Informtica Aplicada al Medio Ambiente

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Informática Aplicada al Medio Ambiente

• Licenciatura de Ciencias Medioambientales.
• Curso 99/00.
• Créditos 3T 3P
• Profesor José Sáez Martínez (jsaez_at_dif.um.es).
• Nota 50 teoría, 50 prácticas.
• Página web de la asignatura www.um.es/giisw/iama.

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1.1 Introducción

• La informática se introduce cada vez más en
  muchos ámbitos de nuestra vida.
• Ordenadores útiles cuando
• se maneja un gran volumen de datos
• necesidad de datos comunes para distintos
  departamentos (hospital, empresa, universid.)
• operaciones repetitivas (cálculo de nóminas...)
• distribución terminales de ventas, comunicac.
• precisión, complejidad y velocidad

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1.1 Introducción. Áreas de aplicación

• Gestión de datos administrativos
• Cc. físicas y matemát. cálculo numérico,
  estadística, modelos (climáticos...)
• Cc. de la vida y médicas genética, análisis de
  experimentos farmacológicos, diagnóstico...
• Cc. sociales encuestas, enseñanza asistida por
  ordenador, juegos
• Arte composición musical y de vídeo...
• Ingeniería CAD/CAM, informát. industrial

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1.1 Introducción. Ramas

• Inteligencia Artificial intenta imitar el
  comportamiento inteligente deducción,
  reconocimiento de voz e imágenes, sistemas
  expertos...
• Informática Gráfica imágenes 2D y 3D,
  animaciones (enseñanza, juegos...), retoque
  fotográfico, sistemas de información geográfica...

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1.2 Conceptos Básicos y Definiciones

• INFORMATICA INFORmación autoMATICA (en la
  literatura en inglés, Computer Science)
• Computador, ordenador

• Datos conjunto de símbolos yuxtapuestos
  (caracteres) que representan información
  (números, hechos, objetos, ideas...) de forma
  adecuada para ser tratada en el ordenador.

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1.2 Conceptos Básicos y Definiciones

• Hardware partes mecánicas de un sistema
  informático
• cables
• botones
• circuitos electrónicos...
• Software programas ejecutables en el ordenador
  datos de los programas documentación de los
  programas

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1.3 Evolución de los ordenadores

• Desde antiguo, el hombre ha utilizado máquinas
  para calcular (computar) los diez dedos, el
  ábaco, la máquina de ruedas dentadas de Pascal,
  la tabuladora de Hollerith...
• Desde 1946, los ordenadores se agrupan en
  generaciones, según la tecnología.

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1.3 Evolución de los ordenadores

• 1ª generación (1946 a 1954) relés y tubos de
  vacío. El ENIAC (18.000 t.de vacío, gt30 tm,
  140m2). Arquitectura Von Neumann descomposición
  en unidades funcionales (E/S, un. de control,
  memoria), representación binaria, programa en
  memoria ? EDVAC. Velocidades de milisegundos
  (10-3 seg). Entradas con tarjetas perforadas.
• 2ª generación (1955 a 1964) el transistor ?
  reducción. Memorias de núcleos de ferrita.
  Empiezan a utilizarse lenguajes de program. de
  alto nivel. Primeros Sistemas Operativos.

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1.3 Evolución de los ordenadores

• 3ª generación (1965 a 1974) chips (circuitos
  integrados). Un solo circuito incluye varias
  funciones complejas. Bajo coste, velocidad,
  miniaturización. Entradas por teclado/pantalla.
• 4ª generación (1975 a ?) sistemas abiertos.
  Circuitos LSI y VLSI. El PC introduce la
  informática a nivel doméstico. Teleinformática.
  Procesadores RISC, vectoriales,
  multiprocesadores... Sistemas Operativos estándar
  (UNIX, MS-DOS, Windows...). Lenguajes lógicos,
  funcionales...

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1.4 Componentes físicos y lógicos del ordenador
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1.4 Componentes físicos y lógicos del ordenador

• Unidades de entrada dispositivos por los que se
  introducen instrucciones y datos (teclado,
  ratón...)
• Unidades de salida dispositivos por los que se
  obtienen resultados (impresora, monitor,
  altavoces...)
• Memoria principal almacena datos e
  instrucciones. Un programa debe estar cargado
  en ella. Volátil. veloz
• Memoria secundaria grande. Discos duros,
  disquetes, CDs... Permanente.
• ALU (unidad aritmético-lógica). Donde se ejecutan
  las operaciones (sumas, comparaciones...)
• Un. de control (UC). Obtiene (y genera) señales
  de estado (y control) de las unidades de E/S y
  obtiene instrucciones de la memoria.

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1.4 Componentes físicos y lógicos del ordenador

• Periféricos unidades de E/S memoria
  secundaria
• CPU (Central Processing Unit) ALU UC
• Interfaces adaptadores entre dos unidades
• En la UC existe un reloj (generador de pulsos)
  para sincronizar operaciones. La frecuencia se
  mide en MHz.
• Ancho de banda cantidad de información que se
  puede transmitir entre dos unidades (Mbytes /
  seg.).
• Longitud de palabra datos con los que opera la
  ALU, unidades de información que se transmiten
  entre mem. principal y la CPU (de 16 bits, de 32
  bits...)
• Registros pequeñas memorias locales al
  procesador

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1.5 Codificación de la Información

• Codificar representar los elementos de un cto.
  con los de otro (Coches ? matrículas).
• En los ordenadores, la información se representa
  con símbolos (caracteres). Estos se codifican con
  ceros y unos (bits).
• BIT Binary digiT unidad elemental de
  información. Múltiplos byte (8 bits), kilobyte
  (1024 bytes), megabyte (1024 kb)...

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1.5 Codificación de la Información

• Con 2 bits podemos codificar 4 elementos 00, 01,
  10 y 11. Para codificar N elementos hacen falta
  log2N
• Códigos ASCII de 7/8 bits. (ej. 126
  01111110)
• Números binarios 0 0, 1 1, 2 10, 3 11, 4
  100, 5 101, etcétera.

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1.6 Clasificación de los Ordenadores

• Según su naturaleza analógicos / digitales
• Según su uso generales (PC) / específicos
  (lavadora)
• Según potencia y capacidad (límites confusos)
• supercomputadores (64 bits, vectoriales,
  multiprocesadores) CRAY (parque jurásico)
• macrocomputadores gestión. Multiusuarios
  (bancos...)
• minicomputadores pocos usuarios (de 8 a 32)
• estaciones de trabajo monousuario, gráficos, CAD
• ordenadores personales multitud de programas
• nanocomputadores videojuegos, tratamiento de
  textos...
• calculadoras programables de bolsillo