UF1: Historia de la informàtica

 Història de la informàtica

PRIMERA PART:

PREINFORMÀTICA 

Tot i que hi ha invents que no s'arriben a comercialitzar, aquests són alguns dels més importants de la història. 

·Test de turing

·Àbac

·Els ossos de Naiper

·Regla de càlcul

·La pascalina

·Calculadora de Leibniz

·Aritmòmetre

Test de Turing

·Aquest test requereix que un ordinardor  sigui capaç de mantenir una conversa amb una persona (sense que aquesta pugui distingir si està mantenint una conversa amb un ordinador o un altre ésser humà.) 

·Fa milenis per calcular s'utilitzaba l'àbac que va guanyar en tot excepte en les multiplicacions

 ·A principis del segle XVII trobem "els ossos de Naiper", que eren unes tires d'ivori amb noms escrits en ell ,un mecanisme de càlcul, d'un matemàtic escocès i molt útil en aquells temps.

·El 1662 va aparèixer la regla del càlcul arrivant el seu ús al segle XX:

·El 1642 Blaise Pascal crea La Pascalina, que gira rodes i s'utilitza per registrar valors; utilitza una palanca per traspassar d'una roda a l'altre.

-El 1672-73 la calculadora de Leibinz feia càlculs de les quatre operacions bàsiques i extreia l'arrel quadrada.

-El 1862 Charles Xavier de Colmar fa conèixer l'aritmòmetre per comercialitzar-lo.

129 anys després, el 1801 Joseph MArie Jacquard va col·locar dissenys en els seus tel·lers, utilitzant un sistema de cartrons perforats. 

Trets diferefencials amb tot l'anterior: 

-El teler pot programar-se.

-Els dissenys són atractius i modificables per clients diferents.

-Representa un factor de progrés vital.

-Les targetes perforades s'utilitzarien fins a la dècada del 1970.

Primer computador modern:

Charles Babbage: Construeix una màquina diferencial per poder fer càlculs i fórmules del seu doctorat.

           ENTRADA-PROCESSAMENT-SORTIDA-EMMAGATZEMATGE

Augusta Ada Byron: La primera dona informàtica i programadora del món, va contribuir a la factura dels planells de Charles Babbage.

Hollerith era un estadístic , gràcies a ell , es varen codificar les respostes a les preguntes del cens en targetes perforades al 1890 ,  va desenvolupar un equip en base als cartrons perforats inventats per Jacquard.

El 1896 el señor Hollerith va fundar la Tabulation Machine Company; desprès va unir-se amb dues empreses i van formar Computing Tabulation Recording Company (1911).

El 1924 desprès de la mort de Hollerith la CTRC va canviar de nom a: IBM--> International Business Machine.

SEGONA PART

LA INFORMÀTICA

La informàtica és la ciència o la tècnica relativa a la tecnologia que estudia el tractament automàtic de la informació utilitzada en dispositius electrònics i sistemes computacionals. 

La segona Guerra Mundial (1939-1945) estimula el govern per invertir en investigacions per noves computadores (amb fi militar). Desprès els informàtics parlen de "generacions formàtiques" amb els seus trets distintius.

Al 1943 per encàrrec de la Marina Nordamericana, la IBM va construir el Mark I, totalment electromecànic, de 17m de llarg i 5 tonelades de pes, però era molt lenta, trigava entre 3 i 5 segons en fer una multiplicació senzilla. Utilitzat per a fins bèl·lics, el primer automàtic, tenia 750.000 parts diferents unides per 80Km de cables.

Eniac: L'exercit americà va demanar una computadora per calcular la trajectoria dels missils, podia fer 5 multiplicacions per segon. (1946) 18.000 vàlvules de buit, en un ordinador de 3m d'alt, em d'amplei 30m de llarg.
Però no guardava les dades processades, John von Newmann investiga i aconsegueix una cosa bàsica dels ordinadors:

             -El concepte d'emmagatzematge de programa.

