Códigos alfanuméricos

Con un código de un bit podemos representar 2¹=2 combinaciones. Para representar los diez dígitos (0-9) y las 26 letras minúsculas necesitamos como mínimo 6 bits (2⁵=32, 2⁶=64 combinaciones). Si además se quieren representar las letras mayúsculas y otros símbolos de utilidad necesitaremos un mayor número de bits. En general con el término de carácter o código alfanumerico se incluyen:
- Las letras: a-z y A-Z.
- Los números: del 0 al 9
- Los símbolos: @ ! # $ + -
- / = % ( ) [ ] etc....
- Los caracteres de control: , , etc. La información que el ordenador debe procesar está formada por letras, números y símbolos especiales. Los ordenadores trabajan con voltajes fijos que se representan con los números 0 y 1 que forman la base de un sistema binario. Con la presencia o ausencia de tensión eléctrica no sólo se pueden representar números sino los estados de una variable lógica Con un conjunto de variables lógicas se puede definir cualquier sistema lógico. Categoría:Teoría de la información

Bit

Bit es el acrónimo de Binary digit. (dígito binario). Un bit es un dígito del sistema de numeración binario. Mientras que en nuestro sistema de numeración decimal se usan diez dígitos, en el binario se usan solo dos dígitos, el 0 y el 1. Un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1. Podemos imaginarnos un bit como una bombilla que puede estar en uno de los siguientes dos estados: :apagada Imagen:Bulbgraph Off.png o encendida Imagen:Bulbgraph.png El bit es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cualesquiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, amarillo o azul, etc. Basta con asignar uno de esos valores al estado de "apagado" (0), y el otro al estado de "encendido" (1).

Combinaciones de bits

Con un bit podemos representar solamente dos valores. Para representar o codificar más información en un dispositivo digital, necesitamos una mayor cantidad de bits. Si usamos dos bits, tendremos cuatro combinaciones posibles:
- 0 0 - los dos están "apagados"
- 1 0 - el primero está "encendido" y el segundo "apagado"
- 0 1 - el primero está "apagado" y el segundo "encendido"
- 1 1 - los dos están "encendidos" Con estas cuatro combinaciones podemos representar hasta cuatro valores diferentes, como por ejemplo, los colores rojo, verde, azul y negro. A través de secuencias de bits, se puede codificar cualquier valor discreto como números, palabras, e imágenes. Cuatro bits forman un nibble, y pueden representar hasta 2^{4^{= 16 valores diferentes; ocho bits forman un octeto, y se pueden representar hasta 2^{8^{= 256 valores diferentes. En general, con n número de bits pueden representarse hasta 2^{n^{valores diferentes.

Nota: Un byte y un octeto no son la misma cosa. Mientras que un octeto siempre tiene 8 bits, un byte contiene un número fijo de bits, que no necesariamente son 8. En los computadores antiguos, el byte podría estar conformado por 6, 7, 8 ó 9 bits. Hoy en día, en la inmensa mayoría de los computadores, y en la mayoría de los campos, un byte tiene 8 bits, siendo equivalente al octeto, pero hay excepciones.

Valor de posición

En cualquier sistema de numeración, el valor de los dígitos depende del lugar en el que se encuentren.

En el sistema decimal, por ejemplo, el dígito 5 puede valer 5 si está en la posición de las unidades, pero vale 50 si está en la posición de las decenas, y 500 si está en la posición de las centenas. Generalizando, cada vez que nos movemos una posición hacia la izquierda el dígito vale 10 veces más, y cada vez que nos movemos una posición hacia la derecha, vale 10 veces menos. Esto también es aplicable a números con decimales.

+---------+---------+---------+
| Centena | Decena | Unidad |
+---------+---------+---------+
| x 100 | x 10 | x 1 |
+---------+---------+---------+

Por tanto, el número 153 en realidad es: 1 centena + 5 decenas + 3 unidades, es decir,
: 100 + 50 + 3 = 153.

En el sistema binario es similar, excepto que cada vez que un dígito binario (bit) se desplaza una posición hacia la izquierda vale el doble (2 veces más), y cada vez que se mueve hacia la derecha, vale la mitad (2 veces menos).

+----+----+----+----+----+ Valor del bit
| 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | <-- de acuerdo a
+----+----+----+----+----+ su posición

Abajo vemos representado el número 19.
: 16 + 2 + 1 = 19.

También se pueden representar valores "decimales" (números reales, de punto flotante). Abajo vemos el número 5.25 representado en forma binaria.
: 4 + 1 + 0.25 = 5.25

Aunque la representación de números reales no es exactamente como lo que se muestra arriba, el esquema da una idea del concepto.

Subíndices

Cuando se trabaja con varios sistemas de numeración o cuando no está claro con cual se está trabajando, es típico usar un subíndice para indicar el sistema de numeración con el que se ha representado un número. El 10 es el subíndice para los números en el sistema decimal y el 2 para los del binario. En los ejemplos de arriba se muestran dos números en el sistema decimal y su equivalente en binario. Esta igualdad se representa de la siguiente manera:

- 19₁₀ = 10011₂

- 5.25₁₀ = 101.01₂

Bits más y menos significativos

Si un conjunto de bits (por ejemplo, un byte) representa un conjunto de elementos ordenados, los bits también han de guardar un orden. Se llama bit más significativo (MSB) al bit que tiene un mayor peso dentro del conjunto; análogamente, se llama bit menos significativo (LSB) al bit que tiene un menor peso dentro del conjunto.

