SISTEMA COMPUTACIONAL
Un universo en constante evolución
HECTORVELIZ
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by Hector Veliz
El contenido del libro abarca una serie de temas orientados a la informática como los elementos básicos de las computadoras, los sistemas operativos, las tendencias emergentes en tecnología y más. El objetivo del libro es brindar a los lectores una base sólida en los principios de la informática y prepararlos para explorar las posibilidades que ofrece esta disciplina.
ISBN 323-1-2345678-9-0 (EPUB)
Palabras claves: Sistemas computacionales, Informática, Datos, Bit, Byte, RAM, ROM, CPU, Fuente de poder, Windows, Linux, Android, macOS, Ciberseguridad, Blockchain
Universidad Bicentenaria
Ingeniería en Sistemas
Av. Bicentenaria, sector La Providencia uba.edu.ve
PROLÓGO
Inmersión en los Sistemas Computacionales
En la era digital actual, los sistemas computacionales se han convertido en pilares fundamentales de nuestra sociedad, impulsando el avance tecnológico y transformando la forma en que vivimos, trabajamos y nos comunicamos. Este e-book te invita a un pequeño recorrido a través de los cimientos de esta disciplina, explorando los conceptos esenciales que dan vida a las computadoras y moldean el panorama de la informática.
A lo largo de estas páginas, descubriremos los elementos fundamentales de la informática, desde la naturaleza de los datos hasta la unidad básica de información: el bit y el byte. Profundizaremos en los componentes clave de un sistema computacional, desde la memoria RAM y ROM hasta la unidad central de procesamiento (CPU), la placa base y la fuente de poder, comprendiendo cómo interactúan para darle vida.
Exploraremos el mundo de los sistemas operativos, el software maestro que direcciona los recursos del sistema y brinda la plataforma para la ejecución de programas y aplicaciones. Analizaremos los principales sistemas operativos como Windows, Linux, Android y macOS, indagando características y aplicaciones únicas.
Finalmente, nos asomamos al futuro de los sistemas de información, viendo tendencias y tecnologías emergentes que marcarán el rumbo de este campo. Abordaremos temas como la ciberseguridad, el blockchain y la computación en la nube, comprendiendo su impacto en la sociedad.
Este libro te brindará una base en los principios fundamentales de los sistemas computacionales, preparándote para explorar las posibilidades que esta disciplina ofrece. A medida que te adentres en sus páginas, descubrirás el poder transformador de la tecnología y estarás listo para ir por más.
Desempeño de los Sistemas Computacionales
Elementos de los sistemas de computación
Informática Dato Información
de un sistema computacional
Fuente de poder
Tarjeta madre
Sistemas operativos
Sistema operativo de escritorio
Sistema operativo móvil
Sistema operativo de servidor
Sistema operativo embebido
El futuro de los sistemas de información La nube
Bit Byte Componentes
CPU Memorias
Ciberseguridad Blockchain Inteligencia Artificial Conclusión Referencias ÍNDICE 5 Pág. 6 6 6 7 7 8 9 9 10 10 11 11 12 12 12 12 13 15 16 13 13 14 14
Desempeño de los Sistemas
Computacionales
El desempeño de un sistema computacional se refiere a la capacidad del sistema para cumplir con sus objetivos de manera eficiente y eficaz. En otras palabras, es una medida de qué tan bien funciona el sistema en términos de velocidad, precisión, confiabilidad, seguridad y usabilidad.
Factores que afectan el desempeño:
El desempeño de un sistema computacional se ve afectado por una variedad de factores, incluyendo:
Hardware: La velocidad del procesador, la cantidad de memoria RAM, la capacidad de almacenamiento y la velocidad de las redes son algunos de los factores de hardware que pueden afectar el desempeño.
Software: El tipo de software que se ejecuta en el sistema, la eficiencia del código y la configuración del sistema operativo también pueden afectar el desempeño.
Carga de trabajo: La cantidad de usuarios que utilizan el sistema al mismo tiempo y el tipo de tareas que se están realizando también pueden afectar el desempeño.
