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introducción a la ciencia de la computacion

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Erik lopez pacheco

on 31 March 2014

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Transcript of introducción a la ciencia de la computacion

Sistemas de Información (SI)
: En informática, un SI es
cualquier sistema o subsistema de equipo de
telecomunicaciones o computacional interconectados y que
se utilicen para obtener, almacenar, manipular, administrar,
mover, controlar, desplegar, intercambiar, transmitir o
recibir voz y/o datos, e incluye tanto los programas de
computación ("software" y "firmware") como el equipo de
cómputo.
Tecnologías de Información (TI
): conjunto de técnicas,
desarrollos y dispositivos avanzados que integran
funcionalidades de almacenamiento, procesamiento y
transmisión de datos.
definiciones
OBJETIVO DEL CURSO
Brindar un panorama del área del conocimiento que es cubierta en la ciencia de la Computación. Presentar los
conceptos fundamentales del área y sus campos mas representativos
Contribución a los resultados
Esta disciplina contribuye al logro de los siguientes resultados de la carrera:
a) Habilidad para aplicar conocimiento de Computación y de matemática apropiadas para la disciplina
b) Habilidad para definir conceptos como computación y computadoras
c) Habilidad para definir los datos y como ellos son representados en los computadores
d) Habilidad para identificar las disciplinas relacionadas a la ciencia de la computación y sus áreas de aplicación

definiciones
Ciencia de la computacion (C.C)
: estudio de las bases teoricas de la informacion y la computacion y aplicaicon en sistema computacionales
Ingeniería de Software (IS):
ofrece métodos y técnicas para desarrollar y mantener software de calidad. Desarrollo de Software
Ingeniería de Computación (IC):
aplicación de fundamentos de Ciencia de la Computación, Electrónica e Ingeniería de Software, para desarrollo de soluciones integrales de cómputo y comunicaciones, capaces de procesar información de manera autónoma
ciencias de la computacion
logros de la ciencia de la computacion
Lenguaje de programacion
Tecnologias revolucionarias
(Computadores de uso general, internet, firmass digitales, comercio electronico motores de busqueda)
nuevos tipos de investigacion cientifica
(Fisica computacional, quimica compuacional Bioinformatica)
campos de la ciencia de la computacion
Fundamentos matematicos
(Ciptografia, Teoria de Grafos, Logica matematica, Teoria de tipos, Dinamica no lineal)

Teoria de la computacion
(Computacion automata, compatibilidad, complejidad computacional)

Algoritmos y estructura de datos

compiladores y sistemas operativos
Introducción a la ciencia de la computacion


Grupo 04

*Victor Daniel Carmona 1427707
*Erik Lopez Pacheco 1430406
*Lisbeth Enid Pechene 1430035
*Robert Leandro Quiceno 1422913
*Mauricio Andres Quijano 1431641

relacion con otros campos como los son:
ingenieria de la computacion
tecnologias de informacion
sistemas de informacion
ingenieria de software
ciencia cognitiva
fisica
matematica
Sistemas concurrentes, paralelos y distribuidos (Programacion concurrente, redes, computo paralelo)
inteligencia artificial, graficos por computador, procesamiento digital de imagenes geometria computacional, computacion cientifica, bioinformatica computacion cuantica
computacion
Definicion
se refiere a las actividades que requieren, se benefician de o crean computadoras
*Diseño y construccion de sistemas de Hardware y Software
*Procesamiento, estructuracion y manejos de varios tipos de informacion
*Realizar estudios cientificos usando computadoras
*Desarrollar sistemas de computo inteligentes
*Creacion de contenido para la comunicacion y entretenimiento
computadora
Definicion
*Maquina que manipula datos de acuerdo a un conjunto de instrucciones llamado "programa"
Progreso de la computacion
* Los avances en la computacion han cambiado nuestras vidas
* En el aprendizaje y en el trabajo
* En el comercio
* En el cuidado de la salud
* En el gobierno
* En la forma de comunicarnos
* En la forma de entretenernos
computacion: perfiles
computacion
Ingenieria de Software
Ingenieria de la computacion
Sistemas de informacion
Ciencia de la computacion
Tecnologia de la informacion
Estudia sistematicamente los porcesos algoritmios que describen y transforman la informacion
* Diseñar e implementar software
* Proponer nuevas maneras de usar computadoras
* Desarrollar maneras efectivas de resolver problemas de computacion
Se concentra en el diseño y construccion de computadoras y dispositivos/sistemas basados en computadoras
* Sistemas embebidos
Se concentra en el desarrollo y manteminimiento de sistemas de software que sean confiables, seguros y eficientes
* Combina ingenierira + ciencia de la computacion
Se concentra en la integracion de soluciones de las tecnologias de la informacion (TI) con los procesos de negocios
* Busca ayudar a alcanzar los objetivos de las empresas haciendo uso eficiente y efectivo de herramientas TI
Se concentra en la formacion de RRHH con conocimientos de teoria y practica para cuidar de la infraestructura TI de una organizacion
* Selenccionan hardware y software; los integran con las necesidades organizacionales e infraestructura; instalan personalizan y mantienen las aplicaciones para uso efectivo de los usuarios
sistemas de numeros
Un sistema de numeros define como un numero puede ser representado usando distintos simbolos. un numero puede ser representado diferentemente en diferente sistemas
sistemas posicionales de numeros
sistemas no posicionales
En un sistema posicional, la posicion que un simbolo ocupa en el numero determina el valor que representa
sistema decimal (base 10)
En este sistema la base b=10 y se usan 10 simbolos

S = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

Los simbolos en este sistema son frecuentemente referidos como diitos decimales o simplemente digitos
Sistema binario (base 2 )
En este sistema la base b=2 y usamos solo dos simbolos

S = {0, 1}

los simbolos en este sistema son frecuentemente referidos como digitos binarios o bits
El sistema hexdecimal (base 16)
Enh este sistema la base b=16 y usamos dieciseis sinbolos para representar un numero.
El conjunto de numeros es

S = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F}

los simbolos A,B,C,D,E,F son equivalentes a 10, 11, 12 13, 14 y 15 respectivamente. En este sistema los simbolos sin referidos como digitos hezadecimales
El sistema octal (base 8)
En este sistema la base b=8 y usamos ocho simbolos para representar un numero.
El conjunto de simbolos es

S = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
Estos sistemas no son usados en computadores. un sistema no posicional de numeros aun usan un numero limitado de simbolos en el que cadsa simbolo tiene un valor. el valor de cada simbolo es fijo
Operaciones shift aritmeticas
Datos dentro del computador
todos los tipos de datos se transforman en una representacion uniforme cuando se almacenna en el comptador y se transforman de nuevo a su forma original cuando se recuperan, esta representacion se llama patron de bits.
Almacenamiento de datos
los datos hoy en dia vienen en diferentes formas incluyendo numeros, texto, audio, imagenes y video.
Almacenando numeros
un numero se cambia al sistema binario antes de ser almacenado en la memoria del ordenador. sin embargo, hay dos cuestiones que deben manejarse:
- como almacenar el signo de un numero
-como mostrar el punto decimal
Almacenando enteros
Almacenando reales
es un numero con una parte integral y una parte fraccional. aunque una representacion de punto fijo puede ser usada para reprsentar uhn numero real, el resultado puede no ser preciso o puede no tener la precison requerida.
Almacenando texto
una seccion de texto en cualquier idioma es una secuencia desimbolos utilizados para representar una idea en ese idioma.

podemos representar cada simbolo con un patron de bits. En otras palabras, texto tal como "CATS", que esta hecho de cuatro simbolos, puede ser representado por un patron de n-bit.cada patron definiendo un unico simbolo.


los enteros son mnumeros sin parte fraccionaria. un entero puede ser considerado como un numero en el que se fija la posicion del punto decimal: el punto decimal esta a la derecha del bit menos significativo. por esta razon, la representacion de un punto decimal se supone pero no se almacena.

REPRESENTACION DE UN PUNTO FIJO PARA ENTEROS
Almacenando audio
el audio es una representacion del sonido o la musica. audio por naturaleza, es diferente a los numeros o texto. por el contrario, el audio no es contable. Audio es un ejemplo de datos analogicos. incluso si somos capaces de medir todos sus valores en un periodo de tiempo, no podemos almacenarlas en la memoria del ordenador, ya que necesitariamos un numero infinito de posiciones de memoria.
Almacenando imagenes
las imagenes son almacenadas en computadores usando dos tecnicas diferentes: RASTER GRAPHICS y VECTOR GRPHICS.
Almacenamiento de video
video es una representacion de imagenes. una pelicula que consiste de una serie de frames mostrados uno tras otros. en otras palabras, el video es la representacion de la informacion de cada imagen o marco se transforma en un conjunto de patrones de bits y se almacena. la combinacion de las imagenes entonces representa el video.
operaciones en datos
operaciones logicas
se refieren a las operaciones que aplican la misma operación básica sobre bits individuales de un patrón, o en dos bits correspondientes en dos patrones. Esto significa que podemos definir las operaciones lógicas a nivel de bits (bit level) y a nivel de patrones (pattern level).
operaciones logicas a nivel de bits
Un bit puede tomar dos valores: 0 ó 1. Solo interpretamos el 0
como el valor false (falso) y 1 como el valor true (verdadero),
y podemos aplicar las operaciones definidas en el algebra
booleana para manipular bits. Boolean algebra (algebra
boolena), llamada así en honor de George Boole, se convirtió
en un campo especial de la Matemática llamado Lógica.
* Not. Es un operadortoma solo un input. El bit ouput es el complemento del input.
* AND El operador AND es un operador binario: toma dos imputs. el bit out put es 1 si ambos inputs son is y 0 en los 3 casos
* OR es un operador binario toma dos inputs. El bit ouput es 0 si ambos inputs son 0s y es 1 en los otros tres casos
* XOR es un operador binario como el operador
OR con solo una diferencia: el bit ouput es 0 si ambos inputs
son 1s.
operaciones shift (dezplazamiento)
Operaciones shift mueve los bits en un patron, cambiado a la posicion de los bits a la izquierda o a la derecha
operaciones shift logicas
Una operación shift lógica se aplica a un patrón que no
representa un número con signo. La razón es que estas
operaciones shift pueden cambiar el signo del número que se
define por el bit más a la izquierda en el patrón.
Las operaciones shift aritméticas asumen que el patrón de bits
es un entero con signo en formato complemento a dos. Shift
aritmético derecho se utiliza para dividir un entero en dos,
mientras que el shift aritmético izquierdo se usa para multiplicar
un número entero por dos.
operaciones Aritmeticas
Operaciones aritméticas implican sumar, restar, multiplicar y
dividir. Podemos aplicar estas operaciones a los números
enteros y a los números de punto flotante.