Tomemos, por ejemplo, el número decimal 27 codificado en forma binaria en un octeto:

$27 = 16 + 8 + 2 + 1 = 2^4 + 2^3 + 2^1 + 2^0$ -> 0 0 0 1 1 0 1 1

En este caso, el primer '0' (que se corresponde con el coeficiente de $2^7$ ) es el bit más significativo, siendo el último '1' (que se corresponde con el coeficiente de $2^0$ ) el menos significativo.

Este aspecto es particularmente importante en la programación en código máquina, ya que algunas máquinas consideran el primer bit de la izquierda el más significativo (arquitecura little endian, Intel) mientras que otras consideran que ese es el menos significativo (arquitectura big endian, Motorola). De este modo, el número decimal 27 se almacenaría en una máquina little endian tal y como lo hemos codificado anteriormente, mientras que en una máquina big endian lo haría de forma invertida: 1 1 0 1 1 0 0 0

Véase también

- Tipo de dato

- Qubit

- Nibble

- Byte

- Kilobyte

- Megabyte

- Gigabyte

- Terabyte

- Petabyte

- Exabyte

- Zettabyte

- Yottabyte

- Célula Binaria

Categoría:Acrónimos de informática
Categoría:Teoría de la información
Categoría:Unidades de información

ja:ビット
ko:비트

simple:Bit

th:บิต

Ordenador

Una computadora es un sistema digital con tecnología microelectrónica capaz de procesar información a partir de un grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos.

La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no programable, es que puede realizar tareas muy diversas cargando distintos programas en la memoria para que los ejecute el procesador.

Sistema operativo
Una computadora normalmente utiliza un programa informático especial, denominado sistema operativo, que ha sido diseñado, construido y probado para gestionar los recursos de la computadora: la memoria, los dispositivos de E/S, los dispositivos de almacenamiento (discos duros, unidades de DVD y CD), etcétera.

Evolución del término computadora
Una computadora es cualquier dispositivo usado para procesar información de acuerdo con un procedimiento bien definido. En un principio, la palabra era usada para describir a las personas que hacían cálculos aritméticos, con o sin ayuda mecánica, pero luego se trasladó a las propias máquinas. Dentro de la definición que acabamos de dar, entraría el uso de dispositivos mecánicos como la regla de cálculo, toda la gama de calculadoras mecánicas desde el ábaco hacia adelante, además de todas las computadoras electrónicas contemporáneas.

Sin embargo, la definición anterior incluye muchos dispositivos de usos específicos que sólo pueden realizar una función o un número determinado de funciones. Si pensamos en las computadoras modernas, la característica más importante que los distingue de los aparatos anteriores es que tienen una programación adecuada. Con cualquier computadora se puede emular el funcionamiento de otra (únicamente limitado por la capacidad de almacenamiento de datos y las diferentes velocidades) y, de hecho, se cree que con las actuales se puede emular a cualquier computadora que se invente en el futuro (aunque sean mucho más lentos). Por lo tanto, en cierto sentido, esta capacidad crítica es una prueba muy útil, para identificar las computadoras de uso general de los aparatos destinados a usos específicos(como las macrocomputadoras).

Esta característica de poderse emplear para un uso general se puede formalizar en una regla según la cual con una máquina de estas características se debe poder emular el funcionamiento de una máquina de Turing universal. Las máquinas que cumplan con esta definición son homologables a la máquina de Turing.

Originariamente, el procesamiento de la información estaba relacionado de manera casi exclusiva con problemas aritméticos.

máquina de Turing

Uso actual del término
Sin embargo, en los últimos 20 años aproximadamente muchos aparatos domésticos, sobre todo las consolas para videojuegos, a las que hay que añadir los teléfonos móviles, los vídeos, los asistentes personales digitales (PDA) y un sinfín de aparatos caseros, industriales, para coches y electrónicos, tienen circuitos homologables a la máquina de Turing (con la limitación de que la programación de estos aparatos está instalada en un chip de memoria ROM que hay que remplazar cada vez que queremos cambiar la programación).

Esta especie de computadoras que se encuentran dentro de otras computadoras de uso general son conocidos como microcontroladores o computadores integrados. Por lo tanto, muchas personas han restringido la definición de computadora a aquellas máquinas cuyo propósito principal sea el procesamiento de información y que puedan adaptarse a una gran variedad de tareas, sin ninguna modificación física, excluyendo a aquellos dispositivos que forman parte de un sistema más grande como los teléfonos, microondas o aviones.

Tipos de computadoras
Tradicionalmente existen tres tipos de computadoras que cumplen con estos requisitos: las computadoras centrales, las minicomputadoras y las computadoras personales. Las minicomputadoras, como tales, ya no existen, habiendo sido reemplazadas por computadoras personales con programas especiales para servicio de correo; las mismas computadoras centrales tienen características propias de la computadora personal, como el estar basadas en microprocesadores.

Para finalizar, hay que decir que mucha gente que no está familiarizada con otras formas de computadoras, usa el término para referirse exclusivamente a los computadoras personales.

Cómo funcionan las computadoras
Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros computadores en los años 40, la mayoría todavía utilizan la arquitectura von Neumann, propuesta a principios de los años 1940 por John von Neumann.

La arquitectura von Neumann describe un computador con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU), la unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por un conjunto de cables denominados buses.

En este sistema, 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 la computadora. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con la computadora.
En general, la memoria puede ser rescrita varios millones de veces; se parece más a una libreta que a una lápida.

