Computadoras… Lo Básico: Hardware

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I. IntroducciónSuperarán las máquinas al ser humano? | Pensis

En la pasada lección definimos las acciones básicas de un computadora y como ayudan al ser humano a atender diversas necesidades relacionadas con el proceso de datos o información.

Anteriormente definimos computadora de la siguiente forma:

Equipo eléctrico (más bien electrónico) capaz de realizar cuatro operaciones o funciones: 1. Recibir datos; 2. Procesar esos datos y convertirlos en información (i.e. datos procesados); 3. Almacenar los datos o información; y 4. presentar el resultado del proceso“.

Para realizar estas funciones, la computadora necesita unos dispositivos diseñados a tales efectos. Conocer cómo funcionan no es indispensable para utilizar una computadora… pero te ayudará a entender mejor su funcionamiento.

Al final del estudio de esta lección podrás definir las funciones básicas de una computadora, describir los componentes físicos principales (hardware) e identificar los distintos tipos de programas (software) y sus funciones.

 

II. Un ejemplo para describir una computadora

En qué se diferencian (y asemejan) nuestros cerebros de un ordenador cualquiera?

Entender el funcionamiento de una computadora no es difícil. Este invento, que fue desarrollado por el ser humano funciona de una forma muy similar a como funcionamos los seres humanos. Especialmente nuestro sistema neurológico. Esto es de esperarse, ya que nuestra naturaleza. Veamos el detalle.

1. Por un momento piensa cómo llega la información a tu cerebro.
2. ¿Qué ocurre cuándo hay ruido? Un mal olor? Un color feo? Un sabroso pedazo de pizza?
3. Si lo que has presenciado es muy bueno… ¿qué ocurre?

Estoy claro de que gracias a tus clases, estudios experiencia propia puedes describir muy bien el proceso planteado. Miremos la próxima imagen:

A través de nuestros sentidos percibimos datos e información. Puede ser por los ojos, los oídos, el barco, gusto u olfato. Esos son nuestros dispositivos para que el cerebro reciba datos que procesará inmediatamente. Lo que nuestro sentidos registran se acomoda en una memoria de corto plazo, que mantendrá esos datos mientras los mismos son atendidos por el cerebro. Es decir, es una memoria de trabajo.

Si la información es significativa o importante, el cerebro la procesa correctamente (procesos ejecutivos de control)  y el resultado de ese proceso cognitivo se guardará en la memoria a largo plaza. Desde ahí podemos recuperar la información (recordar) cada vez que la necesitemos.

Este es un proceso muy similar a lo que ocurre en una computadora.

1. El ser humano introduce los datos o la información a través de unos dispositivos de entrada (input). El teclado, ratón, pantalla táctil, lápiz digital (entre otros), al igual que nuestros sentidos, están conectados al “cerebro” de la computadora (Unidad Central de Procesamiento – CPU). Para poder trabajar los datos, la CPU utiliza una memoria especial, conocida como RAM, la cual es temporera y su contenido desaparece si la computadora se apaga. La CPU realiza el procesamiento de los datos o la información siguiendo unas instrucciones dadas. Cuando los datos se procesan o simplemente deseas guardarlos la CPU Otilia una “memoria permanente” para preservar los datos, información etc. Esta “memoria permanente” es lo que conocemos como disco duro (hard drive), memory sticks, diskettes, usb drive y otros más que pueden estar hasta en la nube. La ventaja de estos equipos es que yo puedo sacar copias de los discos y guardarlos en distintos lugares para proteger la información. Algo muy similar a lo que tú haces cuando utilizas una libreta para hacer anotaciones.

2. Cuando queremos ver los datos, o el resultado del procesamiento (la carta, la lista, el dibujo, la foto, etc) necesitamos unos equipos que nos permitan “sacar” (output). Estos son la impresoras, las pantallas, las bocinas, etc.

3. Es decir, el ser humano logró replicar en la computadora los procesos que realizamos para procesar información. ¿Muy práctico? Verdad…. O tal vez no 🙂 🙁 Solo el tiempo lo dirá.

 

III. Una vídeo-referencia para los que son más visuales

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YouTube player

IV. Algo llamado “Hardware”

Después de definir las funciones que realiza una computadora, nos hace sentido los diferentes tipos de equipos (“Hardware“) que se conectan a ella. Obviamente, para 4 funciones básicas necesitaremos 4 tipos básicos de equipos

Función: Recibir datos o Información

Input, Output, and Communications Devices - YouTubeEn la “computadora” de nuestro cuerpo, el cerebro consta de unas “unidades” que perciben la información del ambiente.  Exactamente, nuestro sentidos se encargan de realizar esa función.

Los ojos, la nariz, los oídos, la piel y el gusto reciben la información que nos rodea. Ellos funcionan 24/7 (24 horas al día, 7 días a la semana). Reciben todo tipo de información… Y mediante el proceso que llamamos percepción, tratamos de adjudicarle importancia y decidir si lo que recibimos se procesa o no.

