EL HARDWARE

La palabra inglesa hardware, que significa “material de ferretería” se emplea

corrientemente en el lenguaje computacional para designar la parte física de la

computadora, esto es, el conjunto de circuitos electrónicos y dispositivos mecánicos que,

actuando conjuntamente bajo la dirección del software, realizan el tratamiento y

almacenamiento de la información.

El hardware de una computadora está compuesto por la unidad central y los dispositivos

periféricos.

La unidad central es el conjunto de circuitos que gobiernan el funcionamiento de toda la

computadora y el lugar donde se realizan las operaciones sobre los datos a procesar. Los

dispositivos periféricos se encargan de recoger los datos, almacenarlos y suministrar los

resultados al usuario o a otras máquinas.

La unidad central de la computadora consta de tres tipos de componentes: el procesador, la

memoria central y los circuitos de interfase.

El procesador es el conjunto de circuitos que con-trola el funcionamiento de la computadora

y realiza las operaciones con los datos.

La memoria central está compuesta por un conjunto de circuitos que adoptan unos valores

de tensión equivalentes a la representación interna de los datos y las instrucciones que el

procesador está utilizando en un momento dado.

Los circuitos de interfase, o simplemente interfases, son los circuitos que permiten al

procesador tomar o suministrar información a los dispositivos periféricos, dicho de otra

manera constituyen el medio físico y Lógico común ~ necesario de dos sistemas para
intercambiar comunicación. Un ejemplo seria una computadora que envía datos a una

impresora a través de una interfase.

BUSES

Los componentes de la computadora están unidos entre si mediante un tipo de conexión

eléctrica llamado bits. Un bus consta de un grupo de conductores a los que están conectados

todos los circuitos de la computadora susceptibles de recoger información del bus o de

transmitírsela.

En un circuito con microprocesador, las funciones de unidad de control s’ unidades

aritméticas lógicas están integradas o incluidas en un único circuito, por lo que cabe hacer

distinción entre los buses internos del microprocesador y los externos. Vamos a hablar aquí

de los externos, que se agrupan como sigue.

BUS DE DATOS

Por estos buses se transmiten tanto las instrucciones del programa como los datos. Sus

dimensiones, es decir el número de bits que pueden circular por él al mismo tiempo (uno

por cada conductor). Constituyen la longitud de palabra con que trabaja la computadora y

su corazón es el microprocesador... Existen microprocesadores con longitud de palabra de

4, 8, 16 y 32 bits. En los esquemas de computadores, los conductores del bus de datos

aparecen numerados como D0, D1, D2, D3... etcétera.

BUS DE DIRECCIONES

Por este bus. el microprocesador transmite la identificación de la posición de la memoria o

interfase con el que quiere comunicarse. El microprocesador coloca en este bus el número

correspondiente al dispositivo (direccíona el dispositivo) con que desea comunicarse. Unos

circuitos decodifícadores transforman este número en una señal que habilita la posición de
memoria o interfase de entrada y salida deseado; o sea, lo pone en comunicación con el bus

de datos.

El número de conductores del bus de direcciones limita el número máximo de circuitos de

memoria y de interfase que pueden comunicarse directamente con el microprocesador. Un

microprocesador clásico de una longitud de palabra de 8 bits tiene una palabra de dirección

cíe 16 bits, con lo que puede direccionar hasta 65 536 posiciones de memoria distintas. En

los esquemas aparecen los conductores del bus de direcciones con la numeración A0, Al,

A2... etcétera.

BUS DE CONTROL

Por este bus circulan señales diversas con las que el microprocesador indica a los demás

componentes la acción que desea de ellos. Por ejemplo, cuando ha de leer una posición de

memoria, el microprocesador coloca en su bus de direcciones la dirección correspondiente.

LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO

La unidad central de proceso está constituida, cada día con más frecuencia, por un solo

circuito integrado llamado microprocesador. En este componente es donde se lee el

programa y se efectúan los cálculos ~ operaciones de entrada y salida correspondientes.

En la unidad central de proceso se pueden distinguir los registros internos, la unidad

aritmética lógica y la unidad de control. Estas partes están conectadas entre si a través del

bus interno del microprocesador. Como circuitos accesorios podemos citar los de

alimentación y los de interfase, que permiten a los circuitos del microprocesador manejar en

su interior los componentes externos, que trabajan con potencias más elevadas que las

adoptadas en aras de la miniaturización.

UNIDAD DE CONTROL
Este es el circuito que decodifica las instrucciones leídas y da las órdenes oportunas a la

unidad aritmético-lógica y a los circuitos externos. La unidad de control mantiene

actualizado un contador de programa que le indica la dirección donde tiene que leer la

siguiente instrucción.

Cuando se conecta la alimentación del microprocesador, la unidad de control coloca en el

contador de programa la dirección de memoria número O y empieza a leer las instrucciones

almacenadas a partir de este punto. Cada vez que se ejecuta una nueva instrucción, el

contador de programa se incrementa automáticamente para señalar a a siguiente, ano ser

que la instrucción leída exija un salto a otra parte del programa. En este caso el contador de

programa señalará el lugar indicado por la instrucción.

UNIDAD ARITMÉTICO - LOGICA

En la unidad aritmético-lógica es donde se realizan los cálculos exigidos por e! programa.

