Clase1

 

AVISO IMPORTANTE •

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ESTE CONJUNTO DE SLIDE DE NINGUNA MANERA PRETENDE SER UN APUNTE DE CLASE, O DE LECTURA VALIDA PARA APROBAR UN EXAMEN PARCIAL EN SU PARTE TEORIC TEORICA. A. ESTE CONJUNTO DE SLIDE SIMPLEMENTE PRETENDE SER UNA GUIA DE AQUELLOS TEMAS VISTOS EN CLASE, DESTINADO A AQUELLOS QUE BAJO ALGUNA RAZON NO ASISTEN A LA CLASE TEORICA Y PUEDAN VER LOS TEMAS QUE SE DAN.

ACLARADO EL TEMA, PUEDEN CONTINUAR.

 

Organización ganización de Or

Universidad Universida d Nacional de Luján Prof. José Luis Caero Clase 1 Conceptos Básicos

Computadoras

 

Inormación vs Datos

Es común en la vida diaria asignar igual signifcado a dato que a inormación, tomándoselos generalmente hasta como sinónimos, sin embargo los DATOS  Son representaciones simbólicas simbólicas.. Por sí solos no enen signicado. signicado. No pueden No  pueden transmir un mensaje. Provienen de la descripción de ciertos hechos. hechos . •

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Mientras que la inormación será algo que depende del receptor cuando le llegan mensajes, o datos para hacer algo con ellos, de ahí que la INFORMACIÓN •

Es un conjunto de datos que datos que se han organiz organizados ados o procesados.

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Que ene signicado para signicado  para el receptor Puede transmir un mensaje. mensaje . Aumenta el conocimiento respecto conocimiento respecto de una situación.

 

Inormación vs Datos Respecto de la información esta debe ser •

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Conable: de exisr dudas respecto de su veracidad, o confanza podría realizar una acción en base a Conable: inormación equivocada, Úl:: si mi próxima decisión es comprar un Venlador de nada servirá Úl serv irá conocer que el precio de la harina harin a aumentará en un 3% el próximo mes. Oportuna:: el conocer que existe una oerta de Venladores en la provincia de La Pampa no me sirve Oportuna sir ve si yo estoy en Luján (Bs. As) y quiero comprar uno esta tarde.

Resumiendo La La importancia  importancia de la información se información  se basa en que con ella podemos solucionar problemas, tomar decisiones o determinar cuál alternava, de un conjunto de ellas, e llas, es la que mej mejor or para nuestras necesidades. Por lo tanto la inormación cambiará el estado de conocimiento conocimiento de  de un individuo o sistema respecto a un hecho o suceso, inuyendo en las acciones o decisiones que se tomen a parr de la nueva inormación. El común de la personas en la vida diaria d iaria escucha el inorme del clima para saber q que ue ropa ulizar a lo largo del dí día, a, por ejemplo la usamos para saber si llevamos o no campera de abrigo, y lo hace antes de salir a la calle: es de d e ulidad ulidad,, y también le importará la de su ciudad, zona o área donde estará el resto del día: debe d ebe ser oportuna oportuna.. A todo esto procuramos de consultar siempre un servicio meteorológico que nos de seguridad respecto de su contenido: que seaconable sea conable..

 

 

Introducción a la Teoría de la Información

Claude Shannon durante su vida parcipó de varios proyectos relacionados con la tecnología, siendo él un matemáco importante en cuanto a conocimientos, y de allí sus aportes relevantes en la teoría de la inormación. Si bien su conocimiento se basó en el estudio de señales eléctricas sobre canales de comunicaciones reales, es decir canales con distorsión o ruido, aplicadas a pares teleónicos, sus contribuciones han sido importante para lo que hoy conocemos como Teleinormáca, aportando relaciones matemácas de la inormación con su probabilidad de ocurrencia, la entropía en las comunicaciones, y su vinculo con el medio, estableciendo el concepto de Canal, relación Señal/Ruido y Ancho de Banda, éste úlmo concepto hoy en día tan mal usado al describir la tasa de transerencia de un canal.

 

Introducción a la Teoría de la Información  Shannon al igual que otros tantos invesgadores establece la dierencia entre dato e inormación, y propone a la Inormación como un conjunto de datos fnitos, que reducen la incerdumbre a alternavas para la toma de decisión. De allí para hablar de inormación habrá que hacer algo con ella o de alguna orma nos dará la posibilidad de reducir el universo de soluciones, y será el receptor quien elija la que considere más apropiada para la resolución de un problema. Cabe aclarar que un problema sin solución no es un problema sino una restricción, un problema es tal si al menos ene una solución.

