La Informàtica

Marc Lopez Serrano4rt C

Definició de informàtica

La Informàtica és la ciència o tècnica relativa a la tecnologia que estudia el tractament automàtic de la informació utilitzant dispositius electrònics i sistemes computacionals.

Dues possibles definicions d’Informàtica són: -Ciència que estudia el tractament de la informació de forma automatitzada mitjantçant ordinadorselectrònics (aquesta és la definició etimològica).

-CIÈNCIA QUE ESTUDIA ELS COMPUTADORS, INCLOENT-HI EL SEU DISSENY, FUNCIONAMENT I UTILITZACIÓ (AQUESTA ÉS UNA definició més general).

La informàtica es refereix al processament automàtic d'informació mitjançant dispositius electrònics i sistemes computacionals

Conjunt de ciències, tècniques o activitats relacionades amb el tractament automatitzat de dades. Informàtica de gestió. Informàtica d'oficina.

DiferènciesLa majoria de les definicions diuen el mateix amb diferents paraules però, hi ha molt poques definicions en la web com la 2ª definició que explica la definició general e etimològica.

D'on prové la paraula INFORMÀTICA?Prové de les paraules “Informació Automàtica”. També prové de la paraula informatique escrita en francés.

Àrees de coneixement de la Informàtica.

Arquitectura informàtica

S'encarrega del disseny conceptual i l'estructura operacional d'un ordinador. També s'encarrega de seleccionar i interconectar els components de la maquinària per crear els ordinadors.

AlgorítmiaObté valors que indiquen l'evolució o la pèrdua de temps i memòria en funció de l'entrada

Llenguatges de programacióLlenguatge informàtic usat per controlar el comportament d'una màquina, normalment un ordinador.

Sistemes operatius

Conjunt dels diferents programes que controlen el funcionament d'un ordinador. Les seves funcions, entre d'altres, consisteixen a gestionar les transferències d'informació internes, procurar la comunicació de l'ordinador amb els operadors, controlar l'execució dels programes amb la detecció dels errors, encadenar automàticament les feines, optimitzar els recursos (memòria, unitat aritmètica, etc), carregar i descarregar automàticament els programes en funció de l'espai de memòria i dels diferents perifèrics.

Xarxa

Conjunt de mitjans format per generadors elèctrics, transformadors, línies de transmissió i línies de distribució utilitzats per portar l'energia elèctrica als elements de consum dels usuaris.

Història de la informàtica

1ªGeneracioEn 1946 John Von Neumann proposa una versió modificada de l'ENIAC; Von Neumann s'incorpora a l'equip de John Mauchly i J. Presper Eckert, i junts construeixen l'EDVAC, l'any 1952. Aquesta màquina presentava dues importants diferències respecte a l'ENIAC: En primer lloc empra aritmètica binària, la qual cosa simplifica enormement els circuits electrònics de càlcul. En segon lloc, permet treballar amb un programa emmagatzemat. L'ENIAC es programava endollant centenars de clavilles i activant un petit nombre d'interruptors.

Al 1953 apareix l'IBM 701, el Burroughs E-101, i el Honeywell Datamatic 1000. Són la primera generació d'ordinadors, amb un sistema de làmpades de buit que permetien o interrompien el pas del corrent. El 1953 IBM fabrica el seu primer ordinador a gran escala, l'IBM 650.

2ªGeneració

A la segona meitat dels anys 50, els transistors BJT substitueixen les vàlvules de buit. Això dóna lloc a la "segona generació" de computadors.En un principi es creia es produirien i s'usarien molts pocs computadors. Això era en part per la seva mida, el cost, i els coneixements necessaris per operar-lo o interpretar-ne els resultats. Els transistors van reduir enormement la mida dels ordinadors, el cost inicial, i el cost d'operació.Un transistor i una vàlvula compleixen funcions equivalents, amb la qual cosa cada vàlvula pot ser reemplaçada per un transistor. Un transistor pot tenir la mida d'una llentia mentre que un tub de buit té una mida més gran que el d'un cartutx d'escopeta de cacera. Mentre que les tensions d'alimentació dels tubs eren al voltant dels 300 volts, les dels transistors són de 10 volts, amb la qual cosa els altres elements del circuit també poden ser de menor mida, en haver de dissipar i suportar tensions molt menors. El transistor és un element constituït fonamentalment per silici o germani. La seva vida mitjana és pràcticament il·limitada i en qualsevol cas molt superior a la del tub de buit.

3ªGeneració

Tot i que els circuits integrats van ser inventats en el 1958, no va ser fins al 1964 que es van construir ordinadors amb aquests components. Varen ser els primers ordinadors en

disposar de sistema operatiu que controlava l'execució dels diferents programes a executar.1958. Jack Kilby de Texas fabrica el primer circuit integrat. La idea d'un circuit integrat, és la d'encapsular transistors en un mateix xip. Fent que els transistors siguin més petits i propers per tal que un impuls elèctric, viatgi més ràpid, ja que ha de transcórrer menys espai. En un mateix xip s'han integrat fins a milions de transistors.1959. Digital Equipment Corporation treu el PDP, primer miniordinador de 18 bits.

