Cuadernillo 1 Alfabetización informática-computacional

Ciencia, Tecnología y primeros desarrollos

NTICx / Informática para Adultos

Profesor: Carlos A. Sardá

Expectativas de Logro

Al finalizar este cuadernillo Ud. podrá:

Conocer los conceptos de Ciencia y Tecnología

Conocer el origen de la palabra Informática

Conocer las características de las primeros desarrollos de cálculo

2014

Antecedentes Tecnologicos de la Computación

Profesor Carlos A. Sardá 2

Unidad 1. Técnica y Tecnología

Definición

Ciencia. La ciencia es aquella rama del saber que se centra en el estudio de cualquier tipo de fenómeno

y en la deducción de los principios que la rigen, según una metodología propia y adaptada a sus

necesidades

Técnica. Podría definirse como el conjunto de procedimientos y recursos de que se vale la ciencia para

conseguir su fin.

Tecnología. La tecnología la definimos como el conjunto de medios y actividades mediante los que el

hombre persigue la alteración y la manipulación de su entorno.

Se relacionan entre si porque van de la mano para la realización de un estudio, para lo cual se

necesitan procedimientos y conjunto de medios.

Ciencia Técnica Tecnología

Es un Estudio Procedimientos para

realizar el estudio

Son los medios que se

persiguen para un estudio

Relación entre Ciencia, Técnica y Tecnología

Desde ya varias décadas atrás, los avances científicos y tecnológicos revolucionan al mundo a una

velocidad vertiginosa. Los márgenes del conocimiento se presentan cada vez más distantes de los

parámetros culturales del ciudadano común, especialmente entre aquellos pueblos o sectores

desfavorecidos.

En toda la historia de la humanidad, el hombre a procurado garantizar y mejorar su nivel de vida

mediante un mejor conocimiento del mundo que le rodea y un dominio más eficaz del mismo, es decir,

mediante un desarrollo constante de la ciencia.

Al estudiar los efectos de la ciencia en la sociedad, no se trata solamente de los efectos en la

sociedad actual, sino también de los efectos sobre la sociedad futura. En las sociedades tradicionales

estaban bien definidas las funciones del individuo, había una armonía entre la naturaleza, la sociedad y el

hombre. Ahora bien, la ciencia trajo consigo la desaparición de este marco tradicional, la ruptura del

equilibrio entre el hombre y la sociedad y una profunda modificación del ambiente. Aunque no debemos

culpar directamente a la ciencia.

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Los progresos de la ciencia han sido muy rápidos en los países desarrollados; en cambio, en los

países subdesarrollados su adquisición es tan lenta que cada día la diferencia entre dos tipos de países se

hace más grande. Dicho retraso contribuye a mantener e incluso a agravar la situación de dependencia de

los países subdesarrollados con respecto a los desarrollados.

La ciencia ha llegado al punto de influir sobre la mentalidad de la humanidad. La sociedad de hoy

no esta cautiva en las condiciones pasados o en las presentes, sino que se orienta hacia el futuro. La

ciencia no es simplemente uno de los varios elementos que componen las fuerzas productivas, sino que

ha pasado a ser un factor clave para el desarrollo social, que cala cada vez más a fondo en los diversos

sectores de la vida.

La ciencia trata de establecer verdades universales, un conocimiento común sobre el que exista un

consenso y que se base en ideas e información cuya validez sea independiente de los individuos. La

Tecnología no solamente invade toda la actividad industrial, sino también participa profundamente en

cualquier tipo de actividad humana, en todos los campos de actuación. El hombre, moderno utiliza en su

comportamiento cotidiano y casi sin percibirlo una inmensa avalancha de contribuciones de la Tecnología:

el automóvil, el reloj, el teléfono, las comunicaciones, etc.

A pesar de que exista conocimiento que no pueda ser considerado conocimiento tecnológico, la

Tecnología es un determinado tipo de conocimiento que a pesar de su origen, es utilizado en el sentido de

transformar elementos materiales –materias primas, componentes, etc. –o simbólicos –datos, información,

etc.-en bienes o servicios, modificando su naturaleza o sus características.

El método científico: Etapas

Los conocimientos que la humanidad posee actualmente sobre las diversas ciencias de la

naturaleza se deben, sobre todo, al trabajo de investigación de los científicos. El procedimiento que éstos

emplean en su trabajo es lo que se llamará Método Científico.