 

Introducción a la Teoría de la Información Si tomamos la defnición de Shannon y la reerenciamos a aquello que la Inormáca tomó como mínima unidad de medida y llamó BIT. Entonces podemos afrmar que el BIT se constuye en la mínima unidad de inormación que reduce la incerdumbre a la mitad. Dado que el bit admirá bajo la tecnología inormáca actual sólo dos estados posibles 0 (cero) o 1 (uno), de ahí que si sobre un canal un emisor envía un mensaje de un bit, y llegara un Cero el error podría ocurrir si el mensaje enviado hubiera sido un Uno, en cuyo caso la incerdumbre es la mitad de la representación posible por dígito. También podemos el Cero y elnos Uno constuyen representaciones posiblesdecir por loque tanto juntos dan la certeza,el deuniverso allí si lo de se expresa en términos de probabilidad y su ocurrencia uera independiente, podríamos afrmar que la probabilidad de que llegue tanto un 1(uno) como un 0(cero) es la misma de 0,5, de allí que la certeza sería el 1 => 0,5 + 0,5 = 1.

 

Introducción a la Teoría de la Información Fue Shannon quien dio la expresión matemáca que relacionó la Inormación con la probabilidad de ocurrencia, algo que de orma intuiva mucha gente lo entendía de esa orma, es decir la Inormación I es relevante para un receptor si la probabilidad de ocurrencia P(e) es muy baja, es decir I α 1/P(e) De allí que Shannon dice I = log2 1/P(e), el logaritmo es el base 2 y al ser la probabilidad la que divide si es un valor pequeño el cociente será grande, por el contrario si su valor es grande el cociente será chico. Por ejemplo si me encuentro la pampa húmeda de Argenna, y se un sismo muy grande (es decir laen probabilidad de ocurrencia del sismo esproduce muy pero muy baja) de ocurrir producirá una Inormación inmensa, por el contrario si veo la Inormación que produce la lluvia en la pampa húmeda su probabilidad de ocurrencia es grande por lo tanto la inormación que aporta es baja.

 

Introducción a la Teoría de la Información De todo lo enunciado hasta el momento se ha colado una palabra que es procesado procesado,, que en orma muy simple se lo puede ver como la transormación de la o las entradas y la producción de una o varias salidas. El concepto de proceso ha exisdo mucho antes de la Inormáca y su tecnología, por ejemplo en la elaboración de un postre, construcción de una casa, el armado de un automóvil, siendo estos ejemplos de procesos que generan un elemento ulizable, pero también hay transormación cuando destruimos algo preexistente, por ejemplo quemamos aquellas evaluaciones de años anteriores, allí el papel original se convierte en cenizas y calor, por lo tanto un proceso se puede ver claramente como una transormación. Ahora si lo vinculamos estos conceptos con los de la sica y en parcular con la termodinámica, también se podríamos hablar de Entropía como magnitud que reeja el desorden que se produce en una transormación, siendo esta de valor que en la mayoría de los casos aumenta, salvo si el proceso es reversible y no existen pérdidas.

 

Introducción a la Teoría de la Información Es nuevamente Shannon quien extrapola el concepto termodinámico y lo aplica al campo de la transmisión de señales, para luego será usado por disntas áreas de la inormáca, como una medida de la incerdumbre de la uente que produce inormación, por lo tanto la Entropía se la puede considerar como la candad de inormación promedio que surge de los símbolos usados en el envío de un mensaje. Mucho de esto tuvo su origen en el estudio de mensajes provenientes de disntas uentes en varios idiomas, con el fn de detectar que elementos eran más relevantes que otros para comprenderlo y así descirar comunicaciones en empos de guerra.  Una expresión que reúne estas caracteríscas aportada por el mismo Shannon es la siguiente H = - ∑ P(ei) * log2(P(ei)), en donde H es la Entropía y P(ei) es la probabilidad del símbolo.