Se trata de un calculador capaza de realizar un reducido número de operaciones aritméticas

y lógicas, tales como las suma, complemento a dos, etcétera. Las operaciones realizadas

dependen del tipo de microprocesador, ya que algunos no son, por ejemplo, capaces de

realizar el producto aritmético directamente, con lo que éste debe programarse en una rutina

en la memoria externa.

El resultado de la operación efectuada modifica otro registro interno del procesador, el

registro de indicadores, banderas o flags. En este registro cada bit se pone a 1 o 0, indicando

una característica del resultado obtenido.

La capacidad en bits del registro acumulador o longitud de palabra es una indicación de la

capacidad de cálculo del microprocesador; de esa forma indica el número de bits con los

que es capaz de operar simultáneamente.

REGISTROS INTERNOS

Son los registros de memoria incluidos dentro del propio microprocesador utilizados para

sus operaciones. Hemos comentado ya el contador de programa, el acumulador y los

indicadores o banderas. Existe otro importante registro; el indicador o puntero de pila

(snack pointer). Este registro indica la situación del último dato almacenado en la pila,

variando automáticamente al introducir o extraer cualquier dato de ésta. El microprocesador

puede tener además varios registros auxiliares, donde almacena datos auxiliares muy

utilizados en el programa, evitándole el acceso a la memoria exterior, que haría su trabajo

más lento. Algunos de estos registros auxiliares tienen utilidades determinadas como

contadores o punteros, según el modelo de microprocesador.

LOS DISPOSITIVOS PERIFÉRICOS

Los dispositivos periféricos permiten a la computadora comunicarse con el exterior o

almacenar información fuera de la memoria RAM, la cual se borra al desconocer la

alimentación eléctrica.

Hay que distinguir entre dispositivos periféricos de entrada, de salida y de almacenamiento.

Algunos dispositivos permiten a la vez la entrada y salida de información.

Una entra de información en la computadora puede realizarse del siguiente modo. En

primer lugar el periférico que desea comunicarse con la computadora manda una señal de

solicitud de atención que es transmitida al microprocesador a través de sus conexiones para

la recepción de interrupciones. Al recibir una interrupción, el microprocesador entra en un

modo especial de funcionamiento, durante el cual deja el trabajo que está realizando, guarda

en la memoria los datos con que estaba trabajando y pasa a ejecutar la rutina de

interrupción, el microprocesador entra en un modo especial de funcionamiento, durante el

cual deja el trabajo que estaba realizando anteriormente hasta que vuelve a ser

interrumpido. La rutina de interrupción manda al dispositivo periférico la señal que indica

que su interrupción ha sido aceptada y sus datos serán recibidos.

Un microprocesador puede recibir varias interrupciones a la vez, por ello cabe establecer un

orden de preferencias y rutinas de interrupción distintas para cada periférico.

En la comunicación con periféricos se emplean dos tipos de canales de transmisión, en

paralelo y en serie, la comunicación en paralelo es análoga a la que se produce entre los

componentes de la computadora a través de los buses; cada bit se transmite por un

conductor distinto; tiene la gran ventaja de necesitar un interfase bastante sencillo.

La transmisión en serte es la que transporta los bits uno detrás de otro, por el mismo hilo,

por lo que es necesario enviar señales que marquen el principio y el final de cada palabra.

Su ventaja radica en emplear un solo canal para la transmisión, por lo que se adapta a

comunicaciones a gran distancia, para el almacenamiento de datos sobre superficies

magnéticas que requieren así un solo cabezal de escritura.

DISPOSITIVOS PERIFERICOS MÁS USUALES

TECLADO

Es el dispositivo de entrada más utilizado para la comunicación de los usuarios con la

computadora. La pulsación de las teclas cierra unos contactos eléctricos que, a través de

circuitos adecuados, se transforman en un código, el cual no tiene porqué corresponder a la

representación interna del símbolo impreso sobre la tecla.

El código de la tecla puede ser transmitido directamente al microprocesador o bien ser

almacenado en un buffer hasta el momento en que se pulsa la tecla de retorno, con lo que se

transmite todo el conjunto de códigos. La transformación de los códigos de tecla en los

caracteres correspondientes se hace por software, lo que permite volver a asignar las teclas

a caracteres o instrucciones especiales.

IMPRESORAS

SEGUN TIPO DE INTERFASE

Las impresoras conectadas a una computadora pueden clasificarse en dos apartados según

el tipo de interfase entre La unidad central de proceso de datos y la impresora. Estos tipos

de interfase son:

• interface Paralela

• interface Serial

Si conectamos la impresora a través de una interfase paralela, los datos van a transferirse

también de forma paralela. En cambio si la impresora es conectada mediante una

interfase serial a la computadora, los datos serán transferidos secuencialmente un bit

después del Otro.

Estos tipos de conexión viene condicionales por el mismo hardware del periférico

SEGUN VELOCIDAD DE IMPRESION

• Impresora con técnica de escritura por página. Esta imprime una página entera de papel.

A una velocidad muy alta, usando unas técnicas muy complejas, como rayos láser o

xerografía.

IMPRESORAS MATRICIALES

Las impresoras matriciales son las más empleadas ya que su flexibilidad de configuración

(características), le permite adaptarse a una gran variedad de requerimientos de aplicación y

costos.
 Modos de Impresión:

• Baja resolución Texto (Draft y Gráfico.