LA PRIMERA GENERACIÓ D'ORDINADORS (1951-1959)

Dècada 50, els ordinadors es dirigeixen ja al mercat, fan servir vàlvules de buit que poden multiplicar dos nombres de 10 dígits, 40 cops per segon.

Els tambors magnètics serveixen com a un sistema d'emmagatzematge secundari pels ordinadors.

             Però... Les vàlvules de buit solen fallar (massa calor) els ordinadors estan parats molt de temps.

             Però...  Encara són molts grans i cars, encara treballen amb targetes perforades, i necessiten personal qualificat i treballar en un lloc adequat.

LA SEGONA GENERACIÓ D'ORDINADORS (1959-1963)

Un invent de 1948 canviarà la forma de fabricar els ordinadors: El transistor.

Eren petits, consumien poca energia per funcionar, treballaven en fred i gràcies al transistor els ordinadors també són més ràpids, més fiables i més petits.

La memòria del nucli magnètic redueix el temps de càlcul.

Gràcies al llenguatge d'alt nivell els ordinadors són més fàcils de programar, poden comunicar-se ells i la cinta magnètica substitueix plenament al tambor magnètic com emmagatzematge secundari, una sola cinta pot guardar la informació de 1100 targetes perforades i 21 pàgines d'informació

-Però... L'ordinador es parava molts cops pel trànsit d'entrada i sortida d'informació, era molt lenta la càrrega.

     

La primera solució a aquest problema inminent va ser al 1964, Illiac IV, el primer superordinador de l'història, gràcies al Doctor Daniel Slotnick.

ILLIAC IV: Podia fer operacions d'entrada i sortida de dades i operacions matemàtiques al mateix temps. L'altre solució al problema seria el projecte MAC (ordinador d'accés múltiple) Un sistema de multiprogramació que processava diferents usuaris un darrera l'altre.

TERCERA GENERACIÓ D'ORDINADORS (1963-1975)

Un altre invent de 1958 canviaria novament la forma de fabricar ordinadors.

                    Els circuits integrats o semiconductors.

Circuits integrats:

          -Incorporen molts transistors i circuits electrònics.

          -Més ràpid, més fiable i més memòria.

          -Abaratiment de costos i quips molt més petits i econòmics.

El PDP-8, primer miniordinador del mercat al 1965, va ser obra d'una empresa pionera que al 1962 es va establir a un lloc ara  mític en la història de la informàtica, Silicon Valley. L'empresa era DEC (Digital Equipment Corporation).

Hi ha una febre de vendes a les petites empreses, poden comprar ordinadors, IBM també treu el seu model estrella, el 360...diferents tamanys però mateix llenguatge màquina.
Al 1967: L'IBM decideix "obrir" els seus sistemes i vendre els convertidors de llenguatges de màquina.
L'IBM 360, la primera família dels ordinadors.

LA CUARTA GENERACIÓ:

A principis de 1970 es va inventar el Xip microprocessador.

     -Té en un sol xip tota l'unitat de control i l'unitat aritmeticològica, d'un ordinador.

     -Les tècniques de fabricació han permès fabricar-los a gran escala, aquestos xips contenen cents, milers o milions d'aquells antics transistors.

A dalt, Intel 4004, el primer xip microprocessador de la història i a sota millorat en prestacions en la versió Intel 8008

Però: les grans companyes no es varen prendre seriosament aquestes novetats, deien que només eren una joguina pels aficionats a la informàtica

(Intel 4004)

(Intel 8008).

Altair de MITS, de 1975, és el primer microordinador comercial. 

· A finals de la dècada de 1970: 

      -kits de muntatge d'ordinadors per aficionats…però difícils de muntar..

      -Però dos joves empresaris, Steve Jobs i Steve Wozniak somien en "crear un ordinador domestic".

      -Vènen el seu cotxe per uns 1000 euros i en un garatge funden Apple Computer, el 1977.

Apple |

L'Apple || , ja era tot un senyor microordinador, amb teclat, monitor, unitat de disc i sistema operatiu.

