TEORIA DE SISTEMAS I

1.- Una computadora (del latín computare -calcular-), también denominada ordenador o computador, es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, sorprendente rapidez, y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa
2 DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA

2.1 DISPOSITIVOS DE ENTRADA:
Son aquellos que sirven para introducir datos a la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los dispositivos de entrada convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central.
Los dispositivos de entrada típicos son los teclados, otros son: lápices ópticos, palancas de mando (joystick), CD-ROM, discos compactos (CD), etc. Hoy en día es muy frecuente que el usuario utilice un dispositivo de entrada llamado ratón que mueve un puntero electrónico sobre una pantalla que facilita la interacción usuario-máquina.

2.2 DISPOSITIVOS DE SALIDA:
Son los que permiten representar los resultados (salida) del proceso de datos. El dispositivo de salida típico es la pantalla o monitor. Otros dispositivos de salida son: impresoras (imprimen resultados en papel), trazadores gráficos (plotters), bocinas, entre otros...

3 TIPOS DE COMPUTADORAS
1.- Supercomputadoras
Una supercomputadora es el tipo de computadora más potente y más rápido que existe en un momento dado. Estas máquinas están diseñadas para procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y son dedicadas a una tarea específica.

Así mismo son las más caras, sus precios alcanzan los 30 MILLONES de dólares y más; y cuentan con un control de temperatura especial, ésto para disipar el calor que algunos componentes alcanzan a tener. Unos ejemplos de tareas a las que son expuestas las supercomputadoras son los siguientes:
1. Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares.
2. Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos.
3. El estudio y predicción de tornados.
4. El estudio y predicción del clima de cualquier parte del mundo.
5. La elaboración de maquetas y proyectos de la creación de aviones, simuladores de vuelo.

Debido a su precio, son muy pocas las supercomputadoras que se construyen en un año.
Macrocomputadoras o Mainframes
Las macrocomputadoras son también conocidas como Mainframes. Los mainframes son grandes, rápidos y caros sistemas que son capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente, así como cientos de dispositivos de entrada y salida.

Los mainframes tienen un costo que va desde 350,000 dólares hasta varios millones de dólares. De alguna forma los mainframes son más poderosos que las supercomputadoras porque soportan más programas simultáneamente. PERO las sup ercomputadoras ueden ejecutar un sólo
programa más rápido que un mainframe.
En el pasado, los Mainframes ocupaban cuartos completos o hasta pisos enteros de algún edificio,
hoy en día, un Mainframe es parecido a una hilera de archiveros en algún cuarto con piso falso, ésto para ocultar los cientos de cables d e los periféricos , y su temperatura tiene que estar controlada.
Minicomputadoras
En 1960 surgió la minicomputadora, una versión más pequeña de la Macrocomputadora. Al ser orientada a tareas específicas, no necesitaba de todos los periféricos que necesita un Mainframe, y ésto ayudo a reducir el precio y costos de mantenimiento .

Las minicomputadoras , en tamaño y poder de procesamiento, se encuentran entre los mainframes y las estaciones de trabajo.En general, una minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo) capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneamente. Actualmente se usan para almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y aplicacio nes multiusuario.
Microcomputadoras o PC´s
Las microcomputadoras o Computadoras Personales (PC´s) tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores. Un microprocesador es "una computadora en un chip", o sea un circuito
integrado independiente. Las PC´s son computadoras para uso personal y relativamente son baratas y actualmente se encuentran en las oficinas, escuelas y hogares.

El término PC se deriva de que para el año de 1981 , IBM®, sacó a la venta su modelo "IBM PC", la cual se convirtió en un tipo de computadora ideal para uso "personal", de ahí que el término "PC" se estandarizó y los clones que sacaron posteriormente otras empresas fueron llamados "PC y compatibles", usando procesadores del mismo tipo que las IBM , pero a un costo menor y pudiendo ejecutar el mismo tipo de programas.
Existen otros tipos de microcomputadoras , como la Macintosh®, que no son compatibles con la IBM, pero que en muchos de los casos se les llaman también "PC´s", por ser de uso personal.
En la actualidad existen variados tipos en el diseño de PC´s:
1. Computadoras personales, con el gabinete tipo minitorre, separado del monitor.
2. Computadoras personales portátiles "Laptop" o "Notebook".
3. Computadoras personales más comunes, con el gabinete horizontal, separado del monitor.
4. Computadoras personales que están en una sola unidad compacta el monitor y el CPU.
5. Las computadoras "laptops" son aquellas computadoras que están diseñadas para poder ser transportadas de un lugar a otro. Se alimentan por medio de baterías recargables , pesan entre 2 y 5 kilos y la mayoría trae integrado una pantalla de LCD (Liquid Crys tal Display).
6. Estaciones de trabajo o Workstations
Las estaciones de trabajo se encuentran entre las minicomputadoras y las macrocomputadoras (por el procesamiento). Las estaciones de trabajo son un tipo de computadoras que se utilizan para aplicaciones que requieran de poder de procesam iento moderado y relativamente capacidades de gráficos de alta calidad. Son usadas para:
4 Generaciones de las Computadoras