El tamaño de cada celda y el número de celdas varía mucho de computadora a computadora, 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.

Con los circuitos electrónicos se simula las operaciones lógicas y aritméticas, se pueden diseñar circuitos para que realicen cualquier forma de operación.

La unidad lógica y aritmética, o ALU, es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación. 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 la computadora 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 a la computadora de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria).

Los dispositivos E/S sirven a la computadora para, obtener información del mundo exterior y devolver los resultados de dicha información. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como los teclados, monitores y unidades de disco flexible o las cámaras web.

Las instrucciones que acabamos de discutir, no son las ricas instrucciones del ser humano. Una computadora sólo se diseña con un número limitado de instrucciones bien definidas. Los tipos de instrucciones típicas realizadas por la mayoría de las computadoras son como estos ejemplos: "...copia los contenidos de la posición de memoria 123, y coloca la copia en la posición 456, añade los contenidos de la posición 666 a la 042, y coloca el resultado en la posición 013, y, si los contenidos de la posición 999 son 0, tu próxima instrucción está en la posición 345...".

Las instrucciones dentro de la computadora se representan mediante números. Por ejemplo, el código para copiar puede ser 001. El conjunto de instrucciones que puede realizar una computadora se conoce como lenguaje de máquina o código máquina. En la práctica, no se escriben las instrucciones para las computadoras directamente en lenguaje de máquina, sino que se usa un lenguaje de programación de alto nivel que se traduce después al lenguaje de la máquina automáticamente, a través de programas especiales de traducción (intérpretes y compiladores). Algunos lenguajes de programación representan de manera muy directa el lenguaje de máquina, como los ensambladores (lenguajes de bajo nivel) y, por otra parte, los lenguajes como Prolog, se basan en principios abstractos muy alejados de los que hace la máquina en concreto (lenguajes de alto nivel).

Las computadoras actuales colocan la ALU y la unidad de control dentro de un único circuito integrado conocido como Unidad central de procesamiento o CPU. Normalmente, la memoria de la computadora se sitúa en unos pocos circuitos integrados pequeños cerca de la CPU. La gran mayoría de la masa de la computadora está formada por sistemas auxiliares (por ejemplo, para traer electricidad) o dispositivos E/S.

Algunas computadoras más grandes se diferencian del modelo anterior, en un aspecto importante, porque tienen varias CPU y unidades de control que trabajan al mismo tiempo. Además, algunas computadoras, usadas principalmente para la investigación, son muy diferentes del modelo anterior, pero no tienen muchas aplicaciones comerciales.

Por lo tanto, el funcionamiento de una computadora es en principio bastante sencillo. La computadora trae las instrucciones y los datos de la memoria. Se ejecutan las instrucciones, se almacenan los datos y se va a por la siguiente instrucción. Este procedimiento se repite continuamente, hasta que se apaga la computadora. Los Programas de computadora (software) son simplemente largas listas de instrucciones que debe ejecutar la computadora, a veces con tablas de datos. Muchos programas de computadora contienen millones de instrucciones, y muchas de esas instrucciones se ejecutan rápidamente. Una computadora personal moderna (en el año 2003) puede ejecutar de 2000 a 3000 millones de instrucciones por segundo. Las capacidades extraordinarias que tienen las computadoras no se deben a su habilidad para ejecutar instrucciones complejas. Las computadoras ejecutan millones de instrucciones simples diseñadas por personas inteligentes llamados programadores. Los buenos programadores desarrollan grupos de instrucciones para hacer tareas comunes (por ejemplo, dibujar un punto en la pantalla) y luego ponen dichos grupos de instrucciones a disposición de otros programadores.

En la actualidad, podemos tener la impresión de que las computadoras están ejecutando varios programas al mismo tiempo. Esto se conoce como poliactividad o multitarea, siendo más usado el segundo término. En realidad, la CPU ejecuta instrucciones de un programa y después tras un breve periodo de tiempo, cambian a un segundo programa y ejecuta algunas de sus instrucciones. Esto crea la ilusión de que se están ejecutando varios programas simultáneamente, repartiendo el tiempo de la CPU entre los programas. Esto es similar a la película que está formada por una sucesión rápida de fotogramas. El sistema operativo es el programa que controla el reparto del tiempo generalmente.

El sistema operativo es una especie de caja de herramientas lleno de rutinas. Cada vez que alguna rutina de computadora se usa en muchos tipos diferentes de programas durante muchos años, los programadores llevarán dicha rutina al sistema operativo, al final.

El sistema operativo sirve para decidir, por ejemplo, qué programas se ejecutan, y cuándo, y qué fuentes (memoria o dispositivos E/S) se utilizan. El sistema operativo tiene otras funciones que ofrecer a otros programas, como los códigos que sirven a los programadores, escribir programas para una máquina sin necesidad de conocer los detalles internos de todos los dispositivos electrónicos conectados.

En la actualidad, pero aunque no con mucha cotidianeidad, se está empezando a incluir dentro del sistema operativo algunos programas muy usados debido a que es una manera económica de distribuirlos. No es extraño que un sistema operativo incluya navegadores de internet, procesadores de texto, programas de correo electrónico, interfaces de red, reproductores de películas y otros programas que antes se tenían que conseguir aparte.

