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Tipo: Apuntes
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[email protected] [email protected]
@CopyRigth Universidad Nacional Abierta y a Distancia
Centro Nacional de Medios para el Aprendizaje
1.-FICHA TECNICA
NOMBRE DEL CURSO ALGORITMOS.
PALABRAS CLAVE
Computadora, Hardware, Software, Informática, Código binario, Periféricos, Memoria, Programación de computadoras, programador, Programación estructurada, Lenguaje de programación, Interprete, Compilador, Variable, Constante, Diagrama de flujo, Diagramas de flujo, Algoritmos, Toma de decisión, Ciclos, Funciones
INSTITUCION
AUTOR DEL PROTOCOLO ACADEMICO
[email protected] [email protected] AÑO 2005 UNIDAD ACADEMICA FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA CAMPO DE FORMACION PROFESIONAL AREA DE CONOCIMIENTO INGENIERIA DE SISTEMAS Y AFINES
CREDITOS ACADEMICOS TRES (3)
TIPO DE CURSO TEORICO PRÁCTICO DESTINATARIOS Estudiantes de diversos programas de la UNAD,
COMPETENCIA GENERAL DE APRENDIZAJE
El estudiante se inicia en los fundamentos esenciales de las técnicas y destrezas del diseño, análisis y construcción de algoritmos y programas informáticos METODOLOGIA DE OFERTA A DISTANCIA FORMATO DE CIRCULACION
Documentos impresos en papel con apoyo en Web; CD-ROM.
DENOMINACION DE LAS UNIDADES DIDACTICAS
El curso de Algoritmos, esta adscrito a la facultad de Ciencias Básicas e Ingeniería de la UNAD y corresponde al programa de Ingeniería de Sistemas, esta constituido por tres créditos académicos, correspondientes a 38 de acompañamiento y 106 de estudio independiente, de acuerdo al contenido programático establecido por la facultad de ciencias básicas e ingeniería, esta dirigido inicialmente a alumnos de la UNAD de segundo semestre o periodo académico, sin que esto implique que lo puedan tomar otros participantes deseosos de adquirir conocimientos en el arte de la programación de computadoras. Este curso corresponde a la formación básica del programa y no requiere que el participante posea conocimientos iniciales para el desarrollo del los temas planteados; el temario pretende que los participantes adquieran y apliquen conocimientos básicos necesarios para la construcción de soluciones informáticas, utilizando para ello diversas estrategias de aprendizaje, propias del modelo de educación a distancia, permitiendo activar las habilidades cognitivas y metacognitivas en el estudiante.
El presente modulo no pretende ser un libro especializado en la construcción de algoritmos; es un material de consulta que pretende llevar al estudiante al aprendizaje de los conceptos básicos necesarios para adquirir conocimientos previos en la programación de computadoras, los cuales le ayudarán a enfrentarse a la solución de supuestos problemicos y de problemáticas reales en su entorno.
Toma la premisa de Luis Joyanes Aguilar^1 , pues construye y recopila una cantidad de ejercicios prácticos que brindan la posibilidad de adquirir destreza y habilidad en el abordaje, análisis y resolución de los mismos.
Esta dividido en tres unidades didácticas, que van desde la adquisición de conocimientos previos en el diseño de algoritmos, hasta la solución de los mismos mediante el lenguaje de programación C++.
La primera Unidad comprende, una introducción a hardware, software, técnicas de programación, lenguajes de programación, tipos de datos, operadores, variables, constantes, expresiones (aritméticas, Lógicas, carácter);
La segunda inicia con una conceptualización de los diagramas de flujo, simbología y utilidad, luego se realiza el abordaje de la estructura como tal de los algoritmos, su evolución, sentencias de asignación, entrada, salida de datos, instrucciones de decisión, cada uno de los ciclos empleados en la programación de computadoras, así mismo se trabajara con contadores y acumuladores; finalizaremos la unidad con un vistazo a los subprogramas.
(^1) Madrid, 1996 " Todos los cursos de programación deben apoyarse en la resolución de gran
número de problemas que permitan al alumno adquirir práctica que le facilite el aprendizaje. "
La tercera unidad, procura llevar a la práctica lo realizado con cada algoritmo, en esta unidad se utilizara el lenguaje de programación C++, como herramienta de programación, al igual que en las anteriores unidades, ésta inicia con una fundamentación teórica, continúa con la estructura de un programa, las estructuras de control y finaliza con la practica de funciones.