Primera Generación (1951-1958)
PRIMERA GENERACION

En esta generación había una gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos. Esta generación abarco la década de los cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las siguientes características:
• Usaban tubos al vacío para procesar información.
• Usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas.
• Usaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas.
• Eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas.
• Se comenzó a utilizar el sistema binario para representar los datos.
En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de 10,000 dólares).
La computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales.
Segunda Generación (1958-1964)
En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo. Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester. Algunas computadoras se programaban con cinta perforadas y otras por medio de cableado en un tablero
Características de está generación:
• Usaban transistores para procesar información.
• Los transistores eran más rápidos, pequeños y más confiables que los tubos al vacío.
• 200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo al vacío.
• Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones. cantidad de calor y eran sumamente lentas.
• Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación.
• Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente accsesibles.
• Se usaban en aplicaciones de sistemas de reservaciones de líneas aéreas, control del tráfico aéreo y simulaciones de propósito general.
• La marina de los Estados Unidos desarrolla el primer simulador de vuelo, "Whirlwind I".
• Surgieron las minicomputadoras y los terminales a distancia.
• Se comenzó a disminuir el tamaño de las computadoras.
Tercera Generación (1964-1971)
La tercera generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes. El ordenador IBM-360 dominó las ventas de la tercera generación de ordenadores desde su presentación en 1965. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primer miniordenador.
Características de está generación:
• Se desarrollaron circuitos integrados para procesar información.
• Se desarrollaron los "chips" para almacenar y procesar la información. Un "chip" es una pieza de silicio que contiene los componentes electrónicos en miniatura llamados semiconductores.
• Los circuitos integrados recuerdan los datos, ya que almacenan la información como cargas eléctricas.
• Surge la multiprogramación.
• Las computadoras pueden llevar a cabo ambas tareas de procesamiento o análisis matemáticos.
• Emerge la industria del "software".
• Se desarrollan las minicomputadoras IBM 360 y DEC PDP-1.
• Otra vez las computadoras se tornan más pequeñas, más ligeras y más eficientes.
• Consumían menos electricidad, por lo tanto, generaban menos calor.
Cuarta Generación (1971-1988)

Aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada "revolución informática".Características de está generación:
• Se desarrolló el microprocesador.
• Se colocan más circuitos dentro de un "chip".
• "LSI - Large Scale Integration circuit".
• "VLSI - Very Large Scale Integration circuit".
• Cada "chip" puede hacer diferentes tareas.
• Un "chip" sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad de aritmética/lógica. El tercer componente, la memoria primaria, es operado por otros "chips".
• Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de "chips" de silicio.
• Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC.
• Se desarrollan las supercomputadoras.
Quinta Generación (1983 al presente)
En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.
Japón lanzó en 1983 el llamado "programa de la quinta generación de computadoras", con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden resumirse de la siguiente manera:
• Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC.
• Se desarrollan las supercomputadoras.

5 Diagrama de Bloques.
1. Memoria 2. Actuador de Cierre/Apertura 3. Entrada Analógica 4. Conversión Analógica a Digital 5. Interfaz Digital 6. Microprocesador 7. Interfaz Serie 8. Módem 9. Fuente de Alimentación del Solenoide 10. Fuente de Energía ininterrumpible 11. Batería 12. Subsistema del Panel del Operador 13. Tarjeta de E/S Remotas 14. Radio
Los reconectadores Nu-Lec Industries brindan al usuario muchas ventajas excepcionales.
Las características nuevas e innovadoras han sido posibles por medio de la íntima forma en que el interruptor y el gabinete de comunicaciones trabajan en forma conjunta. El diagrama de bloques mostrado más abajo indica como los dos items están interconectados. El corazón de la unidad es el Módulo de Control y Protección (CAPM) y el Panel Inteligente de Control del Operador.
Las señales de la línea de AT están conectadas dentro del módulo de la electrónica por conexión directa a la entrada analógica. Los transformadores de corriente poseen un rango especial extendido desde 10A a 6.000A para medición y protección. Las pantallas de tensión incorporadas reflejan en forma exacta el valor de la tensión primaria y la relación de las fases, permitiendo la medición de la tensión, la corriente y el ángulo de fase en el módulo electrónico.
Cada reconectador es provisto con un Panel de Control del Operador que posee una pantalla de cristal líquido de cuatro líneas con iluminación fluorescente para la operación nocturna. Desde aquí, el usuario puede acceder y programar las características de medición y protección disponibles.
Se proporcionan, como sigue, tres niveles de interfaz entre el usuario y el Panel de Control del Operador:
1. Nivel Operador Este permite la operación básica, Abrir, Cerrar, y mostrar las configuraciones, tales como:
Ajustes de las protecciones e historial de fallas Mediciones de línea y datos históricos Modo reconectador, como por ejemplo: Control remoto SI Control local SI Modo auto recierre SI Cerrar/Abrir AISLAR
Alarmas/Estados tales como:
Falla en la fuente auxiliar Bloqueo
2. Nivel Técnico Este nivel está protegido por una contraseña a criterio del usuario en el “Nivel Ingeniero” y permite la configuración de todos los parámetros relacionados con la protección.
3. Nivel Ingeniero Este es accesible solamente mediante una computadora portátil o una PC y permite una personalización avanzada del panel del operador, configuración de contraseñas, y todas las funciones de los niveles.

