GENERACION DE LAS COMPUTADORAS

1. GENERACION DE LAS COMPUTADORAS POR: BRAYAN EDUARDO MARROQUIN.

2. GENERACION DE LAS COMPUTADORAS. Contenido de la presentación: • Introducción • Primera generación • Segunda generación • Tercera generación • Cuarta generación • Quinta generación

3. INTRODUCCIÓN • Una computadora está formada por dos componentes estructurales con el mismo nivel de importancia: en primer lugar, el equipo físico o hardware, definido como todos aquellos componentes físicos, visibles y tangibles de la máquina. El Hardware realiza cuatro actividades fundamentales: entrada, procesamiento, salida y almacenamiento secundario de datos; en segundo lugar, los programas con los que funciona o software, definido como el conjunto de instrucciones que las computadoras emplean para manipular datos. Sin éste, la computadora sería un conjunto de medios sin utilizar. Desde la invención de la primera de ellas, las computadoras han tenido un avance que se puede estudiar en términos de generaciones.

4. PRIMERA GENERACIÓN • Comienza en los años 50 hasta los 60; su tecnología se basaba en bulbos o tubos de vacío y la comunicación era al nivel más bajo (lenguaje de máquina). • (de 1951 a 1958) Las computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápida mente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos. Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de computadoras de la 1era Generación formando una Cia. privada y construyendo UNIVAC I, que el Comité del censó utilizó para evaluar el de 1950. La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos a base de tarjetas perforadas y estaba teniendo un gran auge en productos como rebanadores de carne, básculas para comestibles, relojes y otros artículos; sin embargo no había logrado el c ontrato para el Censo de 1950.

5. Comenzó entonces a construir computadoras electrónicas y su primera entrada fue con la IBM 701 en 1953. Después de un lento pero excitante comienzo la IBM 701 se conviertió en un producto comercialmente viable. Sin embargo en 1954 fue introducido e l modelo IBM 650, el cual es la razón por la que IBM disfruta hoy de una gran parte del mercado de las computadoras. La administración de la IBM asumió un gran riesgo y estimó una venta de 50 computadoras. Este número era mayor que la cantidad de computadoras instaladas en esa época en E.U. De hecho la IBM instaló 1000 computadoras. El resto es historia. Aunque caras y de uso limitado las computadoras fueron aceptadas rápidamente por las Compañías privadas y de Gobierno. A la mitad de los años 50 IBM y Remington Rand se consolidaban como líderes en la fabricación de computadoras.

6. CARACTERISTICAS DE LA PRIMERA GENERACIÓN • Sistemas constituidos por tubos de vacío, desprendían bastante calor y tenían una vida relativamente corta. • Máquinas grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas). • Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300v y la posibilidad de fundirse era grande. • Almacenamiento de la información en tambor magnético interior. Un tambor magnético disponía de su interior del ordenador, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban. • Continuas fallas o interrupciones en el proceso. • Requerían sistemas auxiliares de aire acondicionado especial. • Programación en lenguaje máquina, consistía en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por lo que la programación resultaba larga y compleja. • Alto costo. • Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas. • Computadora representativa UNIVAC y utilizada en las elecciones presidenciales de los E.U.A. en 1952. • Fabricación industrial. La iniciativa se aventuro a entrar en este campo e inició la fabricación de computadoras en serie.

7. BULBOS • Tubos de vacíoUn tubo de vacío consiste en una cápsula de vidrio de la que se ha extraído el aire, y que lleva en su interior varios electrodos metálicos. Un tubo sencillo de dos elementos (diodo) está formado por un cátodo y un ánodo, este último conectado al terminal positivo de una fuente de alimentación. El cátodo (un pequeño tubo metálico que se calienta mediante un filamento) libera electrones que migran hacia él (un cilindro metálico en torno al cátodo, también llamado placa). Si se aplica una tensión alterna al ánodo, los electrones sólo fluirán hacia el ánodo durante el semiciclo positivo; durante el ciclo negativo de la tensión alterna, el ánodo repele los electrones, impidiendo que cualquier corriente pase a través del tubo. Los diodos conectados de tal manera que sólo permiten los semiciclos positivos de una corriente alterna (c. a.) se denominan tubos rectificadores y se emplean en la conversión de corriente alterna a corriente continua

