Fundamentos de Informatica

Que Es Un Algoritmo y un Diagrama de Flujo? Concepto y Ejemplos

Que Es Un Algoritmo y un Diagrama de Flujo? – Concepto y Ejemplos 

Podemos definir,  algoritmo como una secuencia ordenada de pasos  para resolver un determinado problema. Este concepto se usa mucho en informática, pues siempre debemos «enseñar» al microprocesador como debe ejecutar sus acciones para conseguir, por ejemplo, el cálculo de los materiales de una pared de una viviendas. Este concepto de «enseñar» se denomina PROGRAMAR y para ello se utilizan distintos lenguajes de programación, como Fortran, Dbase, Visual Basic, C++, etc.

programador de pc

En el paso del problema al programa una PC interviene en primer lugar el analista, que se encarga de definir el algoritmo de resolución, y el programador, que traduce dicho algoritmo al lenguaje adecuado a la aplicación de que se trate.

El ejemplo mas fácil para entender este concepto es cuando debemos realizar una comida y no sabemos como se hace. En tal situación para salvar este problema recurrimos a un libro de recetas en donde nos indica paso a paso las accines que debemos realizar para llegar a buen puerto.

Como se vé el término algoritmo no está unido, como podría pensarse, a procesos científicos más o menos complejos, sino que en muchas ocasiones utilizamos algoritmos específicos sin saber que lo estamos haciendo.

En el caso del cocinero antes indicado que sigue al pie de la letra una receta destinada a la elaboración de un plato.  Como comprobación, veamos una receta de cocina cualquiera que tendría que seguir un cocinero o cocinera que quisiese elaborar unas albóndigas de queso roquefort.

Para realizar este plato, habría que seguir los siguientes pasos.

• Primer paso: aplastar y mezclar con un tenedor mantequilla y queso roquefort a partes iguales hasta que los dos elementos se incorporen el uno al otro.

• Segundo paso: dejar reposar la mezcla en un sitio frío, hasta que se endurezca.

• Tercer paso: formar con la pasta endurecida pequeñas bolitas del tamaño de una nuez.

• Cuarto paso: pasar las bolitas construidas por un plato grande lleno de pan rallado.

• Quinto paso: colocar las albóndigas en forma de pirámide en un plato y mantenerlas en el refrigerador hasta el momento de servirlas.

A este lista de pasos, lo podríamos llamar algoritmo culinario, como se puede observar, esta receta de cocina no es más que una forma de algoritmo, ya que cumple todas las características que han de tener éstos: por un lado, se trata de una serie de instrucciones muy concretas que en ningún caso presentan ambigüedad, y por otro, aparecen expresadas de una forma secuencial con un número finito de pasos elementales.

Sigamos ahora con una caso mas técnico, supongamos que queremos resolver mediante un ordenador un problema simple, como, por ejemplo, conocer si el número 7.321 es un número primo (*).

(*): primo significa que solo es divisible por el 1 y por si mismo.

Este problema, tal y como lo hemos planteado, estaría claro para una persona, pero no para un ordenador, ya que, recordemos, no se trata de una máquina «inteligente», es decir, «no sabe qué hay que hacer» para averiguar si un número es primo o no.

La siguiente operación podría ser «decir» al ordenador qué es lo que debe hacer para resolver el problema propuesto. Es decir, dar a la máquina una orden como la siguiente: «divide el número 7.321 por todos los números enteros menores que 7.321 y averigua si alguna de estas divisiones es exacta».

Evidentemente la orden es ya mucho más clara; sin embargo, tampoco en este caso sería entendida por la máquina, ya que, como vimos, ésta es de tipo secuencial y por tanto necesita recibir órdenes dadas con un ritmo y un orden determinados.

Un conjunto de acciones de este tipo debería ser entonces de la siguiente forma:

a) Divide el número 7.321 por 2.

b) Si la división es exacta, para; si no, continúa.

c) Divide el número 7.321 por 3.

d) Si la división es exacta, para; si no, continúa, etc., etc.

Un procedimiento de resolución como el anterior, en el que las diferentes instrucciones están dadas paso a paso, recibe el nombre de algoritmo.

Un algoritmo es entonces algo así como una receta de cocina que está formada por una serie de instrucciones consecutivas que, en caso de seguirse, nos llevan al resultado final deseado.

La elaboración de un algoritmo para la resolución de un problema tan fácil como el propuesto en el ejemplo es una tarea relativamente sencilla; sin embargo, al aumentarla dificultad del problema, la complejidad del algoritmo necesario para su resolución aumenta también de forma espectacular, más cuando lo que sí es claro es que no existe ningún algoritmo que permita obtener algoritmos, y esta dificultad radica básicamente en que, como característica propia de todo algoritmo, éste debe estar formado por un número finito de pasos, cada uno de los cuales debe significar una acción perfectamente definida.

El algoritmo del problema es una de las partes más importantes para la resolución del mismo mediante un ordenador, ya que en él se encuentran las instrucciones que, al expresarse primeramente en lenguaje de programación y más tarde en lenguaje máquina, se transformarán en el programa según el cual el ordenador resolverá el problema propuesto.

Algoritmos para juegos: Uno de los muchos juegos que depende de la habilidad de los jugadores y no de la suerte es el denominado de «las quince cerillas». Para comenzar, coloque quince cerillas sobre una mesa. El jugador número uno toma de una a tres cerillas; a continuación el jugador número dos toma de una a tres cerillas, que guarda. Este proceso se sigue repitiendo hasta que no quedan más cerillas, y pierde el jugador que se ve obligado a tomar la última cerilla. La cuestión es la siguiente: ¿existe alguna estrategia que haga que el jugador que comienza pueda siempre forzar a su contrincante a tomar la última cerilla? Un análisis del juego demuestra que el jugador número uno puede obligar al jugador número dos a tomar la última cerilla si realiza las siguientes acciones: Primer movimiento: el jugador número uno toma dos cerillas.
Movimientos sucesivos: si el jugador número dos toma K cerillas (K<= 3), entonces el jugador número uno toma 4-K cerillas, y así hasta que logre dejar a su oponente la última cerilla. Siguiendo este algoritmo, el éxito es seguro.

EJEMPLOS: DIBUJANDO EL ALGORITMO, EL DIAGRAMA DE FLUJO:

Una de las características básicas que ha de cumplir todo algoritmo destinado a la solución de un problema es su falta de ambigüedad: sus acciones elementales deben estar expresadas de una forma tal que no quede en ellas ninguna posibilidad de duda. Esta premisa hace que los lenguajes naturales -español, inglés, francés, etc- no sean los más apropiados a la hora de expresar un algoritmo, ya que, en general, todos ellos son poco concisos, de tal forma que ciertas expresiones, fuera de un contexto, presentan un alto grado de ambigüedad.

Para evitar en parte este problema, los algoritmos se suelen expresar en un lenguaje gráfico en el cual todo el proceso aparece como un organigrama.

Este método, además de una mayor concisión en la expresión del proceso algorítmico, tiene sobre otros métodos la ventaja de dar una visión global de la estructura básica que posee el algoritmo.

Un organigrama consiste en un gráfico formado por una serie de líneas que conectan entre sí distintas figuras geométricas, cada una de las cuales representa un tipo de instrucción particular. Así, un óvalo representa tanto el comienzo como el fin del algoritmo, un rectángulo indica la existencia de una instrucción cualquiera, y un rombo representa el símbolo de decisión, esto es, el momento en que dentro del algoritmo se pueden tomar dos o más opciones distintas.

En el interior de estos símbolos se escribe taxativamente el tipo de orden que cada uno de ellos representa, y la línea que los une viene marcada con una flecha que indica la dirección en que se desarrolla el algoritmo.

Una de las diferencias esenciales entre este tipo de organigramas, llamados diagramas de flujo, y el lenguaje natural con que se pueden expresar también los algoritmos reside en los puntos de ramificación –toma de decisiones– del algoritmo.

El lenguaje natural es, por su propia naturaleza, secuencial, lo que implica que, en una toma de decisiones, siempre una de ellas antecede a la otra, cosa que no sucede cuanto el algoritmo se representa por medio de un diagrama de flujo en el que del punto de decisión parten simultáneamente las dos o más decisiones posibles. Es decir: los organigramas permiten una visión bidi-mensional del algoritmo, que no existe en el lenguaje natural.

Si suprimimos las distintas figuras geométricas del diagrama de flujo, este adquiere la apariencia de un árbol o grafo que se denomina esqueleto del algoritmo, el cual indica de una forma aproximada el tipo de algoritmo empleado.

simbolos diagrama de flujo

Arriba vemos tres simbolos para dibujar un diagrama de flujo. Combinando esos tres podemos dibujar cualquier razonamiento.

Ejemplo 1: Veamos el ejemplo del número primo:

diagrama de flujo

Diagrama de flujo del algoritmo destinado a determinar si el número 2.731 es un número primo. Este algoritmo, aun estando bien definido,
es poco eficiente, pues, por ejemplo, si el número no es divisible por 2, ya no es necesario probar con ningún número par.