Cada una de las unidades con sus correspondientes temas y secciones se abordara mediante recopilación de lecturas, complementadas con diferentes talleres para ser abordados en forma individual, grupo colaborativo y gran grupo. Evidenciada permanentemente en las fichas de seguimiento que se llevan en el portafolio.
Es importante destacar que para este curso los estudiantes tengan algunas habilidades de dominio del computador, las cuales se dieron en el curso de herramientas informáticas, al igual se sugiere tomar el curso de mantenimiento y ensamble de computadoras, que aportara grandes referentes para entender la arquitectura básica de un computador.
Generalidades, Conceptos, antecedentes y desarrollo de los algoritmos
La primera unidad del curso de algoritmos, esta dirigida esencialmente a la conceptualización de términos básicos necesarios para el abordaje del presente curso.
Entre los aspectos fundamentales se encuentran, las generalidades de la programación, las técnicas de programación, evolución histórica de la programación, lenguajes de programación, traductores (compiladores e interpretes), tipos de datos (numéricas, alfanuméricas, lógicas) y operaciones, manejo de variables y constantes lo mismo que expresiones aritméticas lógicas, todo esto acompañado de procesos pedagógicos, propios del modelo de la educación a distancia apropiada en el uso de las nuevas tecnologías
Esta unidad se trabaja mediante lecturas que permiten la apropiación del conocimiento y se evidencian en diferentes productos que le ofrecen la oportunidad de aplicar las diferentes herramientas, adquiridas en los primeros cursos académicos; también se desarrollarán una serie de ejercicios prácticos, tendentes a adquirir habilidades en la resolución de problemáticas supuestas, para pasar a problemáticas reales.
Igualmente están implícitas diferentes estrategias de pensamiento de orden superior que el estudiante irá descubriendo gracias al apoyo permanente del tutor, quien en es el mediador del proceso de aprendizaje.
Al final de la unidad, se plantean una serie de actividades que buscan determinar el grado de apropiación del conocimiento, además de dar soporte valorativo a la nota definitiva
Propósitos de la unidad
Motivar al estudiante en el abordaje de los temas referentes a la evolución y desarrollo de los algoritmos Realizar lecturas que permitan conceptualizar lo referente a hardware y software
Objetivos de la unidad
Conceptualizar los aspectos fundamentales referentes a los antecedentes, desarrollo y evolución de los algoritmos. Determinar las técnicas de programación, lo mismo que los lenguajes de programación Conocer tipos de operadores Diferenciar y aplicar variables y constantes Jerarquizar las expresiones mediante las reglas de prioridad Conocer diferentes tipos de lenguajes de programación
Competencias de la unidad:
El estudiante domina los conceptos previos necesarios para el desarrollo de algoritmos
Metas de aprendizaje
El estudiante mediante lecturas y acompañamiento tutorial mediado es capaz de comprender los conceptos fundamentales para el desarrollo de un algoritmo.
Unidades Didácticas:
Palabras claves:
Hardware Software Informática Código binario Periféricos Memoria Programación de computadoras programador Programación estructurada Lenguaje de programación Interprete Compilador Variable Constante Diagrama de flujo
Es necesario que el alumno determine y diferencie claramente aspectos básicos sobre Informática, hardware, software, para lo cual se sugiere al estudiante se apoye en la lectura número 1, 2 y 3, a partir de ella debe realizar la actividades programadas para estas lecturas.
“ INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA
Desde sus orígenes, el hombre ha tenido necesidad de la información. Esta información, que en principio se recogía de forma oral, con el surgimiento de la escritura, comenzó a almacenarse en medios que evolucionaron desde las tablillas hasta el papel, pasando por los papiros y los pergaminos. También los medios de transmisión han ido evolucionando desde la transmisión oral, buena para distancias cortas, hasta la transmisión a grandes distancias por cables utilizando código Morse o la propia voz mediante el teléfono.
Se puede decir que el tratamiento de la información es tan antiguo como el hombre y se ha ido potenciando y haciendo más sofisticado con el transcurso del tiempo hasta llegar a la era de la electrónica. El hombre no ha parado a lo largo de la historia de crear máquinas y métodos para procesar la información. Para facilitar esta tarea, en especial en el mundo actual, donde la cantidad de información que se procesa a diario es ingente, surge la informática.
DEFINICIONES BÁSICAS.