Usos de las computadoras
Las primeras computadoras digitales, de gran tamaño y coste, se utilizaban principalmente para hacer cálculos científicos. ENIAC, una de las primeras computadoras, calculaba densidades de neutrón transversales para ver si explotaría la bomba de hidrógeno. El CSIR Mk I, el primer computador australiano, evaluó patrones de precipitaciones para un gran proyecto de generación hidroeléctrica. Los primeros visionarios vaticinaron que la programación permitiría jugar al ajedrez, ver películas y otros usos.

La gente que trabajaba para los gobiernos y las grandes empresas también usaron las computadoras para automatizar muchas de las tareas de recolección y procesamiento de datos, que antes eran hechas por humanos; por ejemplo, mantener y actualizar la contabilidad y los inventarios. En el mundo académico, los científicos de todos los campos empezaron a utilizar las computadoras para hacer sus propios análisis. El descenso continuo de los precios de las computadoras permitió su uso por empresas cada vez más pequeñas. Las empresas, las organizaciones y los gobiernos empiezan a emplear un gran número de pequeñas computadoras para realizar tareas que antes eran hechas por computadores centrales grandes y costosos. La reunión de varias pequeñas computadoras en un solo lugar se llamaba torre de servidores.

Con la invención del microprocesador en 1970, fue posible fabricar computadoras muy baratas. Las computadoras personales se hicieron famosas para llevar a cabo diferentes tareas como guardar libros, escribir e imprimir documentos. Calcular probabilidades y otras tareas matemáticas repetitivas con hojas de cálculo, comunicarse mediante correo electrónico e Internet. Sin embargo, la gran disponibilidad de computadoras y su fácil adaptación a las necesidades de cada persona, han hecho que se utilicen para varios propósitos.

Al mismo tiempo, las pequeñas computadoras, casi siempre con una programación fija, empezaron a hacerse camino entre las aplicaciones del hogar, los coches, los aviones y la maquinaria industrial. Estos procesadores integrados controlaban el comportamiento de los aparatos más fácilmente, permitiendo el desarrollo de funciones de control más complejas como los sistemas de freno antibloqueo en los coches. A principios del siglo 21, la mayoría de los aparatos eléctricos, casi todos los tipos de transporte eléctrico y la mayoría de las líneas de producción de las fábricas funcionan con una computadora. La mayoría de los ingenieros piensa que esta tendencia va a continuar.

Etimología de las palabras ordenador y computadora
La denominación recomendada de forma general en español es la de computadora, anglicismo procedente de computer (no hay que olvidar que el origen de las computadoras actuales está en los Estados Unidos). En España está generalizado el localismo ordenador, galicismo derivado de ordinateur.

En italiano, se emplea usa el término en inglés, il computer (el computador). En Suecia el nombre está relacionado con los datos dator. En China, a la computadora se le denomina 计算机 (cerebro eléctrico).

En un principio, la palabra inglesa se utilizaba para designar a una persona que realizaba cálculos aritméticos con o sin ayuda mecánica. Podemos considerar las computadoras programables modernas como la evolución de sistemas antiguos de cálculo o de ordenación, como la máquina diferencial de Babbage o la máquina tabuladora de Hollerith.

Historia del hardware de cómputo, o también informática.

Enlaces externos

- [http://www.ericdigests.org/2001-3/ninos.htm Computadoras y niños pequeños]

Véase también

- Arquitectura de computadoras

- Generaciones de computadoras

- Clases de computadoras

Categoría:Informática
Categoría:Hardware

ja:コンピュータ
ko:컴퓨터

ms:Komputer
nb:Datamaskin

simple:Computer

th:คอมพิวเตอร์

Ordenador

Una computadora es un sistema digital con tecnología microelectrónica capaz de procesar información a partir de un grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos.

La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no programable, es que puede realizar tareas muy diversas cargando distintos programas en la memoria para que los ejecute el procesador.

Sistema operativo
Una computadora normalmente utiliza un programa informático especial, denominado sistema operativo, que ha sido diseñado, construido y probado para gestionar los recursos de la computadora: la memoria, los dispositivos de E/S, los dispositivos de almacenamiento (discos duros, unidades de DVD y CD), etcétera.

Evolución del término computadora
Una computadora es cualquier dispositivo usado para procesar información de acuerdo con un procedimiento bien definido. En un principio, la palabra era usada para describir a las personas que hacían cálculos aritméticos, con o sin ayuda mecánica, pero luego se trasladó a las propias máquinas. Dentro de la definición que acabamos de dar, entraría el uso de dispositivos mecánicos como la regla de cálculo, toda la gama de calculadoras mecánicas desde el ábaco hacia adelante, además de todas las computadoras electrónicas contemporáneas.

Sin embargo, la definición anterior incluye muchos dispositivos de usos específicos que sólo pueden realizar una función o un número determinado de funciones. Si pensamos en las computadoras modernas, la característica más importante que los distingue de los aparatos anteriores es que tienen una programación adecuada. Con cualquier computadora se puede emular el funcionamiento de otra (únicamente limitado por la capacidad de almacenamiento de datos y las diferentes velocidades) y, de hecho, se cree que con las actuales se puede emular a cualquier computadora que se invente en el futuro (aunque sean mucho más lentos). Por lo tanto, en cierto sentido, esta capacidad crítica es una prueba muy útil, para identificar las computadoras de uso general de los aparatos destinados a usos específicos(como las macrocomputadoras).

Esta característica de poderse emplear para un uso general se puede formalizar en una regla según la cual con una máquina de estas características se debe poder emular el funcionamiento de una máquina de Turing universal. Las máquinas que cumplan con esta definición son homologables a la máquina de Turing.