IBM no va poder estarse'n d'entrar en el mercat del microordinador: però el preu va ser que com Intel era una empresa aliena, al comercialitzar el xip que havia atorgat a IBM,

tot seguit naixerien una munió d'ordinadors 'clònics' dels PC d'IBM…

Apple 2

·Cada cop hi han més transistors en un xip: Pentium Pro, 5.5 milions…

·Apareixien els llenguatges de molt alt nivell: basats en el concepte de la programació orientada a objectes (OOP)

·Es desenvolupen les primeres xarxes d'alta velocitat: xarxes LAN i xarxes WAN.

LA CINQUENA GENERACIÓ D'ORDINADORS (1990-AVUI)

• Ordinadors cada cop més petits, fiables, ràpids i econòmics
• Gran versatilitat de software
• No cal saber informàtica per utilitzar ordinadors: gràcies a les GUI (interface gràfica d'usuari), primer Apple amb el seu 'Finder' i després Microsoft amb Windows ( molt després..)
• Des de 1981 dins 1991, Apple i Microsoft  no eren compatibles; de llavors ençà, tot ha tendit a la compatibilitat d'arxius entre les diferents plataformes

1.1 Unitats informàtiques;

Unitats informàtiques  significa que cada vegada hem d'emmagatzenar més dades, i hem de procesar més informació.

La ciencia o técnica relativa a la tecnologia que estudia el tractament automàtic de la informació utilizan dispositius electrònics i sistemas computacionals.

La informàtica hens a servit per recolzar i potenciar les capacitats de memòria de pensament i de comunicació.

TIC= associades a la informàtica. ( Tecnologies basades en la microelectrònica, la robotica, la informàtica i les xarxes de comunicació.)

• Ordinador: màquina electrònica programada per fer un dels tractaments automàtics de l'informació

        Les parts que posent en funcionament l'ordinador són;

            Hardware: pantalla, teclat, cables, parts físiques.

            Software: Part no tangible i lògica, sistema operatiu, programes, etc..

• Capacitats del ordinador; llegir dades, processar, presentar i emmagatzenar. Tots aquests processos els ha de fer bé, amb velocitat.

      •   Nanosegon = velocitat ; 1/10ª segons. La posibilitat de llegir 10ª bits per segon.

Classificació dels ordinadors;

• Ordinador tipus A:  propòsit específic.

• Ordinador tipus B: propòsit general , desenvolupen diverses funcions .

Emmagatzenament / emmagatzematge

• RAM ; Permet un accès ràpid i directe als programmes i fitxers per llegir-los o escriure, mentre funciona l'ordinador.
• ROM ; Només la lectura conté programes introduïts per fabricants i permet que l'ordinador funcioni quan es conecta al corrent elèctric.
•  Dispositius de memoria externa: Son dispositius que emmagatzeman l'informació permanentment.

  1: INFORMACIÓ; És el conjunt de dades numèriques, alfabètiques o alfanumeriques que, són necessaris per plantejar i resoldre qualsevol problema tècnic o de gestió presentats en un ordre determinat.

  Caràcter: Es qualsevol dels símbols numèrics, alfabètics o especials que fem servir en l'escritura i en el càlcul.

     

•       Numèrics=  0-9
•       Alfabètics=  A-Z
•       Especials= + , - , … , ? , ¿ etc..

  Dades: Un conjunt de caràcters.

INFORMACIÓ  DIGITAL EN EL SISTEMA BINARI (BINARY DIGITS) :

• Bit (b) : unitat elemental d'informació.
• Byte (B) :  2^3=8  el byte abans també se l'anomenaba octet.
• 1Kilobyte (Kb) :2^10*1^3 bits = 1.024 bytes.
• 1 Megabyte (Mb)= 2^10*2^10*2^3= 1.024 Kilobytes.
• 1 Gigabyte (Gb) = 2^10*2^10*2^10*2^3= 1.024 Mb.
• 1 Tetabyte (Tb)= 2^10*2^10*2^10*2^10*2^3= 1.024 Gb.
• Petabyte (Pb).
• Exabyte (Eb).

Bit de polaritat: 1 bit més.