Ejemplo 2: Algoritmo para cambiar una rueda de una auto:

diagrama de flujo para un algoritmo

El diagrama de flujo muestra un algoritmo destinado a solucionar un problema común: el pinchazo de una rueda del coche. Como se puede observar, en él se detallan una serie de pasos elementales que se han de realizar en un orden secuencial. Aunque, por razón de extensión, no están señalados todos los pasos posibles, cada uno de los marcados significa una instrucción en la que no existe ambigüedad.

ALGORITMO DIRECTOS E INTERACTIVOS: Una por una, las operaciones que es capaz de hacer un ordenador digital son, en general, operaciones simples que cualquier persona medianamente instruida puede realizar también.

Las principales características del ordenador son, sin embargo, como ya vimos su exactitud y rapidez, que le permiten llevar a cabo en tiempos cortísimos un número muy elevado de estas operaciones simples.

Tomemos como ejemplo un cálculo simple de los que típicamente puede realizar con más facilidad un ordenador que cualquier persona: sumar los primeros mil números.

Para resolver un problema de este tipo, el ordenador no actúa como nosotros, es decir, no sitúa un número tras otro y realiza su suma total, sino que primeramente suma dos de ellos, a este resultado suma el tercero, al total el cuarto y así sucesivamente hasta agotar los números propuestos.

El algoritmo que habría que preparar para que la máquina llevase a cabo una operación de este tipo sería:

a) Suma al primer número (a,) el segundo (a2).

b) Al resultado obtenido en a) súmale el tercer número (a3).

c) Al resultado obtenido en b) súmale el cuarto número (a4);

d) continuando esta relación hasta que la máquina realizase las mil sumas.

El diagrama de flujo de este tipo de algoritmo, que recibe el nombre de algoritmo directo, sería:

Como se puede observar, un algoritmo de este tipo, bastante frecuente en los ordenadores, presenta una característica muy especial: la iteración; esto es, la repetición continuada de una misma instrucción.

Esta circunstancia obliga a la máquina a almacenar en su memoria un elevado número de instrucciones –aunque sean del mismo tipo– y de datos, por lo que es interesante en casos como este introducir un concepto de algoritmo que, si en principio puede parecer más complicado, resuelve con facilidad este tipo de problemas: los algoritmos iterativos.

Este tipo de algoritmos, además del punto inicial y final, está formado únicamente por un conjunto de instrucciones elementales, un test que indica cuándo ha acabado el proceso, y una nueva variable, llamada contador, que se va incrementando en cada iteración hasta que alcanza un valor que indica cuándo debe acabar el proceso.

Un algoritmo es directo cuando su desarrollo está constituido por una serie finita do pasos elementales consecutivos, por lo cual el esqueleto del diagrama de flujo correspondiente al mismo consiste únicamente en una línea recta. En el esquema se muestra el diagrama de flujo correspondiente al algoritmo directo aplicado para lograr la suma de mil números, compuesto por mil órdenes consecutivas.

Utilizando este tipo de algoritmo, el problema de la suma de mil números vendría representado por el siguiente diagrama de flujo:

diagrama de flujo para un algoritmo

Significa que el proceso comienza con un valor para el contador de k = 2, de tal forma que la primera operación elemental realiza la suma a1 + a2.

Como el valor del contador no es 1.000 como indica el test, el valor de k cambia a k + 1, es decir, 2+1=3. siendo la próxima operación la suma anterior más a3. Este proceso continúa hasta que k alcanza el valor de 1.000, momento en el cual el algoritmo termina.

Es importante señalar que en informática el signo = no tiene el mismo sentido que en matemáticas (donde, evidentemente, la expresión k = k + 1 es falsa), sino un sentido de «sustituir por».

La utilización de algoritmos iterativos reduce considerablemente la extensión del algoritmo, y por tanto de la programación; baste pensar que, utilizando este tipo de algoritmos, la suma de 10.000 números, por ejemplo, se calcula por medio de un algoritmo similar al anterior, solo que cambiando en el test la cifra de 1.000 por 10.000, mientras que en un algoritmo directo sería necesario escribir 10.000 pasos diferentes.

En contra del uso de algoritmos de este tipo se puede aducir que, para Una sola instrucción que la máquina ha de realizar en un algoritmo directo –sumar dos números-, con un algoritmo iterativo ha de hacer cuatro –sumar dos números, sumar un número al contador, realizar una comparación, y una ruptura de la secuencia-, lo que se traduce en un mayor tiempo de cálculo; sin embargo, de forma general, todos los problemas complejos se programan mediante algoritmos iterativos.

Fuente Consultada:
La Revolución Informática – Aula Abierta Salvat – Sebastián Dormido – Mariano Mellado –

GPS Manuales para uso de GPS, planos de rutas y cartografía Descarga

El sistema GPS permite conocer las coordenadas geográficas  del lugar donde nos encontramos en todo momento y con gran precisión gracias a las medidas realizadas por una red de satélites destinadas a tal fin.

¿QUE ES GPS?

El Global Positioning System (GPS) o Sistema de Posicionamiento Global originalmente llamado NAVSTAR, es un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) el cual que permite determinar en todo el mundo la posición de una persona, un vehículo o una nave, con una desviación de cuatro metros. El sistema fue desarrollado e instalado, y actualmente es operado, por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

El GPS funciona mediante una red de satélites que se encuentran orbitando alrededor de la tierra. Cuando se desea determinar la posición, el aparato que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo cuatro satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la posición y el reloj de cada uno de ellos.

En base a estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el retraso de las señales, es decir, la distancia al satélite. Por «triangulación» calcula la posición en que éste se encuentra. La triangulación consiste en averiguar el ángulo de cada una de las tres señales respecto al punto de medición.

 Conocidos los tres ángulos se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenadas reales del punto de medición. También se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atómicos que desde tierra sincronizan a los satélites.

Dentro de las grandes redes de comunicaciones se encuentra el sistema de posicionamiento global o GPS (Global Positioning System). Este es un sistema de localización y navegación por satélite, que mediante una constelación de satélites permite determinar las coordenadas de latitud, longitud y altitud de un punto cualquiera de la Tierra.

La antigua Unión Soviética tenía un sistema similar llamado GLONASS, ahora gestionado por la Federación Rusa.  Actualmente la Unión Europea intenta lanzar su propio sistema de posicionamiento por satélite, denominado ‘Galileo’.

Elementos que lo componen

Sistema de

satélites: Formado por 21 unidades operativas y 3 de repuesto en órbita sobre la tierra a 20.200 Km. con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie del globo y que se abastecen de energía solar.

Estaciones terrestres: Envían información de control a los satélites para controlar las órbitas y realizar el mantenimiento de toda la constelación.

Terminales receptores: Es el elemento que nos indica la posición en la que estamos, conocidas también como Unidades GPS, son las que podemos adquirir en las tiendas especializadas.

Funcionamiento

El receptor GPS funciona midiendo su distancia de los satélites, y usa esa información para calcular su posición. Esta distancia se mide calculando el tiempo que la señal tarda en llegar a su posición, y basándose en el hecho de que la señal viaja a la velocidad de la luz (salvo algunas correcciones que se aplican), se puede calcular la distancia sabiendo la duración del viaje.

Cada satélite indica que el receptor se encuentra en un punto en la superficie de la esfera con centro en el propio satélite y de radio la distancia total hasta el receptor.

Obteniendo información de dos satélites se nos indica que el receptor se encuentra sobre la circunferencia que resulta cuando se intersectan las dos esferas.

Si adquirimos la misma información de un tercer satélite notamos que la nueva esfera solo corta el circulo anterios en dos puntos.

Teniendo información de un el cuarto satélite, la cuarta esfera coincidirá con las tres anteriores en un único punto, y es en este momento cuando el receptor puede determinar una posición tridimensional, 3D (latitud, longitud y altitud).

Funcionamiento del GPS: Para realizar una operación de localización y determinación de un punto de la Tierra se requiere que al menos cuatro satélites emitan su señal de posición en el espacio. Cada satélite transmite su posición y la hora exacta a un receptor situado en un punto de la Tierra, de forma repetitiva, miles de veces por segundo. La diferencia entre la hora de emisión enviada y la hora de recepción en el receptor, multiplicada por la velocidad de la luz, determina la distancia entre el satélite y e! receptor. Incluso estando el receptor en movimiento, el sistema de satélites seguirá ofreciendo datos de posición, que combinados permiten conocer la velocidad a la que se mueve el receptor

Fiabilidad de los datos

Debido al carácter militar del sistema GPS, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos se reserva la posibilidad de incluir un cierto grado de error aleatorio que puede variar de los 15 a los 100 metros.

Aunque actualmente no aplique tal error inducido, el GPS ofrece por sí solo una precisión aproximada de entre 0 y 15 metros.

