La Tarjeta Madre o Placa Base.

Se trata de un elemento ogibalente cuya misión es ofrecer soporte físico a la computadora, además una serie de funciones como control de buses, gestión del sistema de encendido, etc. Se trata de un elemento imprescindible que debería de englobarse en todos y cada unos de los elementos conceptuales formulados por Neumann.

Unidad de Entrada/Salida.

El sistema, deberá de contar con un medio de comunicación con el usuario, donde este pueda interactuar con el sistema. Este será la interfaz que conectará no solo los requerimientos propios de los usuarios, si no ademas los diferentes elementos a través de los cuales se habilite el proceso de comunicación y de información. Así  la unidad de entrada/salida será la encargada de enviar y recibir datos con el mundo exterior. Para globalizar los distintos dispositivos internos que pueden existir se adoptan el nombre de periféricos con los que se comunica a través de los buses.

Este apartado se distingue en sus dos componentes tratados en forma independientes por un lado de la entrada y por otro la salida. Aquí Von Neumann está  premonizando lo que serán los controladores de comunicación de dispositivos, interfaces de teclado e inclusive hasta la multimedia.

Unidad de Control.

Un elemento importante en el modulo de Von Neumann es un elemento capaz de concentrar a gestionar el sistema completo. Así concibe unidad de control como la encargada de controlar todas las señales para que el proceso funcione. Lee las instrucciones de la memoria principal y se encarga de su ejecución. Una parte importante de este modulo, es el punteo que guarda la información al leer.

Junto con la unidad aritmética, la unidad de control conformará lo que hoy son los microprocesadores.

Unidad Aritmética.

Parece clara también la necesidad de hacer un análisis de las operaciones que la maquina será posible de realizar. Así un grupo importante será operaciones de tipo aritmético (operaciones aritméticas) y a otro gran grupo pertenecerán las operaciones de tipo lógico (operaciones en la mayor parte de los datos).

Así se define la unidad aritmética como una zona encargada de realizar operaciones básicas, tanto numéricas como lógicas, todos los datos recibirán de la memoria principal y en ella almacenará los datos. 

Dispone de una seria de registros internos que harán a modo de memoria y también permitirán el almacenamiento de datos.

Este es el planteamiento inicial de la unidad aritmética-lógica, parte integrada del microprocesador, aunque Von Neumann lo considera un elemento diferenciado.

Memoria Principal.

Von Neumann, percibe la necesidad de almacenamiento temporal de datos para ejecuciones puntuales. Esto es además de la necesidad que existía la posibilidad de poder almacenar unos datos de manera temporal, habilitar un espacio donde sea posible ubicar los mientras dura el proceso, momento en el que se decidirá que hacer con ellos. Este espacio deberá ser igualmente valido tanto para instrucciones, como para datos y habrá de dividirse en celdas de igual tamaño y referencia les mediante una dirección. Von Neumann, establece diferencias entre lo que domina: memoria permanente y memoria de trabajo.

De este modo comienza la gestación de lo que será la memoria RAM en las computadoras actuales, destinadas al almacenamiento temporal de datos e instrucciones.

Álgebra de Boole Binaria.

Es una estructura algebraica que esquematiza las operaciones lógicas, y, o, no y si; así como el conjunto de operaciones, unió intersección y complemento.

Se denomina así en honor a George Boole (2 de noviembre de 1815 a 8 de diciembre de 1864) .

En la actualidad, el álgebra de Boole se aplica de forma generalizada en el ámbito del diseño electrónico. Claude Shannon fue el primero en ampliarla en el diseño electrónico fue el primero en aplicarla en el diseño de circuitos de comunicación eléctrica beistables en 1948. Esta lógica se puede aplicar a dos campos:

• Al análisis, por que es una forma concreta de describir como funcionan los circuitos.
• Al diseño, ya que teniendo una función  aplicamos dicha algebra, para poder desarrollar una implementaón de la función.

Arquitectura o Modelo de Von Neumann.

