Introduccin' Definiciones y Conceptos'

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Introducción. Definiciones y Conceptos.

• Objetivos
• Presentar la informática como una disciplina
• Dar una visión global de la informática
• Dar a conocer los diversos campos que trata la
  disciplina
• Contenidos
• 1. La naturaleza de la informática
• 2. Definición de informática
• 3. Paradigmas
• 4. Campos de la disciplina
• 5. Perspectivas profesionales
• Recursos en Internet
• - Campus virtual transparencias del tema.
• - ACM/IEEE http//computer.org/education/cc2001/
  steelman/cc2001/index.htm

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1.La naturaleza de la informática

• Conocimiento científico resultado de la
  investigación científica.
• Investigación científica se realiza con el
  método y objetivo de la ciencia.
• Para qué investigar?
• Para aumentar nuestro conocimiento (obj.
  cognitivo)
• Para aumentar nuestro bienestar o poder (obj.
  utilitario)
• Tipos de Ciencia
• (según objetivos)
• Ciencia Pura persigue objetivos cognitivos (p.e.
  Biología)
• Ciencia Aplicada persigue objetivos prácticos
  (p.e. Patología)
• (según objeto de estudio)
• Ciencias Formales se ocupan de las ideas
  (lógica, matemáticas,...)
• Ciencias Factuales se ocupan de los hechos
  (biología, economía,...)

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2.Definición de informática

• La disciplina de la informática es el estudio
  sistemático de los procesos algorítmicos que
  describen y transforman la información su
  teoría, análisis, diseño, eficiencia, realización
  y aplicación. La cuestión subyacente a la
  informática es qué puede ser automatizado
  (eficientemente)? Denning 89
• En la informática se dan rasgos de las
• Ciencias formales (teorías sustantivas)
• Matemáticas ? lógica
• Ciencias experimentales (abstracción, modelos)
• Ingenierías (diseño)
• la informática no es más que una actividad
  matemática
• los computadores son máquinas matemáticas
• los programas son expresiones matemáticas
• los lenguajes de programación son teorías
  matemáticas
• programar es una actividad matemática
• tradicionalmente la informática profesional se ha
  desarrollado fuera del ámbito científico.

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3. Paradigmas

• En informática estos conceptos son inseparables e
  igualmente importantes
• Teoría propia de las ciencias formales.
• Abstracción propia de las ciencias
  experimentales
• Diseño propia de las ingenierías

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3. Paradigmas Teoría

• Enraizada en las matemáticas.
• Capacidad para describir y probar relaciones
  entre objetos.
• Pasos a seguir en el desarrollo de una teoría
• Definición caracterizar los objetos de estudio
• Teorema realizar una hipótesis sobre una posible
  relación entre objetos
• Demostración determinar si las relaciones son
  ciertas
• Interpretación de los resultados obtenidos
• Cualquier avance científico está basado en una
  teoría matemática.

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3. Paradigmas Abstracción

• Toma sus raíces del método científico
  experimental (mundo de los modelos)
• Capacidad para usar las relaciones de la Teoría
  con el fin de hacer predicciones que pueden ser
  contrastadas en el mundo.
• Investigación de fenómenos en 4 fases
• Formulación de una hipótesis
• Construir un modelo y realizar predicciones
• Diseñar experimentos y recoger datos
• Análisis de los resultados
• El progreso científico se consigue siguiendo
  sistemáticamente el método científico para
  investigar un fenómeno.

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3. Paradigmas Diseño

• Tiene sus orígenes en la ingeniería.
• Capacidad para llevar a cabo (implementar) casos
  específicos de los modelos planteados por la
  abstracción.
• 4 pasos para resolver un problema
• Establecimiento de los requerimientos
• Instauración de las especificaciones
• Diseño y realización del sistema
• Prueba del sistema
• El progreso científico se lleva a cabo mediante
  la resolución de problemas de manera sistemática
  gracias a un proceso de diseño.

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Conceptos recurrentes

• Conjunto de ideas, principios y procesos que
  están presentes en cualquier tema de la
  informática.
• Su comprensión facilita el acercamiento a nuevos
  temas y problemáticas.
• Algunos de ellos son

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4. Campos de la disciplina

• La informática se ha convertido en la tecnología
  que define nuestra era.
• Los ordenadores se han integrado en la cultura
  moderna.
• La disciplina sigue desarrollándose a gran
  velocidad.
• ... y todo ello gracias a cambios
• Culturales
• Extraordinaria expansión geográfica de la
  informática.
• Crecimiento de la influencia económica de la
  tecnología informática.
• Expansión de su ámbito de aplicación.
• Tecnológicos
• La potencia de los ordenadores sigue creciendo
  geométricamente (la ley de Moore -1965- sigue
  cumpliéndose)
• Rápido crecimiento de las redes de computadores.