Recursos disponibles: La cantidad de recursos disponibles, como CPU, memoria RAM y ancho de banda de red, también puede afectar el desempeño.
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Elementos de los sistemas de computacion
Informática
La informática, también conocida como computación, es un campo científico que se ocupa del estudio, diseño y desarrollo de métodos, técnicas y procesos para almacenar, procesar y transmitir información y datos en formato digital.
Abarca tanto disciplinas teóricas como la teoría de algoritmos, la teoría de la computación y la teoría de la información, como disciplinas prácticas que incluyen el diseño e implementación de hardware y software.
Dato
Los datos son la información (valores o referentes) que recibe la computadora a través de distintos medios y que se manipula mediante el procesamiento de algoritmos de programación.
Su contenido puede ser prácticamente cualquier cosa: estadísticas, números, descriptores, etc. Por separado, estos datos no tienen relevancia para los usuarios del sistema, pero en conjunto pueden ser interpretados para obtener una información completa y específica.
En los lenguajes de programación, los datos son la expresión de las características puntuales de las entidades sobre las cuales operan dichos algoritmos. Son el input inicial a partir del cual se procesa y compone la información.
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Información
En este contexto, la información se refiere al conjunto de datos procesados y organizados que tienen significado y valor tanto para los usuarios como para los sistemas. La información puede presentarse en diversas formas, como texto, imágenes, videos o sonidos.
Es el resultado de procesar datos de manera que adquieren relevancia y sentido, permitiendo la toma de decisiones, la comunicación y el avance en diversas áreas.
Bit
Un bit es la unidad más pequeña de información utilizada en informática. En el sistema de numeración binario, un bit representa un valor específico: 1 o 0.
Estos dos valores básicos permiten representar una cantidad infinita de condiciones binarias, como encendido y apagado, verdadero y falso, presente y ausente, entre otros. Combinando distintos bits, se pueden obtener muchas más combinaciones.
Por ejemplo:
Modelo de 2 bits (4 combinaciones):
00: Ambos apagados.
01: Primero apagado, segundo encendido.
10: Primero encendido, segundo apagado.
11: Ambos encendidos.
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Si tenemos 8 bits(Un Byte) (un octeto, equivalente a un byte en algunos sistemas), se obtienen 256 valores diferentes. El sistema binario opera prestando atención al valor del bit (1 o 0) y a su posición en la cadena representada. Por ejemplo:
Para representar el número 20 en binario:
Valor binario neto: 10100
Valor numérico por posición: 16 + 0 + 4 + 0 + 0 = 20
Byte
Los microprocesadores de los computadores también operan con bits. Pueden tener arquitecturas de 4, 8, 16, 32 o 64 bits. Los bits también miden la capacidad de almacenamiento de una memoria digital.
Equivale a un conjunto ordenado de 8 bits. Representa la cantidad mínima de datos que un sistema puede procesar a la vez. Un byte puede representar una letra, y un párrafo completo supera los 100 bytes. A partir de ahí, se establece una escala de medidas digitales:
1 kilobyte (1 kB) = 1024 bytes,
1 megabyte (1 MB) = 1024 kilobytes,
1 gigabyte (1 GB) = 1024 megabytes, y así sucesivamente.
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Componentes de un sistema computacional
Una CPU, o unidad central de procesamiento, es un componente fundamental en cualquier dispositivo informático. Procesa datos y realiza cálculos matemáticos e informáticos. Junto con la memoria y los dispositivos de entrada/salida
Funciones principales:
La CPU recibe e interpreta datos y ejecuta las instrucciones de los programas mediante operaciones aritméticas y matemáticas. Además, supervisa el funcionamiento de todos los componentes para que las acciones se realicen correctamente y a tiempo.
Características:
Cuanto mayor la calidad, mayor el consumo energético.
Determina la velocidad de ejecución de acciones.
Más núcleos permiten realizar acciones simultáneamente.
Optimiza los tiempos de espera entre acciones.
