CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

SEMESTRE ACADÉMICO 2010-2

Agosto 2010

ALGORITMOS

SESIÓN 1COMPONENTES DEL

COMPUTADOR

ING. JOSE PEÑALOZA DELGADO

Con

tenid

os

1. ¿ Que es una computadora ?2. Hardware3. Software4. Algoritmos

1. ¿ Que es una Computadora ?

Es una maquina electrónica digital capaz de procesar datos a partir de un grupo de instrucciones denominado programa, proporcionando una información resultante.

1. ¿ Que es una Computadora ?

ComputadoraComputadora

Entradas Salidas

Datos de entradas einstrucciones

Datos de Salida, información

1. ¿ Que es una Computadora ?

Es un conjunto de símbolos utilizados para expresar: un valor numérico,

¿QUÉ ES UN DATO?

un hecho, un objeto o una idea, para ser objeto de tratamiento.

1. ¿ Que es una Computadora ?

Es la transformación de los elementos procesados.

Los datos de entrada se convierten en información significativa.

¿QUÉ ES INFORMACIÓN?

2. El Hardware

Una computadora necesita:• Aceptar la entrada y visualizar la

salida.• Almacenar la información en un

formato consistente.• Ejecutar las operaciones

aritméticas o lógicas.• Monitorizar, controlar y dirigir las

operaciones del sistema.

2. El Hardware

Almacena-mientoSecundario(memoria auxiliar)

Dispositivos de Entrada/SalidaE/S(periféricos)

Unidad Aritmética Lógica

Unidad Central de Proceso (CPU)

UnidaddeControl

MemoriaCentral

2. El HardwareUnidad Central de Proceso (Procesador)

•Dirige y controla el proceso de información realizado por la computadora.•En el se encuentra:

La Unidad Aritmética Lógica (ALU)La Unidad de Control

• Ejecuta instrucciones de programa. La potencia de una computadora depende completamente de la velocidad y fiabilidad de la CPU.

2. El Hardware

• Estos dispositivos permiten al usuario comunicarse con la computadora. Algunos dispositivos típicos de E/S son el teclado, la impresora, monitor, etc.

Periférico o Dispositivos deEntrada/Salida

2. El Hardware

•La información procesada por la UCP se almacena normalmente en la memoria central hasta que terminan los cálculos.

Memoria Central

2. El Hardware

•Usados para almacenar grandes cantidades de información.

Dispositivos de Almacenamiento Secundario

•Los datos se guardan en dispositivos de almacenamiento auxiliar y luego para ser procesados por la CPU, tienen que llevarse a la memoria central.

3. El Software

CLASIFICACIONES DEL SW

Sistemas Operativos

Lenguajes de Programación

Sw de Uso General

Sw de Aplicaciones

3. El Software

Conjunto de programas que se emplean para operar una computadora. Estos programas deberán encontrarse grabados.

Los Sistemas Operativos:

• Si el S.O. no se encuentra presente, ningún otro programa puede ejecutarse.

• El S.O. Es el vinculo entre el usuario y la computadora.

3. El Software

Da inicio a la sesión del computador proporcionado una interfaz de línea de comando o una interfaz gráfica.

Tareas del Sistema Operativo:

Administra los dispositivos de Hw. Administra y mantiene los sistemas de

archivo. Apoyo a otros programas.

3. El Software

C) MULTIPROCESO: Computadoras con más de un CPU.

Categorías del Sistema Operativo

A) MULTITAREA: Correr más de un programa al mismo tiempo.

B) MULTIUSUARIO: Accesar más de un usuario a una computadora. Usuario 1 Usuario 2

3. El Software

Sirve para escribir programas que permiten la comunicación usuario/máquina.

Lenguajes de Programación:

Sw de Uso General:Ofrecen su estructura para un gran numero de aplicaciones empresariales, científicas y personales.

Sw de Aplicaciones: Diseñado para realizar tareas especificas.

3. El Software

Es una técnica estándar de comunicación que permite expresar las instrucciones que han de ser ejecutadas en una computadora.

Consiste en un conjunto de reglas sintácticas y semánticas que definen un programa informático.

LENGUAJE DE PROGRAMACION

3. El Software

LENGUAJES DE MAQUINA

LENGUAJE DE BAJO NIVEL (ENSAMBLADOR)

LENGUAJE DE ALTO NIVEL.

Tipos de Lenguajes

3. El Software

Lenguajes directamente inteligible por la maquina (computadora).

Sus instrucciones son cadenas binarias (cadenas o series de caracteres dígitos 0 y 1) que especifican una operación.

HOLA0000110010010010001010011001

LENGUAJE DE MAQUINA:

3. El Software

Por excelencia es el ensamblador (assembly language). Las instrucciones en lenguaje ensamblador son instrucciones conocidas como nemotécnicos.

Por ejemplo, nemotécnicos típicos de operaciones aritméticas son: en ingles add, sub, div, etc. En español, sum, res, div, etc.

Una instrucción típica de suma seria:

ADD M, N,P – 0110 1001 1010 1011

LENGUAJE DE BAJO NIVEL:

3. El Software

Son los mas utilizados por los programadores. Es independiente de la maquina, es decir, no dependen del diseño del Hw o de la computadora.

Son portables o transportables. Lo que significa que pueden ser ejecutados con poca o ninguna modificación en diferentes tipos de computadora.

LENGUAJE DE ALTO NIVEL:

3. El Software

Es un conjunto de instrucciones sencillas escritas en un lenguaje de programación, que al ser recogidas por un interprete son traducidas para poder ser ejecutadas.