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4. Evolución Tecnológica

• Ejemplo Evolución procesadores Intel

Procesador Año Transistores
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4. Campos de la disciplina

• Matemáticas Estructuras discretas
• Algoritmos y programación
• Sistemas inteligentes y robótica
• Arquitectura de computadores
• Sistemas Operativos
• Redes de Computadores
• Interacción Hombre-Máquina
• Aspectos sociales, éticos y profesionales
• Otros campos Ingeniería software, manejo de la
  información, gráficos...

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4. Campos de la disciplinaSistemas inteligentes
y Robótica

• Marvin Minsky, pionero de la I.A, dice así
• La Inteligencia Artificial es la ciencia de
  construir máquinas para que hagan cosas que, si
  las hicieran los humanos, requerirían
  inteligencia.
• Definición Conjunto de principios y técnicas
  aplicables a la resolución de problemas, tratando
  de emular las capacidades humanas
• La I.A toma sentido científico viable como
  disciplina informática viable en la segunda mitad
  del siglo XX
• Es el resultado de la confluencia de diversas
  corrientes intelectuales (Teoría de la
  Computación, Cibernética, Teoría de la
  Información, Procesamiento simbólico..)
• Se desarrolla sobre los cimientos formales de la
  Lógica y la Matemática discreta
• Robot Sistema capaz de integrar percepción con
  actuación, que se presenta como un elemento de
  extensión de las capacidades humanas

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4. Campos de la disciplinaSistemas inteligentes
y Robótica

• Caracterización de la I.A
• Test de Turing
• Contraejemplo de Searle
• Perspectivas actuales de la I.A
• dotar a las máquinas de componentes con ciertas
  conductas que podríamos denominar inteligentes
• escollo dificultad que tienen las máquinas para
  procesar conocimiento por el contrario, no
  tienen dificultad en procesar información
• Aplicaciones
• -Ofimática (traductores, reconocimiento de
  caracteres,
• agentes inteligentes...)
• -Uso doméstico
• -Medicina (sistemas expertos)

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4. Campos de la disciplinaArquitectura de
Computadores

• Concepto de arquitectura/organización
• Arquitectura atributos de un sistema que son
  visibles al
• programador (conjunto de instrucciones, número de
  bits
• usados para representar varios tipos de datos,
  mecanismos
• de entrada/salida, técnicas para el
  direccionamiento de la
• memoria
• Organización unidades funcionales y sus
  interconexiones
• (señales de control, interfaces entre el
  computador y los
• periféricos, tecnología de memoria
• Función
• Procesamiento de datos
• Almacenamiento de datos
• Transferencia de datos
• Control

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4. Campos de la disciplinaArquitectura de
Computadores
Estructura interna del
computador -CPU(Unidad de Procesamiento
Central) -Memoria Principal -E/S -Sistema de
Interconexión CPU Unidad de Control Unidad
aritmético-lógica (ALU) Registros Interconexione
s CPU Unidad de Control cableada microprogramad
a

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4. Campos de la disciplinaArquitectura de
Computadores

• Modelo Von Neuman
• Los datos y las instrucciones se almacenan en una
  sola memoria de lectura-escritura
• Los contenidos de esta memoria se direccionan
  indicando su posición sin considerar el tipo de
  dato contenido en la misma
• La ejecución se produce siguiendo una secuencia
  de instrucción tras instrucción
• Las razones que hay detrás de estos conceptos
  diferencian un programa cableado (aproximación Hw
  de la aprox. Software )

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4. Campos de la disciplinaArquitectura de
Computadores

• Noción de rendimiento
• La mejora de las prestaciones se debe a
• razones tecnológicas (electrónica)
• razones arquitectónicas (organizaciones
• alternativas del Hw anticipación,
• segmentación, vectorización, multiprocesadores,
• multicomputadores, computación matricial...)
• Taxonomía de Flynn
• -Arquitectura SISD (Von Neuman)
• UC, UAL, Memoria principal, E/S
• -Arquitectura SIMD
• -Arquitectura MISD
• -Arquitectura MIMD
• multiprocesador memoria compartida
• multicomputador memoria distribuida

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4. Campos de la disciplinaSistemas Operativos

• Definición de Sistema Operativo
• Programa interfaz entre los programas de
  aplicación y el hardware de un sistema de
  computación con el doble objetivo de
• gestionar los recursos del ordenador aprovechar
  al máximo los servicios que nos ofrece la
  máquina.
• facilitar la labor de los usuarios. Por ello, el
  sistema operativo proporciona al usuario una
  máquina extendida.