Fuentes de error

Retraso de la señal en la ionosfera y troposfera.

Señal multirruta, producida por el rebote de la señal en edificios y montañas cercanos.

Errores de orbitales, donde los datos de la órbita del satélite no son completamente precisos.

Número de satélites visibles.

Geometría de los satélites visibles.

Errores locales en el reloj del GPS.

GPS diferencial

DGPS (Differetial GPS) o GPS diferencial es un sistema que proporciona a los receptores de GPS correcciones a los datos recibidos de los satélites GPS. Estas correcciones, una vez aplicadas, proporcionan una mayor precisión en la posición calculada.

El sistema de correcciones funciona de la siguiente manera:

Una estación base en tierra, con coordenadas muy bien definidas, escucha los satélites GPS.

Calcula su posición por los datos recibidos de los satélites.

Dado que su posición está bien definida, calcula el error entre su posición verdadera y la calculada, estimando el error en cada satélite.

Se envía estas correcciones al receptor a través de algún medio.

Existen varias formas de obtener las correcciones DGPS. Las más usadas son:

Recibidas por radio a través de algún canal preparado para ello, como el RDS en una emisora de FM.

Descargadas de Internet con una conexión inalámbrica.

Proporcionadas por algún sistema de satélites diseñado para tal efecto. En Estados Unidos existe el WAAS, en Europa el EGNOS y en Japón el MSAS, todos compatibles entre sí.

Para que las correcciones DGPS sean válidas, el receptor tiene que estar relativamente cerca de alguna estación DGPS, generalmente, a menos de mil kilómetros.

La precisión lograda puede ser de unos dos metros en latitud y longitud, y unos tres metros en altitud.

Aplicaciones

Navegación terrestre, marítima y aérea. Bastantes coches lo incorporan en la actualidad, siendo de especial utilidad para encontrar direcciones o indicar la situación a la grúa.

Topografía y geodesia. Localización agrícola (agricultura de precisión).

Salvamento.

Deporte, acampada y ocio.

Para enfermos y discapacitados.

Aplicaciones científicas en trabajos de campo.

Geocaching, actividad consistente en buscar «tesoros» escondidos por otros usuarios

El sistema GPS se utiliza en multitud de aplicaciones:
• Localización de móviles en la superficie terrestre, lo que permite acceder a la posición de un vehículo accidentado o a gente perdida, por ejemplo, en la montaña.

• Cartografía y topografía: los satélites GPS realizan barridos a la superficie terrestre para generar mapas de gran precisión, ofreciendo datos de longitud, latitud y altitud para cada punto de la Tierra.

• Asistencia a la navegación: en los casos de navegación aérea o marítima, el sistema ofrece en todo momento la posición del receptor de a bordo. De esta forma, se puede seguir con el trayecto, en condiciones en las que los navegantes no puedan acceder a una señal de referencia o de guiado, como las estrellas o la línea de costa. Se está empezando a utilizar este tipo de sistemas de navegación en los vehículos terrestres. En estos sistemas, los vehículos van dotados de una computadora con mapas actualizados de ciudades o del entorno en el que estos se encuentren.

• Patrones de tiempo y sistemas de sincronización: dado que las señales procesadas por los satélites son enviadas y recibidas en tiempo real, las bases de tiempo son generadas desde relojes atómicos dotados de enorme precisión. Estas señales sirven como medio de sincronización para otros sistemas que requieran la utilización de tiempo exacto.

Waypoints

Los waypoints son coordenadas de puntos de referencia utilizados en la navegación basada en GPS.

En los receptores GPS se pueden almacenar las coordenadas (latitud y longitud) de un punto específico, ya sea de destino o intermedio en la ruta, para posterior referencia.

Con este tipo de aplicación (Waypoints) es posible mediante una unidad GPS en tierra y a través de un conjunto de mapas, ubicar con precisión la disponibilidad de muchos puntos de interés que inclusive estarían categorizados mediante una aplicación específica para poder realizar filtros sobre el mapa basados en dichas categorías, de forma que tendríamos una lista como la siguiente:

1.Aeropuertos (01020345)

1.1 John F. Kennedy

1.2 La Guardia

1.3 Aeropuerto Internacional de las Américas

2.Restaurantes (02030405)

2.1 Burguer King

2.2 Mc Donalds

2.3 Wendy´s

2.4 Taco Bell

De esta forma el usuario mediante la aplicación podría filtrar en cualquier momento el listado basado en Aeropuertos, y solo estos serían mostrados e identifados sobre el mapa utilizando un conjunto de símbolos que por lo general incluyen información como:

Nombre del Waypoint

Dirección escrita del lugar y posibles teléfonos

Punto distintivo sobre el mapa

Icono que identifica al Aeropuerto de nuestro ejemplo entre otros

De igual forma es posible sincronizar nuestros mapas que funcionen en conjunto con nuestros receptores GPS´s para ubicar Waypoints en partícular a lo largo de nuestra ruta y registrarlo como Waypoint nuevo de nuestra nueva constalación de puntos en el camino.

Visto de otra manera, los Waypoints son puntos que el usuario de un GPS marca en cualquier momento para referencia futura, así puede crear sus propios sitios de interés, lugares visitados o simplemente para recordar que estuvo en ese lugar. Una de los usos prácticos de estos puntos es que posteriormente se pueden revisar, descargar a un computador para ser usados en mapas o simplemente para poder llegar nuevamente al lugar marcado, esto llega a ser muy practico cuando se visita lugares con poco o ningún punto de referencia, tales como puntos de pesca en un lago, ubicación de cuevas en montañas, etc.


UN POCO DE HISTORIA: El sistema de posicionamiento global es un regalo para la humanidad. En primer lugar porque es gratuito, o al menos así lo decidió la administración americana cuando descubrió que sería un verdadero motor de la economía.

¿Quién se atreve a navegar sin un localizador GPS hoy día? Pronto lo llevarán todos los coches. Los venden de bolsillo, que sitúan en un mapa de cualquier lugar del mundo. El aparatito busca la posición de los satélites sobre tu cabeza y, según la distancia a cada uno de ellos, calcula el lugar exacto planeta donde te encuentras.

La historia empezó en 1965, pero sólo para militares. Los departamentos de Defensa y Transportes, éste último por necesidad de coordinación, y la agencia espacial NASA se pusieron manos a la obra. Ya tenían satélite en el espacio, lo demás era coser y cantar. Empezaron con el sistema TRANSIT, seis satélites en órbita polar baja a unos mil kilómetros de la Tierra. Cubrían toda la tierra, pero en movimiento, y sólo se podía accede ellos cada hora y media. Tenía un error de 250 m, asumible para barcos y submarinos. La URSS tenía su propio sistema, el TSICADA. americanos decidieron hacer una fuerte inversión y dejarlos atrás. El gobierno enea; a la empresa ROCKWELL de California la construcción de 24 satélites que se colocaren órbita media para tener cobertura completa y continua.

En 1978 se lanzó el primer satélite experimental Block-I-GPS y el sistema empezó a funcionar en 1983 aún si haber completado todos los lanzamientos. ] año se produjo el desastre del vuelo 007 de líneas aéreas coreanas, que invadió el espacio aéreo de la Unión Soviética por equivocación fue derribado con 240 pasajeros a bordo. A raíz de esto, el gobierno americano de Ron; Reagan anunció que el sistema GPS sería d; libre uso por los civiles una vez completado.

Fuente Consultada:
Enciclopedia Libre (Wikipedia
PIONEROS, Inventos y descubrimientos claves de la Historia – Teo Gómez

Como Google Elige Sus Empleados Gente Capacitada y Creativa Para Trabajar

Como Google Elige a Sus Empleados
Gente Capacitada y Creativa Para Trabajar

La historia de Google: ¿Quiere entrar a trabajar en Google? Necesita estar preparado, por ejemplo, para resolver problemas como los que sigue ….

La historia, al menos para mí empezó en agosto del 2004 Estaba en Boston y al pasar por una estación de subte vi un cartel de publicidad muy grande, de unos quince metros de largo colgado del techo de la estación correspondiente a la Universidad de Harvard. El cartel decía:

Nada más. Eso era todo lo que decía el enorme cartel. Obviamente, me llamó muchísimo la atención, y lo primero que pensé era si se trataría efectivamente de un cartel de publicidad o que alguien estaría haciendo una broma o algo por el estilo. Pero no, el cartel tenía todas las características de ser una propagan da convencional.

Sin que nadie se sienta intimidado, podemos afirmar que cuando uno dice que algo crece exponencialmente, aunque no le sepa, involucra al número e. Cuando uno habla de logaritmos, habla del número e. Cuando habla de interés compuesto, habla del número e. Cuando se refiere a la escala de Richter para medir terremotos, está involucrado el número e. 

Del mismo modo que nos acostumbramos a oír o a leer que el número pi se escribe:pi= 3,14159…

el número e también tiene infinitas cifras, y las primeras son: e = 2,718281828…

El número e es una suerte de pariente cercano de pi, en el sentido de que, como pi, es irracional y trascendente.

