Introduccion a la informática

Introducción a la informática

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La Informática es la ciencia aplicada que abarca el estudio y aplicación del tratamiento automático de la información, utilizando dispositivos electrónicos y sistemas computacionales. También está definida como el procesamiento automático de la información.



Conforme a ello, los sistemas informáticos deben realizar las siguientes tres tareas básicas:

Entrada: Captación de la información digital. Proceso: Tratamiento de la información. Salida: Transmisión de resultados binarios.



En los inicios del procesado de información, con la informática sólo se facilitaba los trabajos repetitivos y monótonos del área administrativa, gracias a la automatización de esos procesos, ello trajo como consecuencia directa una disminución de los costes y un incremento en la producción.


Aplicaciones

Esta disciplina se aplica a numerosas y variadas áreas del conocimiento o la actividad humana, como por ejemplo:

gestión de negocios.

almacenamiento y consulta de información.

monitorización y control de procesos.

industria, robótica, comunicaciones, control de transportes, investigación.

desarrollo de juegos, diseño computarizado, aplicaciones/herramientas multimedia.


Aplicaciones

Medicina.

Biología.

física, química.

meteorología, ingeniería, arte, etc.

Una de la aplicaciones más importantes de la informática es proveer información en forma oportuna y veraz, lo cual, por ejemplo, puede tanto facilitar la toma de decisiones a nivel gerencial (en una empresa) como permitir el control de procesos críticos.


HistoriaComputador Z3

El computador Z3, creado por Konrad Zuse, fue la primera máquina programable y completamente automática, características usadas para definir a un computador. Estaba construido con 2200 relés electromecánicos, pesaba 1000 kg, para hacer una suma se demoraba 0,7 segundos y una multiplicación o división de 3 segundos. Tenía una frecuencia de reloj de 5 Hz y una longitud de palabra de 22 bits. Los cálculos eran realizados con aritmética de coma flotante puramente binaria. La máquina fue completada en 1941 y el 12 de mayo de ese mismo año fue presentada a una audiencia de científicos en Berlín. El Z3 original fue destruido en 1944 durante un bombardeo de los aliados a Berlín. Posteriormente, una réplica completamente funcional fue construida durante los años 60 por la compañía del creador Zuse KG y está en exposición permanente en el Deutsches Museum. En 1998 Raúl Rojas demostró que el Z3 es Turing completo.


Turing completo

En la teoría de computadoras reales e imaginarias, de los lenguajes de programación y de otros sistemas lógicos, un sistema Turing completo es aquel que tiene un poder computacional equivalente a lla máquina a máquina universal de Turinguniversal de Turing. En otras palabras, el sistema y la máquina universal de Turing pueden emularse entre sí.

Aún cuando es físicamente imposible que existan estas máquinas debido a que requieren de almacenamiento ilimitado y probabilidad cero de falla, de forma coloquial la completitud de Turing se atribuye a máquinas físicas o lenguajes de programación que podrían ser universales si tuvieran almacenamiento infinito y fueran absolutamente fiables.


Máquina universal de turing

Es un modelo computacional introducido por Alan Alan TuringTuring en el trabajo “On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem”, publicado por la Sociedad Matemática de Londres en 1936, en el cual se estudiaba la cuestión planteada por David HilbertDavid Hilbert sobre si las matemáticas son decidibles, es decir, si hay un método definido que pueda aplicarse a cualquier sentencia matemática y que nos diga si esa sentencia es cierta o no. Turing construyó un modelo formal de computador, la máquina de Turing, y demostró que existían problemas que una máquina no podía resolver. La máquina de Turing es un modelo matemático abstracto que formaliza el concepto de algoritmo.


Máquina de Turing


Descripción M. Turing

La máquina de Turing consta de un cabezal lector/escritor y una cinta infinita en la que el cabezal lee el contenido, borra el contenido anterior y escribe un nuevo valor. Las operaciones que se pueden realizar en esta máquina se limitan a:

avanzar el cabezal lector/escritor hacia la derecha.

avanzar el cabezal lector/escritor hacia la izquierda.

El cómputo es determinado a partir de una tabla de estados de la forma:

(estado, valor) → (nuevo estado, nuevo valor, dirección)

Esta tabla toma como parámetros el estado actual de la máquina y el carácter leído de la cinta, dando la dirección para mover el cabezal, el nuevo estado de la máquina y el valor a ser escrito en la cinta.

Con este aparato extremadamente sencillo es posible realizar cualquier cómputo que un computador digital sea capaz de realizar.