• Resolución media Texto (NLQ) y Gráfico (120 - 360 cpi).

 Formatos de letras : Incorporados en ROM BIOS (buitt - in) , cartuchos y cargados en

memoria Ram pro software (down loaded fonts). Espaciado proporcional.

 lnterface Standard: paralela (Centronics). Usualmente se dispone de interface serial

opcional.

 Buffer de Datos: 255 bytes a 157 Kb

 Cabezal de Impresión: 25 agujas 9 - 24 manejo de hojas sueltas y forma continua

(tractor), tanto en formato ancho (14) como angosto (91/4””)

 Posibilidad de impresión a color mediante cintas multicolor.

IMPRESORA LÁSER

La impresión se realiza por transferencia electrostática en forma en forma similar a la

reproducción en fotocopiadoras. La imagen digitada es transferida al cilindro fotosensible

mediante un haz de láser de potencia. El tóner se adhiere a las partes sensibilizadas del

cilindro y es transferido al papel mediante descarga electrostática. Finalmente el tóner es

fijado al papel mediante calor aplicado por rodillo en el mecanismo de salida del papel.

Pueden contar con 512 Kb a Mb. de memoria y los fonts están disponibles tanto en ROM

interno o en cartuchos como en memoria RAM (cargados desde computador). La resolución

grafica es de 300 a 600 DPI.

IMPRESORAS TÉRMICAS.
Emplean papel o cinta termosensible de modo que los suministros son relativamente más

caros que en otras impresoras. El cabezal al emplear un elemento termoelectrónico es muy

simple y carece de partes mecánicas, siendo muy silencioso, por lo general este tipo de

impresora son compactas de muy bajo costo, pero no muy veloces, la calidad de alta

impresión no se dispone de modelos de carro ancho. Por sus características de uso este tipo

de impreso su uso está orientado a los usuarios de Laptops.

PLOTTER

Utilizados para hacer impresiones de planos, circuitos realizados en aplicaciones CAD.

Utilizan cartuchos de tinta (tipo lapicero) de diferentes medidas.

RATON

También llamado monte, este dispositivos que entrada consta de una pequeña caja destinada

a ser movida con la mano sobre la mesa, lo que provoca el giro de una bola que es captado

y convertido en señales; estas acostumbran a utilizarse para el movimiento de un cursor

sobre la pantalla, mediante el cual se pueden hacer dibujos o seleccionar opciones y

posibilidades de un menú.

El uso de este dispositivo ha conducido a un nuevo tipo de programas amistosos con el

usuario (user friendly) en los que no es necesario recordar gran cantidad de códigos teclas

de función especiales, si no que toda la información necesaria aparece en la pantalla y se

selecciona señalándola con el cursor, lo que hace de este periférico un elemento

complementario del teclado. Esto solo es posible en computadoras que poseen

microprocesadores rápidos y potentes que pueden “perder tiempo” ayudando en todo

momento al usuario.

MONITOR TÁCTIL

Dispositivo de entrada que viene acoplado frente a la pantalla de algunos monitores de

televisión, que permite seleccionar opciones señalándolas con el dedo sobre la pantalla del

monitor. Consta de un conjunto de diodos emisores de infrarrojos que emiten haces

paralelos hacia los captadores situados en el lado opuesto de la pantalla. Al señalar la

pantalla, se interrumpe un haz horizontal y Otro vertical, por lo que es posible conocer el

punto de la pantalla que se ha tocado y realizar la acción impresa en tal lugar.

LAPIZ ÓPTICO

Consta de un mango, en forma de lápiz, que contiene una célula fotoeléctrica conectada a la

computadora mediante su interfase correspondiente. El lápiz se aplica sobre la pantalla del

televisor y comprueba si el pixel correspondiente está encendido o apagado. Se emplea

también para seleccionar opciones en los menos.

SCANNERS

Estos dispositivos de entrada pueden introducir en memoria un dibujo con el fin de

procesarlo. Existen dos tipos distintos, el más sencillo lee línea por línea la imagen impresa

colocada en un tambor giratorio. El sistema más complejo emplea una cámara de televisión

para analizar la imagen. La imagen puede ser almacenada como tal en forma de mapa de

bits, para su posterior impresión, o ser tratada para descomponerla en sus elementos. Esto

tiene un interés especial en el caso de textos que, mediante programas adecuados, pueden

ser “leídos” por la máquina. Un tipo simplificado de scanner es el lector de códigos de ba-

rras.
DISCO DURO (HARD DISK)

Es relativamente poco lo que se ha dicho sobre un disco duro. Al contrario de los discos

flexibles, los discos duros son tan delicados que deben estar permanentemente dentro de

cajas protectoras de aluminio al vacío. Es un dispositivo de almacenamiento.

Todo lo que se ve es la propia unidad de disco, una caja con algunos circuitos. No hay

ninguna forma fácil de ingresar a la caja para poder observar el disco, el abrir el disco

significa contaminarlo.

IBM inventó las unidades de disco no removibles - pequeñas y denomino informalmente

unidades --Winchester (al parecer, debido a que el numero de codificación de la unidad

coincida con el número de modelo con un popular rifle Winchester).