Originariamente, el procesamiento de la información estaba relacionado de manera casi exclusiva con problemas aritméticos.

máquina de Turing

Uso actual del término
Sin embargo, en los últimos 20 años aproximadamente muchos aparatos domésticos, sobre todo las consolas para videojuegos, a las que hay que añadir los teléfonos móviles, los vídeos, los asistentes personales digitales (PDA) y un sinfín de aparatos caseros, industriales, para coches y electrónicos, tienen circuitos homologables a la máquina de Turing (con la limitación de que la programación de estos aparatos está instalada en un chip de memoria ROM que hay que remplazar cada vez que queremos cambiar la programación).

Esta especie de computadoras que se encuentran dentro de otras computadoras de uso general son conocidos como microcontroladores o computadores integrados. Por lo tanto, muchas personas han restringido la definición de computadora a aquellas máquinas cuyo propósito principal sea el procesamiento de información y que puedan adaptarse a una gran variedad de tareas, sin ninguna modificación física, excluyendo a aquellos dispositivos que forman parte de un sistema más grande como los teléfonos, microondas o aviones.

Tipos de computadoras
Tradicionalmente existen tres tipos de computadoras que cumplen con estos requisitos: las computadoras centrales, las minicomputadoras y las computadoras personales. Las minicomputadoras, como tales, ya no existen, habiendo sido reemplazadas por computadoras personales con programas especiales para servicio de correo; las mismas computadoras centrales tienen características propias de la computadora personal, como el estar basadas en microprocesadores.

Para finalizar, hay que decir que mucha gente que no está familiarizada con otras formas de computadoras, usa el término para referirse exclusivamente a los computadoras personales.

Cómo funcionan las computadoras
Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros computadores en los años 40, la mayoría todavía utilizan la arquitectura von Neumann, propuesta a principios de los años 1940 por John von Neumann.

La arquitectura von Neumann describe un computador con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU), la unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por un conjunto de cables denominados buses.

En este sistema, 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 la computadora. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con la computadora.
En general, la memoria puede ser rescrita varios millones de veces; se parece más a una libreta que a una lápida.

El tamaño de cada celda y el número de celdas varía mucho de computadora a computadora, 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.

Con los circuitos electrónicos se simula las operaciones lógicas y aritméticas, se pueden diseñar circuitos para que realicen cualquier forma de operación.

La unidad lógica y aritmética, o ALU, es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación. 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 la computadora 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 a la computadora de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria).

Los dispositivos E/S sirven a la computadora para, obtener información del mundo exterior y devolver los resultados de dicha información. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como los teclados, monitores y unidades de disco flexible o las cámaras web.

Las instrucciones que acabamos de discutir, no son las ricas instrucciones del ser humano. Una computadora sólo se diseña con un número limitado de instrucciones bien definidas. Los tipos de instrucciones típicas realizadas por la mayoría de las computadoras son como estos ejemplos: "...copia los contenidos de la posición de memoria 123, y coloca la copia en la posición 456, añade los contenidos de la posición 666 a la 042, y coloca el resultado en la posición 013, y, si los contenidos de la posición 999 son 0, tu próxima instrucción está en la posición 345...".

Las instrucciones dentro de la computadora se representan mediante números. Por ejemplo, el código para copiar puede ser 001. El conjunto de instrucciones que puede realizar una computadora se conoce como lenguaje de máquina o código máquina. En la práctica, no se escriben las instrucciones para las computadoras directamente en lenguaje de máquina, sino que se usa un lenguaje de programación de alto nivel que se traduce después al lenguaje de la máquina automáticamente, a través de programas especiales de traducción (intérpretes y compiladores). Algunos lenguajes de programación representan de manera muy directa el lenguaje de máquina, como los ensambladores (lenguajes de bajo nivel) y, por otra parte, los lenguajes como Prolog, se basan en principios abstractos muy alejados de los que hace la máquina en concreto (lenguajes de alto nivel).

Las computadoras actuales colocan la ALU y la unidad de control dentro de un único circuito integrado conocido como Unidad central de procesamiento o CPU. Normalmente, la memoria de la computadora se sitúa en unos pocos circuitos integrados pequeños cerca de la CPU. La gran mayoría de la masa de la computadora está formada por sistemas auxiliares (por ejemplo, para traer electricidad) o dispositivos E/S.

Algunas computadoras más grandes se diferencian del modelo anterior, en un aspecto importante, porque tienen varias CPU y unidades de control que trabajan al mismo tiempo. Además, algunas computadoras, usadas principalmente para la investigación, son muy diferentes del modelo anterior, pero no tienen muchas aplicaciones comerciales.

Por lo tanto, el funcionamiento de una computadora es en principio bastante sencillo. La computadora trae las instrucciones y los datos de la memoria. Se ejecutan las instrucciones, se almacenan los datos y se va a por la siguiente instrucción. Este procedimiento se repite continuamente, hasta que se apaga la computadora. Los Programas de computadora (software) son simplemente largas listas de instrucciones que debe ejecutar la computadora, a veces con tablas de datos. Muchos programas de computadora contienen millones de instrucciones, y muchas de esas instrucciones se ejecutan rápidamente. Una computadora personal moderna (en el año 2003) puede ejecutar de 2000 a 3000 millones de instrucciones por segundo. Las capacidades extraordinarias que tienen las computadoras no se deben a su habilidad para ejecutar instrucciones complejas. Las computadoras ejecutan millones de instrucciones simples diseñadas por personas inteligentes llamados programadores. Los buenos programadores desarrollan grupos de instrucciones para hacer tareas comunes (por ejemplo, dibujar un punto en la pantalla) y luego ponen dichos grupos de instrucciones a disposición de otros programadores.