HARDWARE Y SOFTWARE


Hardware

Todas las partes físicas y tangibles de una computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado; contrariamente al soporte lógico e intangible que es llamado software. El término es una voz inglesa y es definido por el DRAE como «equipo (conjunto de aparatos de una computadora)». Sin embargo, el término, aunque es lo más común, no necesariamente se aplica a una computadora tal como se la conoce, así por ejemplo, un robot también posee hardware (y software).


Tipos de hardware: Unidad Central de Procesamiento

La CPU, siglas en inglés de Unidad Central de Procesamiento, es la componente fundamental del computador, encargada de interpretar y ejecutar instrucciones y de procesar datos.

En los computadores modernos, la función de la CPU la realiza uno o más microprocesadores. Se conoce como microprocesador a un CPU que es manufacturado como un único circuito integrado.


CPU: Procesador

Microprocesador de 64 bits doble núcleo, el AMD Athlon 64 X2 3600.


Placa base

Placa base formato µATX. http://hluisgarcia.es

Placa madre

La placa madre, también conocida como placa base o con el anglicismo board, es un gran circuito impreso sobre el que se suelda el chipsetchipset, las ranuras de expansión (slots), los zócalos, conectores, diversos integrados, etc. Es el soporte fundamental que aloja y comunica a todos los demás componentes por medio de: Procesador, módulos de memoria RAM, tarjetas gráficas, tarjetas de expansión, periféricos de entrada y salida. Para comunicar esos componentes, la placa base posee una serie de buses con los cuales se trasmiten los datos dentro y hacia afuera del sistema.


Chipset

Chipset es el conjunto de circuitos integrados diseñados con base a la arquitectura de un procesador (en algunos casos diseñados como parte integra de esa arquitectura), permitiendo que ese tipo de procesadores funcionen en una placa base. Sirven de puente de comunicación con el resto de componentes de la placa, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los puertos USB, ratón, teclado, etc.


Memoria Ram

Del inglés Random Access Memory, literalmente significa "memoria de acceso aleatorio". El término tiene relación con la característica de presentar iguales tiempos de acceso a cualquiera de sus posiciones (ya sea para lectura o para escritura). Esta particularidad también se conoce como "acceso directo".

La RAM es la memoria utilizada en una computadora para el almacenamiento transitorio y de trabajo (no masivo). En la RAM se almacena temporalmente la información, datos y programas que la Unidad de Procesamiento (CPU) lee, procesa y ejecuta. La memoria RAM es conocida como Memoria principal de la computadora, también como "Central o de Trabajo"; a diferencia de las llamadas memorias auxiliares y de almacenamiento masivo (como discos duros, cintas magnéticas u otras memorias).

Las memorias RAM son, comúnmente, volátiles; lo cual significa que pierden rápidamente su contenido al interrumpir su alimentación eléctrica.


Periféricos

Se entiende por periférico a las unidades o dispositivos que permiten a la computadora comunicarse con el exterior, esto es, tanto ingresar como exteriorizar información y datos. Los periféricos son los que permiten realizar las operaciones conocidas como de entrada/salida (E/S).


Periféricos


Periféricos mixtos (E/S)

Son aquellos dispositivos que pueden operar de ambas formas: tanto de entrada como de salida. Típicamente, se puede mencionar como periféricos mixtos o de Entrada/Salida a: discos rígidos, disquetes, unidades de cinta magnética, lecto-grabadoras de CD/DVD, discos ZIP, etc. También entran en este rango, con sutil diferencia, otras unidades, tales como: Memoria flash, tarjetas de red, módems, placas de captura/salida de vídeo, etc.

Si bien se puede clasificar al pendrive (lápiz de memoria), memoria flash o memoria USB en la categoría de memorias, normalmente se los utiliza como dispositivos de almacenamiento masivo; siendo todos de categoría Entrada/Salida.



La pantalla táctil (no el monitor clásico) es un dispositivo que se considera mixto, ya que además de mostrar información y datos (salida) puede actuar como un dispositivo de entrada, reemplazando, por ejemplo, a algunas funciones del ratón y/o del teclado.


Hardware gráfico

El hardware gráfico lo constituyen básicamente las tarjetas de video. Actualmente poseen su propia memoria y unidad de procesamiento, esta última llamada unidad de procesamiento gráfico (o GPU, siglas en inglés de Graphics Processing Unit). El objetivo básico de la GPU es realizar exclusivamente procesamiento gráfico, [18] liberando al procesador principal (CPU) de esa costosa tarea (en tiempo) para que pueda así efectuar otras funciones más eficientemente.