El método científico consta de las siguientes fases: Observación, formulación de hipótesis,

Experimentación, Emisión de conclusiones.

Observación

Los científicos se caracterizan por una gran curiosidad y el deseo de conocer la naturaleza. Cuando

un científico encuentra un hecho o fenómeno interesante lo primero que hace es observarlo con atención.

La Observación consiste en examinar atentamente los hechos y fenómenos que tienen lugar en la

naturaleza y que pueden ser percibidos por los sentidos. Ejemplo: Queremos estudiar si la velocidad de

caída libre de los cuerpos depende de su masa. Para ello, dejamos caer, desde una misma altura una tiza

y una hoja de papel. Observamos que la tiza llega mucho antes que el papel al suelo. Si medimos la masa

de la tiza, vemos que ésta es mayor que la masa del papel.

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Formulación de hipótesis

Después de las observaciones, el científico se plantea el cómo y el porqué de lo que ha ocurrido y

formula una hipótesis. Formular una hipótesis consiste en elaborar una explicación provisional de los

hechos observados y de sus posibles causas.

Ejemplo: Podemos formular, como hipótesis, el siguiente razonamiento: "Cae con mayor velocidad

el cuerpo que posee mayor masa".

Experimentación

Una vez formulada la hipótesis, el científico debe comprobar si es cierta. Para ello realizará

múltiples experimentos modificando las variables que intervienen en el proceso y comprobará si se cumple

su hipótesis. Experimentar consiste en reproducir y observar varias veces el hecho o fenómeno que se

quiere estudiar, modificando las circunstancias que se consideren convenientes. Durante la

experimentación, los científicos acostumbran a realizar múltiples medidas de diferentes magnitudes físicas.

De esta manera pueden estudiar qué relación existe entre una magnitud y la otra.

Ejemplo: Si lanzamos la tiza junto a una hoja de papel arrugada, vemos que llegan al suelo

prácticamente al mismo tiempo. Si seguimos esta línea de investigación y lanzamos una hoja de papel

arrugada y otra hoja sin arrugar desde la misma altura, vemos que la hoja arrugada llega mucho antes al

suelo.

Emisión de conclusiones

El análisis de los datos experimentales permite al científico comprobar si su hipótesis era correcta y

dar una explicación científica al hecho o fenómeno observado. La emisión de conclusiones consiste en la

interpretación de los hechos observados de acuerdo con los datos experimentales. A veces se repiten

ciertas pautas en todos los hechos y fenómenos observados. En este caso puede enunciarse una ley. Una

ley científica es la formulación de las regularidades observadas en un hecho o fenómeno natural. Por lo

general, se expresa matemáticamente. Las leyes científicas se integran en teorías. Una teoría científica es

una explicación global de una serie de observaciones y leyes interrelacionadas.

Ejemplo: A la vista de los resultados experimentales, se puede concluir que no es la masa la que

determina que un objeto caiga antes que otro en la Tierra; más bien, será la forma del objeto la

determinante. Como comprobación de nuestro resultado deducimos que nuestra hipótesis inicial era

incorrecta. Tenemos, por ejemplo, el caso de un paracaidista: su masa es la misma con el paracaídas

abierto y sin abrir; sin embargo, cae mucho más rápido si el paracaídas se encuentra cerrado.

Informática

Si bien los especialistas discuten sobre el particular, sostendremos que el vocablo informática

proviene del alemán informatik acuñado por Karl Steinbuch en 1957. Pronto, adaptaciones locales del

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término aparecieron en francés, italiano, español, rumano, portugués y holandés, entre otras lenguas,

refiriéndose a la aplicación de las computadoras para almacenar y procesar la información. El término es

una contracción de las palabras information y automatic (información automática). En lo que hoy día

conocemos como informática confluyen muchas de las técnicas, procesos y máquinas (ordenadores) que

el hombre ha desarrollado a lo largo de la historia para apoyar y potenciar su capacidad de memoria, de

pensamiento y de comunicación.

En el Diccionario de la lengua española de la Real Academia Española se define informática

como:

Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento

automático de la información por medio de computadoras.