 

Algoritmo, Lenguaje, Programa, Proceso •

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A menudo hemos usados dierentes algoritmos   para obtener un producto, comportamiento o solución aunque no lo llamamos de esa manera, o a veces las personas son incapaces de describirlos porque orma parte de su aprendizaje asisdo o no desde la niñez, o de tareas que desarrollan en su trabajo desde hace mucho empo adquiriendo experiencia. Entonces es una secuencia de pasos que usamos para transormar entrada/as y producir salida/as, no resultan ser cualquieras, es decir son pasos ordenados y obviamente lo hacemos para obtener algo, sino no tendría sendo procesar algo y no tener salida/as. Más aún si las entradas o los procesos estuvieran equivocados o resultaran incompletos también producirían salida/as aunque no ueran las deseadas. Por esto debemos debemos estudiar con em empo po el problema o producto que queremos rresolver esolver o producir antes de hacer algo. Luego lo descompondremos al menos en tres etapas, las entradas entradas,, las salidas salidas y  y el o los procesos procesos de  de transormaci transormación, ón, entendiendo que la mejor orma es escribir escribir con nuestras palabras palabras aquello que pensamos y luego releerlo varias veces a ver si realmente puede dar las salidas esperadas.

 

Algoritmo, Lenguaje, Programa, Proceso •

  También con el transcurso del empo todo aquello que en el campo de la inormáca reconocíamos como computadora amiliar se ha ido desvaneciendo, es decir de tener un gigante sobre el escritorio a las laptop, netbooks, tablet; desde algunos años la teleonía celular se ha converdo en una extensión de la mano y por lo tanto muchos de los esuerzos de desarrollo van en esa dirección. Sirviendo de acceso a la potencia inormáca inormáca instalada en orma remota. remota. Aunque en el medio sucedieron muchas cosas, uimos desde un centro de cómputos aislado al móvil, atravesando la fgura de un administravo que me recibía el trabajo a desgano hasta una computación totalmente interacva independiente del lugar donde me encuentro.

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Pero como toda toda cosa potente también también ene un talón talón de Aquiles es decir decir la conecvidad, sin WIFI WIFI no tengo nada, es decir pierdo el acceso a toda esa potencia y servicios inormácos remotos. remotos. De allí aún hoy aunque no lo vea existe un centro de cómputos remoto, pero su capacidad de cálculo se aleja millones de veces de los que ueron los inicios por eso pueden vender servicios a terceros (hardware, soware, aplicaciones), y a dierencia de los primeros no sabemos dónde se encuentran sicamente y la modernidad nos dice simplemente: “no me interesa”, y resultan ser “Data Centers” ubicados en algún lugar del planeta o “Servicios “Servic ios en la Nube” o simplemente “En la Nube”. De todas ormas deberíamos tener cierta candad de conceptos para saber como contratar toda esa potencia disponible en la nube o si mi realidad laboral lo demanda poder especifcar al menos una Computadora de Servicios Inormácos o Servidor local.

 

Algoritmo, Lenguaje, Programa, Proceso •

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Más allá de todo este relato histórico, vemos que en principio las máquinas con capacidad de cálculo no han cambiado casi nada desde sus comienzos, si las vemos desde un punto vista uncional. Éstas siguen demandando quedebido las personas las usaremos solucionespara a susautomazar problemas términos aritméc aritmécos os y lógicos a que desmenucen la máquina que automaz ar en algoritmoss aún se rige por esas primivas. De allí que pensar soluciones para una máquina algoritmo siempre es un desao. Por tanto si queremos hacer que un algoritmo uncione en éstas más allá de pensarlo, defnir entradas salidas pruebas codifc manuales, deberemos codifcar lo enseun que enenda ylaverifcar máquina, a esteenalgoritmo codifcado ado en lenguaje codifcarlo de máquina lo lenguaje denomina “Programa”, mientras que a dicho programa en uncionamiento se lo llama “ Proceso”.

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Creo que el mejor ejemplo que escuché al respecto ue el programa es la partura y el proceso es la música, es decir uno es un elemento estáco mientras que el proceso es dinámico consumiendo recursos y produciendo resultados.

 

Algoritmo, Lenguaje, Programa, Proceso •

¿ Y un lenguaje qué es? Simplemente es un subconjunto de palabras del lenguaje natural reservadas y símbolos, es decir se las puede usar para decir algo dentro de un programa pero no como constantes constantes o variables. Cada palabra del lenguaje ene asociada una unción o varias según el argumento, que está codifca, y el microprocesador deberá ser capaz de interpretarla, y si ese código está compuesto de instrucciones que el microprocesador conoce hará algo y sino debe enviar mensaje de error.