Usuario
SO
HW
Programa
?
S. Operativo
Máquina HW Discos Impresoras...
Máquina extendida
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4. Campos de la disciplinaSistemas Operativos
Algunos conceptos de Teoría

• Teoría de la concurrencia
• El problema de los 5 filósofos

• Con 2 cubiertos el filósofo come
• Todos pueden comer simultáneamente
• Si alguien coge el cubierto de otro, éste otro
  debe esperar
• cubierto recurso
• Pueden comer finalmente todos?
• Mecanismos control de la concurrencia semáforos,
  regiones críticas, etc.

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4. Campos de la disciplinaRedes de Computadores

• Nos encontramos en la era de las
  telecomunicaciones
• Las redes de ordenadores se han integrado en
  nuestra sociedad
• Cómo ha sido posible este desarrollo?

Breve historia de la red de redes
La primera idea de lo que sería posteriormente
Internet nace en los 60 tanto por la necesidad
militar de comunicarse aún siendo atacadas las
comunicaciones, como por la necesidad científica
de compartir investigaciones.
A finales de los 60 se crean las sólidas bases
teóricas de Internet red descentralizada,
conmutación por paquetes, etc. Aparece el primer
programa de correo electrónico.
) Durante los años setenta las instituciones
educativas y las empresas se conectan a Internet.
Se definen estándares y la red se desmarca de lo
militar.
Se produce la conexión a Internet de Europa. Se
empiezan a detectar ataques contra la seguridad y
en 1990 Tim Berners-Lee inventa el Web. 1995 se
considera el nacimiento de la Internet comercial.
La explosión de Internet pasa por la entrada de
servicios tradicionales como la radio, la
televisión, la banca y la telefonía, que se van
integrando en mayor o menor medida a la Red.
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4. Campos de la disciplinaRedes de Computadores
Algunos conceptos de Abstracción
Modelos de ejecución distribuida

• Cliente / Servidor

necesidad
Cliente
Servidor Algoritmo
solución

• Aplicaciones ligeras (applets)

necesidad
Cliente
Servidor Algoritmo
algoritmo

• Agentes móviles

Servidor 1 Algoritmo 1
solución
Servidor 1 Algoritmo 1
Cliente
Servidor 1 Algoritmo 1
Servidor n Algoritmo n
Necesidad / condiciones
Agente
Búsq. y negociación
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4. Campos de la disciplina Aspectos sociales,
éticos y profesionales

• La informática está presente en todos los ámbitos
  de la economía industrial, comercial,
  financiero, educativo, sanitario, etc...
• Las actividades propias del tratamiento e
  intercambio de información han generado un sector
  económico nuevo, frente a lo que tradicionalmente
  se ha venido llamando sector primario, secundario
  y terciario
• Las consecuencias sociales y culturales
  producidas por la expansión de la ciencia y
  tecnología informática son enormes
• Esta evolución ha hecho necesaria una legislación
  que regule todos los aspectos derivados de esta
  nueva situación
• En la disciplina informática se incluye desde
  2001 un nuevo campo

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5. Perspectivas profesionales

• Ingeniero Informático
• El Ingeniero en Informática adquiere unos
  conocimientos que comprenden todas las áreas
  relacionadas con la informática. Esta sólida
  formación le permite adaptarse a diferentes
  salidas profesionales, y a las nuevas tecnologías
  que surgen continuamente en este campo.
• Ámbitos tecnológicos
• Informática Industrial Sistemas de tiempo real
  en la industria, robótica y fabricación,
  automatización de procesos industriales,
  tratamiento digital de la imagen.
• Ingeniería de Computadores Conocimiento de
  arquitecturas de computadores, microprocesadores
  y computación paralela.
• Ingeniería del Software Desarrollo y
  herramientas de software. Diseño y gestión de
  bases de datos.
• Lenguajes e Inteligencia Artificial Conocimiento
  de las técnicas básicas de Inteligencia
  Artificial y sus aplicaciones, como sistemas
  expertos y reconocimiento de formas. Lenguajes de
  programación.
• Redes y Sistemas Operativos Diseño de sistemas
  operativos, redes de computadores,
  comunicaciones, sistemas distribuidos.
• Sistemas de Información Diseño de proyectos
  informáticos y aplicación de herramientas
  informáticas en la empresa.
• Informática Industrial Enfoque industrial de los
  sistemas de control informático.
• El Ingeniero Informático está capacitado para el
  desarrollo y control de proyectos informáticos en
  el sector industrial, empresarial y de
  administraciones públicas. Además, puede
  participar en el ámbito de la docencia y de la
  investigación tecnológica.
• La demanda en alza de este sector, tanto nacional
  como internacional, posibilita la inmediata
  incorporación del Ingeniero Informático en el
  mercado laboral. 