Conceptualmente, se puede entender como aquella disciplina encargada del estudio de métodos,

procesos, técnicas, desarrollos y su utilización en ordenadores (computadoras), con el fin de almacenar,

procesar y transmitir información y datos en formato digital. En 1957 Karl Steinbuch acuñó la palabra

alemana Informatik en la publicación de un documento denominado Informatik: Automatische

Informationsverarbeitung (Informática: procesamiento automático de información). En ruso, Alexander

Ivanovich Mikhailov fue el primero en utilizar informatika con el significado de «estudio, organización, y la

diseminación de la información científica», que sigue siendo su significado en dicha lengua.[cita requerida].

En inglés, la palabra Informatics fue acuñada independiente y casi simultáneamente por Walter F. Bauer,

en 1962, cuando Bauer cofundó la empresa denominada «Informatics General, Inc.». Dicha empresa

registró el nombre y persiguió a las universidades que lo utilizaron, forzándolas a utilizar la alternativa

computer science. Actualmente los angloparlantes utilizan el término computer science, traducido a veces

como «Ciencias de la computación», para designar tanto el estudio científico como el aplicado; mientras

que designan como information technology ( o data processing, traducido a veces como «tecnologías de la

información», al conjunto de tecnologías que permiten el tratamiento automatizado de información.

Orígenes

En los inicios del procesado de información, con la informática sólo se facilitaban los trabajos

repetitivos y monótonos del área administrativa. La automatización de esos procesos trajo como

consecuencia directa una disminución de los costos y un incremento en la productividad. En la informática

convergen los fundamentos de las ciencias de la computación, la programación y metodologías para el

desarrollo de software, la arquitectura de computadores, las redes de computadores, la inteligencia

artificial y ciertas cuestiones relacionadas con la electrónica. Se puede entender por informática a la unión

sinérgica de todo este conjunto de disciplinas. Esta disciplina se aplica a numerosas y variadas áreas del

conocimiento o la actividad humana, como por ejemplo: gestión de negocios, almacenamiento y consulta

de información, monitorización y control de procesos, industria, robótica, comunicaciones, control de

transportes, investigación, desarrollo de juegos, diseño computarizado, aplicaciones / herramientas

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multimedia, medicina, biología, física, química, meteorología, ingeniería, arte, etc. Puede tanto facilitar la

toma de decisiones a nivel gerencial (en una empresa) como permitir el control de procesos críticos.

Actualmente es difícil concebir un área que no use, de alguna forma, el apoyo de la informática. Ésta

puede cubrir un enorme abanico de funciones, que van desde las más simples cuestiones domésticas

hasta los cálculos científicos más complejos.

Actividad 1.1

En base al texto leído, responda:

1. Utilizando sus palabras, describa que es ciencia, técnica y tecnología

2. Describa un ejemplo simple donde se apliquen estos conceptos

3. ¿Qué características tienen las verdades científicas?

4. ¿Cuáles son las etapas del método científico?

5. ¿Cuál es el origen de la palabra “Informática”?

6. ¿Qué áreas del conocimiento involucra la informática?

7. ¿Que casos conoce de aplicación tecnológica en los que se utilizan computadoras?

Unidad 2. Primeros desarrollos de cálculo.

Introducción

En la actualidad vemos a la computadora como un artefacto multimedia

que nos permite realizar múltiples actividades como ver video, navegar por

Internet o escribir notas, sin embargo, el origen de ordenadores y máquinas de

calcular tiene que ver con la necesidad de hacer operaciones en el mundo

científico.

Primeros antecedentes: El ábaco

El hombre siempre buscó tener dispositivos que le ayudaran a efectuar

cálculos precisos y rápidos; una breve reseña histórica nos permitirá,

comprender cómo llegamos a las computadoras actuales. Los chinos hace

más de 3000 años a. C. desarrollaron el ÁBACO, con éste realizaban cálculos

rápidos y complejos. Éste instrumento tenía un marco de madera cables

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horizontales con bolas agujereadas que corrían de izquierda a derecha.

En el siglo XVII, el creciente interés en Europa, por las nuevas ciencias tales como la astronomía y

la navegación, impulsó a las mentes creativas a simplificar los cálculos. Habría costado años a los

primeros científicos calcular la vasta cantidad de datos numéricos cuyos patrones estaban intentando

descubrir.