Almacena datos para un acceso rápido.
Establece la comunicación con el resto del sistema.
Partes internas:
Núcleo: Interpreta y ejecuta acciones.
Unidad de control: Extrae, descifra y ejecuta instrucciones.
Unidad aritmética lógica: Realiza operaciones lógicas y matemáticas.
Unidad de coma flotante: Calcula operaciones con coma flotante
MEMORIA PRINCIPAL
UCP UC UAL
CPU 9
Memorias
Las memorias son son componentes que almacenan datos de forma temporal o permanente. Estas memorias se clasifican en dos tipos principales:
Memoria principal (RAM): Almacena datos e instrucciones que el procesador está utilizando en ese momento. Es una memoria volátil, lo que significa que los datos se borran cuando se apaga la computadora.
Fuente de poder
Su función principal de una fuente de poder es suministrar energía eléctrica a todos los componentes. Transforma la energía de la red (110V o 220V) a corriente de 9V a 12V. Además, regula y filtra la electricidad para evitar daños.
Memoria secundaria: Almacena datos de forma permanente, incluso cuando la computadora está apagada. Ejemplos de memoria secundaria incluyen discos duros, unidades de estado sólido (SSD) y unidades ópticas.
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Tarjeta madre
La placa base, también conocida como placa principal, es el circuito impreso principal de una computadora que aloja y conecta todos los componentes esenciales del sistema.
Funciona como la base sobre la que se construye la computadora, proporcionando las conexiones físicas y eléctricas necesarias para que todos los componentes interactúen entre sí.
Sistemas operativos
Un sistema operativo (SO) es un software que actúa como intermediario entre el hardware de una computadora y los programas de software que se ejecutan en ella. Coordina y dirige todos los servicios y aplicaciones que utiliza el usuario. Es el más importante y fundamental, ya que regula los aspectos más básicos del sistema.
Ejecutan de manera privilegiada respecto al resto del software, evitando que programas no autorizados realicen cambios importantes que puedan afectar su funcionamiento.
Tipos
Existen diferentes tipos de sistemas operativos y diferentes formas de clasificarlos, ya sea que se trate de código libre o de propietario, de su tarea (multi o mono), del usuario que lo maneja (multi o mono), de la cantidad de bits (64 o 32), cada uno con sus propias características y aplicaciones. En este caso, la clasificación a desarrollar es de acuerdo a su utilidad o propósito.
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Sistemas operativos de escritorio: Diseñados para computadoras personales, como Windows, macOS y Linux.
Sistemas operativos móviles: Diseñados para dispositivos móviles como smartphones y tablets, como Android e iOS.
Sistemas operativos de servidor: Diseñados para servidores, que son computadoras que proporcionan servicios a otras computadoras en una red, como Windows Server y Linux Server.
Sistemas operativos embebidos: Diseñados para dispositivos integrados, que son dispositivos que realizan una función específica y no tienen un uso general, como los sistemas operativos que se encuentran en televisores, autos y electrodomésticos.
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El futuro de los sistemas de información
La nube
La adopción de la nube ha sido una de las transformaciones más significativas en el mundo de la tecnología. Las organizaciones migran sus aplicaciones y datos a plataformas en la nube para aprovechar la escalabilidad, la flexibilidad y la accesibilidad. La nube permite a las empresas reducir costos al eliminar la necesidad de infraestructura física local.
Ciberseguridad
Además, la capacidad de escalar recursos según la demanda es esencial para las empresas en crecimiento. En el futuro, veremos una mayor integración de servicios en la nube, así como una mayor seguridad y privacidad en estas plataformas.
A medida que los sistemas de información se vuelven cada vez más relevante para las empresas y la vida de las personas, esto se vuelve un tema de inquietud con respecto a la seguridad de dichos sistemas, de esa preocupación nace la ciberseguridad para hacerse cargo.