PLATAFORMA DEL DISCO

Un disco duro típico tiene una ó más plataformas (platos) que usualmente son encontrados

en dos diámetros “5 ¼ y 3 ½” - Las plataformas son cubiertas con una sustancie de

retención magnética que pueden ser de dos tipos:

• De oxido (cobre)

• De película delgada (plateada)

CABEZAL DE LECTURA Y ESCRITURA

Un disco duro tiene entre 2 y 16 cabezales. Los múltiples cabezales son conectados en

conjunto en un mecanismo de movimiento simple. Todos los cabezales por lo tanto se

mueven en forma conjunta a través de las plataformas. Cada plataforma es “apretada” por

los dos cabezales sobre y debajo de él.

En reposo los cabezales descansan sobre la plataforma, pero cuando el disco duro esta

girando, una presión de aire se desarrolla en la superficie interior del cabezal, que lo lleva

fuera de la superficie de la plataforma. El espacio entre el cabezal y la plataforma cuando el

disco duro esta girando es entre 10 y 20 millonésimas de pulgada. El tamaño pequeño de

este espacio es la razón por la cual nunca debe abrirse un disco duro. Cualquier partícula de

suciedad o polvo que se encaje dentro de este mecanismo puede ocasionar que los cabezales

no lean bien, o que los cabezales oscilen y golpeen las plataformas.

PARTES Y FUNCIONAMIENTO DEL DISCO DURO

- Eje del motor

- Tabla de asignación de ficheros (fat)

- Sector

- Area de boot

VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA

Este cálculo es origen de la velocidad de transferencia de datos de 5 Megabytes por

segundo (mps) que se atribuye a la mayoría de las unidades. Los circuitos electrónicos han

de ser los suficientemente rápidos para leer y escribir los datos a la velocidad que estos

pasan por debajo de los cabezales. La velocidad de transferencia también dependerá de la

interfase usada.

ESPECIFICACIONES DEL INTERFASE

La mayoría de los discos duros van acompañados de una tarjeta controladora la cual se

conecta en uno de los Slot’s, los datos enviados desde la superficie del disco hasta la tarjeta

controladora llegan a un “buffer”, el cuál es un pequeño espacio de memoria que actúa

como área de almacenamiento temporal para los datos. Una vez que han sido transferidos

los datos del buffer, la tarjeta controladora envía una señal al CPU para transferir los datos a

la memoria.

TIPOS DE INTERFASE

 ST-412/ST-506

 Esdi (Enchanced Small Device Interface)

 SCSI(Small Computer System Interface)

 IDE (Integrated Device Electronics) Standart y Enhanced

DISQUETERAS (DISK DRIVE)

La mayoría de los sistremas informáticos tienen alguna forma de almacenamiento masivo

de información. Uno de ellos es utilizando una disquetera el cual trabaja directamente con

discos flexibles. Las disqueteras codifican la información en una serie de círculos

concéntricos (pistas o track). Cada pista se divide en segmentos llamados sectores.

Las Disqueteras se clasifican:

Por capacidad: 360 KB, 720KB, 1.2 MB, 1.44 MBz

Por su tamaño: 31/2 y 51/2

OTRAS UNIDADES DE ALMACENAMIENTO Y PERIFERICOS

Los dispositivos que son empleados con mayor frecuencia para satisfacer los

requerimientos antes indicados son:

 CD ROM

 Unidades de cinta magnética

 Scanners

 Teclado

 Impresoras

CINTA MAGNÉTICA

Dispositivos que permite almacenar gran cantidad de información a bajo cotes. Su defecto

principal es la lentitud de acceso, que exige desarrollar y leer toda la cinta hasta encontrar el

dato buscado. Se emplean, en distintos formatos, tanto en las pequeñas computadoras

domésticas como en los grandes sistemas.

MODEM

Con este término (contracción de modulador- demodulador) se designa al dispositivo de

entrada- salida que convierte la información en impulsos sonoros que pueden ser

transmitidos a través de línea telefónica, o pueden ser trasmitidos a través de línea

telefónica, o viceversa, convertir las señales analógicas en digitales para que la

computadora pueda interpretarlas.

TARJETA PRINCIPAL

Arquitectura de las placas principales (Mainboard)

ISA BUS (lndustry Standard Arquitecture)

• Arquitectura de 8 O 16 bit

• Velocidad de transferencia 5.3 Mb/seg. 0 8.33 Mb/seg.

• Poca cantidad de canales DMA (4)

• Limitado número de interrupciones

• Es mejor para entornos monotarea y monousuario

EISA BUS (Extended Industry Standard Arquitecture)

• Arquitectura de 32t1t

• Compatible con ISA Bus.

• Velocidad de transferencia de 33 Mb/seg.

• Mayor número de canales DMA (7)

• Mayor número de interrupciones

VESA (Video Electronics Standard Association)

• Conocido como, BL - BUS

• Velocidad de transferencia es de 133 Mb/seg.

• Es una interfaz que esta conectada directamente al bus que comunica al; procesador con

la memoria principal

• Usado normalmente para interfaz de video, de discos duro

• Su uso origina una baja en la performance del sistema. Normalmente se puede conectar

uno o dos interfaces VESA.

PCI BUS (Peripheral Component Interconnect)

• Es una tecnología desarrollada en 1993 por Intel

• Velocidad de transferencia es de 133 Mb/seg.