8. SEGUNDA GENERACIÓN • Estas computadoras eran más pequeñas, ya que se sustituyeron los bulbos por transistores. La forma de comunicación se realizaba mediante un lenguaje más avanzado, conocido como "lenguaje de alto nivel" o "lenguaje de programación".Esta segunda generación duró pocos años, pues hubo nuevos avances en los dos factores estructurales • (1959-1964) Transistor Compatibilidad limitada El invento del transistor hizo posible una nueva generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Sin embargo el costo seguia siendo una porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales pod podrían almacenarse datos e instrucciones

9. Los programas de computadoras también mejoraron. El COBOL desarrollado durante la 1era generación estaba ya disponible comercialmente. Los programas escritos para una computadora podían transferirse a otra con un mínimo esfuerzo. El escribir un programa ya no requería entender plenamente el hardware de la computación. Las computadoras de la 2da Generación eran substancialmente más pequeñas y rápidas que las de bulbos, y se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas para reservación en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones para uso general . Las empresas comenzaron a aplicar las computadoras a tareas de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nómina y contabilidad. La marina de E.U. utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el primer simulador de vuelo (Whirlwind I). HoneyWell se colocó como el primer competidor durante la segunda generación de computadoras. Burroughs, Univac, NCR, CDC, HoneyWell, los más grandes competidores de IBM durante los 60s se conocieron como el grupo BUNCH (siglas). • Cuando los tubos de vacío eran sustituidos por los transistores, estas últimas eran más económicas, más pequeñas que las válvulas miniaturizadas consumían menos y producían menos calor. Por todos estos motivos, la densidad del circuito  podía ser aumentada sensiblemente, lo que quería decir que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos a otros y ahorrar mucho más espacio.

10. CARACTERISTICAS DE LA SEGUNDA GENERACIÓN • Transistor como potente principal. El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor, y se expone en los llamados circuitos transistor izados. • Disminución del tamaño. • Disminución del consumo y de la producción del calor. • Su fiabilidad alcanza metas inimaginables con los efímeros tubos al vacío. • Mayor rapidez, la velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en ms. • Memoria interna de núcleos de ferrita. • Instrumentos de almacenamiento: cintas y discos. • Mejoran los dispositivos de entrada y salida, para la mejor lectura de tarjetas perforadas, se disponía de células fotoeléctricas. • Introducción de elementos modulares. • Aumenta la confiabilidad. • Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo. • Lenguajes de programación mas potentes, ensambladores y de alto nivel (fortran,cobol y algol). • Aplicaciones comerciales en aumento, para la elaboración de nóminas, facturación y contabilidad, etc.

11. EL TRANSISTOR • El transistor bipolar fue inventado en 1948 para sustituir al tubo de vacío triodo. Está formado por tres capas de material dopado, que forman dos uniones pn (bipolares) con configuraciones pnp o npn. Una unión está conectada a la batería para permitir el flujo de corriente (polarización negativa frontal, o polarización directa), y la otra está conectada a una batería en sentido contrario (polarización inversa). Si se varía la corriente en la unión de polarización directa mediante la adición de una señal, la corriente de la unión de polarización inversa del transistor variará en consecuencia. El principio se puede utilizar para construir amplificadores en los que una pequeña señal aplicada a la unión de polarización directa provocará un gran cambio en la corriente de la unión de polarización inversa.

12. TERCERA GENERACIÓN • Nació con la presentación comercial de la llamada "serie 360"de IBM. Esta empresa se dedicó a los aspectos de ingeniería, comercialización y mercadotecnia de sus equipos, logrando que la noción de las computadoras saliera de los laboratorios y las universidades, para instalarse en la sociedad moderna. • La electrónica de estas computadoras era más compacta, rápida y densa que la anterior y la comunicación se establecía mediante una interfaz conocida como sistema operativo. • (1964-1971) circuitos integrados Compatibilidad con equipo mayor Multiprogramación Mini computadora Las computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.