operaciones aritmeticas en enteros
Todas las operaciones aritméticas como suma, resta,
multiplicación y división se puede aplicar a enteros. A pesar que
la multiplicación (división) de enteros puede ser implementada
usándose suma (resta) repetida, el procedimiento no es eficiente
operaciones aritmeticas en reales
Todas las operaciones aritméticas como suma, resta,
multiplicación y división se pueden aplicar a reales almacenados
en formato punto flotante. Multiplicación de dos reales envuelve
multiplicación de dos enteros en representación signo y
magnitud. División de dos reales envuelve división de dos
enteros en representación signo y magnitud
Organizacion del computador
subsistema de entrada/salida
Estos dispositivos permiten al computador comunicarse con el exterior
Dispositivos de no almacenamiento

Permiten a la memoria /C.P.U comunicarse con el mudo exterior , pero ellas no pueden almacenar ninguna información.
dispositivos de almacenamiento

pueden almacenar grandes cantidades de informacion, son mas baratos que la memoria principal y sus contenidos no son volatiles
interconexion de subsistemas
conectando CPU y memoria

la memoria y el CPU estan normalmente conectados por 3 grupos de conexxiones, cada una llamada bus
Algoritmos
¿QUE SON?
Una definición informal de un algoritmo es que es un método paso-a-paso para resolver un problema o hacer una tarea.
SUS PARTES
Los científicos en computación han definido tres constructores para un programa estructurado o algoritmo. La idea es que un programa debe estar hecho de una combinación de sólo estos tres constructores: secuencia, decisión (selección) y repetición (figura siguiente). Se ha demostrado que no hay necesidad de otros constructores. Utilizando sólo estos constructores hace que un programa o un algoritmo sea fácil de entender, depurar o cambiar.
SECUENCIA
El primer constructor se llama secuencia. Un algoritmo, y, eventualmente un programa, es una secuencia de instrucciones, que pueden ser una simple instrucción o cualquiera de los otros dos constructores.
DECISIÓN
Algunos problemas no pueden resolverse sólo con una secuencia de instrucciones simples. A veces tenemos que probar una condición. Si el resultado de las pruebas es verdadera, seguimos una secuencia de instrucciones: si es falso, seguimos una secuencia diferente de instrucciones. Esto se conoce como el constructor decisión (selección).
REPETECION
En algunos problemas, la misma secuencia de instrucciones que debe repetirse. Nosotros nos encargamos de esto con el constructor repetición o bucle (loop). Encontrar el número entero más grande entre un conjunto de números enteros puede utilizar un constructor de este tipo.
FORMA DE REPRESENTARLOS
Hasta ahora, hemos utilizado figuras para transmitir el concepto de un algoritmo. Durante las últimas décadas, se han diseñado diferentes herramientas para este propósito.
LENGUAJES DE PROGRAMACION
¿QUE SON?
Para escribir un programa para un ordenador, debemos utilizar un lenguaje de programación. Un lenguaje de programación es un conjunto de palabras predefinidas que se combinan en un programa de acuerdo a reglas predefinidas (syntax). Con los años, los lenguajes de programación han evolucionado a partir de lenguaje de máquina a lenguajes de alto nivel.

CLASIFICACION
Hoy en día, los lenguajes de programación se clasifican de acuerdo con el enfoque que utilizan para resolver un problema. Un paradigma, por lo tanto, es una forma en la que un lenguaje de computador analiza el problema a resolver. Dividimos los lenguajes de programación en cuatro paradigmas: de procedimiento, orientado a objetos, funcional y declarativo.
webgrafia
* http://compinformatidf.wordpress.com/2011/03/28/curso-introduccion-a-la-ciencia-de-la-computacion-cc101/



Introduccion a la ingenieria de sistemas

profesora: maria patricia trujillo

E.I.S.C.

Universidad del valle
2014

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