En la actualidad, podemos tener la impresión de que las computadoras están ejecutando varios programas al mismo tiempo. Esto se conoce como poliactividad o multitarea, siendo más usado el segundo término. En realidad, la CPU ejecuta instrucciones de un programa y después tras un breve periodo de tiempo, cambian a un segundo programa y ejecuta algunas de sus instrucciones. Esto crea la ilusión de que se están ejecutando varios programas simultáneamente, repartiendo el tiempo de la CPU entre los programas. Esto es similar a la película que está formada por una sucesión rápida de fotogramas. El sistema operativo es el programa que controla el reparto del tiempo generalmente.

El sistema operativo es una especie de caja de herramientas lleno de rutinas. Cada vez que alguna rutina de computadora se usa en muchos tipos diferentes de programas durante muchos años, los programadores llevarán dicha rutina al sistema operativo, al final.

El sistema operativo sirve para decidir, por ejemplo, qué programas se ejecutan, y cuándo, y qué fuentes (memoria o dispositivos E/S) se utilizan. El sistema operativo tiene otras funciones que ofrecer a otros programas, como los códigos que sirven a los programadores, escribir programas para una máquina sin necesidad de conocer los detalles internos de todos los dispositivos electrónicos conectados.

En la actualidad, pero aunque no con mucha cotidianeidad, se está empezando a incluir dentro del sistema operativo algunos programas muy usados debido a que es una manera económica de distribuirlos. No es extraño que un sistema operativo incluya navegadores de internet, procesadores de texto, programas de correo electrónico, interfaces de red, reproductores de películas y otros programas que antes se tenían que conseguir aparte.

Usos de las computadoras
Las primeras computadoras digitales, de gran tamaño y coste, se utilizaban principalmente para hacer cálculos científicos. ENIAC, una de las primeras computadoras, calculaba densidades de neutrón transversales para ver si explotaría la bomba de hidrógeno. El CSIR Mk I, el primer computador australiano, evaluó patrones de precipitaciones para un gran proyecto de generación hidroeléctrica. Los primeros visionarios vaticinaron que la programación permitiría jugar al ajedrez, ver películas y otros usos.

La gente que trabajaba para los gobiernos y las grandes empresas también usaron las computadoras para automatizar muchas de las tareas de recolección y procesamiento de datos, que antes eran hechas por humanos; por ejemplo, mantener y actualizar la contabilidad y los inventarios. En el mundo académico, los científicos de todos los campos empezaron a utilizar las computadoras para hacer sus propios análisis. El descenso continuo de los precios de las computadoras permitió su uso por empresas cada vez más pequeñas. Las empresas, las organizaciones y los gobiernos empiezan a emplear un gran número de pequeñas computadoras para realizar tareas que antes eran hechas por computadores centrales grandes y costosos. La reunión de varias pequeñas computadoras en un solo lugar se llamaba torre de servidores.

Con la invención del microprocesador en 1970, fue posible fabricar computadoras muy baratas. Las computadoras personales se hicieron famosas para llevar a cabo diferentes tareas como guardar libros, escribir e imprimir documentos. Calcular probabilidades y otras tareas matemáticas repetitivas con hojas de cálculo, comunicarse mediante correo electrónico e Internet. Sin embargo, la gran disponibilidad de computadoras y su fácil adaptación a las necesidades de cada persona, han hecho que se utilicen para varios propósitos.

Al mismo tiempo, las pequeñas computadoras, casi siempre con una programación fija, empezaron a hacerse camino entre las aplicaciones del hogar, los coches, los aviones y la maquinaria industrial. Estos procesadores integrados controlaban el comportamiento de los aparatos más fácilmente, permitiendo el desarrollo de funciones de control más complejas como los sistemas de freno antibloqueo en los coches. A principios del siglo 21, la mayoría de los aparatos eléctricos, casi todos los tipos de transporte eléctrico y la mayoría de las líneas de producción de las fábricas funcionan con una computadora. La mayoría de los ingenieros piensa que esta tendencia va a continuar.

Etimología de las palabras ordenador y computadora
La denominación recomendada de forma general en español es la de computadora, anglicismo procedente de computer (no hay que olvidar que el origen de las computadoras actuales está en los Estados Unidos). En España está generalizado el localismo ordenador, galicismo derivado de ordinateur.

En italiano, se emplea usa el término en inglés, il computer (el computador). En Suecia el nombre está relacionado con los datos dator. En China, a la computadora se le denomina 计算机 (cerebro eléctrico).

En un principio, la palabra inglesa se utilizaba para designar a una persona que realizaba cálculos aritméticos con o sin ayuda mecánica. Podemos considerar las computadoras programables modernas como la evolución de sistemas antiguos de cálculo o de ordenación, como la máquina diferencial de Babbage o la máquina tabuladora de Hollerith.

Historia del hardware de cómputo, o también informática.