Consta de una memoria principal RAM, una unidad aritmética y una unidad de control  (ambos conjuntaran lo que hoy es el microprocesador).

Unidad de entrada/salida (controladores de comunicación de dispositivos interfaces y/o periféricos.

El conjunto en si, esta pensado ejecutar programas, es decir, conjunto de instrucciones elementales establecidas en un orden determinado. A través del  contador del programa o punteo incluido dentro  de la unidad de control se dispondrá de la dirección de la memoria de la instrucción o comando que se desea ejecutar. Es preciso que se activen  todos los dispositivos y disponer de la instrucción y analizarla.

La Unidad de Control leerá los operandos de la memoria del sistema. El siguiente paso, será la ejecución propiamente dicha y podrá ser de mayor o menor complejidad, guardándose los datos obtenidos en registros o inclusive en la propia memoria de sistema. Obviamente toda esta operación va a estar "autorizada" por la unidad de control; por ultimo es necesario general la interacción. El puntero del programa u contador pasa a la siguiente dirección de la memoria, donde encontrará una nueva instrucción a ejecutar.

El Transistor y los microprocesadores.

Dicho invento permitía realizar la misma función que las válvulas de vació (bulbos) pero ocupando mucho menos espacio consumiendo menos energía, generando menos calor y con una mejor fiabilidad.

La primera computadora construida con transistores fue el atlas, desarrollado en 1962 en la universidad de Manchester. Con la aparición de los años 60's, de los circuitos surge la tercera generación de las computadoras que se caracterizan por un aumento en la velocidad de procesamiento y con la aparición de los primeros sistemas operativos para la gestión de recursos de la computadoras.

La capacidad de integración a sido decisiva en el desarrollo de las computadoras. Así en el transcurso de veinte años, se paso de integrar uno de los elementos por circuito integrado a varios millones  de transistores.  IMB produce la primera computadora basada totalmente en circuitos integrados.
"La serie 360". Este modelo incorporaba un sistema operativo denominado Os que incluía un conjunto de técnicas de manejo de memoria y de procesador que pronto se convirtieron en estándares.

La aparición de la 4ta generación tiene como caracteristica principal a los microprocesadores. Básicamente un microprocesador, es una CPU integrada en una sola pastilla de circuito impreso. Son circuitos integrados de alta densidad con una velocidad muy elevada. Otro hecho importante dentro de la 4ta generación, fue la aparición de las pastillas de la memoria de semiconductor, con lo que se abandonan las memorias de "FERRITA". El primer microprocesador fue el INTEL 4004.

Las Primeras Computadoras.

A partir de 1946, fecha en la que se construyó la ENIAC, se da inicio a las cinco generaciones de computadoras.

Las ENIAC, construido por el ejercito de Estados Unidos en la universidad de Pensilvania, fue la primera computadora de uso general, pensaba aproximadamente 30 toneladas y su programación era manual.

Los creadores de la ENIAC, la compañia que comercializaría la primera computadora la UNIVAC I.

John Von Neumann describió el modelo de una computadora con programa almacenado en memoria eléctrica. Ese modelo fue la base de la construcción de la EDVAC en 1952.

Un invento muy importante para el desarrollo de las computadoras es el creado en las computadoras DELL en 1952.

Historia de la Informática (parte 3).

En 1936,  Alan Turing, matemático británico publicó un ensayo sobre números calculables donde establece las bases de las teorías matemáticas de la computación, (maquinas de Turing), también contribuyó al desarrollo de la inteligencia artificial, proponiendo el test de Turing para determinar si las maquinas podrían tener la capacidad de pensar en forma inteligente.

En 1937, Howard Aiken, construyó una maquina que seria el primer calculador digital automático y electromecánico de uso general, la calculadora automática controlada circunferencialmente llevando a la practica las teorías y diseños de Babbage.