Software

Equipamiento lógico o soporte lógico de una computadora digital, y comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios para hacer posible la realización de tareas específicas; en contraposición a los componentes físicos del sistema, llamados hardware.

Tales componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, aplicaciones informáticasaplicaciones informáticas como procesador de textosprocesador de textos, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a edición de textos; software de sistemasoftware de sistema, tal como un sistema operativosistema operativo, que, básicamente, permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando la interacción con los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, también provee una interfaz para el usuario.


Sistemas operativos


Sistema operativo

Es un software que actúa de interfaz entre los dispositivos de hardware y los programas usados por el usuario para manejar un computador. Es responsable de gestionar, coordinar las actividades y llevar a cabo el intercambio de los recursos y actúa como estación para las aplicaciones que se ejecutan en la máquina.


Sistema operativo

Nótese que es un error común muy extendido denominar al conjunto completo de herramientas sistema operativo, pues este, es sólo el núcleo y no necesita de entorno operador para estar operativo y funcional.

Este error de precisión, se debe a la modernización de la informática llevada a cabo a finales de los 80, cuando la filosofía de estructura básica de funcionamiento de los grandes computadores se rediseñó a fin de llevarla a los hogares y facilitar su uso, cambiando el concepto de computador multiusuario, (muchos usuarios al mismo tiempo) por un sistema monousuario (únicamente un usuario al mismo tiempo) más sencillo de gestionar.


Sistema operativo

AmigaOS, beOS o MacOS son los pioneros de dicha modernización.AmigaOS, beOS o MacOS son los pioneros de dicha modernización.

Amiga 500, quizá el modelo más extendido de todos. Poseía múltiples puertos de comunicaciones, así como una ranura de expansión para conectar una placa madre externa que aumentaba considerablemente su potencia, como la GVP A530 Turbo.


Perpectiva histórica

Los primeros sistemas (1945 - 1950) eran grandes máquinas operadas desde la consola maestrala consola maestra por los programadores. Durante la década siguiente (1950 - 1960) se llevaron a cabo avances en el hardware: lectoras de tarjetas, impresoras, cintas magnéticas, etc. Esto a su vez provocó un avance en el software: compiladores, ensambladores, cargadores, manejadores de dispositivos, etc.

A finales de los años 80, un Amiga equipado con una aceleradora Video Toaster, era capaz de producir efectos comparados a sistemas dedicados que costaban el triple. Un Video Toaster junto a Lightwave ayudó a producir muchos programas de televisión y películas, entre las que se incluyen Babylon 5, Seaquest DSV y Terminator II.


Características sistema operativo

Administración de tareas. Administración de usuarios. Manejo de recursos


Administración de tareas

MonotareaMonotarea: Solamente puede ejecutar un proceso (aparte de los procesos del propio S.O.) en un momento dado. Una vez que empieza a ejecutar un proceso, continuará haciéndolo hasta su finalización y/o interrupción.

MultitareaMultitarea: Es capaz de ejecutar varios procesos al mismo tiempo. Este tipo de S.O. normalmente asigna los recursos disponibles (CPU, memoria, periféricos) de forma alternada a los procesos que los solicitan, de manera que el usuario percibe que todos funcionan a la vez, de forma concurrente.


Administración de usuarios

MonousuarioMonousuario: Si sólo permite ejecutar los programas de un usuario al mismo tiempo.

MultiusuarioMultiusuario: Si permite que varios usuarios ejecuten simultáneamente sus programas, accediendo a la vez a los recursos de la computadora. Normalmente estos sistemas operativos utilizan métodos de protección de datos, de manera que un programa no pueda usar o cambiar los datos de otro usuario.


Manejo de recursos

CentralizadoCentralizado: Si permite utilizar los recursos de una sola computadora.

DistribuidoDistribuido: Si permite utilizar los recursos (memoria, CPU, disco, periféricos... ) de más de una computadora al mismo tiempo.


Componentes de un S.O.


Entorno gráfico o de escritorio

Un entorno de escritorio es un conjunto de software para ofrecer al usuario de una computadora una interacción amigable y cómoda. El software es una solución completa de interfaz gráfica de usuario que ofrece iconos, barras de herramientas, e integración entre aplicaciones con habilidades como, arrastrar y soltar.