Enlaces externos

- [http://www.ericdigests.org/2001-3/ninos.htm Computadoras y niños pequeños]

Véase también

- Arquitectura de computadoras

- Generaciones de computadoras

- Clases de computadoras

Categoría:Informática
Categoría:Hardware

ja:コンピュータ
ko:컴퓨터

ms:Komputer
nb:Datamaskin

simple:Computer

th:คอมพิวเตอร์

Sistema binario
:En astronomía, sistema binario se refiere a un sistema compuesto por dos cuerpos, frecuentemente estrellas. Ver Estrellas binarias

----

En matemáticas el sistema binario es un sistema de numeración en el que los números se representan utilizando las cifras cero y uno ('0' y '1').

Los ordenadores trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo que su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido '1', apagado '0').

Operaciones con binarios

Binarios a decimales

Dado un número N, binario, para expresarlo en el sistema decimal se debe escribir cada número que lo compone (bit, acrónimo de Binary Digit, "dígito binario"), multiplicado por la base del sistema (base = 2), elevado a la posición que ocupa.
Ejemplo:

1001₂ = 9₁₀<=>1 × 2³ + 0 × 2² + 0 × 2¹ + 1 × 2⁰

Un bit es la unidad mínima de información empleada en informática y ofimática. Representa un uno o un cero (abierto o cerrado, blanco o negro, cualquier sistema de codificación sirve).

A través de secuencias de bits se puede codificar cualquier valor discreto como, por ejemplo números, palabras e imágenes.

Cuatro bits forman un dígito hexadecimal.

Ocho bits conforman un octeto.

En inglés es común llamar byte al octeto, si bien originalmente "byte" se refería a cualquier secuencia de una cantidad fija de bits. El nombre, introducido en 1956 en la compañía IBM, es una desfiguración de la palabra bite (en inglés, literalmente, "mordisco"). Jocosamente, el byte de cuatro dígitos es llamado nibble ("bocadito" en inglés).

Conversión entre varios tipos de codificaciones

Decimales a binarios

Se divide el número decimal entre 2, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 2 y así sucesivamente. Una vez llegados al 1 indivisible se cuentan el último cociente, es decir el uno final (todo número binario excepto el 0 empieza por uno), seguido de los residuos de las divisiones subsiguientes. Del más reciente hasta el primero que resultó. Este número será el binario buscado. A continuación se puede ver un ejemplo con el número decimal 100 pasado a binario.

100 |_2
0 50 |_2
0 25 |_2 --> 100 => 1100100
1 12 |_2
0 6 |_2
0 3 |_2
1 1

------------------------------

Otra forma de conversión consiste en un método parecido a la factorización en números primos. Es relativamente fácil dividir cualquier número entre 2. Este método consiste también en divisiones sucesivas. Dependiendo de si el número es par o impar, se coloca un cero o un uno en la columna de la derecha. Si es impar, se resta 1 y se sigue dividiendo por 2, hasta llegar a 1. Después, sólo resta tomar el último resultado de la columna izquierda (que siempre será 1) y todos los de la columna de la derecha y ordenar los dígitos de abajo a arriba.

Ejemplo:

100|0
50|0
25|1 --> al ser impar restaremos 1, 25-1=24 y seguimos dividiendo por 2.
12|0
6|0
3|1
1| ------->100 => 1100100

Operaciones con números binarios

Suma de números binarios

Recordamos las siguientes sumas básicas:

#0+0=0
#0+1=1
#1+1=10

Así, si queremos sumar 100110101 más 11010101, tenemos:

100110101
11010101
-----------
1000001010
Operamos como en decimal: comenzamos a sumar desde la derecha, en nuestro ejemplo, 1 + 1 = 10, entonces escribimos 0 y "llevamos" 1 (Esto es lo que se llama el arrastre, carry en inglés). Se suma este 1 a la siguiente columna: 1 + 0 + 0 = 1, y seguimos hasta terminar todas la columnas (exactamente como en decimal).

Resta de números binarios

El algoritmo de la resta, en binario, es el mismo que en el sistema decimal. Pero conviene repasar la operación de restar en decimal para comprender la operación binaria, que es más sencilla. Los términos que intervienen en la resta se llaman minuendo, sustraendo y diferencia.

Las restas básicas 0-0, 1-0 y 1-1 son evidentes:

- 0 – 0 = 0

- 1 – 0 = 1

- 1 – 1 = 0

La resta 0 - 1 se resuelve, igual que en el sistema decimal, tomando una unidad prestada de la posición siguiente: 10 - 1 = 1 y me llevo 1, lo que equivale a decir en decimal, 2 – 1 = 1 . Esa unidad prestada debe devolverse, sumándola, a la posición siguiente. Veamos algunos ejemplos:

Restamos 17 - 10 = 7 Restamos 217 - 171 = 46

10001 11011001
-01010 -10101011
------ ---------
00111 00101110

A pesar de lo sencillo que es el procedimiento, es fácil confundirse. Tenemos interiorizado el sistema decimal y hemos aprendido a restar mecánicamente, sin detenernos a pensar en el significado del arrastre. Para simplificar las restas y reducir la posibilidad de cometer errores hay varias soluciones:

- Dividir los números largos en grupos. En el siguiente ejemplo, vemos cómo se divide una resta larga en tres restas cortas:
:Restamos
100110011101 1001 1001 1101
-010101110010 -0101 -0111 -0010
------------- = ----- ----- -----
010000101011 0100 0010 1011

- Utilizando el Complemento a dos. La resta de dos números binarios puede obtenerse sumando al minuendo el complemento a dos del sustraendo. Veamos algunos ejemplos:

:Hagamos la siguiente resta, 91 – 46 = 45, en binario:
1011011 1011011
-0101110 C₂⁴⁶ = 1010010 +1010010
-------- --------
0101101 10101101
En el resultado nos sobra un bit, que se desborda por la izquierda. Pero, como el número resultante no puede ser más largo que el minuendo, el bit sobrante se desprecia.