La historia sigue así: después de ver el cartel (y descubrirlo en otros lugares más), le comuniqué mi hallazgo a mi amigo Carlos D’Andrea, matemático egresado de la Universidad de Buenos Aires (UBA), ahora instalado en Barcelona luego de su exitoso paso por Berkeley.

Carlos le trasladó la pregunta a Pablo Mislej, otro matemático argentino que en ese momento trabajaba en un banco en Buenos Aires (y acababa de tener su primer hijo). Unos días despues, Pablo me escribió un e-mail contándome lo que había encontrado Ni bien vio el problema, comprendió que necesitaba encontrar la mayor cantidad de decimales que hubiera publicados del número e. Y encontró el primer millón de dígitos dE e en esta página:

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/htmltest/gifcity/e.1mil

Esos datos se conocen hace ya muchos años, olas precisamente desde 1994. Lo que tuvo que hacer Pablo fue separar la información en segmentos de diez numeritos cada uno y luego fijarse cuál era el primero en formar un número primo. Como se dará cuenta, todo esto es imposible de realizar sin una computadora, y siendo capaces de crear un programa que lo  procese.

La primera tira de 10 dígitos que cumplía con o pedido era:

7427466391

El número 7 que aparece en primer lugar en la tira corresponde al dígito 99 de la parte decimal del número e.

Con ese dato, a continuación Pablo tuvo que ir a la página web http://www.7427466391.com y ver qué paaba. Cuando llegó a ese punto, se encontró con otro problema (algo así como La búsqueda del tesoro). Claro que para llegar a él debió resolver el primero.

Y lo que Pablo vió fue lo siguiente:

f(1) = 7182818284

f(2) = 8182845904

f(3)=8747135266

f(4) = 7427466391

f(5) = __________

En este caso, se trataba de completar la secuencia. Es decir, a partir de los primeros cuatro números de la columna de la derecha, había que descubrir qué número correspondía al quinto lugar.

Pablo me escribió que, con un poco de suerte, advirtió que suma de los diez dígitos de los primeros cuatro números da siempre 49. No sólo eso: como ya tenía los datos sobre el número y su desarrollo, dedujo que los primeros cuatro números de en columna correspondían a cuatro de las “tiras” que él ya tenía Es más: vio que el primer número,

7182818284

correspondía a los primeros diez dígitos del desarrollo décima del número e.

El segundo:

8182845904

son los dígitos que van del quinto hasta el decimocuarto lugar. El tercero:

8747135266

corresponde a los dígitos que van del lugar 23 al 32. Y por último, el cuarto:

7427466391

es la “tira” que involucra a los dígitos 99 al 108 del desarrollo de e. Se dió cuenta, entonces, de que estaba cerca: necesitaba buscar ahora la primera “tira” de todas las que no había usado, que sumara 49… ¡Y la encontró El candidato a ser el quinto número de la secuencia era el

5966290435

que corresponde a los dígitos 127 al 136 del desarrollo decimal:

Cuando completó la secuencia, y pulsó enter en su computadora, apareció súbitamente en otra página web.

Ésta decía: http://www.google.com/labjobs/index

donde invitaban a enviar el currículum vitae, que sería tenido en cuenta por la firma Google para un futuro contrato, porque quien hubiera ingresado en esa página habría superado los obstáculos que ellos creían suficientes para poder pertenecer a la empresa.

Fuente Consultada: Matemáticas esta ahi?…. de Adrián Paenza

Conceptos Basicos de Internet Que es internet? Origen de la Red

QUE ES INTERNET?

En muchas de las oficinas actuales, las computadoras están interconectadas de forma tal que pueden compartir entre ellas archivos de datos, programas, impresoras y otros recursos. Normalmente, estas redes disponen de uno o varios ordenadores, llamados servidores, que son los que almacenan la información y controlan los periféricos a compartir.

El resto de las computadoras, llamadas “clientes”, disfrutan de estos servicios. Esta estructura de ordenadores “Cliente-Servidor” es lo que se conoce como una red de ordenadores.

Entendido el concepto de red y su utilidad, podemos imaginar miles de redes de empresas y universidades por todo el mundo, cada una proporcionando servicios y recursos a sus ordenadores clientes.

Si se conectan estas redes entre sí mediante líneas de datos, se obtiene lo que se suele llamar una red de redes. Internet es la mayor red de redes global existente. Conecta a millones de ordenadores entre sí para intercambiar información y ofrecer múltiples servicios a usuarios de todo el mundo. Internet es un medio de comunicación de características muy particulares. Permite acceder a información, audio, video, imágenes, pero no es televisión ni radio.

Permite realizar transacciones comerciales y no es la red informática de un banco. Internet es, tal vez, la plataforma fundamental de la denominada “nueva economía” y el canal de transmisión por excelencia de la “aldea global”.

Internet es el legado del sistema de protección de los Estados Unidos para mantener sus computadoras militares conectadas en caso de un ataque militar y la destrucción de uno o varios de los nodos de su red de computadoras.

En la actualidad es una enorme red que conecta redes y computadoras distribuidas por todo el mundo, permitiéndonos comunicarnos y buscar y transferir información sin grandes requerimientos tecnológicos ni económicos relativos para el individuo.

En esta red participan computadoras de todo tipo, desde grandes sistemas hasta modelos personales descontinuados hace años. En adición, se dan cita en ella instituciones gubernamentales, educativas, científicas, sin fines de lucro y, cada vez más, empresas privadas con intereses comerciales, haciendo su información disponible a un público de más de 100 millones de personas.

Basura Electronica o Informatica en Argentina Pilas Agotadas

Basura Electrónica o Informática en Argentina

Parecen cantidades del primer mundo, pero son criollas: en 2006 en la Argentina quedarán en desuso 800.000 computadoras, 400.000 monitores, 2.000.000 de teclados y 3.000.000 de mouses…

residuos de aparatos electrónicos

Según la Cámara Argentina de Máquinas de Oficina, Comerciales y Afines (CAMOCA). La entidad, incluso, estimó el peso de los equipos electrónicos  que este año se transformarán en chatarra: 35.000 toneladas.

En 2005 se habían generado 18.000 toneladas de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAE E). En otras palabras, en apenas un año prácticamente se duplicó la generación de este tipo de desechos.

El panorama puede ser aún peor Ecogestionar, una consultora especializada en asesoría ambiental, calculó que si suman los artefactos de línea blanca (heladeras, microondas), de línea gris (audio y video) y de línea marrón (televisores) que quedaron en desuso, en realidad este año se generaron 80.000 toneladas de RAEE.»

En 2006 los argentinos estarán tirando 2 kilos por habitante de residuos de este tipo”, razonó Gustavo Fernández Protornastro, director asociado de la consultora Ecogestionar.

Los aparatos electrónicos tienen un ciclo de vida y, tarde o temprano quedan obsoletos o se  pasan a ser chatarra. El promedio mundial de vida de una PC es de 5 años y de 2 años para un celular. El problema es a dónde van a parar esos desechos.

A causa de la ausencia de una ley especifica—hay dos proyectos en estudio en el Senado– nadie sabe bien qué hacer con las computadoras, faxes, celulares y monitores que se rompen o quedan obsoletos. “Es cierto que una gran parte de estos desechos no van a la basura y van a parar al sótano o a una baulera”, dijo Carlos Simone, gerente de CAMOCA. Y agregó: “Pero hay otra parte que sí se tira y termina en basurales o rellenos”.

Ahí esta justamente el problema. Es que en los residuos de aparatos electrónicos hay sustancias altamente tóxicas, como cadmio, plomo, níquel, fósforo, plásticos bromados y mercurio.

“Si las piezas van a parar a un basural, allí entrarán en contacto con residuos orgánicos que las irán degradando y producirán el desprendimiento de las sustancias tóxicas”, detalló Karina Gómez Aguirre, médica ecotoxicóloga de la Universidad Nacional de La Plata y el INTA.

Veamos el caso del cadmio. “Afecta el hígado, los riñones y el corazón, produce hipertensión arterial y empobrece la calidad de  los espermatozoides” informó  Gómez Aguirre. ¿Y el plomo?  “Entre sus efectos se cuentan el  riesgo de aborto y el daño del sistema nervioso central del feto.

En los adultos puede causar anemia y aumento de la presión arterial” Un simple monitor puede tener entre 800 gramos y un kilo de plomo. “En el hombre, una vez que se contarmina, el plomo persiste a lo largo de toda su vida”, dijo Karina Gómez Aguirre.

La única solución que se conoce para evitar la contaminación con estas sustancias son las plantas en las que se recuperan los componentes de los artefactos electrónicos. En la Argentina solo hay dos chatarreras electrónicas registradas en la Secretaria de Medio Ambiente, Silkers y Botrade.

En esas plantas se separan los plásticos, los metales y los circuitos de los artefactos eléctricos y electrónicos. “El reciclaje de los viejos aparatos electrónicos ahorra recursos y protege el medio ambiente.