13. Antes del advenimiento de los circuitos integrados, las computadoras estaban diseñadas para aplicaciones matemáticas o de negocios, pero no para las dos cosas. Los circuitos integrados permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de los programas, y estandarizar sus modelos. La IBM 360 una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados, podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó procesamiento de archivos. Los clientes podían escalar sus sistemas 360 a modelos IBM de mayor tamaño y podían todavía correr sus programas actuales. • Las computadoras trabajaban a tal velocidad que proporcionaban la capacidad de correr más de un programa de manera simultánea (multiprogramación). Por ejemplo la computadora podía estar calculando la nomina y aceptando pedidos al mismo tiempo. Mini computadoras, Con la introducción del modelo 360 IBM acaparó el 70% del mercado, para evitar competir directamente con IBM la empresa Digital Equipment Corporation DEC redirigió sus esfuerzos hacia computadoras pequeñas. Mucho menos costosas de compra r y de operar que las computadoras grandes, las Mini computadoras se desarrollaron durante la segunda generación pero alcanzaron su mayor auge entre 1960 y 70.

14. CARACTERISTICAS DE LA TERCERA GENERACIÓN • Circuito integrado desarrollado en 1958 por Jack Kilbry. • Circuito integrado, miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o (chip). • Menor consumo de energía. • Apreciable reducción de espacio. • Aumento de fiabilidad y flexibilidad. • Aumenta la capacidad de almacenamiento y se reduce el tiempo de respuesta. • Generalización de lenguajes de programación de alto nivel. • Compatibilidad para compartir software entre diversos equipos. • Computadoras en Serie 360 IBM. • Teleproceso: Se instalan terminales remotas, que accesen la Computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en Bancos de Datos, etc... • Multiprogramación: Computadora que pueda procesar varios Programas de manera simultánea. • Tiempo Compartido: Uso de una computadora por varios clientes a tiempo compartido, pues el aparato puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente. • Renovación de periféricos. • Instrumentación del sistema. • Ampliación de aplicaciones: en Procesos Industriales, en la Educación, en el Hogar, Agricultura, Administración, Juegos, etc. • La mini computadora

15. CIRCUITOS INTEGRADOS • La mayoría de los circuitos integrados son pequeños trozos, o chips, de silicio, de entre 2 y 4 mm2, sobre los que se fabrican los transistores. La fotolitografía permite al diseñador crear centenares de miles de transistores en un solo chip situando de forma adecuada las numerosas regiones tipo n y p. Durante la fabricación, estas regiones son interconectadas mediante conductores minúsculos, a fin de producir circuitos especializados complejos. Estos circuitos integrados son llamados monolíticos por estar fabricados sobre un único cristal de silicio. Los chips requieren mucho menos espacio y potencia, y su fabricación es más barata que la de un circuito equivalente compuesto por transistores individuales.

16. CUARTA GENERACIÓN • El microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. La micro miniaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales del ordenador. Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá de la computadora y se encuentra en multitud de aparatos, sean instrumentos médicos, automóviles, juguetes, electrodomésticos, etc. Memorias Electrónicas: Se desechan las memorias internas de los núcleos magnéticos de ferrita y se introducen memorias electrónicas, que resultan más rápidas. Al principio presentan el inconveniente de su mayor costo, pero este disminuye con la fabricación en serie. Sistema de tratamiento de base de datos: el aumento cuantitativo de las bases de datos lleva a crear formas de gestión que faciliten las tareas de consulta y edición. Lo sistemas de tratamiento de base de datos consisten en un conjunto de elementos de hardware y software interrelacionados que permite un uso sencillo y rápido de la información

17. Las microcomputadoras nacieron en los Estados Unidos durante la década de los 70. Existieron 2 tendencias: Apple, y PC (IBM).La Personal Computer (PC) de IBM. Esta máquina estaba basada en un microprocesador Intel 8088, que tenía un nuevo sistema operativo estandarizado (MS-DOS, Microsoft Disk Operating System) y una capacidad mejorada de graficación. Existe una familia completa de sistemas de computadoras personales, que se conocen con las nomenclaturas XT, AT y PS/2. • Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de Chips de silicio y la colocación de muchos más componentes en un Chic: producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador de Chips hizo posible la creación de las computadoras personales. (PC) Hoy en día las tecnologías LSI (Integración a gran escala) y VLSI (integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacén en un clip. Usando VLSI, un fabricante puede hacer que una computadora pequeña rivalice con una computadora de la primera generación que ocupara un cuarto completo.