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Todas estas palabras y símbolos dentro del lenguaje respetaran ciertas reglas gramacales (semánca, sintácca y morológica) como si se tratara de un idioma. Su desarrollo a uturo ene como objeto ser similar a la orma en que el humano se comunican, por lo tanto esto demandará mayor candad de código a ejecutar por presentar mayor abstracción hacia el ser humano, y en defniva de ser posible obligará a disponer de mayor capacidad de cálculo en las computado computadoras ras y en todos los recursos que acompañen a la Unidad Central de Procesamiento. Si no exisera evolución casi connua de la capacidad de procesamiento de las computadoras todo lo anterior sería simplemente una ilusión.

 

Algoritmo, Lenguaje, Programa, Proceso •

Hacia donde debería ir en materia de comportamiento la computadora en términos de comunicación: comunicaci ón: al lenguaje natural, aunque de base está especializada en tareas repevas, repevas, y por otro lado para considerar que un dialogo, discurso o conversación es realmente virtuoso no debe ser repevo, reiteravo ni usar iguales palabras dentro de un párrao, siendo éste el desao desde al menos 20 años de la Ingeniería Lingüísca (no sólo traducir a texto algo hablado sino entender lo que se dice de manera arfcial).

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Mucho de esto avanza pero ya no con los microprocesadores convencionales sino del po NPU en donde se pone en uso el concepto de Redes Neuronales Arfciales, hoy puede ser algo muy rudimentario como el que todos enen en sus manos pero es cuesón de empo y costos la aparición en el mercado de estos productos será más recuente.

 

Hardware - Soware La palabra hardware en inormáca se refere a las partes sicas, tangibles, de un sistema inormáco, inormáco, sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos electromecánicos y mecánicos. Los cables, así como los gabinetes , los periéricos de todo po, y cualquier otro elemento sico sico involucrad involucrado, o, componen el hardware hardware o soporte sico para soware. soware. Y más allá de la defnición defnición

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inormáca,, toda aquella máquina o maquinaria que soporte inormáca so porte embebido un núcleo con capacidad de procesamiento aritméco y lógico será un hardware. El sofware es el conjunto de componentes lógicos necesarios para realizar dierentes tareas tareas dentro de una máquina con capacidad de procesamiento Los componentes lógicos estan compuestos por :

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El soware de las aplicaciones inormácas aplicaciones  inormácas tales como: el procesador de texto que permite al usuario realizar edición de textos; planillas de cálculo; agendas; etc.

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El soware de base o base o sistema como: el sistema operavo, éste permite al resto de los programas uncionar adecuadamente, acilitando acilitando la interacción con los componentes sicos y el resto de las aplicaciones, además proporcionan la interaz para el usuario (personas, programas, programas, otras máquinas)

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El soware de desarrollo o desarrollo o lenguajes de programación. Este Este puede estar ser de alto o bajo nivel. Los de alto nivel son más áciles y efcientes para para que los programadores los usen, por ser más parecidos al Lenguaje natural a dierencia de los lenguajes de bajo nivel cuyas instrucciones están uertemente vinculadas con el lenguaje de máquina. Los lenguajes de alto nivel se traducen a lenguaje de máquina ulizando un compilador o un intérprete, o bien una combinación de ambos.

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Esquema general de Sistemas

 

Analógico - Digital •

Las señales internas en una computadora son eléctricas, para lo cual necesita de una uente de alimentación

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Además de presentar dierentes componentes electrónicos capaces de realizar conversiones conversiones de señales externas analógicas a digitales internas, generar señales repevas como son las usadas en los relojes, para la transerencia de dichas señales, amplifcar señales débiles, codifcar señales para para canales ruidosos, etc. Pero todas todas de ella de alguna orma salvo la alimentación alimentación serán del po digital, digital, y que es eso

 

Analógico - Digital •

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Si pudiera dar una defnición simple diría que son: señales con cambios de estados que se realizan en orma abrupta y discreta, como para dierenciarlas de las señales analógicas cuyas transiciones de estados son suaves y connuas, muy parecidas a los enómenos reales que existen uera del mundo interno digital de las computadoras Pero en el mundo interno de la computadora la cosa se reduce más siendo un caso parcular del po digit digital, al, que sólo admirá admirá dos estados posibles de allí que se la conoce como señal digital binaria o  pero no olviden que existen otros equipos simplemente digital  pero electrónicos no necesariamente inormácos inormácos que enen señales digitales de más de dos niveles.

 

Primeros Centros de Cómputo •

 

 

Computadores Personales •

 

 

Data Center – La Nube  

 

Fin de la presentación

¿Preguntas?