En 1938, Claude E. Shannon, presentó su tesis en el instituto tecnológico de Massachusetts (MIT), en la que se aplicaba la teoría del álgebra de Boole  binaria para la precentación y diseño de circuitos lógicos de computadores para incrementar las funciones aritmeticas, logicas y de control necesarias para la construcción de una computadora.

Hasta aquí podemos hablar de la llamada "Prehistoria de las Computadoras". 

Historia de la Informática (parte 2).

Para 1833 diseñó la maquina analítica que debía ser capaz de analizar instrucciones, realizar operaciones matemáticas y utilizar tarjetas perforadas como sistema de entrada de datos y almacenamiento permanente. Babbage es considerado el padre de la informática, ya que, aunque su maquina analítica no fue concebida mucho tiempo antes de que surgiera la tecnología electrónica en su diseño se identifican los cinco elementos básicos de una computadora.

1. Entrada (tarjetas perforadas).
2. Salida (impresión de tarjetas perforadas).
3. Unidad aritmético-logical.
4. Unidad de control (sobre la secuencia del programa).
5. Memoria.

Desgraciadamente esta maquina no pudo ser construida por falta de medios.

En 1887, Herman Hollerit, estadounidense que trabajaba para la oficina de censo de los Estados Unidos, convivió una maquina para el control y tratamiento de datos estadísticos, llamado "Censadora". Que procesaba unas sesenta tarjetas perforadas por minuto, lo que, hacia posible contabilizar el total de la población de los Estados Unidos en tres años y no en diez como antes se tardaba.

Generación	Tecnología	Software	Entrada de datos
1° (1940-1954)	Válvulas de vacio	Lenguaje maquina	Numéricos (tarjetas perforadas)
2° (1954-1965)	Transistores	Ensambles	Alfanuméricos (tarjetas perforadas)
3° (1965-1975)	Circuitos integrados	Sistemas operativos (lenguaje de alto nivel)	Alfanuméricos (tarjeras perforadas)
4° (1975-1990)	Circuitos integrados y microprocesadores	Multiproceso (lenguaje de muy alto nivel)	Alfanuméricos (imágenes y diversos soportes)
5° (1990-actual)	Escala de integración (ultragrande)	Lenguaje coloquial hasta llegar a la inteligencia artificial	Cualquier medio incluyendo voz

Historia de la Informática.

La palabra informática proviene de la contracción de dos palabras. Información automatizada y se define como el conjunto de conocimientos científicos y técnicos que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de una computadora  u ordenador, que a su ves se define como: 

Maquina electrónica dotada de una memoria de gran capacidad y de métodos de tratamiento de la información capaz de resolver problemas aritméticos y lógicos gracias a la utilización automática de programas registrados y o insertos en ella.

¿La informática una ciencia o una técnica?

La informática ah sido desarrollada en nuestro pasado y hemos de decir que la velocidad con que se desarrolla parece seguir un patrón exponencial, pero se pueden encontrar los orígenes de automatizar cálculos y procedimientos en nuestros antepasados mas primitivos.

La primera maquina de cálculo es el ábaco. Que aun hoy en día sigue siendo utilizado y se tienen registros de quien tantas y tan distantes culturas fue utilizado (por ejemplo, China y Babilonia).

En 1621, William Oughtred, construyó el primer prototipo de una regla de cálculo. Basándose en ideas y en los logaritmos de Edmond Gunter.

En 1642, Blaise Pascal, desarrolla el primer prototipo de calculadora mecánica ,basada en un conjunto de ruedas dentadas que simulan el funcionamiento del ábaco. Gottfried Leibniz transforma la maquina aritmética  de Pascal en un sistema mecánico capaz de restar, sumar, multiplicar, dividir y obtener raíces. En los siglos posteriores se producen una serie de mejoras y aparecen prototipos mas robustos pero no es si no hasta 1820, que se comercializa el aritnómetro (calculadora mecánica basada en la de Leibniz).

En 1822 Charles Babbage, profesor de matemáticas de la universidad de Cambridge, diseñó su maquina de diferencias para el calculo de funciones pero no se llego a construir la maquina solo se diseño.