PCMCIA (Personal Computer Card International Association>

• Surgió en el año de 1989 con la finalidad de definir un estándar para las tarjetas de

memoria con tamaño de tarjetas de crédito.

 MEMORIA

ORGANIZACIÓN DE MEMORIA

MEMORIA

RAM CACHE ROM

ESTATICA DINAMICA PROM EPROM

 La memoria RAM es una memoria de lectura/ escritura, donde podemos leer o sacar

información y escribir información en distintos tiempos

 Es una memoria volátil pues su contenido desaparece al quitarle la alimentación

(apagado del computador)

 Es la mesa de trabajo del microcomputador usado para almacenar tanto el programa que

se esta ejecutando como los datos mientras estos están siendo procesados.

 También se almacene en la memoria RAM el sistema operativo.

 La memoria RAM se comunica con el CPU a través de los buses de dirección y el de

datos. La memoria se organiza en unidades llamadas octetos o Cada Byte un valor que

puede interpretarse de varias formas dependiendo de cada aplicación.

Por ejemplo un Byte en memoria, puede usarse para representar una letra o un número, así

como describir la distribución de la RAM.

La Unidad de medida de la memoria RAM es el KBytes (1 K 1024 Bytes) o en Megabytes

(1 MB =1024 KB). Actualmente la medida de comercialización es en MB. Por eso es

común escuchar queun microprocesador viene en 4 MB de RAM expandible a 8MB, i6

MB, 32MB, 64MB, 128MB

RAM Estática

 Es una memoria que retiene la data indefinidamente por Clips – Flops

 Este chip se denomine (SRAM) STATIC RAM, en otras palabras este trabajo con

pequeños Swiches

 Esta memoria no necesita ser refrescada.

 La memoria estática provee un tiempo de acceso rápido.

RAM Dinámica

Es el más común de los chips encontrados en Los microcomputadores

Un DRAM CHIP contiene muchos condensadores. Estos condensadores son cargados y

descargados. EL único problema es que este tipo de memoria debe ser refrescada por pulsos

de data, cada cierto tiempo para que la información no desaparezca.

Distribución

Los chipe se ordenan en la PC siguiendo un sistema determinado En la memoria de trabajo

se divide cada Byte en los ocho bits, que lo componen y cada bit se guarda en un elemento

distinto de 15 memoria, de manera que un byte queda repartido en ocho elementos de

memoria.

A estos ocho elementos se añade un noveno en el que se guarda un bit por cada byte para

controlar Los errores.

Este elemento de control puede obtener un bit a ‘uno o a cero, según sea par o impar el

contenido de los ocho bits correspondientes. Este elemento también es conocido como

“Parit y check”.

Los chips de memoria pueden llegar a guardar 64 KB, 256 KB, 1 MB según estén

construidos.

Una memoria de trabajo de 64 KByte se compone de nueve elementos de memoria de 64

KB cada uno. Para obtener una memoria principal de 1 MB se requiere una serie de nueve

elementos de memoria de 1 MB o bien cuatro series de nueve elementos de 256 KB cada

una. Actualmente se están desarrollando elementos de memoria con capacidad de 4,8 16, 32

Y 64 MB.

Debido a su sistema para guardar información un byte requiere una serie de nueve

elementos llenos.

La cantidad mínima depende de la anchura del bus El PC-AT con el procesador 80286 o

80386 SX tiene un bus de 16 bits, lo que significa que necesita como mínimo dos series de

nueve elementos. El 486 y 80386 DX poseen un bus de 32 bits y necesitan por lo tanto,

cuatro de series de chips de memoria (llamado también en conjunto, banco de memoria.

Dispositivos RAM

En lugar de los nueve chips, para la PC se viene utilizando cada vez más los zócalos SIMM

(Single In Line Memory Modula) en la placa madre en lugar de aquellos Chips anteriores.

Los SIMM son módulos de raetl3pnacompuesa por placas pequeñas formadas por nueve

series de elementos de 256 KB o 1 MB y que se colocan simplemente a presión en el zócalo

SIMM. Son de 72_pines. En la actualidad ya contamos con módulos memorias tipo DIMM

(Double Inline memory Module) 8, 16, 32, 64 MB, estos tiene 168 pinas Existen en el
mercado módulos de memorias EDO ( Extended Date Out), especial para tarjetas que

utilizaran

Existen Otros tipos de memoria usados en las computadoras generalmente en 286, se

llaman módulos SIP (Single InLine Package), ahora fuera de continuidad.

También hay tipos anteriores de memoria presentados en chips denominados OIP (DuaL

InLine Package) estos poseen patitas en los dos lados. (descontinuados).

De acuerdo a su trabajo que realizan podemos encontrar las siguientes memorias:

• Memorias sin paridad (Non-Parity); Memoria que no provee chequeo de error y/o

corrección.

• Con paridad (Parity); memoria que provee chequeo de error pero no corrección, con

paridad lógica.

• Código de error de corrección (Error Correcting Code); Memoria que provee chequeo y

corrección de errores.

Memoria CACHE

Es una memoria estática. Representa un avance considerable en la ampliación del

funcionamiento en modo páginas. La memoria caché sirve como memoria intermedia del

procesador, se utiliza para procesar programas a mayor velocidad. Si la memoria caché

fuera tan grande como la memoria principal, se podría eliminar completamente los estados

de espera. Su tiempo de acceso es pequeño y esta en el orden de 4, 2 nseg.

