UNIDAD UNO
CONCEPTOS BASICOS Y METODOLOGIA PARA LA SOLUCION DE PROBLEMAS POR MEDIO DE COMPUTADORAS
1.1.1. DE LOS PROBLEMAS A LOS PROGRAMAS
1.1.2. BREVES PRACTICAS DE PROGRAMACION
La computadora surge con la necesidad de resolver problemas de gran dificultad y complejidad con mas rapidez. Al inventar la computadora se descubre que esta no puede hacer nada que no le indiquen como lo haga, para esto se requirió de los programas para computadora de tal manera que los datos se procesen en la computadora y obtener la información deseada.
Al hacer esta reseña de la computadora empleamos términos que son importantes que se aclaren.
COMPUTADORA: Aparato electrónico capaz de interpretar y ejecutar comandos programados para operaciones de entrada salida cálculos y lógica.
*Maquina capaz de ejecutar operaciones muy complejas a altas velocidades en muy poco tiempo y con un margen de error mínimo.
*Dispositivo electronico utilizado para procesar informacion y obtener resultados.
DATO: Es la expresion general que describe los objetos con los cuales opera una computadora (Se refiere a la representación de un hecho, concepto o entidad real (por ejemplo una palabra hablada o escrita, número o dibujo ))
INFORMACIÓN: Son datos ordenados y organizados.
ALGORITMO: Secuencia ordinaria de pasos para darle la solución a un problema
*Conjunto de reglas bien definidas para la solución de un problema en un numero finito de pasos.
PROGRAMA: Serie de instrucciones o pasos dados a una computadora en una secuencia lógica para realizar cierta tarea.(conjunto de instrucciones que hacen funcionar a una computadora)
INSTRUCCIÓN: Elemento básico constitutivo de los programas. Una instrucción es una formulación de una orden a la computadora y que se manifiesta en la expresión del conjunto de operaciones que debe ejecutar la computadora.
Sistema de Procesamiento de Información
Es un sistema que transforma datos brutos en información organizada, significativa y útil. Se consideran tres componentes de un sistema de procesamiento de información
Entrada.- Datos que se introduce a un programa
Procesador.- Ejecutar instrucciones
Salida.- Información generada por un programa computacional. Transferir o transmitir desde la computadora hasta un dispositivo periférico o una línea de comunicación.
Existen dos conceptos a considerarse dentro de un sistema de procesamiento de información
HARDWARE Y SOFTWARE
HARDWARE Equipo físico utilizado en el procesamiento de datos
*Conjunto de componentes físicos que comprenden a una computadora junto con los dispositivos que realizan las tareas de entrada y salida.
-U.C.P. (C.P.U.) Conjunto de circuitos electrónicos capaces de ejecutar cálculos uméricos y lógicos. Dirige y controla el proceso de informacion realizado por la computadora
Consta de dos componentes:
ALU Significa en español unidad aritmética y lógica es la parte de CPU, que se encarga de realizar las operaciones matemáticas y lógicas, tales como suma resta, multiplicacion, division y comparaciones.
Unidad de Control: Es la parte del CPU, que se encarga de controlar el trafico de los datos entre los dispositivos la memoria y la ALU.coordina las actividades de la computadora y determina que operaciones se deben realizar y en que orden asimismo controla y sincroniza todo el proceso de la computadora.
-MEMORIA (MEMORIA CENTRAL) Parte de la computadora que almacena temporalmente los datos que necesita un programa para realizar su trabajo.
La unidad elemental de memoria se llama byte (octeto) un byte tiene la capacidad de almacenar un caracter de informacion, y esta formado por un conjunto de unidades mas pequenas de almacenamiento denominadas bits.
CAPACIDADES DE ALMACENAMIENTO
| BIT |
0 , 1 |
| BYTE |
00000000 |
| 1KB |
1024 |
| 1MB |
1000 K |
| 1GB |
1000 M |
RAM (memoria de acceso aleatorio) la información e instrucciones almacenadas en esta memoria pueden borrarse y escribir siempre que el usuario lo requiera.
ROM (memoria de solo lectura) la información solo puede ser leída.
-MEMORIA AUXILIAR Tiene la funcion de almacenar en forma permanente la informacion; estos medios son:
Disco flexible (diskettes) Es un disco magnético, delgado, flexible, con una cubierta protectora semirigida, en la cual se encuentra encerrado permanentemente el disco
Disco duro es una unidad incrustada en la computadora con la capacidad de almacenamiento mayor que el disco flexible.