Conjunto de instrucciones que el computador debe ejecutar para solucionar un problema determinado.

PROGRAMA

3. El SoftwarePROG. FUENTE: Programa escrito en lenguaje de alto nivel que no a sido traducido a lenguaje máquina.

PROG. OBJETO: Programa en lenguaje de máquina, que puede ser ejecutado.

COMPILADOR: Traductor que convierte sentencias de código fuente a código objeto.

INTERPRETE: Traductor que ejecuta un programa línea por línea no modificando la forma original.

PROGRAMA FUENTE

PROGRAMA OBJETO

PROGRAMA EJECUTABLE

COMPILACION ENLACE

3. El Software

Un compilador es un programa que lee el programa escrito en un lenguaje fuente y lo traduce a otro programa equivalente llamado lenguaje objeto.

Lenguaje de Programa Fuente

Programa en Lenguaje Objeto

CompiladorCompilador

ERROR Y DIAGNOSTICO

COMPILADOR

3. El Software

Analiza una instrucción fuente y la ejecuta directamente sin generar código objeto.Es un traductor que realiza la operación de compilación paso a paso.

Lenguaje de Programa Fuente

SalidaIntérpreteIntérprete

DATOS

INTÉRPRETE

3. El Software

La principal ventaja del proceso de compilación frente al de interpretación es que los programas se ejecutan mucho más rápido una vez compilados.

COMPILADOR vs. INTERPRETE

3. El Software

La principal ventaja del proceso de compilación frente al de interpretación es que los programas se ejecutan mucho más rápido una vez compilados.

COMPILADOR vs. INTERPRETE

Análisis del problema.Diseño del algoritmo.Codificación.Compilación y

ejecución.Verificación y

Depuración.Documentación.

SOLUCION DE PROBLEMAS

4. Algoritmos

4. Algoritmos

ANALISIS DEL PROBLEMA

o Se determina QUE hará el programa y cual será la solución deseada.

o Se precisan las entradas y salidas a obtenerse.

4. Algoritmos

o Se determina COMO hace el programa la tarea solicitada.

DISEÑO DEL ALGORITMO

o Se emplea el método de Diseño Descendente o Modular, el cual permite dividir un problema complejo en subproblemas y estos en otros de nivel mas bajo.

4. Algoritmos

o Es la representación de un algoritmo en un lenguaje de programación.

o Debido a que el algoritmo es independiente al lenguaje de programación, el código puede ser escrito con igual facilidad en un lenguaje u otro.

CODIFICACION DE UN PROGRAMA

4. Algoritmos

o Operación de convertir un programa fuente en programa objeto.

COMPILACION Y EJECUCION DE UN PROGRAMA

o Cuando no existe errores en un programa fuente se instruye al sistema operativo para que realice una fase de montaje oenlace del programa objeto con las librerías del programa del compilador produciendo un programa ejecutable.

4. Algoritmos

o Implica la ejecución de un programa con una amplia variedad de datos de entrada.oErrores de compilaciónoErrores de ejecuciónoErrores lógicos

VERIFICACION Y DEPURACION DE UN PROGRAMA

o Proceso de encontrar errores corregirlos o eliminarlos.

4. Algoritmos

DOCUMENTACION

o Descripción de los pasos para la solución de un problema.

o La documentación de un programa puede ser interna o externa.

o Es importante para corregir posibles errores o realizar cambios al programa.

4. Algoritmos

Método para resolver un problema, mediante una serie de pasos precisos, definidos y finitos.

Produce un resultado en un tiempo finito.

Existe diferentes formas de dar solución a un mismo problema.

ALGORITMO

4. Algoritmos La palabra algoritmo se deriva de la

traducción al latín de la palabra Al-khowariz-mi (algorismus), nombre de un matemático y astrónomo árabe que escribió un tratado sobre manipulación de números y ecuaciones en el siglo IX. Euclides, matemático griego, es

considerado también el otro gran padre de la algoritmia.

En las ciencias de la computación, los algoritmos son mas importantes que los lenguajes de programación o las computadoras.

4. Algoritmos

• Preciso: indica un orden de realización de cada paso a realizar.

CARACTERISTICAS DE UN ALGORITMO

• Definido: Si se sigue un algoritmo mas de una vez se obtiene el mismo resultado.

• Finito: todo algoritmo tiene un inicio y un fin, es decir debe tener un número finito de pasos.

4. Algoritmos

La definición de un algoritmo debe describir tres partes:

PASOS A SEGUIR EN LA CONSTRUCCION DE UN ALGORITMO

Entrada Proceso Salida

4. Algoritmos

Un problema se puede qresolver mas eficazmente cuando se rompe el problema original en subproblemas.

DISEÑO DESCENDENTE DEL ALGORITMO

Este método se conoce como Divide y Vencerás, es decir dividir un problema complejo en otros mas simples.

Ejemplo: Hallar el área de un triángulo.

4. Algoritmos

Área de un triangulo

SalidaResultados

Cálculo deÁrea

Entrada De Datos

EntradaB

EntradaH

SalidaB

SalidaH

SalidaA2

*HBA

4. Algoritmos

•Es un lenguaje de especificación de algoritmos.

•Representa el algoritmo en secuencias lógicas de actividades utilizando verbos expresivos.

•Utiliza un lenguaje de comunicación propio como el inglés, español entre otros.

•La ventaja es que el programador se concentra en la lógica sin preocuparse en la reglas del lenguaje de programación específico.

PSEUDOCODIGO

4. Algoritmos

Inicio

Leer (Base, Altura)

Calcular

Escribir Area

Fin

4. Algoritmos

EJERCICIOS