Existen varios tipos de memoria Cache;

Nivel 1: Cache interno del CPU (9KB. 16KB, 32KB /Pentium MMX)

Nivel 2: Cache externo del CPU (128, 256, 512 KB, o 1MB)

Nivel 3: Controlador Cache entre CPU/Disk

Nivel 4 Cache sobre los Disk Orive

Memorias ROM (READ ONLY MEMORY)

Características

• Memoria de solo lectura

• Memoria no volátil, es una memoria que no pierde su contenido al apagar el computador.

• En esta memoria puede ser grabada cualquier información en el caso de las memorias

ROM para computadoras el fabricante incluye en ellas un programa llamado BIOS, Basic

lmput/Output Sistem, que es el sistema básico de entrada y salida.

Este programa se inicia al encender el computador. El microprocesador lee el programa

contenido en el BIOS, el cual realiza el siguiente procedimiento:

• Testes el microprocesador

• Memorias RAM

• Periféricos - Teclado, Monitor, Drive (disqueteras), Hard disk (discos duros), etc.

Si fallara alguno de estos componentes se mostrarán mensajes visualizados en el monitor

para su verificación y corrección al respecto.

PROM (Memorias programables)

Son memorias en la cual sólo se pueden grabar una sola vez y su contenido no puede

borrarse o alterarse nunca. No posee ventana de cuarzo.

EPROM (Memorias programables borrables)

Igualmente son memorias programables, pero a diferencia de las anteriores estas pueden ser

variadas usando un método de grabación especial.

• Las memorias EPROM tienen en su aspecto físico una ventana de cuarzo que permite el

paso de luz ultravioleta.

• La incidencia de esta luz sobre la ventana de cuarzo borra el contenido de la memoria.

PENTIUM.
Trabajan a una velocidad de transferencia de información de 64 bit, su voltaje de

alimentación es de 3.3V, se puede multiplicar su velocidad desde 75Mhz. Por 1,5 hasta 3

(factor). Posee una cache interna de 16 KB, divididos para datos e instrucciones. Su

potencia va desde 10 hasta 13 Watt. Interiormente están Constituidos por aproximadamente

3.3 millones de dispositivos llamados transistores.

PENTIUM PRO.

Diseñados especialmente para aplicaciones de 32 bit, sobre Windows 95 o Windows NT.

Su Capacidad de trabajo y desempeño es alrededor de.40 a 60 % más que los Pentium

normales. Posee todas las funciones y capacidad de trabajos realizados por los

microprocesadores anteriores Su velocidad es de 2000 Mhz. Posee un cache primario de 16

KB y un secundario de 256 KB.

PENTIUM MMX (MULTÍ MEDIA EXTENSION).

Tecnología MMX es el realce a procesador más reciente de Intel el cual cambiará el mundo

de multimedia y de comunicaciones. Combine una PC con programas ambos diseñados para

tecnología MMX de Intel, y Ud se encontrará en una experiencia asombrosa.

El procesador Pentium® con tecnología MMXTM presenta tres realces principales de diseño

arquitectónico.

Nuevas Instrucciones Los ingenieros de Intel han añadido 57 nuevas y poderosas

instrucciones especialmente diseñadas para manipular y procesar eficazmente video, audio

y datos gráficos. Estas instrucciones están orientadas hacia tas secuencias altamente

paralelas y repetitivas que a menudo se encuentran en operaciones de multimedia.

SIMD Las aplicaciones de multimedia y comunicaciones de hoy en día usan a menudo

repetitivos circuitos cerrados que, mientras ocupan 10% o menos del código total de la
aplicación, pueden dar cuenta por 90% del tiempo de ejecución. Un proceso llamado

Singulares Instrucciones Múltiple Data <SIMD) permite que una instrucción ejecute la

misma función en múltiples piezas de datos. Este permite que el chip reduzca circuitos

cerrados intensivos de computación comunes con video, audio, gráficas y animación.

Más Cache: Intel ha doblado en dos el tamaño de on-chip cache a 321< en el procesador

Pentium con tecnología MMX. Ahora, más instrucciones y datos se pueden almacenar en el

chip, reduciendo el número de veces que el procesador tiene que dar acceso para

información a áreas de memoria más lentas y offchip.

El Punto Final en el procesador Pentium con tecnología MMX incluye todas las opciones

de un procesador Pentium estándar, y más. De acuerdo con las mejoras hechas, Ud recibirá

una mejor, fluida y mas realista experiencia en multimedia. Tecnologia MMX también

mantiene compatibilidad completa con PCs basadas en procesador Intel, sistemas de

operaciones en existencia y programas de aplicación

Una PC con un procesador Pentium® con tecnología MMXTM es 10-20% más rápida en la

misma velocidad de reloj que un sistema basado en procesador Pentium, como es

demostrado por las pruebas de desempeño estándar de la industria. Es sobre 60% más

rápida en el Punto de referencia de Intel Media, el cual mide el funcionamiento de

tecnología MMX

PENTIUM II

Con el procesador Pentium® II, usted obtiene todos los últimos avances de la familia de

microprocesadores Intel incluyendo la potencia del procesador Pentium® Pro más la

riqueza en capacidad de la tecnología mejorada de medios MMX TM de Intel. El procesador

Pentium II, entregando el más alto desempeño de Intel, tiene abundante capacidad de

desempeño para Multimedia, comunicaciones e Internet a nivel empresarial.

