Una computadora o computador (del inglés computer y este del latin computare -calcular), también denominada ordenador (del Frances ordinateur, y este del Latín ordenador), es una Maquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuito integrado y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencia o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizada en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación y al que lo realiza se le llama programador. La computadora, además de la rutina o programador informático necesita de datos específicos (a estos datos, en conjunto, se les conoce como "Input" en inglés o de entrada) que deben ser suministrados, y que son requeridos al momento de la ejecución, para proporcionar el producto final del procesamiento de datos, que recibe el nombre de "output" o de salida. La información puede ser entonces utilizada, reinterpretada, copiada, transferida, o retransmitida a otra(s) persona(s), computadora(s) o componente(s) electrónico(s) local o remotamente usando diferentes sistemas de Telecomunicación, pudiendo ser grabada, salvada o almacenada en algún tipo de dispositivo o unidad de almacenamiento.
La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como la calculadora no programable, es que es una máquina de propósito general, es decir, puede realizar tareas muy diversas, de acuerdo a las posibilidades que brinde los lenguajes de programación y el hardware.
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Arquitectura
A pesar de que las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros modelos en los años 40, la mayoría todavía utiliza la Arquitectura de von Neumann, publicada a principios de los años 1940 por John von Neumann, que otros autores atribuyen a John Presper Eckert y John William Mauchly.
La arquitectura de Von Neumann describe una computadora con 4 secciones principales: la unidad aritmético lógica (ALU por sus siglas del inglés: Arithmetic Logic Unit), la unidad de control, la memoria central, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por canales de conductores denominados buses:
§ La memoria es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información. La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se desea con el computador. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con el computador. El número de celdas varían mucho de computador a computador, y las tecnologías empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los relés electromecánicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos acústicos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip. En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez.
§ El procesador (también llamado Unidad central de procesamiento o CPU) consta de manera básica de los siguientes elementos:
Un típico símbolo esquemático para una ALU: A y B son operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad de control; D es un estado de la salida.
§ La unidad aritmético lógica o ALU es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operacionesaritméticas (suma, resta, ...), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional.
§ La unidad de control sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción que el computador va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una instrucción de salto, informando al ordenador de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria).
Los procesadores pueden constar de además de las anteriormente citadas, de otras unidades adicionales como la unidad de Coma Flotante
§ Los dispositivos de Entrada/Salida sirven a la computadora para obtener información del mundo exterior y/o comunicar los resultados generados por el computador al exterior. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como teclados, monitores, unidades de disco flexible o cámaras web.
Tipos de computadora
Computadora analógica
Una computadora analógica u ordenador real es un tipo de computadora que utiliza dispositivos electrónico o mecanico para modelar el problema que resuelven utilizando un tipo de cantidad física para representar otra.
Para el modelado se utiliza la analogía existente en términos matemáticos de algunas situaciones en diferentes campos. Por ejemplo, la que existe entre los movimientos oscilatorios en mecánica y el análisis de corrientes alternas en electricidad. Estos dos problemas se resuelven por ecuaciones diferenciales y pueden asemejarse términos entre uno y otro problema para obtener una solución satisfactoria
Usado en contraposición a las computadoras digitales, en los cuales los fenómenos físicos o mecánicos son utilizados para construir una maquina de estado infinito que es usada después para modelar el problema a resolver. Hay un grupo intermedio, los computadores híbridos, en los que un computador digital es utilizado para controlar y organizar entradas y salidas hacia y desde dispositivos analógicos anexos; por ejemplo, los dispositivos analógicos podrían ser utilizados para generar valores iniciales para iteraciones. Así, un abaco sería un computador digital, y una regla de cálculo un computador analógico.
Los computadores analógicos ideales operan con números reales y son diferenciales, mientras que los computadores digitales se limitan a números computables y son algebraicos. Esto significa que los computadores analógicos tienen una tasa de dimensión de la información (ver teoría de la información), o potencial de dominio informático más grande que los computadores digitales (ver teoría de incompletitud). Esto, en teoría, permite a los computadores analógicos resolver problemas que son indescifrables con computadores digitales.