Las empresas deberán invertir en soluciones de seguridad robustas para proteger sus datos y sistemas de ataques cibernéticos cada vez más sofisticados. La protección de la privacidad serán aspectos vitales en el desarrollo de nuevos sistemas informáticos, garantizando la confianza y la tranquilidad de los usuarios.
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Blokchain
Dejando de lado la reputación adquirida por las criptomonedas, la tecnología Blockchain es un gran potencial a futuro en lo que respecta a temas de ciberseguridad, se utiliza para garantizar la integridad de los datos.
Los registros inmutables y descentralizados que nos proporciona el blokchain pueden aplicarse en áreas como la cadena de suministro, la gestión de registros médicos y la autenticación de identidad.
Inteligencia artificial
Más allá de los famosos chatbots, la IA nos brinda un amplio abanico de posibilidades, desde los generadores de imágenes, código para programadores, hasta cosas tan específicas como los análisis predictivos que ayudan a tomar decisiones empresariales.
La IA mejora la eficiencia y la precisión de los resultados. La IA también plantea desafíos éticos y de privacidad que deben abordarse en un futuro cercano.
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CONCLUSIÓN
Un universo en constante evolución
Como se ha mencionado anteriormente, los sistemas computacionales y la informática en general conforman un campo vasto y diverso, compuesto por una multitud de subtemas interconectados. A lo largo de este libro, hemos realizado un recorrido por algunos de sus pilares fundamentales, ofreciendo una visión general del apasionante mundo de la informática en el ámbito de los sistemas computacionales.
Abordamos el desempeño de los sistemas computacionales, explorando los principios que determinan la eficiencia y velocidad con la que estos operan. Analizamos los elementos de los sistemas informáticos, comprendiendo las piezas esenciales que dan vida a estas complejas estructuras. Nos adentramos en los componentes de un sistema computacional, desentrañando las partes físicas y lógicas que trabajan en conjunto para lograr un funcionamiento armonioso.
Dedicamos un espacio significativo a los sistemas operativos, el software maestro que orquesta los recursos del sistema y brinda una plataforma para la ejecución de programas y aplicaciones. Finalmente, exploramos el futuro de los sistemas de información, vislumbrando las tendencias y tecnologías emergentes que marcarán el rumbo de este campo en constante evolución.
Sin embargo, este viaje solo representa un punto de partida en la exploración del universo de los sistemas computacionales. La informática es un área dinámica que se renueva constantemente, presentando nuevos desafíos y oportunidades con cada avance tecnológico. A los lectores interesados en profundizar en este campo, se les recomienda continuar su formación académica y mantenerse actualizados sobre las últimas tendencias en el ámbito de los sistemas computacionales.
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Referencias
¿Qué es la ciberseguridad?. kaspersky.com. Consultado el 26 de mayo de 2024.
https://latam.kaspersky.com/resource-center/definitions/what-iscyber-security
Introducción a los sistemas operativos (Sistemas operativos monopuesto) | Operating systems, scripting, PowerShell and security | jesusninoc.com. Operating systems, scripting, PowerShell and security. 12 de enero de 2020. Consultado el 26 de mayo de 2024. https://www.jesusninoc.com/01/12/introduccion-a-los-sistemasoperativos/
¿Qué es la unidad central de procesamiento (CPU)?. IONOS Digital Guide. Consultado el 24 de mayo de 2024. https://www.ionos.mx/digitalguide/servidores/know-how/cpu/
ADICRA: ¿De qué hablamos cuando hablamos de Informática?. Consultado el 24 de mayo de 2024 https://adicra.org.ar/informatica/
Margaret Rouse. What is byte? - Definition from WhatIs.com. Consultado el 25 de mayo del 2024 https://www.techtarget.com/searchstorage/definition/byte
Memoria RAM: ¿qué hay detrás?. IONOS Digitalguide. Consultado el 24 de mayo de 2024. https://www.ionos.mx/digitalguide/servidores/know-how/que-esla-memoria-ram/
¿Qué es el blockchain?. Consultado el 25 de mayo de 2024 https://www.ibm.com/es-es/topics/blockchain