:Un último ejemplo. Vamos a restar 219 – 23 = 196, directamente y utilizando el complemento a dos:
11011011 11011011
-00010111 C₂²³ = 11101001 +11101001
--------- --------
11000100 111000100
Y, despreciando el bit que se desborda por la izquierda, llegamos al resultado correcto:
11000100 en binario, 196 en decimal

Producto de números binarios

El producto de números binarios es especialmente sencillo, ya que el 0 multiplicado por cualquier numero da 0, y el 1 es el elemento neutro del producto.

Por ejemplo, multipliquemos 10110 por 1001:

10110
1001
---------
10110
00000
00000
10110
---------
11000110

División de Números Binarios

La división en binario es similar a la decimal, la única diferencia es que a la hora de hacer las restas, dentro de la división, estas deben ser realizadas en binario

Por ejemplo, vamos a dividir 100010010 (274) entre 1101 (13):

100010010 |1101
------
-0000 010101
-------
10001
- 1101
-------
001000
- 0000
-------
10000
- 1101
-------
000111
- 0000
-------
01110
- 1101
-------
00001
------------

Véase también

- Sistema decimal

- Sistema hexadecimal

- Sistema octal

- Código binario

- Célula binaria

- Prefijos binarios

Tipos de datos: Qubit | Byte | Kilobyte | Megabyte | Gigabyte | Terabyte | Petabyte | Exabyte | Zettabyte | Yottabyte

Enlaces externos

- [http://www.yonoentiendo.com/content/view/33/44/ Estudio Digital: programa que ayuda ha realizar conversiones de bases y otras operaciones binarias]

Categoría:Sistemas de numeración
Categoría:Aritmética computacional

ja:二進記数法
ko:이진법

th:เลขฐานสอง

Categoría:Teoría de la información;

Categoría:Matemáticas
Categoría:Informática
Categoría:Teoría de la comunicación Jewish legion
This article is about the Jewish Legion, also known as the Zion Mule Corps of the British Army that fought in World War I against the Ottoman Empire. For other Jewish legions, see Jewish legion (disambiguation).
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When Britain waged war against the Ottoman Turks, during World War I, Zionists around the world saw it as an opportunity to promote the idea of a Jewish National Homeland.

Jewish National Homeland
Jewish National Homeland
During December 1914, Zeev Jabotinsky and Joseph Trumpeldor raised the idea of the formation of a Jewish unit that would participate in the liberation of Palestine, and by the end of March 1915, 500 Jewish volunteers from among the Jews in Egypt (deported by the Turks) had started training.

Before the war ended, five battalions of Jewish volunteers were established for the British Army, the 38th through 42nd (Service) Battalions of the Royal Fusiliers. Together they were known as the Jewish Legion.

The British opposed the participation of Jewish volunteers on the Palestinian front and they were put to serve as a detachment for mule transport on another sector of the Turkish front. Trumpeldor formed the 650-strong Zion Mule Corps, of whom 562 were sent to the Gallipoli front where Trumpeldor led his troops with great distinction. Jabotinsky served as an officer, and advocated the idea of a Jewish Legion for the Palestinian front. Finally, in August 1917, the formation of a Jewish regiment was officially announced.

The unit was designated as the 38th Battalion of the Royal Fusiliers and included British volunteers, as well as members of the former Zion Mule Corps and a large number of Russian Jews. On April 1918, it was joined by the 39th Battalion, made up almost entirely of Jews who were resident in the United States and Canada.

In June 1918, the volunteers of the 38th Battalion fought for the liberation of Eretz Israel (Palestine) from Turkish rule some 20 miles north of Jerusalem.
Eretz Israel
In the fighting in the Jordan Valley, more than 20 Legionnaires were killed, wounded, or captured, the rest came down with malaria, and 30 of this group later died. The Legion then came under the command of Major General E.W.C. Chaytor.
Jordan Valley.]]
The Legion's mission was to cross the Jordan River. Jabotinsky led the effort. Later, he was decorated and General Chaytor told the Jewish troops: "By forcing the Jordan fords, you helped in no small measure to win the great victory gained at Damascus."

Jordan River
Thousands of Palestinian Jews applied to join the Legion and in 1918, more than 1,000 were enlisted. 92 Turkish Jews who had been captured in the fighting earlier were also permitted to enlist. This group was organized as the 40th Battalion.

Almost all the members of the Jewish regiments were discharged immediately after the end of World War I in November 1918. Some of them returned to their respective countries, others settled in Palestine to realize their Zionist aspirations. In late 1919, the Jewish Legion was reduced to one battalion titled First Judeans, and awarded a distinctive cap badge, a menorah with the Hebrew word Kadima ("forward").

Reference

- [http://www.regiments.org/milhist/mideast/il-regts/JewLeg.htm The Jewish Legion at regiments.org], contains another image of the badge cap

- [http://www.palestinefacts.org/pf_ww1_jewish_role.php Jewish Role in WWI at palestinefacts.org]

=Note= The father of Yitzhak Rabin was a member of the Jewish Legion (see Offical biograghy at Rabin website (reference only)

Category:Jewish army units
Category:Jews in Ottoman and British Palestine
Category:Israel Defense Forces
Category:World War I

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