Operando a 233 MHz y 266 MHz para desktops, estaciones de trabajo y servidores y a 300

MHz para estaciones de trabajo, el procesador utiliza la tecnología de alto desempeño Dual

lndependent Bus (Bus Dual Independiente) para entregar un amplio ancho de banda

adecuado para su elevado poder de procesamiento. El diseño del cartucho Single Edge

Contact (SEO) (Contacto de un Solo Canto] incluye 512KB de cache dedicada de nivel dos

(L2). El procesador Pentium II también incluye 32KB de cache LI (16K para datos, 16K

para instrucciones), el doble de la del procesador Pentium Pro.

Características Técnicas:

• Arquitectura Dual Independent Bus (Bus Dual Independiente): al igual que el

procesador Pentium Pro, el procesador Pentium II también usa la arquitectura 0.1.8. Esta

tecnología de alto desempeño combina ambos, un buz cache L2 dedicado de alta

velocidad más un bus del sistema con anticipación que hace posible múltiples

transacciones simultáneas.

• La tecnologia MMX de Intel: la nueva tecnología mejorada de medios de Intel permite

al procesador Pentium II ofrecer un alto rendimiento para aplicaciones multimedia y de

comunicaciones.

• Ejecución dinámica: el procesador Pentium II usa esta combinación única de técnicas

de procesamiento, utilizadas por primera vez en el procesador Pentium Pro, para acelerar

el desempeño del software.

• Cartucho Single Edge Contact (SEO) (Contacto de un Solo Canto): el nuevo e

innovador diseño de empaquetamiento de Intel para éste y los procesadores futuros, el

 cartucho SEO, permite que todas las tecnologías de alto desempeño de los procesadores

Pentiurnir6éárt incluidas en los sistemas dominantes de hoy en día.

El Procesador Pentium II Trabajando:

Diseñado para desktops, estaciones de trabajo y servidores de alto desempeño, la familia de

procesadores Pentium II es completamente compatible con las generaciones precedentes de

procesadores de Arquitectura Intel.

Las empresas, pequeñas tanto como las grandes pueden beneficiaras del procesador

Pentium II. Este entrega el mejor desempeño disponible para las aplicaciones que se

ejecutan en sistemas operativos avanzados tales como Windows 95, Windows NT y UNIX.

Además de la potencia intrínseca del procesador Pentium Pro el procesador Pentium II

aprovecha el software diseñado para la tecnología MMX de Intel para liberar a pantalla

total video con movimiento, colores más vivos, gráficas más rápidas y Otras mejoras en los

medios. Con el tiempo, muchas aplicaciones para empresas se beneficiarán del desempeño

de la tecnología MMX. Estas incluyen:

• Suites para oficina

• Lectura óptica de documentos

• Manejo de imágenes

• Video conferencia

• Edición y ejecución de video

EL SOFTWARE

Se conoce como software al conjunto de programas, códigos y convenciones necesarias

para la realización de una tarea por el mecanismo de la computadora. Si comparamos la

computación con la música, el software equivaldría a las partituras y la teoría musical,

mientras que el hardware correspondería a los instrumentos.

El software, según el tipo de utilización a que esté destinado, puede ser de aplicación o de

utilidad. El software de aplicación es aquel que sirve para una tarea determinada, sea

educativa, científica, de gestión, etcétera.

Dentro del software podemos distinguir entre algoritmos y estructuras de datos. Los

algoritmos son los conjuntos de instrucciones que nos permiten realizar un trabajo

determinado; su uso en las computadoras exige su escritura en forma de programas. Las

estructuras de datos son agrupaciones estándar de datos que nos ofrecen los lenguajes de

programación con el fin de facilitar la referencia a una información determinada dentro de

un programa.

¿QUE ES UN PROGRAMA?

Un programa es un conjunto de instrucciones que, ejecutadas en un cierto orden, indican a

la computadora las operaciones que debe realizar con los datos para obtener el resultado

que deseamos.

Las instrucciones se escriben en un lenguaje formal, con unas reglas sintácticas muy

estrictas que evitan las ambigüedades del lenguaje corriente, demasiado complejo para ser

comprendido por una máquina.

INSTRUCCIONES DE ASIGNACIÓN

En ellas se indica que debe darse un nuevo valor a una determinada variable, calculándolo a

partir de los valores de otras variables. Por ejemplo:

10 LET costo = precio cantidad costo: = precio * cantidad

Son dos maneras de representar una instrucción equivalente en lenguajes de programación

distintos. En ambos casos, el asterisco indica el producto. La primera forma es la del

BASIC, en que la asignación se indica por la palabra clave LET (sea). El signo de igualdad

no es más que el símbolo ortográfico empleado para separar la variable que se asigna de las

operaciones necesarias para calcular el valor. El número 10 es la etiqueta, que en BASIC es

imprescindible. El final de la instrucción se indica aquí escribiendo la nueva instrucción en

Otra línea.