La memoria central o principal es mucho mas rapida y cara que la memoria auxiliar, los datos en la memoria central son volatiles y desaparecen cuando se apaga la computadora, los datos en memoria auxiliar son permanentes.
Memoria Caché.- Es el banco de memoria que conecta la memoria principal y el CPU. Es más rápida que la memoria principal y permite que las instrucciones sean ejecutadas y que los datos sean leídos a una velocidad más alta.
-DISPOSITIVOS PERIFERICOS Son dispositivos de entrada o salida que permiten la comunicación computadora usuario
Dispositivos de Entrada: Son aquellos componentes que estan conectados a la computadora y que le sirven a esta solo para introducir datos para su proceso.
por ejemplo:
Teclado
Mouse: Mueve un puntero electronico sobre la pantalla que facilita la interaccion entre la maquina y el usuario.
Lápiz optico
Palancas de mando
Unidad de disco:Es un mecanismo para accionar un disco magnético y controlar sus movimientos.
Dispositivos de Salida: Son aquellos componentes que estan conectados a la computadora y que le sirven a esta solo para enviar mensajes o informacion al usuario; por ejemplo:
Monitor
Impresora: Es un dispositivo que escribe datos de salida de un sistema sobre papel u otro medio.
SOFTWARE Es el conjunto de programas que controlan el funcionamiento de una computadora.
Antes de realizar un programa se le da solución mediante un algoritmo el cual será transformado en programa mediante un lenguaje de programación y serán programadores los encargados del diseño y la implementación de los programas.
SISTEMA:
Sistema operativo (S.O.).- Programa encargado del control general de la computadora. La parte principal del S.O., llamada Kernel, es colocada en la memoria al encender la máquina para monitorear cada operación realizada.
LENGUAJE Forma de expresar el programa en el cual la intrusiones son reglamentadas
Los lenguajes se clasifican en tres grandes categoria
- Maquina: Son aquellos que están escritos en lenguaje directamente entendibles por la computadora ya que sus instrucciones son cadenas binarias y no necesitan traduccion posterior para que la UCP pueda comprender y ejecutar el programa.
-Bajo Nivel: Al igual que el lenguaje maquina dependen tambien de la computadora en particular , la diferencia esta en la manera de representar las instrucciones ya que se escriben en codigos alfabeticos conocidos como nemotecnicos.(abrebiaturas de palabras inglesas o españolas)
por ejemplo:
ADD suma MPY multiplicar LDA acumular
SUB resta DIV dividir STO almacenar
El lenguaje ensamblador es el leng, de BN por exelencia.
-Alto Nivel Son lenguajes diseñados para que los programas sean escritos y entendidos de un modo mucho mas facil .en los cuales las intrucciones o sentencias a la computadora son escritas con palabras similares a los lenjuajes humanos ( en general lenguaje ingles) lo que facilita la escritura y la facil comprencion por el programador
Los lenguajes de bajo nivel y de alto nivel requieren de un traductor para que sean ejecutados por la computadora, a estos se les llama:
Interpretador: Se encarga de traducir linea a linea el programa y lo interrumpe en el momento de encontar un error.
Compilador: Se encarga de traducir todo el programa indicando al final los errores encontrados. crea un segundo programa que es el ejecutado por la computadora.
Programa ejecutable.- Programa compilado y traducido a código máquina que puede ser ejecutado directamente por una computadora.
Programa fuente.- Programa escrito en lenguaje de alto nivel. Requiere de compilación o interpretación para su ejecución.
Programa objeto.- Programa en lenguaje máquina resultante de la traducción del programa fuente .
Programador.- Persona encargada de diseñar la lógica de un programa y escribirla utilizando líneas de código para un programa computacional.
Lenguajes de Programación.- Algunos de los mas comunes son...
· Lenguaje ensamblador: dependiente del hardware (cada tipo de CPU tiene su propio lenguaje ensamblador), por lo que es difícil de mantener. No confundirlo con lenguaje máquina. Cada declaración es traducida a una instrucción máquina por el ensamblador.
· Ada: Lenguaje basado en Pascal.
· ALGOL (ALGOrithmic Language): lenguaje de alto nivel.