Los “Huesos de Napier”

En 1614, el escocés John Napier (1550-1617), anunció su descubrimiento de los logaritmos,

permitiendo que los resultados de complicadas multiplicaciones se redujeran a un proceso de simple

suma. Justo antes de morir, en 1617 desarrolló un sistema para realizar operaciones aritméticas

manipulando barras, a las que llamó "huesos" ya que estaban construidas con material de hueso o marfil, y

en los que estaban plasmados los dígitos. Los Huesos de Napier tuvieron una fuerte influencia en el

desarrollo de la regla de cálculo (cinco años más tarde) y las máquinas calculadoras subsecuentes, que

contaron con logaritmos.

Muy poco después, en los años 20 del mismo siglo, se inventó la regla de cálculo, basada en los

principios matemáticos descubiertos por Napier.

El Reloj calculador

La primera calculadora mecánica fue diseñada por Wilhelm Schickard en Alemania, en 1623.

Llamado "El Reloj Calculador", la máquina incorporó los logaritmos de Napier y hacia rodar cilindros en

una sala grande. Este instrumento era capaz de sumar y restar 6 digitos, y en el caso de que el resultado

sea mayor que 6 digitos, tocaba una campana. Las operaciones eran hechas mediante una manivela, que

giraba y los números cambiaban, como en un contador de nuestros días.

Se comisionó un Reloj Calculador para Johannes Kepler, el físico y matemático famoso, pero fue

destruido por el fuego antes de que se terminara.

La “Pascalina”

Pascal en 1642 crea una máquina mecánica de sumar, “La

Pascalina”, parecida a los cuenta kilómetros que utilizan en la actualidad los

automóviles.

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La Pascalina es una de las primeras calculadoras

mecánicas, que funcionaba a base de ruedas de diez dientes en

las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9.

Las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse

números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto. Fue

desarrollada por Blaise Pascal en 1645, tras tres años de trabajo.

Se fabricaron varias versiones y Pascal en persona construyó al

menos cincuenta ejemplares. El primer uso de la Pascalina fue en

la Hacienda francesa, debido a que Pascal diseñó la Pascalina para ayudar a su padre, que era contador

en dicha entidad. Debido a ello la Pascalina estaba destinada básicamente a solucionar problemas de

aritmética comercial.

La Pascalina conoció un período de gloria en los años 1960, debido a que se usó de forma interna

en la compañía IBM. Por aquellos tiempos era el único dispositivo que permitía efectuar muy rápidamente

cálculos en numeración hexadecimal, lo que era necesario para la depuración de los programas. Se

exponen varios ejemplares originales en Inglaterra, en el Museo de Artes y Oficios.

La Pascalina perfeccionada

En 1671 Leibnitz le agregó la posibilidad de: restar, sumar, multiplicar y dividir. Su máquina estaba

formada sobre ruedas dentadas, cada una de estas ruedas tenía diez dientes, éstos correspondían a los

números de 0 al 9. Siendo el sistema de tal tipo que el paso de 9 a 0 daba lugar a un salto de la rueda.

Los conceptos de esta máquina se utilizaron mucho tiempo, pero éstas calculadoras exigían

intervención del operador, ya que éste debía escribir cada resultado parcial en una hoja de papel. Esto era

sumamente largo y por lo tanto produce a errores en los informes.El aparato opera usando un cilindro de

dientes (la rueda de Leibniz) en lugar de la serie de engranajes. Aunque podía ejecutar multiplicación y

división, padeció de problemas de confiabilidad que disminuyó su utilidad.

La máquina diferencial

Otra evolución en esta historia fue la que realizó Babbage. Éste diseñó y

desarrolló la primera computadora de uso general. Fue un genio pero la época

no lo ayudó para poder terminar de construirla. Llamo a su desarrollo "Máquina

de las diferencias" o diferencial debido a su utilidad para un método matemático

para resolver ecuaciones polinómicas. En 1833 concibió una segunda máquina

que le Llevó 20 años, que llamó “Analítica”. Esta era capaz de realizar una

suma en segundos y necesitaba un mínimo tiempo de atención del operador.