Hoy ya se habla de minería urbana: en lugar de obtener los metales de las montañas, con el alto impacto ambiental generado por la extracción de oro o cobre de la roca, se puede obtener un porcentaje creciente del reciclado y refinado de metales”, contó Gustavo Fernández Protomastro.

En los circuitos de los artefactos electrónicos hay metales como oro, plata, paladio, iridio, germanio y cobre. “Una tonelada de computadoras (equivalen a unas 83 máquinas) tienen entre 200 y 300 gramos de oro. Y una tonelada de monitores tiene entre 150 y 200 gramos de oro”, explicó Fernández Protomastro.

En realidad en esas plantas no se extraen los metales preciosos. Simplemente separan y exportan las piezas que los contienen a otros países, donde se las funde a altísimas temperaturas y se vuelven a formar lingotes de esos metales. A diferencia del papel, que solo puede reciclarse entre tres y ocho veces, el oro y el resto de los metales preciosos pueden reaprovecharse infinitamente

BASURA INFORMÁTICA, SUS COMPONENTES

Un desafío: Según el Programa de la ONU para el Medio Ambiente (PNUMA), cada año se generan en el mundo casi cincuenta millones de toneladas de basura electrónica. Es decir, restos de computadoras obsoletas, teléfonos celulares y otros aparatos. Es mucho. Quizá demasiado para un mundo que todavía debate que hacer con tanto como reciclarlo y cómo neutralizar sus componentes En la última reunión del Foro Mundial de Desechos

Electrónicos, que se desarrolló a fines del mes pasado en Nairobi (Kenia), se informó que Europa produce por año una cantidad tal de basura de este tipo como para literalmente enterrar a la capital donde se estaba llevando a cabo la conferencia.

La basura electrónica es un problema mundial que ya alcanza a la Argentina. Cada vez se consumen —y recambian—, más artefactos. Y a mayor velocidad. Una PC de última generación queda hoy en día  irremediablemente vieja en sólo un año. Un desafío formidable.

AparatoEn usoEn desusoKgsKgs desechados
Fotocopiadoras/Multif.360.00023.00075,01.725.000
Impresoras/Matriz390.00050.00022,01.000.000
Impresoras Chorro380.00060.0008,0460.000
Otras impresoras2.800.000600.0005,03.000.000
Faxes850.000150.0004,5675.000
Notebooks235.00030.0003,090.000
PCs7.000.000800.00012,09.600.000
Monitores7.200.000400.00012,04.800.000
Teclados7.200.0002.000.0000,71.400.000
Mouses7.000.0003.000.0000,31.000.000

Fuente Consultada: CAMOCA

Según CAMOCA, a lo largo del corriente año, se habrán generado 34.328.000 kilogramos de residuos de equipos electrónicos de oficina. De sumarle a ellos una cantidad similar, o aún mayor, televisores, equipos de audio, videocaseteras, heladeras, microondas, multiprocesadoras y demás electrodomésticos el problema se hace muy significativo, más considerando que los rellenos sanitarios son un problema por cuanto a su ubicación (ya se cerró Villa Domínico; y los de González Catán y Berazategui tienen problemas) y capacidad de carga.

Tratamiento de las pilas agotadas
Hoy en día, la responsabilidad sobre el cuidado del plañera es tarea de todos y debe ser compartida entre quienes fabrican y usan materiales nocivos para el medio ambiente. En los Estados Unidos las baterías de los automóviles constituyen uno de los productos mejor reciclados: el plástico es astillado, lavado y entregado a las plantas donde es derretido para fabricar nuevas cubiertas de baterías; el plomo se funde, se vierte en lingotes, y el ciclo comienza nuevamente; el ácido se trata y se convierte en sulfato de sodio, un producto usado como fertilizante. Estas plantas no sólo protegen el medio ambiente sino que, además, hacen un buen negocio.

pilas agotadas tratamiento

Para reciclar pilas, y en general cualquier material, primero ; debe realizarse una recolección diferencial, es decir que hay que recogerlas en forma separada del resto de la basura. De esta manera se evita un efecto indeseable: cuando se arrojan pilas y baterías junto con otros residuos, se produce la dispersión de sustancias tóxicas (compuestos de mercurio, cadmio, plomo y manganeso) en medios corrosivos como los basurales; además, esta dispersión puede generar ácidos por descomposición de la materia orgánica, lo cual es altamente (perjudicial para el medio ambiente, ya que así se contaminan las aguas subterráneas, fuente de provisión de agua potable.

En nuestro país, existen algunos estudios sobre el tratamiento de pilas agotadas, por ejemplo, el Grupo de Materiales del Centro Atómico Bariloche de la Comisión Nacional de Energía Atómica desarrolló una investigación para aislar de la biosfera los elementos tóxicos de las pilas alcalinas, comunes y recargables, utilizando vidrio de descarte.

El proceso consiste básicamente en realizar un pretratamiento de las pilas trituradas y moler el vidrio de desecho de manera separada. Luego se mezclan ambos materiales en una determinada proporción para darle la forma y el tamaño deseados.

Finalmente, mediante un tratamiento térmico se obtiene la pieza definitiva, es decir, un bloque sólido, resistente y durable. En ese bloque, la mayoría de los elementos tóxicos se encuentran en forma de óxidos insolubles en agua, distribuidos homogéneamente en el vidrio y, como se ha comprobado gracias a las piezas arqueológicas de gran antigüedad, tiene alta resistencia a la corrosión.

Otra iniciativa que se. desarrolla en la actualidad es el tratamiento de las pilas y baterías provenientes de los residuos industriales. En este caso, las pilas se acondicionan antes de su disposición final inmovilizándolas con cemento: se colocan las pilas o baterías en bolsas de polietileno de alta densidad, cerradas térmicamente y a su vez ubicadas dentro de otras bolsas que contienen un agente secuestrante.

Estas bolsas cerradas son colocadas dentro de tambores de plástico sellados con hormigón para lograr el aislamiento del contenido por impermeabilización. Una vez inmovilizados, los tambores son llevados hasta terrenos que tienen rellenos de seguridad y que cuentan con un doble sistema de membranas con pozos de detección, drenaje y bombeo independientes, más una base de arcilla compacta de muy baja permeabilidad. En esos terrenos se realizan controles de napas durante varios años, y no pueden ser empleados para otro destino.
Fuente: QUÍMICA I Polimodal Alegría-Bosack-Dal Fávero-Franco-Jaul-Ross

Faltan Leyes Pero Hay Formas de Ayudar al Reciclado:

A diferencia de los países de la Unión Europea, la Argentina todavía no dispone de una ley que permita prevenir el aumento en la generación de residuos eléctricos y electrónicos ni que promueva la reutilización y reciclado de este tipo de residuos.

En el Senado de la Nación hay dos proyectos de ley que apuntan directamente a esta cuestión, pero para su tratamiento falta bastante, según reconocieron a Clarín en la Comisión de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Cámara Alta. “Ninguno de los dos proyectos cuenta siquiera con dictamen favorable”, dijeron las mismas fuentes.

Las que sí ya funcionan a pleno son algunas organizaciones no gubernamentales que reciben como donación computadoras, monitores e impresoras obsoletas o rotas. En sus talleres las reacondicionan como si fueran un service técnico y, después, las donan a escuelas.

La Fundación Equidad, y las ONGs Va de Vuelta y María de las Cárceles son algunas de las entidades que tienen programas de este tipo.

Adriana von KauIl, presidenta de María de las Cárceles, dijo que tienen un taller de reparación de computadoras en la unidad 32 de Florencio Varela.

“El taller funciona gracias a los equipos de rezago o rotos que nos donan. Todos los internos que trabajan allí aprendieron el oficio en cursos que dictaron profesores de la Universidad Tecnológica Nacional”, explicó von Kaull.

Sólo este año “María de las Cárceles” reacondicionó equipos suficientes para equipar 320 escuelas del interior. “Les entregamos computadoras a todas las escuelas del interior que nos piden”, contó a Clarín Adriana von Kaull.

OTRA VISIÓN: Según un reciente análisis, un monitor informático o un televisor pueden contener más de 3 kilogramos de plomo. Si tenemos en cuenta que sólo en los Estados Unidos pronto se van enviar más de 12 millones de toneladas de desechos electrónicos a los vertederos, el problema ambiental se vuelve muy grave.

Mientras las autoridades revisan su legislación para evitar que ello suceda, científicos del Georgia Institute of Technology han realizado un estudio que sugiere que la «producción inversa», es decir, la extracción de materiales útiles a partir de los desechos electrónicos, será la solución a adoptar en los próximos años. De esta forma, materiales como el plomo, el cobre, el aluminio y el oro, así como varios tipos de plásticos, cristal y cables, podrían ser recuperados y reciclados en futuros productos.

El proceso, por supuesto, debe ser económicamente viable, y aquí reside uno de los grandes retos de la propuesta. Jane Ammons y Matthew Realff, del GIT, están diseñando estrategias para hacerlo posible. Destaca entre ellas un sistema de modelado matemático que tendrá en cuenta todas las variables que intervienen (hasta 300.000), el cual permitirá afrontar con mayor decisión cualquier iniciativa de reciclaje. Técnicamente hablando, los investigadores ya han ideado maneras de separar los diferentes metales, así como las diversas calidades de plásticos, a partir de componentes triturados y desechados.

Para donar equipos fuera de uso a esta ONG se puede escribir a [email protected] o llamar al celular(15) 5475-2523.

Fuente Consultada: Diario Clarin (6 de Diciembre de 2006)

Que es un Microprocesador? Fabricacion Chip de Silicio Definicion

¿Qué es un Microprocesador? Fabricación Chip de Silicio

chip de silicio, electronica siglo xxEn un espacio no mayor que el de un botón de camisa, un microchip contiene hasta 450.000 componentes electrónicos.

Sus conexiones forman circuitos eléctricos que sólo son visibles bajo el microscopio.

Los microchips regulan relojes y los programas de las lavadoras de ropa; nos derrotan en los juegos de video y controlan los robots de las líneas de producción de autos.

En cuanto a la electrónica, los circuitos de los microchips no son especialmente complejos; muchos son simples interruptores.

La magia de los microchips radica en su pequeñez, que permite que las señales fluyan a velocidad fulminante.

De este modo pueden realizar hasta 1000 millones de cálculos por segundo. La mayoría de los microchips son de silicio, uno de los elementos más abundantes de la Tierra, que se obtiene fácilmente de la arena y las rocas.

Chips para todo: Un chip microprocesador como los de las lavadoras de ropa, por ejemplo, es una computadora en sí, además de que puede ser el centro de gobierno de las funciones de una computadora grande.

Los chips de memoria almacenan la información de las computadoras en series de circuitos idénticos.

Los chips de interfaz convierten en código binario  las señales que el microprocesador recibe —mediante un teclado, por ejemplo—, para que las puedan utilizar los circuitos electrónicos. También convierten las señales de salida en cifras o palabras para la pantalla.

El silicio es el elemento mas abundante en la corteza terrestre (28% -elemento químico de número atómico 14. ) después del oxigeno.  Su uso en la electrónica se debe a sus características de semiconductor. Esto significa que, dependiendo de que materiales se le agreguen (dopándolo) puede actuar como “conductor” o como un “aislador”. 

Durante los últimos 40 años, este modesto material ha sido el motor que impulsa la revolución microelectrónica. Con el silicio se han construido incontables generaciones de circuitos integrados y microprocesadores, cada una reduciendo el tamaño de los transistores que lo componen.

Cómo conduce electricidad el silicio
El silicio puro no es conductor de la electricidad. En estado impuro contiene ciertos elementos que lo habilitan para conducir corriente, aunque de manera débil. Por esto se le califica de semiconductor.

Los semiconductores permiten el delicado control de corriente necesario para ciertos dispositivos electrónicos, como los transistores, en una medida que es imposible lograr con los conductores metálicos.

Los semiconductores se logran añadiendo al silicio algunos elementos, por lo general fósforo o boro. Si se introduce un poco de fósforo en estado gaseoso al estar fabricando el chip de silicio, los átomos de ese gas forman enlaces con algunos átomos de silicio.

Cuatro electrones de las órbitas externas de los átomos del silicio se enlazan con los también externos del fósforo, pero queda libre un electrón de este último y genera una corriente eléctrica al aplicarse un voltaje. Los electrones tienen carga negativa, así que estos cristales se llaman semiconductores tipo n (negativos).

Si se mezcla un poco de boro con el silicio, queda un electrón menos en el sistema de enlaces, dejando un hueco que atrae a los electrones libres. Los huecos libres crean una carga positiva, por lo que estos cristales se llaman semiconductores tipo p (positivos).

Los transistores
Los transistores son componentes comunes de los microchips. Se usan como interruptores para que la corriente se interprete en dígitos binarios: 1 para el encendido y O para el apagado.

Un transistor muy empleado tiene dos islas de semiconductor tipo n, sobre una base de semiconductor tipo p. Cuando el transistor está apagado, los electrones libres de las capas n se desplazan hacia la capa p y son absorbidos por los huecos libres.

El transistor se enciende al aplicar, desde otro circuito de baja energía, un voltaje a una compuerta de aluminio situada por encima de la base p. Este voltaje atrae los electrones libres de la base p hacia la compuerta, donde forman un puente entre las dos islas n y un paso para la corriente a través del circuito del interruptor activo.

El transistor se apaga al cortar la corriente. Entonces los electrones libres regresan a la base p y son absorbidos por los huecos libres. Como no forman puente entre las islas, la corriente no puede fluir por el circuito.

Fabricación del microchip
Los chips se producen por centenares en una hoja de cristal ultrapuro de silicio sintético. Esas hojas son tan delgadas que se necesitan unas 10 para formar una capa de 1 mm. de grosor.

Los diagramas de los circuitos se preparan en computadora y después se reducen al tamaño del chip, dispuestos lado a lado en una placa de vidrio llamada máscara.

Debido a que los interruptores y otros componentes se integran en capas separadas del chip, se hace una máscara para cada operación. Estas máscaras, que bloquean las partes que no se necesitan, tienen un tamaño varias veces mayor que el del chip, pero después se reducen con técnicas fotográficas.

Se sobreponen las capas —tipo pon, o las aislantes de bióxido de silicio— y se borran químicamente las partes inútiles.

Esto se realiza tratando cada capa con un revestimiento sensible a la luz ultravioleta, colocando encima una máscara y exponiéndola a dicha luz. Las partes expuestas se vuelven resistentes al ácido, y las partes no expuestas se eliminan cuando se aplica éste.

Los contactos de aluminio y otras partes similares se depositan en forma de vapor en las áreas grabadas para ellos. Al endurecerse el aluminio, se le añaden las conexiones de los circuitos que hacen contacto con bornes fijos en los bordes del chip.

Todos los chips terminados se prueban con delicadas sondas eléctricas para verificar que funcionen correctamente. Cerca del 70% resultan defectuosos, por lo que se marcan como rechazados y se desechan.

Después de la prueba, cada chip se separa de su hoja con un cortador de punta de diamante, bajo un microscopio.

Los chips aprobados se montan uno por uno en un estuche y se cubren con plástico. La superficie de contacto está enlazada a conectores metálicos con finos alambres de oro, ligados éstos a espigas metálicas.

Diseño del chip Cada circuito electrónico se diseña por computadora.

El diseñador puede manipular la imagen en pantalla con una pluma electrónica y revisar el diseño general del circuito en una impresión en papel.

Las máscaras para cubrir las zonas no deseadas de cada capa del chip se hacen con un negativo maestro que es unas 250 veces más grande que el chip.

El negativo se reduce con técnicas fotográficas y el circuito se imprime por cientos en el silicio. La hoja se recorta bajo el microscopio con una cortadora de diamante.

  1. LAS PRIMERAS CAPAS: Se utiliza un láser para rebanar la barra de silicio, por cada rodaja obtenida de la barra de silicio son fabricados centenares de microprocesadores, cada microprocesador requiere de menos de un centímetro cuadrado de una de estas laminas de silicio.
  2. CAPA DE SILICIO: se utiliza una capa aislante de dióxido de silicio (Si02) sobre la lamina, para que se conduzca la electricidad a través del microprocesador.
  3. FOTO-RESISTENCIA: es revestido con una sustancia llamada ‘photoresist’ (foto-resistencia), este material es viscoso y recorre todo cuando es expuesto a luz ultravioleta.
  4. CUBRIENDO: Mascaras fotográficas de foto-resistencia son colocadas sobre la lamina.
  5. EXPOSICIÓN: El recubrimiento y la lamina son expuestos a la luz ultravioleta, así el recubrimiento se esparce sobre determinadas áreas de la lamina.
  6. GRABANDO: Los pedacitos de foto-resistencia son removidos con un solvente, esto revela el dióxido de silicio oculto. La parte final de este proceso involucra remover el dióxido de silicio revelado, el proceso de recubrimiento y grabación es repetido en cada una de las laminas del circuito, a veces es necesario repetir este proceso en mas de 20 ocasiones, dependiendo de la complejidad del microprocesador.Este proceso de grabación es utilizado desde hace mucho tiempo, desarrollado siglos atrás, el proceso fue utilizado primero por artistas para crear impresiones en el papel, telas y madera. En la fabricación de microprocesadores, el proceso de grabación fotográfica se hace posible por medio de cintas de material conductivo, con grosor casi siempre menores al de un cabello humano son preparados circuitos patrones.
  7. SOBRECARGANDO: Ahora se inundan las áreas expuestas de lamina de silicio, el primer pedazo con el que nosotros empezamos, en un químico combinado de iones (partículas cargadas), las áreas de silicio sobrecargadas dirigen electricidad a cada transistor para encenderlo.Los electrones fluyen de arriba a abajo entre los diferentes niveles, formando canales a través del proceso de cubrimiento y grabación, luego que los canales estén en un determinado lugar se llenan con uno de los metales mas comunes (aluminio).

EL MICROPROCESADOR: El desarrollo del microprocesador en la década de los setenta del siglo XX inició la revolución informática. Su aparición ha supuesto una drástica reducción del tamaño y precio de los equipos para el tratamiento de la información, y ha contribuido a acercar la informática a todo tipo de usuarios. Hoy día, muchos aparatos, desde los automóviles hasta las lavadoras, utilizan microprocesadores para controlar sus procesos.

microprocesadorUn procesador es un sistema capaz de ejecutar una serie ordenada de instrucciones llamada programa. La ejecución de las instrucciones la lleva a cabo el procesador siguiendo el orden en que están escritas, excepto cuando la propia instrucción obliga al procesador a alterar la secuencia.

El procesador no sólo debe ser capaz de ejecutar el programa, sino también de controlar las distintas unidades que permitirán la comunicación con el exterior y la memoria donde se almacenarán los datos.

La diferencia básica entre procesadores y microprocesadores reside en el tamaño. El microprocesador ocupa un volumen mínimo dentro de las complejas tarjetas que contienen el hardware electrónico de los microordenadores.

El gran avance de la microelectrónica en las últimas décadas ha permitido la miniaturización de los circuitos. En el año 1961 aparecieron los primeros circuitos integrados. A partir de ese momento, el objetivo ha sido aumentar su densidad de integración.

En 1964 nacen los circuitos integrados de baja escala de integración (SSI, small scale integration); en 1968, los circuitos integrados de mediana escala de integración (MSI, médium scale integration); y en 1971, los circuitos integrados de alta escala de integración (LSI, large scale integration).

Este último peldaño hizo posible la mi niaturización de los procesadores hasta llegar al microprocesador. En la actualidad, se ha llegado a la «muy alta escala de integración» (VLSI, very large scale integration).

La tendencia actual es incrementar esta elevadísima densidad de integración con el fin de aumentar el rendimiento y la velocidad de trabajo, además de reducir el volumen físico y el consumo energético de los circuitos electrónicos.

Hoy día, las aplicaciones del microprocesador son incontables: controladores de procesos industriales, controladores de máquinas herramientas, procesadores paira instrumentos de medida, controladores de semáforos, sistemas de recolección de datos climatológicos, juegos electrónicos, microordenadores, etc.

El concepto de microprocesador
El concepto de microprocesador es un concepto tecnológico, ya que hace referencia a la construcción, en un circuito integrado, de la unidad de control, unidad aritmético-lógica y banco de registros de un ordenador. El microprocesador es, por tanto, una UCP (unidad central de proceso, CPU en inglés) en una sola pastilla.

A medida que el nivel de integración aumenta con el tiempo, la máquina que cabe en un solo chip es cada vez más potente.

Así, se ha pasado del primer microprocedor fabricado en 1971, con un ancho de palabra de 4 bits y cuyo diseño empleaba 2.300 transistores, a microprocesadores de 8, 16 y 32 bits de ancho de palabra, a los microprocesadores RISC de 32 y 64 bits de ancho de palabra, con una complejidad y unas prestaciones realmente elevadas, y a los microprocesadores CISC.

Por otro lado, ha aparecido toda una serie de microprocesadores de propósito específico, entre los que cabe destacar procesadores de señal (Digital Signal Processor), procesadores gráficos y procesadores de comunicaciones.

A comienzos de los años noventa, se produjo un cambio decisivo en el diseño general de los ordenadores: prácticamente todos ellos, desde las máquinas pequeñas hasta los grandes superordenadores, están construidos con microprocesadores. Por tanto, el término microprocesador, como una forma especial de construir la UCP, ha caído en desuso.

Podemos definir como un MICROPROCESADOR a un sistema capaz de ejecutar una serie ordenada de instrucciones denominada programa. La ejecución de las instrucciones la efectúa el procesador de forma secuencial, es decir, siguiendo el orden en el que están escritas, excepto cuando la propia instrucción obligue al procesador a alterar la secuencia.

Además al procesador no sólo se le exige que sea capaz de ejecutar el programa o secuencia de instrucciones, sino también que controle a las distintas unidades que permitirán la comunicación con el exterior y a la memoria donde se almacenarán los datos.

El microprocesador utilizado como circuito programable

partes de un microprocesador

Icografía: Juan E. Serrano y Texto: Manuel Irusta Para El Mundo

Un microprocesador no es más que un circuito integrado con la posibilidad de ser programado. Una de sus aplicaciones inmediatas es, por tanto, la sustitución de los circuitos digitales de lógica cableada.

La principal diferencia entre el diseño del sistema de microprocesador digital y el diseño del sistema digital lógico alambrado consiste en que el primero usa el microprocesador para reemplazar la unidad lógica alambrada, mediante el almacenamiento de las secuencias del programa en la memoria de sólo lectura, en lugar de armar estas secuencias con compuertas, flip-flops, contadores y elementos semejantes. Una vez completo el diseño, puede hacerse cualquier modificación con sólo cambiar el programa en la ROM.

esquema grafico de microprocesador

En resumidas cuentas, un microprocesador no es más que un circuito integrado al que se le ha añadido la posibilidad de ser programado. Por lo tanto, una de sus aplicaciones inmediatas es la sustitución de los circuitos digitales de lógica cableada.
Otra aplicación importante es en el empleo como unidad central de proceso de los microordenadores.

 El microprocesador utilizado como unidad central de proceso de un microordenador 11 microprocesador o unidad central de proceso de un ordenador moderno, que constituye el núcleo del ordenador, es un solo chip de silicio de tamaño diminuto. Mientras otros componentes recogen, transmiten y dan salida a los datos, el procesador es el único que calcula.

Las funciones esenciales de la UCP son las siguientes: controlar el flujo de información; operar los datos; gestionar la memoria; gobernar toda la actividad del ordenador de acuerdo a las instrucciones recibidas.

En torno a la UCP se organizan las restantes unidades funcionales y dispositivos que conforman la arquitectura de un microordenador. En la UCP de un ordenador convencional se distinguen tres zonas básicas: la memoria principal, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica.

Memoria principal
La memoria principal es el dispositivo que conserva durante todo el tiempo de trabajo del ordenador las instrucciones y los datos necesarios para el desarrollo del proceso.

Funciona mediante un conjunto de células numeradas (al número que identifica a una célula se le llama dirección). Una vez determinada la dirección de una célula, se puede leer la información que contiene o escribir una nueva información en su interior.

Para poder realizar estas operaciones, la memoria dispone de dos registros especiales: el registro de dirección de memoria y el registro de intercambio o de datos. El registro de dirección de memoria indica el número de la célula afectada y el registro de intercambio de datos contiene la información leída o la que hay que escribir en la célula en cuestión.

En ella se almacenan dos tipos de información: el programa o secuencia de instrucciones a ejecutar, y los datos que manejarán dichas instrucciones. Las operaciones que se realizan sobre esta unidad se reducen a dos: lectura y escritura. Evidentemente, las operaciones de escritura destruyen la información almacenada en la célula, al sustituirla por una nueva información. No ocurre así con las de lectura.

Unidad de control
Esta unidad se ocupa de controlar y coordinar el conjunto de operaciones necesarias para realizar el oportuno tratamiento de la información. Su objetivo consiste en extraer de la memoria principal la instrucción a ejecutar. Para ello dispone de un registro, denominado contador de instrucciones, en el que almacena la dirección de la célula que contiene la próxima instrucción a ejecutar, y de un segundo registro, llamado de instrucción, en el que deposita la instrucción propiamente dicha.

Este último está dividido en dos zonas: una contiene el código que identifica la operación a ejecutar, y la segunda la dirección de la célula en la que está almacenado el operando.

Una vez conocido el código de la operación, la unidad de control ya sabe qué circuitos de la unidad aritmético-lógica deben intervenir, y puede establecer las conexiones eléctricas necesarias a través del secuenciador.

A continuación extrae de la memoria principal los datos necesarios para ejecutar la instrucción en proceso. Para ello simplemente ordena la lectura de la célula cuya dirección se encuentra en la segunda zona del registro de instrucción.

Posteriormente, ordena a la unidad aritmético-lógica que ejecute las oportunas operaciones elementales. El resultado de este tratamiento se deposita en un registro especial de la unidad aritmético-lógica, denominado «acumulador». Si la instrucción ha proporcionado nuevos datos, estos son almacenados en la memoria principal.

Por último, incrementa en una unidad el contenido del contador de instrucciones, de tal forma que coincida con la dirección de la próxima instrucción a ejecutar.

También consta de un reloj. El reloj es el oscilador electrónico que hace que el microprocesador vaya de un paso al siguiente al ejecutar las instrucciones (cada instrucción de la máquina ocupa varios ciclos del reloj). La velocidad del reloj se mide en megaherzios.

Unidad aritmético-lógica
La unidad aritmético-lógica (ALU, arithmetica logical unit) es el dispositivo encargado (te ejecutar las operaciones aritméticas y lógicas, almacenando el resultado en un registro llamado acumulador. Todas estas operaciones las realiza siguiendo las indicaciones dadas por la unidad de control.

La unidad lógico-aritmética está conectada al mundo exterior a través del «bus», canal de señales que une la ALU con las otras áreas de la unidad central de proceso, y ésta con dispositivos internos y externos. La ALU puede así recoger los datos entrada y dar salida a los resultados.

DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO: Los programas de computación son «recetas» con instrucciones escritas una debajo de otra, de modo que para que funcionen, primero debe leerse la orden que se encuentra en la fila 1, luego la de la fila 2, y así sucesivamente, del mismo modo que leeríamos una receta de cocina.

Si en algún momento el programa tiene que saltar a otro punto, es necesario romper con la secuencia, hay una llamada que indica exactamente en qué línea se debe seguir, al igual que ocurre cuando leemos un revista y, al final de la nota, aparece un cartel que dice «continúa en la página xx».

Cuando ejecutamos un programa instalado en el disco rígido de la PC, por ejemplo, Word, lo que ocurre es que su secuencia de instrucciones se copia en la memoria principal de la computadora, memoria RAM, y luego, por bloques, pasa a la memoria caché, que es la memoria interna del microprocesador.

Cuando el microprocesador empieza a realizar su trabajo, lee una orden detrás de otra, ya sea desde su caché interno (en caso de que la instrucción se encuentre allí) o desde la RAM, y procede a ejecutarla. Cuando esto ocurre, Word, Excel o el programa que sea empieza a funcionar.

Cuando las instrucciones están en la memoria, el microprocesador las lee y ejecuta. Sin embargo, cabe preguntarse ¿por qué algunas computadoras arrancan más rápido que otras, abren Word más velozmente, muestran antes las imágenes en el monitor, etc.? Una de las principales razones es que su microprocesador es mejor y puede entender y procesar más rápido las órdenes que se le dan.

Podríamos preguntarnos, entonces qué determina que un microprocesador sea mejor que otro. A continuación, se enumeran los puntos clave de los que depende el desempeño del CPU:

  • Su rapidez de trabajo.
    • La comunicación que tiene con la placa madre.
    • Su eficiencia.
    • La cantidad de memoria interna que posee.


    Algunos Conceptos Básicos del Microprocesador:

    ¿Cuáles son las dos zonas fundamentales de un ordenador?
    La unidad central de proceso (CPU) que se encarga de la ejecución de los programas y del control de las restantes unidades, y los dispositivos periféricos.

¿Cuáles son los componentes básicos de la CPU?
La memoria principal, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica.

¿Cómo funciona la memoria principal?
Mediante un conjunto de células numeradas y dos registros especiales con los que realiza las transacciones: el registro de dirección que indica el número de la célula afectada y el de intercambio que contiene la información leída o la que hay que escribir en la célula en cuestión.

¿Cuál es el objetivo de la unidad de control?
Controlar la ejecución de las instrucciones del programa; para ello cuenta con dos registros primarios: uno de ellos memoriza el número de la instrucción en curso, mientras que el segundo almacena la instrucción propiamente dicha.

¿Qué tareas realiza la unidad aritmético-lógica?
Tal como su nombre indica, se encarga de ejecutar las operaciones aritméticas y lógicas, almacenando el resultado en un registro llamado acumulador.

¿Qué son las unidades periféricas?
Son dispositivos que se ocupan de facilitar el diálogo entre el ordenador y el mundo exterior o de almacenar grandes volúmenes de información y mantenerla a disposición del ordenador.

¿Qué es un canal?
Es una unidad encargada de realizar las transacciones de información entre la unidad de control y los periféricos. Su utilidad estriba en que descargan a la unidad central de proceso del control directo de la entrada y salida de datos.

Fuente Consultada:
Gran Enciclopedia de la Informática Tomo I
Cómo Son y Como Funcionan Casi Todas Las Cosas Reader´s Digest
Gran Enciclopedia Universal Tomo 26
Sitio Web: http://www.angelfire.com/ca6/germancho/intelmade

Historia de la Tabla de Codigos ASCII Lista de Codigos de Caracteres

Historia y Objetivos de Tabla de Códigos ASCII
Lista de Códigos de Caracteres y Símbolos

Tabla de códigos ASCII ( American Standard Code For Information Interchange)
Código Americano Estandarizado para el Intercambio de Información
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El código ASCII establece un criterio de orden y a cada signo, cada número, cada letra y cada carácter de control le asigna determinado código. Por ejemplo, las letras mayúsculas se representan con los códigos comprendidos entre el 65 y el 90.

Esta unificación de criterios permite, por ejemplo, que un archivo de texto escrito en un procesador de palabras de cualquier marca v modelo pueda ser comprendido por cualquier otra máquina v cualquier otro procesador, con la condición de que previamente lo transformemos en un archivo ASCII.

¿Por qué hace falta esta conversión? Porque cada procesador de palabras codifica textos, números v los datos necesarios para el formato de márgenes, paginación, etc.

En cambio, un texto en ASCII es simplemente un texto sin atributos de ninguna especie y se rige por una tabla universal.

La mayoría de los procesadores de palabras traen una utilidad que permite transformar el archivo en un texto ASCII; esta opción a veces se denomina «Sólo texto».

ASCII, acrónimo de American Standard Code for Information Interchange (Código Normalizado Americano para el Intercambio de Información). En computación, un esquema de codificación que asigna valores numéricos a las letras, números, signos de puntuación y algunos otros caracteres. Al normalizar los valores utilizados para dichos caracteres, ASCII permite que los ordenadores o computadoras y programas informáticos intercambien información.

Para solucionar los problemas de la comunicación que se dan entre el hombre y la máquina, se emplean códigos.

El que utiliza la computadora consiste en una serie de reglas que permite asociar una determinada secuencia de ceros y de unos a un cierto carácter. De esta forma, por ejemplo, se convino asociar la secuencia 01000001 con el carácter «A».

Esa misma secuencia de ceros y de unos, traducida al sistema decimal, correspondería al número 65. Cada vez que en la memoria de la computadora aparezca esta secuencia de ceros y de unos, la máquina interpretará que se trata del carácter «A » del alfabeto, y no del número 65.

A cada secuencia de ocho números en código binario se le hace corresponder un carácter. Esta correspondencia se denomina codificación ASCII.

Representación de la palabra HOLA

H O L A
01001000011011110110110001100001

Las siglas ASCII provienen de American Standard Code for Information Interchange, cuya traducción es «código estándar estadounidense para el intercambio de información».

La existencia del código ASCII permite el intercambio de información entre sistemas distintos y facilita la labor de intercambio entre el hombre y la máquina, por su función estandarizadora.

En realidad, con las 256 combinaciones es posible definir todos los caracteres del alfabeto en mayúsculas y en minúsculas, los dígitos decimales, los caracteres especiales de puntuación y ortográficos y los símbolos correspondientes a las operaciones aritméticas y lógicas.

Además, existen treinta códigos o comandos especiales, como retroceso, salto de línea, etc.

Parte de los códigos queda reservada para las operaciones de control que se utilizan en las comunicaciones entre la computadora y el exterior y con otros elementos asociados, como las unidades de disco, impresoras, etcétera.

Por cierto, en lugar de diseñar circuitos cada vez más complejos para que la computadora pueda representar un conjunto de caracteres más apropiados para el lenguaje humano, se mantiene el lenguaje binario de los ceros y los unos, que ésta maneja con rapidez y eficacia, pero se establecen asociaciones de bits para formar entidades de información más complejas.

El código ASCII permite la rápida decodificación del contenido de la memoria de una computadora repleta de ceros y de unos, de difícil comprensión para el hombre. Se trata de un traductor que no comete errores y que nos ahorra el tedioso trabajo de averiguar el significado de tantos ceros y unos.

TABLA EXTENDIDA DEL 128 AL 255

Los códigos de ASCII extendido, del 128 al 255, se asignan a conjuntos de caracteres que varían según los fabricantes de computadoras y programadores de software. Estos códigos no son intercambiables entre los diferentes programas y computadoras como los caracteres ASCII estándar.

Por ejemplo, IBM utiliza un grupo de caracteres ASCII extendido que suele denominarse conjunto de caracteres IBM extendido para sus computadoras personales.

Apple Computer utiliza un grupo similar, aunque diferente, de caracteres ASCII extendido para su línea de computadoras Macintosh.

Por ello, mientras que el conjunto de caracteres ASCII estándar es universal en el hardware y el software de los microordenadores, los caracteres ASCII extendido pueden interpretarse correctamente sólo si un programa, computadora o impresora han sido diseñados para ello.