· BASIC (Beginners All purpose Symbolic Instruction Code): Desarrollado a mediados de 1960. No es un lenguaje estructurado y es fácil escribir código espagueti que dificulta su interpretación por otros programadores.
· C: Lenguaje de alto nivel desarrollado para que UNIX corriera en varias plataformas (computadoras)
· C++: Lenguaje orientado a objetos, basado en el lenguaje c
· COBOL (COmmon Business Oriented Language): De alto nivel, utilizado principalmente en negocios.
· Eiffel: Lenguaje de programación orientado a objetos. Su compilador genera código en C.
· FORTH (FOuRTH-generation language): lenguaje de alto nivel para proporcionar un control directo de la computadora.
· FORTRAN (FORmula TRANslation): Lenguaje de alto nivel. Usado para expresar fórmulas matemáticas.
· GW-BASIC (Gee Whiz-BASIC): Intérprete del lenguaje BASIC.
· HTML (HyperText Markup Language): Lenguaje estándar para permitir documentos con hipertexto (links o ligas a texto relacionado). Permite establecer conexiones entre documentos en el Word Wide Web (WWW).
· LISP (LISt Processing).- lenguaje de alto nivel. No utiliza programación numérica. Usado para aplicaciones de inteligencia artificial.
· Logo.- De alto nivel. Se utiliza para creación de gráficos.
· MODULA-2 (MODUlar Language): versión del lenguaje Pascal. Soporta la compilación de módulos.
· Objective-C: Lenguaje orientado a objetos basado en C. Trabaja en estaciones de trabajo.
· Pascal: Lenguaje de alto nivel. Utiliza estructuras de arreglos.
· PROLOG (PROgramming in LOGic): Para aplicaciones de inteligencia artificial.
· SIMULA: Lenguaje de simulación, originalmente era un lenguaje orientado a objetos.
· SmallTalk: Lenguaje orientado a objetos. También se utiliza como sistema operativo.
· SNOBOL: Lenguaje simbólico orientado a cadenas. Utilizado en edición de texto, lingüística, compilación y manipulación simbólica de ecuaciones algebráicas
· SQL (Structured Query Language): Lenguaje de búsqueda y procesamiento de archivos.
· VPexpert: Lenguaje para Inteligencia Artificial.
Xbase: Lenguaje en el que se basan algunos manejadores de bases de datos.
Palabra reservada.- Palabras utilizadas por los lenguajes de programación para representar variables, sentencias u órdenes.
Funciones basicas de una computadora
-Lectura Permite que la computadora reciba uno o mas datos por medio de un dispositivo de entrada.
-Escritura Permite que la computadora mande uno o mas datos a traves de un dispositivo de salioda
-Asignacion Permite guardar en una zona de la memoria un valor proveniente de un dispositivo periferico de entrada o de una operacion entre mas de un valor. A la zona de memoria se le identifica por medio de un nombre y se le llama variable.
-Calculo matematico Es una operacion simple o compleja que relaciona algunos valores por medio de simbolos matematicos.
-Comparacion de valores Es una operacion en la cual se verifican las diferencias que existen entre dos o mas valores. De esta verificacion pueden solamente existir dos posibles resultados. Cierto o falso.
ALGORITMO
Son los pasos que se deben seguir para darle solucion a un problema
Características que debe cumplir todo algoritmo.
-Debe ser preciso ( indicar el orden de realización de cada paso).
-Debe ser definido(al seguir los pasos dos veces debe dar el mismo resultado)
-Debe ser finito(tiene fin, un numero determinado de pasos).
| PROBLEMA: HACER UNA LLAMADA TELEFÓNICA LOCAL
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1.5 DEFINICION DE LENGUAJE ALGORITMICO
Lenguajes Algoritmicos:Es una especie de lenguaje de programación narrada que nos permite estandarizar la entrada proceso y salida de la información con el objeto de llevar a cabo la solución de un problema o cumplir alguna tarea.
* Serie de simbolos y reglas que se utilizan para describir de manera mas explicita un proceso. Existen dos tipos:
Graficos Representan mediante simbolos las operaciones que debe realizar un algoritmo; el mas conocido es el diagrama de flujo.
No grafico Representan de forma descriptiva las operaciones que debe realizar un algoritmo; El mas comocido es el llamado Pseudocodigo.