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Las tarjetas perforadas

En 1804, Joseph Jacquard empezó a utilizar un telar que se servía de tarjetas perforadas para

controlar la creación de complejos diseños textiles, La misma técnica se utilizaría posteriormente en

pianolas y organillos, que empleaban tarjetas perforadas para copiar música de piano, tanto clásica como

popular. Luego este desarrollo se emplearía en las primeras computadoras para ingresar información.

La primera operación de procesamiento de datos fue Lograda en 1890 por Hernan Hollerich. A los

19 años de edad fue contratado como asistente en las oficinas del

censo estadounidense y desarrolló un sistema de cómputo mediante

tarjetas perforadas en las que los agujeros representaban el sexo, la

edad, raza, entre otros. Fue presentado en una Licitación y utilizado

en el censo de población en Estados Unidos en donde se logró por

primera vez, que los resultados fueran conocidos a los dos años y

medio, mientras que el censo anterior se tardó siete años para conocer

estos datos. La empresa creada por Hollerit con el tiempo se

transformó en el gigante IBM

Actividad 2.1

En base al texto leído, responda:

1. ¿Por qué relacionamos antiguos inventos de máquinas de sumar con las computadoras?

2. ¿Qué era “La pascalina” y cuál fue su primer uso? ¿Qué empresa utilizó en el siglo XX a la Pascalina y para que fin?

3. ¿Cuál fue el descubrimiento de John Napier y para que desarrollo se utilizó?

4. ¿Qué características tenía el “Reloj Calculador”?

5. ¿Para qué uso desarrolló Joseph Jacquard las tarjetas perforadas?

6. ¿Qué datos se consignaban en tarjetas perforadas del Censo de 1890 en EE.UU.?

7. ¿Qué ventaja tuvo en el censo de EE.UU. de 1890 el uso de una máquina que procesara la información?

Temas de Extensión

La evolución del almacenamiento

La humanidad luego de la imprenta se tomó 400 años en encontrar

otro método de almacenar información. Hasta ese momento el texto

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impreso era el método por excelencia para dejar grabados los recuerdos, memorias y

conocimiento. Pensamiento y palabra sólo iban en papel, la imprenta había revolucionado a la humanidad

con semejante invento haciendo accesible el texto escrito. Hasta ese momento los escribas y eruditos

formaban una secta, un gremio exclusivo, durante miles de años sólo ellos tenían el derecho a la lectura y

escritura, por ende poseían el poder. No es extraño ver a escribas como personajes influyentes de reyes y

nobles de todo tipo.

La imprenta nos hizo acceder a mucho más, pero ¿cómo hacíamos para recordar sonidos o imágenes? no

existía forma hasta fines del siglo XIX.

El fonógrafo

El primer fonógrafo práctico, un desarrollo de Edison era un rollo encerado que era grabado por una aguja.

Lo genial del dispositivo no era solamente guardar el sonido en ese rollo, tenía la fabulosa propiedad de

poder reproducirlos, su producto fue el primero que grababa-reproducía.

El concepto fue evolucionando hasta que en 1888 a Emile Berliner se le ocurrió la idea del disco y así la

evolución fue mucho mayor, Eldridge R. Johnson lo mejoró hasta tener la

misma calidad que el cilindro y la unión de las empresas de ambos creó el

famosísimo Victor. Cualquiera que tuvo un disco alguna vez sabe que es

Victor, si no su logo del perrito es más famoso que otros tantos.

Hasta los años 20 el método para grabar el disco era puramente

mecánico, la presión de las ondas de sonido empujaban la púa, en esta

época introdujeron el sistema eléctrico. En esta época se consideró que

gracias a ese método las grabaciones eran ahora de tan alta fidelidad que reproducían exactamente el

sonido original. Claro, no lo vemos así en la actualidad, pero en 1930 esto era Hi-Fi La Victor Orthophonic

Victrola fue el primer reproductor eléctrico y llegó al mundo en 1925 a un precio de 650 dólares de esa

época, unos u$s7500 actuales.

En los años 30 entró el vinilo en juego y las velocidades de 45 y 33 y medio, la alta fidelidad, el estéreo y

de ahí en más hasta 1989 fue el vinilo el medio exclusivo para la música, aun cuando el casette le

competía, no fue hasta la llegada del CD que pasó a ser sólo un objeto de nicho y hoy en día hasta de

culto.