01000001; criteri parell.

11000001; criteri imparell.

El codi Hamming es un codi detector d'errors, que un cop detectar l'error en un missatge o caràcter original.

Aquest codi en la grabació d'un CD ROM permet reduir la probabilitat d'errades a un error cada 20.000 discos.

Compressió de dades:

Hi ha dos tipus de compressió , sense pèrdues i amb pèrdues.

Amb pèrdues: Per poder comprimir més l'arxiu es toleren pèrdues de qualitat , i no és recupera exactament l'informació original.

Sense pèrdues: Els algoritmes fan  una compressió sense perdre res de l'informació inicial, no hi ha pèrdua de qualitat.

Tècniques de codificació:

1.Codificació per longitud de seqüències. 

2. Codificació relativa o incremental.

3.Codificació depenèn de la freqüència.

4.Codificació amb diccionari adaptatiu.

5.Lempel-Ziv LZ77 (tip/unzip).

Arxius amb algun tipus de compressió més freqüent:

GIF →  Imatges. (tot el que ocupi 3 bytes, el comprimeix a 1 byte).

JPEG →  Imatges. →  lluentor, crominàncies color. 1 punt lluminositat / 1/5 punts = color. / 2,14 a 1 = 47 % de la informació.

MPEG →  Imatges + Vídeo. (imatges en moviment) --> cada imatge següent es representa només en els canvis respecte a la imatge anterior. Programa visor per descomprimir l'arxiu i un processador potent per reflectir a una freqüència més gran de 30 imatges per segon.

MP3 → So. Descompòn mitjançant filtres en senyal d’audio original com per exemple: 32 canals de freqüència.

Codifica cada canal amb un nombre de bits depenent de l’amplada del senyal.

Té en compte que la oïda humana es mes selectiva en unes bandes de freqüència que en unes altres.  

1 minut de música = 10 Mb.

12/1 = 8,33%.

Compressió de dades →  Sense pèrdues →  els algoritmes fan una compressió sense perdre res de la informació inicial, no hi ha pèrdua de qualitat. → (compressió)

ARQUITECTURA DE L'ORDINADOR:

-CPU: És el que permet que totes les operacions i l'informació de l'ordinador sigui correcta, és a dir, és com el cervell de l'ordinador.

-Disc d'ur: És on es guarda tota l'informació de l'ordinador.

-Chip del reloj: Contra més gz tingui el chip del reloj, a més velocitat anirá.

-Tarjeta controladora: S'utilitza per enviar señals als discos.

-ROM BIOS: Está compòs de varis processadors. Conté un códig permanentment que l'ordinador usa per inclinarse.

-Tipos de conexiones: USB 2.0,  JACK 2.5, Firewire,  DVI, Módem,  LAN,  PS2, SPDIF,  VGA, S-  Video.




ERGONOMIA:                                                        

-Cabeza/ cuello en posición recta. Hombros relajados.
-Borde superior del monitor al nivel de los ojos o algo por debajo.
-Antebrazos, muñecas, manos en línea recta.
-Muslo y espalda a 90º o un poco más.
-Codos pegados al cuerpo.
-Ratón / dispositivos de entrada próximos al teclado.
-Piernas y muslos a 90º o un poco más.
-Pies pegados al suelo o sobre un reposapiés.
-Holgura entre el borde del asiento y rodillas
-Antebrazos y brazos a 90º o un poco más.


















ACTIVITATS

A) 700*1024= 716.800 kb.

B) 20/1024= 0'0195 gigabytes.

C) 2 * 1024 *1024= 2.097.152 Kb

D) 1 Gb > 3 Mb > 2048 Kb > 512 Kb > 1024 bytes.

E) 700/1,6 =437,5 = 437 Disquets.

F) 700 /  4,7 = 148,936 Mb 

G)120x1024= 122.880 Mb 122.880/700= 176 CD's.

H)700/20 = 35. 

I ) 4,7Gb = 4812,8 Mb /700 = 6,8 =6 pel·lícules.

K)1024 fotos.