T01: Fundamentos de arquitectura y lógica computacional¶
Esta teoría explica los conceptos de instrucción, software, programa, datos e información. Estos conceptos son introductorios a la programación.
Información y Datos¶
En informática, es importante diferenciar entre los conceptos de datos e información:
Datos¶
Los datos son valores en bruto, hechos o símbolos que por sí solos no tienen significado. Por ejemplo:
Números sueltos.
Caracteres sin contexto.
Valores sin procesar.
Información¶
La información es el resultado de procesar, organizar e interpretar los datos de manera que tengan sentido y sean útiles. La información:
Tiene significado y contexto.
Es comprensible para el usuario.
Ayuda en la toma de decisiones.
Por ejemplo:
Datos |
Información |
|---|---|
37,5 |
La temperatura del paciente es 37.5°C, lo cual indica fiebre |
4,5 |
La nota final del estudiante es 4.5 |
La transformación de datos en información es una parte fundamental del procesamiento computacional, ya que permite convertir valores sin sentido en conocimiento útil y aplicable.
Valores cuantitativos y cualitativos¶
Los valores cualitativos y cuantitativos son dos tipos diferentes de información:
Valores cualitativos: Describen cualidades o características que no se pueden medir numéricamente. Por ejemplo:
Color de ojos
Estado de ánimo
Nivel de satisfacción (excelente, bueno, regular)
Valores cuantitativos: Son aquellos que se pueden medir y expresar en números. Por ejemplo:
Edad: 12 años
Peso: 99 Kg
Temperatura: 40°C
Calificaciones numéricas: 3,0
La principal diferencia es que los valores cualitativos describen atributos o cualidades, mientras que los cuantitativos expresan cantidades medibles.
Jerarquía de datos¶
La jerarquía de datos es la organización lógica de los datos en niveles sucesivos de complejidad, desde la unidad más pequeña hasta la más completa. En informática, se utiliza para entender cómo se estructura la información dentro de un sistema o base de datos.
Jerarquía de datos¶ |
Los datos en la computadora se clasifica de MENOR a MAYOR en el siguiente ranking:
bit: unidad lógica puede ser
1o0.BYTE: Son 8 bits. Ejemplo:
10010010Caracteres: Representaciones de Bytes. Ejemplo:
A:10001001,B:10001001Dato: Se componen de representaciones de Caracteres. Ejemplo:
‘CAMILO´,´ROJO´,´FRIO´,23,23,000.0999,TRUE,Campo: Nombre que se le coloca a un dato para identificarlo. Ejemplo:
nombre,color,clima,edad,temperatura,estadoRegistro: Conjunto de campos que conforman un solo objeto. Ejemplo: El observador de un estudiante, la hoja técnica de una moto.
Archivos: Conjunto de registros que tienen la misma estructura y que pertenecen a una organización. Ejemplo:
“El archivo de observadores de los estudiantes de un colegio. El archivo de las hojas técnicas de las motos en un taller”.
Bases de datos: Conjunto de archivos relacionados técnicamente organizados. Ejemplo:
“La base de datos donde están relacionados los archivos de los estudiantes junto con los archivos de las notas”.
Hardware¶
El hardware es el conjunto de componentes de un sistema informático o computacional que se puede ver o tocar. Por ejemplo:
Dispositivos de entrada: Teclados, mouse, micrófonos.
Dispositivos de salida: Monitores, impresoras, bafles.
Procesamiento: CPU.
Memoria: memoria RAM, memoria CACHE.
Almacenamiento: Discos duros, memorias USB.
La memoria RAM (acceso rápido a los datos)¶
La memoria RAM (Random Access Memory o Memoria de Acceso Aleatorio) es un componente fundamental del hardware que:
Almacena temporalmente los datos y programas que el computador está usando activamente.
Permite acceder rápidamente a la información mientras el equipo está encendido.
Se borra cuando se apaga el computador (memoria volátil).
Características importantes de la RAM:
A mayor cantidad de RAM, más programas pueden ejecutarse simultáneamente.
Su velocidad afecta directamente el rendimiento del sistema.
Es diferente al almacenamiento permanente (disco duro) porque es temporal.
MEMORIA RAM¶ |
La CPU (procesa los datos)¶
La CPU (Unidad Central de Procesamiento) es el “cerebro” del computador. Es el componente principal que se encarga de:
Procesar todas las instrucciones y cálculos del sistema
Coordinar el funcionamiento de los demás componentes
Ejecutar los programas y aplicaciones
La CPU está compuesta principalmente por:
Unidad de Control: Coordina y dirige todas las operaciones
Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Realiza cálculos matemáticos y operaciones lógicas
Registros: Pequeñas unidades de memoria de alta velocidad
La velocidad de la CPU se mide en Hertz (Hz) y determina qué tan rápido puede procesar las instrucciones. A mayor velocidad, mejor rendimiento del sistema.
CPU¶ |
Software¶
Un Software es el conjunto de programas, bases de datos, archivos y documentación que permiten realizar diferentes tareas en un sistema computacional.
Existen dos tipos de software: Software de sistema y software de aplicación.
Software de sistema: Ejecutan todas las funciones básicas de una computadora (por ejemplo encender la máquina, mostrar imagen en pantalla, monitorear temperatura, comunicarse con los diferentes periféricos, etc.). El software de sistema controla e intercambia datos con el hardware. Un ejemplo de software de sistema es el sistema operativo Windows. Inclusive los controladores o drivers también hacen parte del software de sistema.
Software de aplicación: Permite al usuario trabajar en una tarea específica (procesar texto, edición de video, edición de imágenes, navegación en INTERNET, desarrollo de software, etc.). Por lo general, el software de aplicación trabaja en función del software de sistema.
A diferencia del hardware que es físico y tangible, el software no se puede tocar - solo puede verse su funcionamiento en la pantalla.
Software Vs Programa¶
Un programa es un conjunto de instrucciones que le dicen a una computadora COMO HACER una tarea específica. Las instrucciones están escritas en código y son diseñadas por programadores con conocimiento en un lenguaje de programación.
A diferencia de un algoritmo, las instrucciones de un programa NO pueden ser escritas en lenguaje natural.
“Aunque se usa el término Software como sinónimo, la realidad es que un Programa es solo una parte del Software”.