La vulnerabilidad de las pistas, la increíble cantidad de pelusas y polvo que

acumulan por la electricidad estática del vinilo, motivos suficientes para

buscar otros métodos de almacenamiento. Aun así hubo quien los usó para

guardar software en pistas, hace muchos años existió el intento y hasta se

distribuyeron programitas en BASIC en vinilos, pero no tuvo éxito alguno.

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Cinta magnética

Curiosamente la cinta magnética proviene del cable magnético, que era básicamente el mismo concepto

pero en vez de grabarlo en una cinta plástica con superficie magnetizable se hacía en un cable. Esto se

probó hasta la segunda guerra mundial usándose bastante pero se abandonó por la cinta porque ésta

permitía menores velocidades y duraciones más largas.

La cinta magnética es tal vez lo que más angustia a los amantes de los ochenta. La mayoría de los

jóvenes actuales no tienen idea de su existencia. Es que hasta los 90 era el gran medio para escuchar

música, a mediados de la década del 2000 el método fue dejado de lado por el CD y los reproductores de

MP3, y así de rápido fueron desapareciendo.

La cinta magnética fue bastante revolucionaria en su momento.

Desarrollada en Alemania lo interesante fue darle al mundo de la radio,

que hasta ese momento era completamente en vivo, la posibilidad de

programación grabada. Puede sonar tonto actualmente, pero hace 50

años grabar un programa era complicadísimo, había que usar un

fonógrafo y como vimos en el caso anterior, no era precisamente ni lo

que mejor audio tenía ni lo más cómodo.

Una de las mayores ventajas por sobre el gramófono era que uno podía

usar la cinta para grabaciones parciales, pausar, seguir otro día y así hasta completar su metraje, no era

necesario grabarlo todo en una primera toma. Esto permitía algo que el gramófono no, la edición.

Fritz Pfleumer en 1928 creó la primera cinta basándose en el cable magnético de Valdemar Poulsen de

1898. La primer cinta era de papel pero luego en 1933 entre AEG fabricando las grabadoras y BASF las

cintas esto se transformó en una industria. La guerra pasó sin dar a conocer el desarrollo pero luego se

popularizó.

Pero las primeras cintas grandes eran... de acero! así es, en los años 30 la BBC tenía una máquina con

una cinta de acero de 3mm de ancho por 0.08 de grosor, para grabar un programa de media hora la cinta

debía medir 3 km de largo y el reel pesaba 25Kg.

Los alemanes llevaron la delantera en esto hasta el fin de la guerra

donde 3M se llevó los inventos para continuar el desarrollo en EEUU

(básicamente, el vencedor robándole los inventos al vencido)

Es curioso como se adoptó para las radios, fue la queja de Bing Crosby

(músico de jazz) de tener que hacer tantas actuaciones en vivo lo que

impulsó el uso en radios y desde ahí no paró más.

Luego llegó la estandarización de formatos, no sólo de tamaño, si no

hasta de material para la cinta. De ahí vinieron el de 8 pistas que fue el

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primero en popularizarse en automóviles y que al igual que el Beta en los 80 fue abandonado en pos

del Casette Compacto, que la mayoría conocemos. Creado por Philips en 1963 llevó luego a que en 1979

Sony desarrolle el Walkman y ahí se nos reventó la cabeza para siempre escuchar música a nuestro

gusto cuando quisiéramos. Pero no es sólo para audio que se usa la cinta, al poder almacenar información

de audio, se puede almacenar cualquier otra cosa.

En los 70 y 80 fue el casette compacto el que dominó en las computadoras hogareñas, el que tuvo una

C64 o TRS-80 sabe de que se trata, y no fue hasta la proliferación del diskette que se dejaron de usar.

Actividad 1.3

En base al texto leído, responda:

1. ¿Cuál fue el primer desarrollo que permitió almacenar información de palabras?

2. ¿cuál fue el primer desarrollo que permitió guardar sonidos?

3. ¿Cuáles fueron las primeras características de los discos de vinilo?

4. ¿Qué inconvenientes presentaban los discos de vinilo?

5. Describa las características de la cinta magnética.

6. ¿Qué ventajas tenían las cintas para los programas de radio de la época?

7. Describa las características de los Cassettes.