fonaments de computacio, Apuntes de Ingeniería de Edificación

¡Descarga fonaments de computacio y más Apuntes en PDF de Ingeniería de Edificación solo en Docsity!

Tema 1: Introducció a la informàtica

Objectius

• Familiaritzar-se amb la terminologia més utilitzada en

informàtica

• Mostrar l’evolució històrica dels computadors
• Com es representa la informació en un ordinador
• Mostrar les unitats funcionals d’un ordinador
• Introduir la definició de software, així com els diferents

tipus

Definicions

• INFORMÀTICA (INFORMació + automÀTICA)
  • Conjunt de ciències, tècniques o activitats relacionades amb el tractament automatitzat de dades.
• Enginyeria informàtica
  • s'ocupa del desenvolupament de sistemes informàtics.
  • Els sistemes informàtics consten d'uns components:
    • físics, anomenats maquinari o hardware, i
    • lògics o formals, anomenats programari o software.

El computador

• Un ordinador és una màquina que manipula dades

d'acord amb una llista d'instruccions.

• L'ordinador també es pot definir com una màquina

electrònica que accepta dades (dades), processa i emet

resultats (informació)

Dades Computador Informació

Entrada Procés Sortida

Història: Calculadors mecànics

• Al 1617, Wilhelm Schickard, va dissenyar una primera calculadora capaç de sumar, restar, multiplicar i dividir.
• Al 1642, el físic i matemàtic francès Blaise Pascal va inventar el primer calculador mecànic, la pascalina.
• Al 1672 el filòsof i matemàtic alemany Gottfried Wilhelm Leibniz va inventar una màquina de càlcul que podia multiplicar, dividir i obtenir arrels quadrades en sistema binari. A més féu un estudi sobre la matemàtica Binària que va permetre a Boole desenvolupar un sistema de lògica, l'àlgebra de Boole el 1854, un pas important per als primers ordinadors.

Història: Targetes perforades

• Al 1801 el francès Joseph Marie Jacquard, va utilitzar un mecanisme de targetes perforades per controlar el dibuix format pels fils de les teles confeccionades per una màquina de teixir.

I IMPORTANT !! Algorismes integrats en l’estructura física

Història: Targetes perforades

• Al 1879, Herman Hollerith, treballador del cens nord-americà i va desenvolupar un sistema de còmput mitjançant targetes perforades en les quals els forats representaven el sexe, l'edat, raça, etc. Gràcies a la màquina tabuladora de Hollerith el cens de 1890 es va realitzar en dos anys i mig, cinc menys que el cens de 1880.

I IMPORTANT !! En Hollerith va fundar: la Tabulating

Machine Company.. Al 1924 Hollerith va fusionar la seva companyia amb dues més per formar la International Business Machines (IBM).

Història: Primers computadors digitals

• Z3 (1941 K. Zuse) primera màquina programable i automàtica de característiques usades per definir un ordinador.
• COLOSSUS (1943) utilitzat pels Alan Turing per descodificar els missatges xifrats dels alemanys
• L'ENIAC - Electronic Numerical Integrator And Computer (1947 Mauchly i Eckert) permetia realitzar tasques que abans eren impossibles.

I IMPORTANT !!

Elements electrònics (vàlvules buit) subtitueixen als mecànics. Els càlculs digitals substituint als càlculs analògics A. Turing se'l considera el pare de la informàtica moderna

Història: Segona generació (1958-1964): Transistors

• 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
• Es van crear noves professions; programador, analista, expert en sistemes d'informació, i es va iniciar la indústria del programari.
• La evolució dels ordinadors fa que sorgeixin llenguatges d'alt nivell, més entenedors com el COBOL, FORTRAN o BASIC.

Història: Tercera generació (1964-1971): Circuits Integrats

• 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.
• Es funda Integrated Electronics (Intel) dedicada a la construcció de circuits integrats
• Aparició de l'IBM 360

El futur

• Encara no s'ha trobat cap substitut comercial per als xips de silici. Entre altres, es parla dels ordinadors basats en ADN (on molècules d'ADN interaccionarien realitzant càlculs en paral·lel), dels ordinadors quàntics (que no estarien basats només en el 0 o el 1, sinó també en un conjunt d'estats intermedis típics de la física quàntica).
• Una tendència constant en el desenvolupament dels ordinadors és la microminiaturització, iniciativa que tendeix a comprimir més elements de circuits en un espai de xip cada vegada més petit

I IMPORTANT !! llei de Moore (al 1965 va dir que la

capacitat dels microprocessadors es doblaria cada 2 anys), duplicant-se cada 18 mesos

Tipus d'ordinador

• Supercomputador.
• Ordinador central, també anomenat mainframe.
• Estació de treball (Workstation)
• Servidors
• Ordinador Personal
• Microcontrolador.
• Telèfon mòbil, PDA

Representació de Dades

• Dades: conjunt de símbols utilitzats per a

expressar un valor, un fet, o una idea.

• Text, números, imatges, so, etc…
• Com representar aquests tipus de dades?
• La millor sol·lució és trobar una representació uniforme
• El bit és la unitat mínima d’informació.
• El seu valor pot ser 1 (encès) o 0 (apagat).
• Per què només dos valors?
• Els valors 1 o 0 són la representació lògica dels voltatges emesos pels transistors

Mesures d’emmagatzematge

“640 k deberían de ser suficientes” (Bill Gates, 1981)

• Bit : no és res més que un 1 o un 0. És la unitat més bàsica de les dades en un ordinador.
• Byte : En informàtica un byte és una unitat de mesura d'emmagatzematge d'informació, que és igual a «8 bits, es pot utilitzar per representar lletres i números. Per exemple, el nombre 01000001 és de 8 bits de longitud, i representa la lletra A en ASCII. - 1 Kilobyte (KB) = 1024 bytes (2 10 bytes) - 1 Megabyte (MB) = 1024 KB (2 20 bytes) - 1 Gigabyte (GB) = 1024 MB (2 30 bytes) - 1 Terabyte (TB) = 1024 GB (2 40 bytes) - 1 Petabyte (PB) = 1024 TB (2 50 bytes) - 1 Exabyte (EB) = 1024 PB (2 60 bytes) - 1 Zettabyte (ZB) = 1024 EB (2 70 bytes) - 1 Yotta (YB) = 1024 ZB (2 80 bytes)