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Computador híbrido
Los computadores híbridos son computadores que exhiben características de computadores analógicas y computadores digitales. El componente digital normalmente sirve como el controlador y proporciona operaciones lógicas, mientras que el componente análogo sirve normalmente como solucionador de ecuaciones diferenciales.
En general, los computadores analógicos son extraordinariamente rápidos, puesto que pueden solucionar las más complejas ecuaciones a la rata en la cual una señal atraviesa el circuito, que generalmente es una fracción apreciable de la velocidad de la luz. Por otro lado, la precisión de computadores analógicos no es buena; se limitan a tres, o a lo más, cuatro dígitos de precisión.
Los computadores híbridos pueden ser usados para obtener un valor se 'semilla' muy bueno pero relativamente impreciso usando un computador analógico como frontal (front-end), que entonces es alimentado en un proceso iterativo del computador digital para alcanzar el grado deseado final de precisión. Con una semilla altamente exacta de tres o cuatro dígitos, se reduce dramáticamente el tiempo total de cómputo digital necesario para alcanzar la precisión deseada, puesto que se requieren mucho menos iteraciones.
Supercomputadora
Supercomputadora o superordenador es aquella con capacidades de cálculo muy superiores a las comunes para la misma época de fabricación. Para la fecha cuando hacemos este escrito (2011), los superordenadores más rápidos funcionan en aproximadamente más de 200 teraflops (que en la jerga de la computación significa que realiza trillones de operaciones por segundo).
Minicomputadora
La minicomputadora es una clase de computadoras multiusuario, que se encuentran en el rango intermedio del espectro computacional; es decir entre los grandes sistemas multiusuario (mainframes), y los más pequeños sistemas monousuarios (microcomputadoras, computadoras personales, oPC, etc.).
El nombre comenzó a hacerse popular a mediados de la década de 1960, para identificar un tercer tipo de computadoras, diseñadas gracias a dos innovaciones fundamentales:
1- El uso de los circuito integrado (que impactó directamente en la creación de equipos con tamaños menores al mainframe), y
2- Las mejoras en el diseño de la memoria RAM, que permitieron una mayor disponibilidad de recursos.
Posteriormente, durante los años 80s el minicomputador por excelencia fue la línea AS/400 de IBM. Sin embargo, más recientemente se han fabricado equipos servidores muy poderosos; diseñados por fabricantes como la misma IBM o HP.
Microcomputadora
Una microcomputadora es una computadora que tiene un microprocesador (unidad central de procesamiento).
Generalmente, el microprocesador tiene los circuitos de almacenamiento (o memoria caché) y entrada/salida en el mismo circuito integrado(o chip). El primer microprocesador comercial fue el Intel 4004, que salió el 15 de noviembre de 1971.
Desde el lanzamiento de la computadora personal de IBM, el IBM PC, el término computadora personal se le aplica a la computadora que es ultra portatil para las personas. La primera generación de microcomputadora fue conocida también como computadoras domésticas. Se puede encontrar más información en las secciones correspondientes.
Fue el lanzamiento de la hoja de cálculo VisiCalc lo que hizo que los microcomputadoras dejasen de ser un pasatiempo para los aficionados de la informática para convertirse en una herramienta de trabajo.
Sus principales características son:
§ Velocidad de procesamiento: Decenas de millones de instrucciones por segundo.
§ Usuario a la vez: Uno (Por eso se llaman Personales).
§ Su uso más común es para propósitos personales.
§ Tamaño: Pequeña, o portátiles.
§ Facilidad de uso: fáciles de usar.
§ Clientes usuales: Pequeñas empresas, oficinas, escuelas,
§ Penetración social: Mediana.
§ Impacto social: Alto, en los países industrializados.
§ Parque instalado: Cientos de millones en el mundo.
