50% teoría, 50% prácticas. Página web de la asignatura: www.um.es/giisw/iama. Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00 1.1 Introducción La informática se introduce cada vez más en muchos ámbitos de nuestra vida. Ordenadores útiles cuando: se maneja un gran volumen de datos necesidad de datos comunes para distintos departamentos (hospital, empresa, universid.) operaciones repetitivas (cálculo de nóminas...) distribución: terminales de ventas, comunicac. precisión, complejidad y velocidad Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.1 Introducción. Áreas de aplicación Gestión de datos administrativos Cc. físicas y matemát.: cálculo numérico, estadística, modelos (climáticos...) Cc. de la vida y médicas: genética, análisis de experimentos farmacológicos, diagnóstico... Cc. sociales: encuestas, enseñanza asistida por ordenador, juegos Arte: composición musical y de vídeo... Ingeniería: CAD/CAM, informát. industrial Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00 1.1 Introducción. Ramas Inteligencia Artificial: intenta imitar el comportamiento inteligente: deducción, reconocimiento de voz e imágenes, sistemas expertos... Informática Gráfica: imágenes 2D y 3D, animaciones (enseñanza, juegos...), retoque fotográfico, sistemas de información geográfica... Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.2 Conceptos Básicos y Definiciones INFORMATICA = INFORmación autoMATICA (en la literatura en inglés, “Computer Science”) Computador, ordenador Datos + Instrucciones (Entradas) Datos (Salidas) Procesa-miento Datos: conjunto de símbolos yuxtapuestos (caracteres) que representan información (números, hechos, objetos, ideas...) de forma adecuada para ser tratada en el ordenador. Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.2 Conceptos Básicos y Definiciones Hardware: partes mecánicas de un sistema informático cables botones circuitos electrónicos... Software: programas ejecutables en el ordenador + datos de los programas + documentación de los programas Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.3 Evolución de los ordenadores Desde antiguo, el hombre ha utilizado máquinas para calcular (computar): los diez dedos, el ábaco, la máquina de ruedas dentadas de Pascal, la tabuladora de Hollerith... Desde 1946, los ordenadores se agrupan en “generaciones”, según la tecnología. Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.3 Evolución de los ordenadores 1ª generación (1946 a 1954): relés y tubos de vacío. El ENIAC (18.000 t.de vacío, >30 tm, 140m2). Arquitectura Von Neumann: descomposición en unidades funcionales (E/S, un. de control, memoria), representación binaria, programa en memoria  EDVAC. Velocidades de milisegundos (10-3 seg). Entradas con tarjetas perforadas. 2ª generación (1955 a 1964): el transistor  reducción. Memorias de núcleos de ferrita. Empiezan a utilizarse lenguajes de program. de alto nivel. Primeros Sistemas Operativos. Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.3 Evolución de los ordenadores 3ª generación (1965 a 1974): chips (circuitos integrados). Un solo circuito incluye varias funciones complejas. Bajo coste, velocidad, miniaturización. Entradas por teclado/pantalla. 4ª generación (1975 a ?): sistemas abiertos. Circuitos LSI y VLSI. El PC introduce la informática a nivel doméstico. Teleinformática. Procesadores RISC, vectoriales, multiprocesadores... Sistemas Operativos estándar (UNIX, MS-DOS, Windows...). Lenguajes lógicos, funcionales... Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.4 Componentes físicos y lógicos del ordenador Entrada Salida ORDENADOR UNIDAD CENTRAL DE PROCESO UNIDAD DE CONTROL UNIDAD ARITMÉTICOLÓGICA MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA MASIVA Instrucciones Datos Datos e Instrucciones Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.4 Componentes físicos y lógicos del ordenador Unidades de entrada: dispositivos por los que se introducen instrucciones y datos (teclado, ratón...) Unidades de salida: dispositivos por los que se obtienen resultados (impresora, monitor, altavoces...) Memoria principal: almacena datos e instrucciones. Un programa debe estar “cargado” en ella. Volátil. + veloz Memoria secundaria: + grande. Discos duros, disquetes, CDs... Permanente. ALU (unidad aritmético-lógica). Donde se ejecutan las operaciones (sumas, comparaciones...) Un. de control (UC). Obtiene (y genera) señales de estado (y control) de las unidades de E/S y obtiene instrucciones de la memoria. Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.4 Componentes físicos y lógicos del ordenador Periféricos: unidades de E/S + memoria secundaria CPU (Central Processing Unit) = ALU + UC Interfaces: adaptadores entre dos unidades En la UC existe un reloj (generador de pulsos) para sincronizar operaciones. La frecuencia se mide en MHz. Ancho de banda: cantidad de información que se puede transmitir entre dos unidades (Mbytes / seg.). Longitud de palabra: datos con los que opera la ALU, unidades de información que se transmiten entre mem. principal y la CPU (de 16 bits, de 32 bits...) Registros: pequeñas “memorias” locales al procesador Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.5 Codificación de la Información Codificar: representar los elementos de un cto. con los de otro (Coches  matrículas). En los ordenadores, la información se representa con símbolos (caracteres). Estos se codifican con ceros y unos (bits). BIT = Binary digiT = unidad elemental de información. Múltiplos: byte (8 bits), kilobyte (1024 bytes), megabyte (1024 kb)... Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.5 Codificación de la Información Con 2 bits podemos codificar 4 elementos: 00, 01, 10 y 11. Para codificar N elementos hacen falta [log2N] Códigos ASCII de 7/8 bits. (ej. ~ = 126 = 01111110) Números binarios: 0 = 0, 1 = 1, 2 = 10, 3 = 11, 4 = 100, 5 = 101, etcétera. Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00

1.6 Clasificación de los Ordenadores Según su naturaleza: analógicos / digitales Según su uso: generales (PC) / específicos (lavadora) Según potencia y capacidad (límites confusos): supercomputadores (64 bits, vectoriales, multiprocesadores): CRAY (parque jurásico) macrocomputadores: gestión. Multiusuarios (bancos...) minicomputadores: pocos usuarios (de 8 a 32) estaciones de trabajo: monousuario, gráficos, CAD ordenadores personales: multitud de programas nanocomputadores: videojuegos, tratamiento de textos... calculadoras programables de bolsillo Informática Aplicada al Medio Ambiente - Curso 99/00