18. CARACTERISTICAS DE LA CUARTA GENERACIÓN • Microprocesador: Desarrollado por Intel Corporation a solicitud de una empresa Japonesa (1971). • El Microprocesador: Circuito Integrado que reúne en la placa de Silicio las principales funciones de la Computadora y que va montado en una estructura que facilita las múltiples conexiones con los restantes elementos. • Se minimizan los   circuitos, aumenta la capacidad de almacenamiento. • Reducen el tiempo de respuesta. • Gran expansión del uso de las Computadoras. • Memorias electrónicas más rápidas. • Sistemas de tratamiento de bases de datos. • Generalización de las aplicaciones: innumerables y afectan prácticamente a todos los campos de la actividad humana: Medicina, Hogar, Comercio, Educación, Agricultura, Administración, Diseño,   Ingeniería, etc... • Multiproceso. • Microcomputadora.

19. EL MICRO PROCESADOR • Microcircuito integradoEl microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. La micro miniaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales del ordenador.

20. QUINTA GENERACIÓN • El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones.  Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones.  El conocimiento recién adquirido le servirá como base para la próxima serie de soluciones

21. INTLIGENCIA ARTIFICIAL • Son sistemas que pueden aprender a partir de la experiencia y que son capaces de aplicar esta información en situaciones nuevas. Tuvo sus inicios en los 50s. Algunas aplicaciones se pueden encontrar en: • • Traductores de lenguajes • • Robots con capacidad de movimiento • • Juegos • • Reconocimiento de formas tridimensionales • • Entendimiento de relatos no triviales • Debe quedar claro que inteligencia artificial no implica computadoras inteligentes; implica mas bien computadoras que ejecutan programas diseñados para simular algunas de las reglas mentales mediante las cuales se puede obtener conocimiento a partir de hechos específicos que ocurren, o de entender frases del lenguaje hablado, o de aprender reglas para ganar juegos de mesa. Para desarrollar este concepto se pretendía cambiar la forma en que las computadoras interactuaban con la información cambiando su lenguaje base a un lenguaje de programación lógica

22. CARACTERISTICAS DE LA QUINTA GENERACIÓN • Mayor velocidad. • Mayor miniaturización de los elementos. • Aumenta la capacidad de memoria. • Multiprocesador (Procesadores interconectados). • Lenguaje Natural. • Lenguajes de programación: PROGOL (Programming Logic) y LISP (List Processing). • Máquinas activadas por la voz que pueden responder a palabras habladas en diversas lenguas y dialectos. • Capacidad de traducción entre lenguajes que permitirá la traducción instantánea de lenguajes hablados y escritos. • Elaboración inteligente del saber y número tratamiento de datos.  • Características de procesamiento similares a las secuencias de procesamiento Humano.

23. APLICACIONES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL La Inteligencia Artificial recoge en su seno los siguientes aspectos fundamentales: Sistemas Expertos Un sistema experto no es una Biblioteca (que aporta información), si no un consejero o especialista en una materia (de ahí que aporte saber, consejo experimentado).Un sistema experto es un sofisticado programa de computadora, posee en su memoria y en su estructura una amplia cantidad de saber y, sobre todo, de estrategias para depurarlo y ofrecerlo según los requerimientos, convirtiendo a el sistema en un especialista que está programado.

24. APLICACIONES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL Robótica • Ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots.   Los Robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben Datos de Entrada y que están conectados a la Computadora.  Esta recibe la información de entrada y ordena al Robot que efectúe una determinada acción y así sucesivamente.Las finalidades de la construcción de Robots radican principalmente en su intervención en procesos de fabricación.  ejemplo: pintar en spray, soldar carrocerías de autos, trasladar materiales, etc...

25. APLICACIONES DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL Lenguaje natural • Consiste en que las computadoras (y sus aplicaciones en robótica) puedan comunicarse con las personas sin ninguna dificultad de comprensión, ya sea oralmente o por escrito: hablar con las máquinas y que éstas entiendan nuestra lengua y también que se hagan entender en nuestra lengua. Reconocimiento De La Voz • Las aplicaciones de reconocimiento de la voz tienen como objetivo la captura, por parte de una computadora, de la voz humana, bien para el tratamiento del lenguaje natural o para cualquier otro tipo de función.

26. ROBÓTICA • Ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots.   Los Robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben Datos de Entrada y que están conectados a la Computadora.  Esta recibe la información de entrada y ordena al Robot que efectúe una determinada acción y así sucesivamente