El término Informática proviene de la unión de las palabras infor mación y auto mática. De una forma muy general podemos decir que la informática se ocupa del tratamiento automático de la información. Concretando más, podemos definir Informática como la ciencia o conjunto de conocimientos científicos que permiten el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores.
Como se puede observar, en la definición anterior de Informática, intervienen dos palabras clave:
¿Qué es un ordenador ?. Un ordenador o computadora es básicamente una máquina compuesta de una serie de circuitos electrónicos que es capaz de recoger unos datos de entrada, efectuar con ellos ciertos cálculos, operaciones lógicas y operaciones aritméticas y devolver los datos o información resultante por medio de algún medio de salida. Todas estas acciones las realiza la
(^2) Documento tomado de: http://wwwdi.ujaen.es/asignaturas/fundTopo/TEMA1.pdf
computadora sin necesidad de intervención humana y por medio de un programa de instrucciones previamente introducido en ella.
Si tenemos en cuenta esta definición de computadora podemos redefinir el concepto de Informática como la ciencia que abarca todos los aspectos del diseño y uso de las computadoras.
El ordenador se diferencia del resto de la máquina con capacidad de tratar información (por ejemplo, una calculadora básica o una máquina de escribir) en lo siguiente:
Desde el punto de vista informático, existen dos tipos de información: Datos e instrucciones. Los datos son conjuntos de símbolos que utilizamos para expresar o representar un valor Numérico, un hecho, un objeto o una idea, en la forma adecuada para su tratamiento. Como se puede ver, este concepto es bastante más amplio que el utilizado en otras disciplinas como la Física o las Matemáticas, ya que en Informática un dato no es sólo una temperatura o una longitud, sino que también se entiende como dato una matrícula, una dirección, un nombre, etc. Estos datos los puede obtener el ordenador directamente mediante mecanismos electrónicos (detectar sonidos, Temperaturas, contornos, imágenes,...) o pueden ser introducidos mediante grafismos (letras y números) que es el medio más utilizado (lenguaje escrito). Cualquier información (datos e instrucciones) se puede introducir al ordenador mediante caracteres (letras, dígitos, signos de puntuación, ...). Generalmente el ordenador devolverá la información utilizando también esta forma Escrita.
Las instrucciones le indican a la computadora qué es lo que debe realizar y los datos son los elementos sobre los que actúan o que generan las instrucciones. Visto esto, una computadora la podemos ver como un sistema que tiene como entradas datos e instrucciones y produce en función de éstos unos determinados resultados. El funcionamiento básico de un ordenador se podría describir así:
bits. Un byte es el número de bits necesarios para almacenar un carácter. Este número va a depender del código concreto usado por la computadora, Aunque generalmente se usan 8, esto es, podemos asumir que un byte equivale a 8 bits. La capacidad de almacenamiento de una computadora o de un soporte físico (como un disco) se suele dar en bytes o en unidades superiores (múltiplos), ya que el byte es una unidad relativamente pequeña. Los principales múltiplos del byte son: 1 K byte (KB): 210 bytes. 1 Mega byte (MB): 210 KB = 220 bytes. 1 Giga byte (GB): 210 MB = 230 bytes. 1 Tera byte (TB): 210 GB = 240 bytes. Estos múltiplos (K,M,G y T) no solo se pueden utilizar con bytes, sino también con bits. Por Ejemplo, 1Mb equivale a 220 bits. (B=byte y b=bit).
ESTRUCTURA DE UN ORDENADOR. En la figura puede observarse el diagrama de bloques de una computadora básica:
Una computadora se compone de las siguientes unidades funcionales:
enviarán señales a la UC indicando que la acción se ha realizado o bien el problema que ha imposibilitado que se haga. En líneas generales podríamos decir que el funcionamiento del ordenador se rige por dos principios: · La CPU es la única que puede procesar los datos (lo cual implica que los datos tienen que llegar de alguna forma a la CPU para ser procesados), y · la CPU sólo puede acceder a los datos almacenados en memoria RAM. Estos dos principios tienen un corolario muy claro que ya fue señalado anteriormente: Todos los datos, absolutamente todos, tiene que pasar por la memoria RAM para que desde allí puedan ser leídos por la CPU.
CLASIFICACIÓN DE LOS ORDENADORES
Los ordenadores se pueden clasificar atendiendo a distintos criterios.
En función del uso , podemos distinguir entre: