Introducció als sistemes informàtics

1. M2 - UF1
1
Introducció als sistemes informàtics
1

2. Índex
1.1. La informació
1.1.1. Elements de la informació
1.2. Tractament de la informació
1.3. Els ordinadors
1.3.1. La informàtica
1.3.2. L’ordinador
1.3.3. Evolució dels ordinadors
1.3.4. Generacions d’ordinadors
1.3.5. Classificació dels ordinadors
2

3. Objectius
• Distingir les principals etapes de l’evolució de la informàtica.
• Interpretar la terminologia emprada en informàtica.
• Diferenciar les diferents fases que hi ha en el tractament de la
informació.
• Classificar els diferents tipus de tractament de la informació.
• Conèixer com interpreta les dades l’ordinador.
• Diferenciar els elements que poden formar l’ordinador.
3

4. Índex
1.1. La informació
1.1.1. Elements de la informació
1.2. Tractament de la informació
1.3. Els ordinadors
1.3.1. La informàtica
1.3.2. L’ordinador
1.3.3. Evolució dels ordinadors
1.3.4. Generacions d’ordinadors
1.3.5. Classificació dels ordinadors
4

5. La Informació
• La informació és el resultat de la
manipulació de les dades.
• La informació és tota forma de
representació de fets, objectes, valors,
idees, etc., que permet la comunicació
entre persones i l’adquisició del
coneixement de les coses.
5

6. Elements de la
informació
• Les dades són fets o objectes que no han
estan manipulats.
• Numèriques
• Alfabètiques
• Alfanumèriques
• Un caràcter és cada un dels símbols que
formen part de la informació
6

7. Índex
1.1. La informació
1.1.1. Elements de la informació
1.2. Tractament de la informació
1.3. Els ordinadors
1.3.1. La informàtica
1.3.2. L’ordinador
1.3.3. Evolució dels ordinadors
1.3.4. Generacions d’ordinadors
1.3.5. Classificació dels ordinadors
7

8. Tractament de la
informació
• Podem definir el tractament de la
informació com el conjunt
d’operacions que s’han d’efectuar sobre
les dades que componen la informació.
8

9. operacions
• Entrada
• Recollida de la informació
• Depuració de les dades
• Emmagatzematge de les dades
• Procés
• Aritmètic
• Lògic
• Sortida
• Recollida dels resultats
• Distribució dels resultats
9

10. tipus de tractament
• Manual. La manipulació de la informació es fa tota
manualment.
• Mecànic. el tractament de la informació rep el
suport de les maquines; ara bé, perquè funcionin, hi
ha d’haver una intervenció humana.
• Automàtic. Cap als anys quaranta, surt al mercat un
altre tipus de màquines, les màquines automàtiques,
que tracten la informació sense la participació de les
persones.
10

11. Índex
1.1. La informació
1.1.1. Elements de la informació
1.2. Tractament de la informació
1.3. Els ordinadors
1.3.1. La informàtica
1.3.2. L’ordinador
1.3.3. Evolució dels ordinadors
1.3.4. Generacions d’ordinadors
1.3.5. Classificació dels ordinadors
11

12. Índex
1.1. La informació
1.1.1. Elements de la informació
1.2. Tractament de la informació
1.3. Els ordinadors
1.3.1. La informàtica
1.3.2. L’ordinador
1.3.3. Evolució dels ordinadors
1.3.4. Generacions d’ordinadors
1.3.5. Classificació dels ordinadors
12

13. La Informàtica
INFORmation autoMATIQUE
La informàtica és la ciència que estudia el
tractament automàtic i racional de la informació.
13

14. Sistema Informàtic
• Un sistema informàtic és el conjunt
d’elements necessaris per a la
realització i l’explotació d’aplicacions
informàtiques.
• S’hi inclouen els elements de
programari, de maquinari i els humans.
14

15. Elements Constitutius
D’un Sistema Informàtic
• Part física
• Part lògica
• Part humana
15

16. L’element físic
• L’element físic també es coneix amb el
nom de maquinari (hardware).
• Està format per tot allò que es pot veure
i tocar.
16

17. L’element físic
• Suports físics
• Memòria principal: lloc de l’ordinador en què
es desen momentàniament les dades i els
programes que ha d’executar un ordinador.
• Memòria auxiliar: dispositiu que permet
guardar grans volums d’informació durant
períodes llargs de temps.
17

18. L’element lògic
• L’element lògic es coneix també amb el
nom de programari (software).
• Està compost per tot allò que fem servir
en el camp de la informàtica que no
podem veure ni tocar
• L’element lògic ha d’estar emmagatzemat
en un suport físic.
• Hi han dos tipus: Bàsic i d’Aplicació
18

19. L’element lògic:
Programari bàsic
• És el conjunt de programes que l’equip
físic necessita per treballar. Els
programes configuren el que, en un
sistema informàtic, s’anomena sistema
operatiu.
• El programari bàsic està format per tots
els programes que capaciten el
maquinari per funcionar correctament.
19

20. L’element lògic:
Programari d’Aplicació
• Són els programes que fan que
l’ordinador desenvolupi una
determinada tasca
20

21. L’element humà:
Usuari
• Persona que utilitza la informàtica com
a eina per desenvolupar el seu treball o
com a ajuda en una activitat. Cal tenir
uns coneixements informàtics bàsics i
un bon domini de l’aplicació
informàtica que s’utilitza.
21

22. L’element humà:
Personal informàtic
• Conjunt de persones que desenvolupen
diferents funcions relacionades amb la
utilització dels ordinadors en una
empresa.
• Controlen i manipulen les màquines
perquè donin el servei adequat als
usuaris.
• Existeixen diferents tipus.
22

23. Personal informàtic:
Tipus
• Direcció: Coordinar i dirigir la part informàtica o
algunes de les seves àrees.
• Anàlisi: Trobar millores informàtiques o solucions
als problemes que es plantegin
• Funcional vs. Orgànic
• de Sistemes vs. d’Aplicacións
23

24. Personal informàtic:
Tipus
• Programació. El personal de programació tradueix
al llenguatge de programació les solucions
proposades pels analistes.
• de Sistemes vs. d’Aplicacions
• Explotació. S’encarrega d’executar els programes o
les aplicacions, i de comprovar el funcionament dels
equips i dels sistemes.
• Operadors. S’encarreguen del funcionament,
l’execució i els processos directes del sistema, la
preparació dels suports, els perifèrics i el material.
24

25. Índex
1.1. La informació
1.1.1. Elements de la informació
1.2. Tractament de la informació
1.3. Els ordinadors
1.3.1. La informàtica
1.3.2. L’ordinador
1.3.3. Evolució dels ordinadors
1.3.4. Generacions d’ordinadors
1.3.5. Classificació dels ordinadors
25

26. L’Ordinador
• Realitza una acció a la vegada.
• Pot fer càlculs matemàtics: sumar, restar, multiplicar i dividir.
• Pot fer operacions lògiques, és a dir, comparar lletres i nombres.
• Opera a alta velocitat.
• És exacte i precís –fa exactament el que se li indica.
• És eficient –pot treballar sense parar.
• Té capacitat per manipular grans quantitats d’informació.
• És fiable –té la capacitat de verificar l’exactitud de les seves operacions
internes, és a dir, autocomprovació.
• Pot manipular símbols.
• Cada vegada són més petits, més útils i menys costosos.
26

27. Programa
• El conjunt d’accions que s’ordena i que executa
un ordinador es coneix amb el nom de programa.
• En general, un programa és un conjunt d’accions
que s’han de fer seguint un ordre determinat per
resoldre un problema determinat.
• Una aplicació informàtica és un conjunt d’un o
més programes per realitzar un determinat
treball en un sistema informàtic.
27

28. elements físics
de l’Ordinador
• Dispositius d’entrada (input)
• Dispositius de sortida (output)
• Dispositius de processament
• Dispositius d’entrada/sortida
• Dispositius de comunicacions (busos)
28

29. elements físics
de l’Ordinador
29

30. Elements Físics:
Dispositius d’entrada
• La seva funció consisteix a permetre
l’entrada de dades en l’ordinador. Hi ha
molts dispositius que poden fer aquesta
tasca: el teclat, el ratolí, l’escàner, el
llapis òptic, la palanca de control
(joystick), el micròfon, etc.
30

31. Elements Físics:
Dispositius de sortida
• La seva funció consisteix a treure la
informació a l’exterior de l’ordinador.
Hi ha moltes màquines que fan aquesta
funció, com el monitor o la pantalla, la
impressora, els altaveus o el plòter.
31

32. Elements Físics:
Dispositius d’Entrada/Sortida
• Són totes les màquines la configuració
de les quals els permet fer funcions
d’entrada i funcions de sortida.
• També se’ls coneix com a Memòries
Auxiliars.
32

33. Elements Físics:
Perifèrics
• Els perifèrics són totes les màquines
que han d’estar connectades a la CPU
per funcionar. Aleshores, podem parlar
de perifèrics d’entrada (el teclat, el
ratolí, etc.), perifèrics de sortida (els
monitors, les impressores, etc.) i
perifèrics d’entrada/sortida (unitats de
discos magnètics, unitats de cintes, etc.)
33

34. Elements Físics:
Dispositius de processament
• També es coneixen com a CPU (central
process unit)
• Són la part més important d’un ordinador,
en què es manipula la informació.
• Els dispositius de processament
s’encarreguen de coordinar i dur a terme
totes les operacions de tipus lògic i
matemàtic.
34

35. Dispositius de Processament:
Esquema de la CPU
35

36. Esquema de la CPU:
Processador
• Processador (microprocessador).
• Coordina i dirigeix la feina
• Realitza totes les operacions aritmètiques i
lògiques.
• Són els circuits que controlen la interpretació i
l’execució de les instruccions.
• Hi podem distingir dues parts:
• CU (unitat de control)
• ALU (unitat aritmètica i lògica)
36

37. Esquema de la CPU:
Processador
• CU (unitat de control). La unitat de control
s’encarrega de governar la resta d’unitats, és a dir,
interpreta les instruccions, i en controla l’execució i la
seqüència.
• ALU (unitat aritmètica i lògica). La unitat aritmètica i
lògica és on es fan les operacions de càlcul matemàtic i
les operacions lògiques.
37

38. Esquema de la CPU:
Memòria principal
• És l’encarregada d’emmagatzemar les dades i els
programes mentre s’estan executant en l’ordinador.
• El programa i les dades que aquest necessita
manipular es troben a la memòria.
38

39. Elements Físics:
Dispositius de comunicacions (busos)
• Enllacen tots els elements del sistema i permeten la
comunicació amb el món exterior.
• El bus representa bàsicament una sèrie de cables que
serveixen per carregar dades en la memòria i, des
d’allà, transportar-les a la CPU.
• És l’autopista de les dades dins del PC, ja que
comunica tots els components de l’ordinador amb el
processador.
• El bus es controla i manipula des de la CPU.
39

40. Índex
1.1. La informació
1.1.1. Elements de la informació
1.2. Tractament de la informació
1.3. Els ordinadors
1.3.1. La informàtica
1.3.2. L’ordinador
1.3.3. Evolució dels ordinadors
1.3.4. Generacions d’ordinadors
1.3.5. Classificació dels ordinadors
40

41. Evolució dels
ordinadors
• Període manual
• Període mecànic
• Període automàtic
41

42. Període manual
• L’àbac (3500 aC)
• John Napier (1550-1617)
42

43. Període mecànic
• En el període mecànic, s’agrupen un
conjunt de fets i màquines, i hi ha uns
determinats dispositius que ajuden a
manipular la informació.
43

44. Període mecànic:
Noms Propis
1. Blaise Pascal (1623-1662)
2. William Oughtred (1621)
3. Gottfried Wilhelm Leibnitz (1646-1716)
4. Joseph Marie Jacquard (1752-1834)
5. Charles Babbage (1792-1871)
6. Augusta Ada Byron (1788-1824)
7. George Boole (1815-1864)
8. Herman Hollerith (1860-1929)
9. Alan M. Turing (1912-1954)
10. Howard H. Aiken (1900-1973)
11. Leonardo Torres Quevedo (1958-1936)
12. Claude E. Shannon (1916-2001)
13. John Vicent Atanasoff (1903-1995)
44

45. Període automàtic
• En el període automàtic, s’agrupen un
conjunt de fets i màquines en què la
informació es tracta amb l’ajuda d’uns
determinats dispositius que la
manipulen, però que funcionen sense la
intervenció humana.
45

46. Període automàtic:
Màquines Importants
14. ENIAC
15. UNIVAC-1
46

47. EXERCICI - 1
tria un dels noms propis de la informàtica
(del 1 al 15) i prepara un petita presentació
per introduir-ho als teus companys de
classe.
47

48. Índex
1.1. La informació
1.1.1. Elements de la informació
1.2. Tractament de la informació
1.3. Els ordinadors
1.3.1. La informàtica
1.3.2. L’ordinador
1.3.3. Evolució dels ordinadors
1.3.4. Generacions d’ordinadors
1.3.5. Classificació dels ordinadors
48

49. Generacions
d’ordinadors
• L’expressió generacions d’ordinadors fa
referència a èpoques en les quals la
informàtica i els ordinadors han tingut
unes característiques especials, que les
diferencien del període anterior.
49

50. Generació zero
(1942-1945)
• Apareixen els primers ordinadors analògics:
s’utilitzen per resoldre equacions.
• Estan fabricats amb eixos i engranatges.
• Aquesta generació se situa en la dècada de la
segona guerra mundial.
• El primer ordinador digital totalment elèctric va
ser el Colossus, que incorporava 1.500 vàlvules i ja
era operatiu. Es va utilitzar per descodificar els
missatges xifrats dels alemanys.
50

51. Primera generació
(1945-1958)
• S’utilitzen vàlvules de buit.
• S’utilitzen llenguatges de baix nivell (llenguatge
màquina).
• S’introdueixen dades i instruccions mitjançant targetes
perforades.
• La informació s’emmagatzema en un tambor magnètic
que recull i memoritza les dades i els programes que
subministren les targetes perforades.
• Tenen aplicacions en el camp científic i militar.
• Exemples: l’ordinador UNIVAC-1 i l’IBM 705
51

52. Segona generació
(1958-1964)
• Se substitueixen les vàlvules de buit pels transistors.
• Augmenta la potència i la fiabilitat.
• Les dimensions són més petites.
• Es gasta menys energia.
• Són més ràpids i segurs.
• S’utilitzen llenguatges de programació d’alt nivell
(fortran, cobol, etc.).
• Hi ha memòria interna (nuclis de ferrita).
• Hi ha cinta magnètica i tambors magnètics.
52

53. Segona generació
(1958-1964)
• Hi ha poca compatibilitat entre ordinadors.
• Hi ha dispositius d’entrada i sortida a través de fitxes
perforades.
• Apareixen els miniordinadors i els terminals.
• Hi ha aplicacions en simulacions per a ús general, inventaris,
nòmines, comptabilitat, etc.
• Diverses companyies, com IBM (IBM 7070) i UNIVAC (UNIVAC
1107), comercialitzen ordinadors en aquesta generació.
• A Espanya s’instal·len ordinadors d’aquesta generació a la Junta
d’Energia Nuclear, a Sevillana d’Electricitat, al Ministeri
d’Hisenda i a la Universitat Complutense de Madrid.
53

54. Tercera generació
(1964-1971)
• S’utilitza el circuit integrat (pastilles de silici o xip).
Milers de components electrònics en una integració
en miniatura.
• Els ordinadors són més petits, ràpids, eficients i
fiables.
• Es consumeix menys energia.
• Es produeix un gran desenvolupament de sistemes
operatius i es comença a parlar de la
multiprogramació, del temps real i del treball
interactiu
54

55. Tercera generació
(1964-1971)
• Es comencen a utilitzar els discos magnètics.
• Apareixen els miniordinadors, per tant hi ha una
expansió de la indústria del software (apareix la
indústria del software).
• Es pot treballar en multiprogramació i temps compartit.
• Es generalitzen els llenguatges d’alt nivell.
• Són compatibles.
• Entre els ordinadors d’aquesta generació, destaquen
l’IBM 360 i el DEC
55

56. Quarta generació
(1971-1984)
• Es desenvolupa el microprocessador.
• S’utilitza la integració LSI (large scale integration,
gran escala d’integració), és a dir, una tecnologia
de construcció dels circuits integrats que permet
tenir entre 1.000 i 10.000 components lògics.
• Es fabriquen microordinadors i ordinadors
personals.
• Apareix el disquet (utilitzat com a dispositiu per
emmagatzemar informació).
56

57. Quarta generació
(1971-1984)
• Apareixen les memòries electròniques en substitució
dels nuclis magnètics de ferrita.
• Surten una gran quantitat de llenguatges de
programació.
• Es crea l’empresa Microsoft (Bill Gates i Paul Allen).
• Es comença a utilitzar el concepte de teleinformàtica.
• Destaca el microprocessador Intel 4004, desenvolupat
per l’empresa Intel l’any 1971 (4 bits i 275 transistors).
57

58. Quarta generació:
L’ordinador personal
• El primer ordinador personal als EUA va ser Altair 8800 (1974).
• El 1971, apareix el PET 2001 (Commodore) i l’Apple II, fabricat en un garatge per
dos joves nord-americans: Steven Jobs i Stephen Wozniak.
• A partir de 1980, es produeix una eclosió de marques. Destaca el Sinclair ZX80,
precedent del ZX81 i de l’Spectrum, fabricant absorbit per Amstrad, que va
aconseguir un gran èxit venent productes de la gama baixa.
• L’agost de 1981, es va presentar l’IBM PC, que va originar la difusió massiva de la
informàtica personal.
• En proporcionar el sistema operatiu MS-DOS (Microsoft disk operating system) a
l’empresa IBM, Microsoft fa un gran salt i inicia un creixement ràpid i imparable.
• No obstant això, la microinformàtica no va començar als EUA. El primer ordinador
personal, el Kentelek 8, es va crear a Espanya l’any 1973 a càrrec de la empresa
Distesa (de la coneguda editorial Anaya). El dissenyador va ser Manuel Puigbó
Rocafort. Posteriorment, Jordi Ustrell va dissenyar un altre ordinador personal per a
l’empresa catalana EINA.
58

59. Cinquena generació
(1984-?)
• S’utilitzen circuits integrats del tipus VLSI (very large scale
integration,molt gran escala d’integració), amb més de
10.000 components.
• Es comença a utilitzar la intel·ligència artificial, que estudia
com aplicar a l’ordinador els processos del pensament
humà utilitzats en la solució de problemes.
• S’apliquen els llenguatges naturals
• S’utilitzen les autopistes de la informació: LAN, MAN,
WAN, etc.
• S’utilitza la integració de dades, imatges, so, etc., és a dir, la
tecnologia multimèdia.
59

60. Cinquena generació
(1984-?)
• S’utilitza la robòtica, és a dir, l’art, la ciència i la utilització
de robots.
• Un robot és un sistema informàtic híbrid independent
que realitza activitats físiques i de càlcul. Es dissenyen
amb intel·ligència artificial perquè responguin de manera
més efectiva a situacions no estructurades.
• S’aplica el sistema expert, és a dir, una aplicació de la
intel·ligència artificial que utilitza una base de coneixement
de l’experiència humana per ajudar a la resolució de
problemes (per exemple: diagnòstic mèdic, reparació
d’equips, anàlisi d’inversions, control de producció, etc.).
60

61. Índex
1.1. La informació
1.1.1. Elements de la informació
1.2. Tractament de la informació
1.3. Els ordinadors
1.3.1. La informàtica
1.3.2. L’ordinador
1.3.3. Evolució dels ordinadors
1.3.4. Generacions d’ordinadors
1.3.5. Classificació dels ordinadors
61

62. Classificació dels
ordinadors
1. Segons el tipus de construcció:
• Màquines amb lògica cablejada
• Màquines amb lògica programada
2. Segons el tipus de senyal
• Analògics
• Digitals
• Híbrids
3. Segons el propòsit
• Propòsit Especial vs. Propòsit General
4. Segons la capacitat d’emmagatzematge, la velocitat de processament i
la grandària
62

63. Segons la capacitat
d’emmagatzematge, la velocitat de
processament i la grandària
• Superordinadors
• Grans ordinadors
• Miniordinadors
• Microordinadors
• L’ordinador personal
• De sobretaula, Portàtil, Laptop i Notebook
• L’estació de treball
• Ordinadors domèstics
63

64. EXERCICI - 2
Visita la web www.top500.org que conté la
llista dels 500 supercomputadors mes
potents del mon.
Tria`n un i recopila informació a internet.
Sistema Operatiu, Memòria, Processador,
Fabricant, Ubicació...
64

65. Basat en els apunts de l’IOC (http://ioc.xtec.cat)
gaby.okayako.com
65