6 Definición de INFORMÁTICA - Definición de la Palabra:
¿Que es Informática? ¿Que significa Informática? Definir Informática. Concepto de Informática:
1a. Definición de Informática: Ciencia del tratamiento automático y racional de la información considerada como el soporte de los conocimientos y las comunicaciones.
Suelen diferenciarse varios campos dentro de la informática: informática teórica (análisis numérico, teoría de la información, lenguajes y gramática, autómatas, etc.), informática de los sistemas (arquitectura de las computadoras y de los sistemas de explotación, jeraquía de los recursos, comunicación entre procesadores, redes, etc.), tecnológica (hardware: componentes, electrónicos, semiconductores, memorias, registros en soportes magnéticos, órganos, periféricos de entrada y salida, etc.), metodológica (referida especialmente al software: compilación, lenguajes, técnicas de explotación, análisis, programación estructurada, etc.) y aplicada (realizaciones llevadas a cabo por las computadoras y el tratamiento automático de la información).

Si bien es cierto, el computador no puede realizar ninguna función por sí solo; se requiere de alguna instrucción que le dirija y organice todas las operaciones a cumplir. Esta ‘alguna son las instrucciones que el programador escribe. Estas instrucciones, agrupadas en forma de programas que serán depositados en la memoria del computador, forman lo que se denomina software.
Por lo tanto, es un componente creado por el humano, y es lo que permite que el computador pueda desempeñar tareas inteligentes; dirigirá en forma adecuada a los elementos físicos o hardware. Es el software lo que indica al hardware en qué secuencia y bajo qué lógica hay que hacer los cálculos y las manipulaciones de datos.
7 TIPOS DE SOFTWARE
¿Qué es el Software? Definición y Concepto del Software.
El software es un conjunto de programas elaborados por el hombre, que controlan la actuación del computador, haciendo que éste siga en sus acciones una serie de esquemas lógicos predeterminados.
Tal característica ‘lógica’ o ‘inteligente’ del software es lo que hace que se le defina también como la parte inmaterial de la informática, ya que aunque los programas que constituyen el software residan en un soporte físico, como la memoria principal o los disquetes (o cualquier dispositivo rígido de almacenamiento), la función de los programas en un computador es semejante a la del pensamiento en un ser humano.

El software es el nexo de unión entre el hardware y el hombre. El computador, por sí solo, no puede comunicarse con el hombre y viceversa, ya que lo separa la barerra del lenguaje. El software trata de acortar esa barrera, estableciendo procedimientos de comunicación entre el hombre y la máquina; es decir, el software obra como un intermediario entre el hardware y el hombre.

Si las capacidades del hardware fuesen muy grandes, y en consecuencia el usuario tuviese plenas facilidades en su utilización, no sería necesario recurrir al software. Desgraciadamente, nunca será así.
Si bien el progreso del hardware es cada vez mayor y los dispositivos físicos se construyen cada vez con más ‘inteligencia’ incluída, en forma que se resuelven por hardware funciones anteriormente sólo factibles por software, es prácticamente imposible que el avance tecnológico llegue algún dia a eliminar la necesidad de software, ya que éste también evoluciona y las facilidades que el usuario pide al computador son cada día más sofisticadas.
Una relación muy verídica y acertada para entender la división del software y hardware, es la división teológica entre cuerpo y alma.

Tal y como he definido el software, éste es un conjunto de programas. La pregunta ahora es: ¿qué es un programa? Un programa es una secuencia de instrucciones que pueden ser interpretadas por un computador, obteniendo como fruto de esa interpretación un determinado resultado que ha sido predeterminadamente establecido por el ser humano.
Los programas están divididos en rutinas. Una rutina es un subconjunto del conjunto de instrucciones que conforman el programa. Cada una de las rutinas de un programa realiza una determinada función dentro del mismo.
Pero, nace otra pregunta:
¿Cuáles son los tipos o la clasificación del Software (programas)?
La clasificación básica es: software de sistema y software de aplicación.
El software de sistema es el software básico o sistema operativo. Es un conjunto de programas cuyo objeto es facilitar el uso del computador (aísla de la complejidad de cada dispositivo, y presenta al exterior un modelo común de sistema de manejo para todos los dispositivos) y conseguir que se use eficientemente (ejemplo: realizar operaciones mientras se ejecuta un programa). Administra y asigna los recursos del sistema (hard-ware).
Por otro lado, el software de aplicación son los programas que controlan y optimización la operación de la máquina, establecen una relación básica y fundamental entre el usuario y el computador, hacen que el usuario pueda usar en forma cómoda y amigable complejos sistemas hardware, realizan funciones que para el usuario serían engorrosas o incluso imposibles, y actúan como intermediario entre el usuario y el hardware.
Son escritos / modificados por programadores de sistemas que han de tener profundos conocimientos acerca de cómo trabaja realmente la máquina. Se proporciona normalmente como parte integrante de la máquina por el proveedor.

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