Entorno de escritorio

En general cada entorno de escritorio se distingue por su aspecto y comportamiento particulares, aunque algunos tienden a imitar características de escritorios ya existentes. El primer entorno moderno de escritorio que se comercializó fue desarrollado por XeroxXerox en los años 80. Actualmente el entorno más conocido es el ofrecido por la familia WindowsWindows aunque existen otros como los de MacintoshMacintosh (Classic y Cocoa) y de código abierto (o software libre) como GNOMEGNOME, KDEKDE, CDECDE, XfceXfce o LXDELXDE.


Ejemplos: Gcoex


Ejemplo: Gnome


Ejemplo: KDE 4.0


Ejemplo: The Mezzo Desktop en Symphony OS


Ejemplo: Xfce


Ejemplo: windows


REDES INFORMÁTICAS


Red informática

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de equipos (computadoras y/o dispositivos) conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.), servicios (acceso a internet, e-mail, chat, juegos), etc. incrementando la eficiencia y productividad de las personas.


Tipos de redes

Por alcance:Por alcance:

* Red de área personal (PAN)

* Red de área local (LAN)

* Red de área de campus (CAN)

* Red de área metropolitana (MAN)

* Red de área amplia (WAN)

* Red de área simple (SPL)

* Red de área de almacenamiento (SAN)


Tipos de redes

* Por método de la conexión:* Por método de la conexión:

o Medios guiados: cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica y otros tipos de cables.

o Medios no guiados: radio, infrarrojos, microondas, láser y otras redes inalámbricas.

* Por relación funcional:* Por relación funcional:

o Cliente-servidor

o Igual-a-Igual (p2p)


Tipos de redes

Por Topología de red:Por Topología de red:

* Red en bus

* Red en estrella

* Red en anillo (o doble anillo)

* Red en malla (o totalmente conexa)

* Red en árbol

* Red mixta (cualquier combinación de las anteriores)


Malware


Definiciones principales

Virus:

Código informático que se replica a sí mismo y se propaga de equipo en equipo por medio de programas o archivos a los que se adjunta. Para que se produzca la infección, es necesaria la intervención humana, es decir, el usuario debe realizar algún tipo acción como enviar un correo o abrir un archivo. Los virus pueden producir todo tipo de daños en el propio equipo y en la información y programas que éste contiene.


Troyano:

Programa ejecutable que aparenta realizar una tarea determinada, para engañar al usuario, con el fin de llevar a cabo acciones como controlar el equipo informático, robar información confidencial, borrar datos, descargar otro tipo de malware, etc. La principal diferencia entre los troyanos y los virus es que los troyanos no pueden replicarse a si mismos.



Gusano:

Los gusanos o worms son programas con características similares a las de los virus, aunque a diferencia de los éstos, son capaces de realizar copias de sí mismos y propagarse, a través de la red para infectar otros equipos, sin la intervención de un usuario. Una de las formas más habituales de propagación de gusanos es el envío masivo de correos electrónicos a los contactos de las libretas de direcciones de los usuarios.



Exploit:

Programa que aprovecha los fallos de seguridad, defectos o vulnerabilidades de otros programas o sistemas informáticos, con el fin de obtener algún tipo de beneficio o de llevar a cabo una acción concreta, como acceder a recursos protegidos, controlar sistemas sin autorización, etc.



Hoax:

Un hoax es un mensaje de correo electrónico con información engañosa, que pretende avisar de la aparición de nuevos virus, transmitir leyendas urbanas o mensajes solidarios, difundir noticias impactantes, etc. Los hoaxes se caracterizan por solicitar al destinatario que reenvíe el mensaje a todos sus contactos, así logran captar las direcciones de correo de usuarios a los que posteriormente se les enviarán mensajes con virus, spam, phishing, etc.



Virus y otros bichos

Este código malicioso puede robar en secreto datos valiosos del ordenador infectado o convertirlo en un ZOMBI

ZOMBI: ordenador que ejecuta instrucciones transmitidas de forma remota.

Se calcula que el 33% de los ordenadores son zombis (enero 2008)

Suelen ser usados para ataques masivos a servidores, envío de spam, distribución de contenidos ilegales, etc.

Las huellas de estos delitos conducen a los Bots.http://hluisgarcia.es

Virus y otros bichos

Un virus instalado en un ordenador puede espiar nuestras contraseñas de acceso a la banca on-line, los números de las tarjetas de crédito que se usen en él y todo aquello que pensamos que estamos realizando en la seguridad e intimidad de nuestra casa.


Referencias

Casi todas las definiciones de esta presentación están extraídas de la Wikipedia, concretamente de su versión es español: http://es.wikipedia.org)

Las imágenes también ha sido obtenidas de Wikipedia, la Enciclopedia Libre.

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