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5. Perspectivas profesionales

• Ingeniero Técnico de Sistemas
• Ámbitos tecnológicos
• Informática Industrial Especificación, diseño,
  montaje, depuración y mantenimiento de sistemas
  informáticos de control y su integración en el
  ámbito de las redes industriales de área local.
  Desarrollo de software para el control de
  procesos industriales a través de computador.
• Ingeniería de Computadores Especificación,
  diseño, montaje, depuración y mantenimiento del
  hardware de computadores y sus periféricos.
  Desarrollo de aplicaciones industriales basadas
  en hardware empotrado.
• Multimedia Soluciones informáticas en el ámbito
  del multimedia, a nivel de diseño y modelado
  gráfico digital, diseño de páginas web, diseño de
  efectos visuales y de animación.
• Administración de Sistemas y Redes Tecnologías,
  protocolos y dispositivos de red. Instalación,
  configuración, evaluación y administración de
  sistemas abiertos. Seguridad en los sistemas
  informáticos. Desarrollo software que explote los
  recursos del sistema operativo y posibilite el
  intercambio de información entre aplicaciones a
  través de red.
• Ingeniería del Software Aprendizaje y aplicación
  de notaciones, técnicas, herramientas y métodos
  más aceptados en esta disciplina. Realización de
  proyectos de desarrollo de software desempeñando
  actividades de captura de requistos, análisis,
  diseño, implementación, pruebas, documentación
  y/o mantenimeinto del software. Informática
  Industrial enfoque industrial de los sistemas de
  control informático.
• Tecnologías y Servicios para Web Formar
  profesionales con capacidad para la instalación y
  administración de servidores de web, el diseño de
  sitios web, así como la explotación de servicios
  y desarrollo de aplicaciones para web.

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5. Perspectivas profesionales

• Ingeniero Técnico de Gestión
• Ámbitos tecnológicos
• Sistemas de Información Formar profesionales con
  capacidad para la gestión y desarrollo de
  sistemas de información. Análisis de sistemas,
  control y gestión de proyectos informáticos,
  comercio electrónico, desarrollo de bases de
  datos, auditoría informática.
• Multimedia Soluciones informáticas en el ámbito
  del multimedia, a nivel de diseño y modelado
  gráfico digital, diseño de páginas web, diseño de
  efectos visuales y de animación.
• Administración de Sistemas y Redes Tecnologías,
  protocolos y dispositivos de red. Instalación,
  configuración, evaluación y administración de
  sistemas abiertos. Seguridad en los sistemas
  informáticos. Desarrollo software que explote los
  recursos del sistema operativo y posibilite el
  intercambio de información entre aplicaciones a
  través de red.
• Ingeniería del Software Aprendizaje y aplicación
  de notaciones, técnicas, herramientas y métodos
  más aceptados en esta disciplina. Realización de
  proyectos de desarrollo de software desempeñando
  actividades de captura de requisitos, análisis,
  diseño, implementación, pruebas, documentación
  y/o mantenimiento del software.
• Tecnologías y Servicios para Web Formar
  profesionales con capacidad para la instalación y
  administración de servidores de web, el diseño de
  sitios web, así como la explotación de servicios
  y desarrollo de aplicaciones para web.

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5. Perspectivas profesionales

• Colegios profesionales
• Permiten ejercer con todas las garantías a los
  Ingenieros en Informática, que desarrollen como
  tales, su actividad profesional
• Vigilancia de las prácticas profesionales,
  regidas por un código de ética profesional, para
  garantizar a los usuarios de la informática que
  la actuación de los ingenieros en informática es
  la que la Sociedad espera de ellos.
• Defender a los profesionales colegiados y a la
  profesión, ejerciendo como mediador entre
  conflictos, tanto de profesionales y empresas o
  sector público, como entre los propios
  profesionales (ejemplo, entre la prestación de
  servicios a un usuario de la informática por
  parte de varios colegiados que representan
  intereses particulares distintos).
• Visar los trabajos profesionales de los
  colegiados, garantizando la titulación y la
  habilitación de las personas que los suscriben,
  así como la autenticación, el registro, la
  custodia y que se ha contemplado la normativa
  aplicable.