4ªGeneracióLa base de la quarta generació fou la invenció per part de Marcian Hoff del microprocessador.A diferència de les minicomputadores de tercera generació, que eren essencialment una versió reduïda d'ordinadors mainframe, els orígens de la quarta generació són fonamentalment diferents. Els ordinadors basats en microprocessadors originàriament eren molt limitats pel que fa a la capacitat computacional i velocitat, i no eren per tant cap intent de fer una versió de mida petita d'un minicomputador, sinó que anava dirigits a un mercat completament diferent.Tot i que la capacitat de computació i emmagatzemament s'ha incrementat espectacularment des del anys 70, la tecnologia subjacent dels xips (LSI (large scale integration) o VLSI (very large scale integration)) s'ha mantingut bàsicament la mateixa, de manera que és àmpliament acceptat que la majoria d'ordinadors d'avui en dia encara pertanyen a la quarta generació.

5ªGeneracióL'any 1982, el Ministeri d'Indústria Japonès va intentar revolucionar el món dels ordinadors llençant un projecte per a desenvolupar ordinadors de cinquena generació en un termini de 10 anys. Havien de ser ordinadors capaços d'utilitzar intel·ligència (sistemes experts) per tal de resoldre els problemes.Tot indueix a pensar que els resultats d'aquest projecte no es van correspondre ni de bon tros amb les expectatives que es van generar.

Anys importants en la història de la informàtica

1975

Al gener la revista Popular Electronics fa el llançament de l'Altair 8800, el primer computador personal reconegut com a tal. Tenia una CPU Intel de 8 bits i 256 bytes de memòria RAM. L'usuari interactuava per mitjà d'interruptors muntats al front de l'equip, i uns díodes lluminosos servien per llegir la sortida de dades en forma binària. Costava 400 dòlars, i el monitor i el teclat calia comprar-los separadament. Es funda Microsoft en fer un interpretador BASIC per a aquesta màquina.

1979

Donen Bricklin crea el primer full de càlcul, més tard anomenat VisiCalc, el qual va donar origen a Lotus 1-2-3 (el 1982), Quattro Pro, i Excel

1980

A l'octubre, la IBM va començar a buscar un sistema operatiu per a la seva nova computadora personal que anava a llançar al mercat, cosa de la qual es van assabentar Bill Gates i el seu amic Paul Allen, autors del llenguatge de programació Microsoft BASIC, basat en el ja existent llenguatge BASIC. Ells van comprar els drets de QDOS (Quick and Dirty Operating System), un sistema operatiu desenvolupat per Tim Paterson i basat en CP/M, un sistema escrit per Gary Kildall, i el van negociar amb IBM com Microsoft DOS

1984

IBM va presentar l'IBM AT, un sistema amb processador Intel 286, bus d'expansió de 16 bits i 6 Mhz de velocitat. Tenia 512 KB de memòria RAM, un disc dur de 20 Mb i un monitor monocromàtic. En aquell moment el seu preu era de 5.795 dòlars.

Apple Computers presentà el seu Macintosh 128 K amb el sistema operatiu Mac OS, el qual va introduir un Interfície gràfica d'usuari ideada per Xerox.

1985

Microsoft presenta el sistema operatiu Windows, demostrant que els ordinadors compatibles amb IBM podien utilitzar també un entorn gràfic, igual que el que ja utilitzaven els ordinadors Mac d'Apple Computer.

1986

Compaq treu al mercat el primer ordinador basat en el processador Intel 80386, avançant-se a IBM.

Hardware i software

És científicament el component més important de la PC. El CPU s'entén per unitat de processament central en la seva traducció en espanyol, sense el CPU no haguessin ordinadors com tots els altres components són millorats contínuament no poguéssim fer referència al CPU sense parlar sobre la "llei de Moore", segons aquesta llei els CPU doblen la seva capacitat de càlcul cada 18 mesos això va ser correcte per més de 30 anys. En un principi els CPU usaven cablejat de 1.0 micrón (1 / 100 del gruix d'un cabell humà) per saber vàlida aquesta llei transistors van haver de ser introduïts en capes de silici.El CPU està format per:

Unitat aritmetico-lògica(UAL o Arithmetic Logical Unit) Realitza una operació segons l'opcode (operation code) indicat per la Unitat de Control. Aquesta operació pot ser aritmètica (Suma, Resta, Divisió, Multiplicació), Lògica (AND, OR, XOR..), o un desplaçament dels bits de la variable (shift).

Unitat de controlUnitat incluida a la CPU encarregada de llegir les instruccions màquina guardades en la memoria principal i de generar les senyals de control necessàries per controlar i coordinar la resta de les unitat funcionals d'un ordinador amb el propòsit de executar les instruccions llegides.