§ Costo: Pocos cientos de dólares estadounidenses.
§ Peso: 10 kg aproximadamente (computadoras de escritorio).
Computadora portátil de escritorio
Una computadora portátil de escritorio (conocida como ordenador portátil de sobremesa en España) o desknote es un híbrido entre una computadora de escritorio y una computadora portátil tradicional.
Una computadora portátil de sobremesa es una computadora portátil con la tecnología y especificaciones (incluyendo potencia y velocidad) más recientes de computadoras de escritorio; combina la unidad principal de computadora (p.e. placa madre, CPU, disco duro, puertos externos, etc.) con una pantalla de cristal líquido (LCD); por tanto, una computadora portátil de escritorio generalmente tiene un tamaño similar a un portátil grande, aunque a diferencia de éstos, los desknotes requieren un teclado y un mouse externo.
En la actualidad, una computadora de escritorio puede soportar cualquier tipo de UCP, memoria, gráfico; por lo tanto, una computadora portátil de escritorio debería poder ofrecer el mismo tipo de soporte que el correspondiente a una computadora de escritorio. Una computadora de escritorio presenta algunas ventajas:
Tradicionalmente, un usuario de una computadora portátil tenía que esperar a que se lanzara una especificación similar a la de una computadora de 9 a 12 meses. Con las computadoras portátiles de escritorio, se reduce esta espera. Se puede disfrutar de la misma tecnología, sin esperar tanto tiempo y mantener cierta portabilidad utilizando un producto para computadoras de escritorio.
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Computadora portátil
Un ordenador portátil es un ordenador personal móvil o transportable, que pesa normalmente entre 1 y 3 kg. Los ordenadores portátiles son capaces de realizar la mayor parte de las tareas que realizan losordenadores de escritorio, con similar capacidad y con la ventaja de su peso y tamaño reducidos; sumado también a que tienen la capacidad de operar por un período determinado sin estar conectadas a una coriente electronica.
Tableta PC
Una tableta (del inglés: tablet o tablet computer) es un tipo de computadora portatil, de mayor tamaño que un smartphone o una PDA, integrado en una pantalla táctil (sencilla o multitáctil) con la que se interactúa primariamente con los dedos o una pluma stylus (pasiva o activa), sin necesidad deteclado físico niraton. Estos últimos se ven reemplazados por un teclado virtual y, en determinados modelos, por una mini-trackball integrada en uno de los bordes de la pantalla.3 4
El término puede aplicarse a una variedad de formatos que difieren en la posición de la pantalla con respecto a un teclado. El formato estándar se llama pizarra (slate) y carece de teclado integrado aunque puede conectarse a uno inalámbrico (por ej., Bluetooth) o mediante un cable USB (muchos sistemas operativos reconocen directamente teclados y ratones USB). Otro formato es el portátil comvertible, que dispone de un teclado físico que gira sobre una bisagra o se desliza debajo de la pantalla. Un tercer formato, denominado híbrido (como el HP Compaq TC1100), dispone de un teclado físico, pero puede separarse de él para comportarse como una pizarra. Por último los Booklets incluyen dos pantallas, al menos una de ellas táctil, mostrando en ella un teclado virtual.
Los primeros ejemplos del concepto tableta de información se originaron en los siglos 19 y 20,[cita requerida] principalmente como prototipos e ideas conceptuales, de los cuales el más prominente fue el Dynabook de Alan Kay en 1972.[cita requerida] Los primeros dispositivos electrónicos portátiles basados en el concepto aparecieron a finales del siglo 20. Durante la década del 2000 Microsoft lanzó el Microsoft table PC que tuvo relativamente poco éxito aunque logró crear un nicho de mercado en hospitales y negocios móviles (por ej., fuerzas de venta). Finalmente en 2010 Apple Inc. presenta el iPAD, basado en su exitoso iphone, alcanzando el éxito comercial al proveer por fin de la interfaz adecuada
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