De igual forma, el ser humano desarrolló unos equipos que se conectan a la computadora para que podamos entrar en ella datos o información. El teclado, el ratón, un micrófono, un lápiz digital, un “scanner” y una pantalla sensitiva reciben una señal humana y la convierten en un arreglo de 0 y 1 que la computadora puede manejar.

A estos equipos se les conoce como Input devices” o periferales de insumo o entrada.  Periferal se refiere a que están en la periferia de la computadora, es decir cerca a ella.

 

Función: Procesar datos y/o información

Este tipo de equipo es el que no necesariamente podemos ver. Su componente principal es extremadamente complejo y consta de un trabajo de ingeniería muy sofisticado que es el resultado de décadas de estudio e investigaciones. Aunque bien podríamos decir que todos los equipos que se conectan son procesadores, hay uno principal que se conoce como la Unidad Central de Procesamiento (CPU por sus siglas en inglés). Es el equivalente a nuestro cerebro. Todo está conectado a la CPU, todo pasa por ella… ella controla y administra todo el funcionamiento de la computadora y los equipos a ella conectados.

Para realizar sus funciones la CPU necesita de memoria de trabajo (RAM), co-procesadores y otros equipos sofisticados; y el más importante: el microprocesador. En el mundo hay compañías que se dedican a producir estos equipos: Intel, AMD, Motorola, Apple, entre otras.

En la imagen a la izquierda puedes ver la placa madre (“Motherboard”) donde se conectan todos los componentes que trabajan con la CPU. Pueden apreciar el lugar donde se colocan la memoria y el lugar donde se conecta el microprocesador (“profesor socket””).

Qué son los Apple Silicon? Características de los procesadores de AppleEn la imagen de la derecha apreciamos un procesador marca Apple. Hoy en día es el cerebro de las Apple Macintosh y las iPads.

Samsung's 4Gb chip promises 32GB DDR3 memory modules for PCs and laptops | EngadgetPor último en esta imagen (a la izquierda)  pueden apreciar un “chip” de memoria. La gran mayoría de los equipos tienen la capacidad de que su memoria se puede aumentar añadiendo chips similares a los de la ilustración.c

 

Función: Almacenar datos o Información

El ser humano enfrentó un gran reto para desarrollar el concepto de almacenamiento de información en una computadora. Para entender este concepto es importante entender el término almacenamiento.

¿Qué es un almacén? Un almacén es un lugar que sirve para guardar cosas, que eventualmente necesitaremos usar en un futuro. Un buen almacén debe ser un lugar organizado, amplio, pero … ordenado.

Si el almacén es amplio, pero las cosas se almacenan sin orden… Encontrar las cosas cuando las necesites será un “dolor de cabeza”. Y QUE CONSTE... No estoy hablando de tu gabetero ni de tu closet… (si te estás riendo… quien solo se ríe de sus maldades se acuerda. 😉

Regresemos al tema… y olvidemos tu cuarto.

En nuestro cerebro, llamamos memoria: 1. al “espacio” que por la percepción recibe los datos del exterior; 2. al espacio donde se coloca ese dato mientras lo estudiamos o analizamos; y, 3. al lugar que llamamos recuerdo, desde donde la recuperaremos cuando la necesitemos..

En la computadora, las primeras dos se les conoce como memoria primaria, se consideran parte del procesamiento y se asocia con el término RAM. Es una memoria temporera. Por ende, tratamos ese tema en la función anterior.7 Storage Devices of Computer » Computer storage devices

Cuando deseamos almacenar los datos o la información, utilizamos unos dispositivos preparados para esa función. Algunos autores le llaman “memoria secundaria“. Yo prefiero llamarla unidades de almacenamiento.(“storage devices”). Algunas de estas unidades, como los discos duros (“hard disk”) pueden conectarse internamente en la computadora… o estar en la periferia de ésta.

Función: Presentar datos o información

Los seres humanos actuamos de acuerdo a nuestros principios a lo que aprendemos. Con nuestras acciones podemos demostrar cómo pensamos y que hemos alcanzado con… la información procesada en nuestro cerebro.

Pues la computadora, como una herramienta para ayudar al ser humano, debe presentarle a este lo que ha producido con los datos recibidos y procesados.7 Examples of Output Devices

Por eso, necesitamos tener algún equipo que nos permita ver resultados. En ese sentido, el monitor, la impresora, una bocina, etc… nos permite recibir (o “sacar”) de la computadora un resultado.

A estos equipos se les conoce como Output devices” o periferales de salida o presentación.  Periferal se refiere a que están en la periferia de la computadora, es decir cerca a ella.

*Nota lingüista: Algunos autores utilizan el término “exsumo” como traducción al término output. Pero… no lo recomiendo. (Exhumar es desenterrar un cadáver… y no le veo mucho sentido… 🙂 ).

V. Un ejercicio de aplicación interesante

Te atreverías a realizar una comparación entre el procesamiento de información de una computadora y la Teoría de Procesamiento de Información Humana. El ejercicio es fascinante… y te puede ayudar a entender mejor tu propio procesamiento de información y el de tus futuros estudiantes.

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