RegistresSón petites unitats que emmagatzemen dades del processador, la capacitat dels registres serà una o una altra. Per exemple en arquitectures de 64 bits, els registres són de 64 bits. En processadors Pentium, són de 32 bits. I en microcontroladors, acostumen a ser de 8 bits. Es poden implementar amb flip-flops o, actualment, amb fitxers de registres (Static RAM).

Memòria cauCom que l'accés a memòria principal és molt lent en comparació amb les velocitats del processador, en processadors amb certes prestacions s'acostuma a usar una memòria a mig camí que manté una còpia de les dades de memòria, anomenada memòria cau, per suavitzar aquesta diferència de velocitats.

Processadors

Processador amb dissipador de calor.( Citrix5x86)

Processador AMD K6-2. vAMD K7 amb dissipador de calor.

Processador DX4. Processador 486 DX2-80

Perifèrics

Els perifèrics són tots aquells dispositius que, tot i formar part de l'ordinador, es troben fora del contenidor principal (anomenat "caixa" o "torre"). Actualment també es fa referència com a perifèrics els dispositius que, tot i estar inclosos dins d'aquesta caixa són elements complementaris al funcionament bàsic de l'ordinador. Els perifèrics poden classificar-se en 5 categories principals:

-Perifèrics d'entrada : capten i envien els dada s al dispositiu que els processarà.

• Manual • Teclat • Dispositiu assenyalador

• Ratolí • Ratolí de bola (Trackball)

• Palanca de control (Joystick)

• Pantalla tàctil

• Comandament (Gamepad)

• Micròfon • Escàner • Terminal d'ordinador • Reconeixement de la parla • Càmera web • Tauleta digitalitzadora • Lector de codi de barres

-Perifèrics de sortida: són dispositius que mostren o projecten informació cap a l'exterior de l'ordinador. La majoria són per a informar, alertar, comunicar, projectar o donar a l'usuari certa informació, de la mateixa manera s'encarreguen de convertir els impulsos elèctrics en informació llegible per l'usuari. No obstant això, no tots d'aquest tipus de perifèrics és informació per l'usuari.

• Impressió

• Traçador (plotter) • Impressora

• Terminal braille

• So • Sintetitzador de veu • Targeta de so

• Altaveus

• Visual • Càmera digital • Targeta gràfica

• Monitor

• Visualitzador braille

Programari (software)El programari es pot classificar en tres grans grups:- Programari de sistema: El seu objectiu és desvincular adequadament a l'usuari i al programador dels detalls de la computadora en particular que s'usi, aïllant-lo especialment del processament referit a les característiques internes de: memòria, discs, ports i dispositius de comunicacions, impressores, pantalles, teclats, etc. El programari de sistema li procura l'usuari i programador adequades interfícies d'alt nivell, eines i utilitats de suport que permeten el seu manteniment. - Programari de programació: És el conjunt d'eines que permeten al programador desenvolupar programes informàtics, usant diferents alternatives i llenguatges de programació, d'una manera pràctica. -Programari d'aplicació: És aquell que permet als usuaris dur a terme una o diverses tasques específiques, en qualsevol camp d'activitat susceptible de ser automatitzada o assistit, amb especial èmfasi en els negocis.

Diferències: El programari del sistema proporciona les funcions bàsiques per a la utilització de l'ordinador, el programari de programació permet al programador desenvolupar programes informàtics i el programari d’aplicació permet als usuaris fer una o diverses tasques específiques.

Programari de sistema

El programari del sistema proporciona les funcions bàsiques per a la utilització de l'ordinador, i pot ser dividit en sistema operatiu i sistema de suport. El sistema operatiu és el programari més bàsic. El programari de sistema ajuda a executar el maquinari i el sistema informàtic i proporciona a l'usuari i al programador interfícies adequades d'alt nivell, eines i utilitats de suport que permeten el seu manteniment. Inclou una combinació dels següent elements:

• Sistemes operatius. És el programari que s'inicia en engegar un ordinador, i que controla l'execució de tots els altres programes.

• Controladors de dispositiu• Sistema de finestres• Eines de diagnòstic• Eines de correcció i optimització• Servidors• Utilitats

Programari de programació

És el conjunt d'eines que permeten al programador desenvolupar programes informàtics, utilitzant diferents alternatives i llenguatges de programació, d'una manera pràctica. Inclou entre altres:

• Editors de text• Compiladors

• Intèrprets• Enllaçadors (linkers)• Depuradors (debuggers)

• Editors de text

Programari d'aplicació

El programari d'aplicació és aquell que permet als usuaris dur a terme una o diverses tasques específiques, en qualsevol camp d'activitat susceptible de ser automatitzat o assistit, amb especial èmfasi en els negocis. Inclou entre d'altres:

• Aplicacions de sistema de control i automatització industrial• Aplicacions ofimàtiques

• Programari educatiu• Programari empresarial• Bases de dades

• Telecomunicacions (com per exemple internet i tota la seva estructura lògica)

• Videojocs

• Programari mèdic• Fulls de càlcul• Programari de disseny assistit (CAD)• Programari de Fabricació assistida per ordinador (CAM)• Programari de presa de decisions

• Simuladors• Programari educatiu