La expresión inferior es la forma empleada en el lenguaje Pascal. Aquí no hay una palabra

reservada, pero se distingue la operación de asignación por el hecho de separar la variable

asignada de los operandos mediante “;=”. El final de la instrucción viene marcado por el

símbolo; Podríamos, en este lenguaje, escribir la siguiente instrucción en la misma línea.

INSTRUCCIONES DE ENTRADA Y SALIDA

Estas instrucciones son las que hacen que la computadora lea los datos que le

suministramos o nos muestre los resultados que ha obtenido. Los lenguajes de

programación incluyen una serie de funciones estándar para tales cometidos.

INSTRUCCIONES CONDICIONALES

Estas instrucciones permiten comparar los valores de algunas variables en un momento

dado y, según el resultado obtenido, ejecutar unas instrucciones u otras. Esto aumenta la

flexibilidad de los programas, permitiendo tener en cuenta varias posibilidades. Una forma

habitual en este tipo de instrucciones es:

IF condición THEN instrucciones a ejecutar si la condición se cumple.

ELSE instrucciones a ejecutar si la condición no se cumple.

Las palabras clave, indicadas aquí en mayúsculas, pueden variar de un lenguaje a otro. En

algunos lenguajes no existe la posibilidad de especificar instrucciones a ejecutar si la

condición es falsa.

INSTRUCCIONES DE CONTROL DE SECUENCIA

UN programa se ejecuta en un orden determinado, de arriba abajo y de izquierda a derecha:

pero esto puede ser modificado por las instrucciones de control de secuencia. La más

elemental es la instrucción GO 10 etiqueta, que indica al programa que “vaya” la

instrucción señalada por la etiqueta y continúe la ejecución a partir de ella. Se acusa,

actualmente, a esta sentencia de contribuir a hacer los programas difíciles de leer (por las

personas, no por los ordenadores); por ello los programadores actuales intentan limitar su

uso al máximo, aunque resulta difícil en algunos lenguajes poco sofisticados, como el

BASIC.

SUBRUTINAS, PROCEDIMIENTOS Y FUNCIONES

Son tres nombres con los que se designan en diferentes lenguajes de programación los

conjuntos de instrucciones que, por ser necesario ejecutarlas de modo idéntico en diferentes

puntos del programa, se escriben una sola vez separadas del programa y se hace referencia a

ellas (se efectúa una llamada) mediante una instrucción adecuada como:

GO SUB etiqueta (ve a la SUBrutina etiqueta) CALL etiqueta (llama a etiqueta)

o. simplemente. incluyendo la etiqueta de la subrutina en una Sentencia de asignación.

Las subrutinas son muy útiles, ya que permiten abreviar la escritura de programas, hacen

más cómoda su lectura y. en muchos casos, permiten emplear subrutinas creadas para otros

programas en nuestro programa.

SOFTWARE DE BASE

El software de base esta formado por todas una serie de programas que sirven de enlace

entre los programas escritos por un programador con el fin de realizar un determinado

trabajo y los elementos de hardware de la computadora.

Por ejemplo un programador puede ordenar a una computadora que imprima una frase en la

impresora. Componer esta orden resulta muy fácil cualquier que sea el lenguaje de
programación que se utilice, pero no es tan sencilla su ejecución: <<alguien>> ha de esta

informado de la necesidad de ejecución de esa orden, <<alguien>> tiene que traducirla a un

lenguaje que la computadora pueda comprender; finalmente <<valguien>> tiene que

controlar el buen funcionamiento de la operación. Este <<alguien>> es el software de base,

que esta formado fundamentalmente por los elementos que se citan a continuación:

• Sistema Operativo

• Los traductores:

- Los interpretes;

- Los compiladores

• El ensamblador.

• Los programas de utilidad.

SOFTWARE APLICATIVO

Recibe el nombre de software aplicativo todo el conjunto de programas escritos para

resolver unos problemas específicos. Estos problemas no derivan de disfusiones internas de

la computadora, sino que es el usuario quien los plantea y pretende su resolución mediante

el uso de la computadora.

Cada programa que compone una aplicación sirve para la resolución de una de sus partes o

de un problema determinado. Así por ejemplo, la aplicación de contabilidad contendrá en

primer lugar un programa para construir el plan contable, en segundo, otro para efectuar el

diario contable y así sucesivamente. .

Al construir todos los programas de una aplicación, puede ocurrir que estos sirvan para

resolver un \problema determinado de un usuario o que utilicen para resolver el problema

de muchos usuarios. Así podemos hablar de dos tipos de aplicaciones:

 - aplicaciones estandarizadas;

- aplicaciones a medida

LA MEMORIA VIRTUAL

Con las técnicas que hemos visto hasta ahora, si un programa no cabe, debido a su

extensión, en la parte de la memoria que tiene asignada, el programador no tiene otra

solución que dividir el programa en módulos e ingeniárselas para que cuando acabe la

ejecución del primer modulo, se cargue en el mismo espacio de memoria el segundo

modulo y así sucesivamente hasta que termine la ejecución del programa. Este proceso de

descomposición es muy complejo y solo podrían hacerlo personas que conocieran a fondo

el sistema. Para paliar esta inconveniente se incorporo la técnica de la memoria virtual en

los Sistemas operativos. Esta técnica realiza el trabajo que hacia el programador antes de

incorporarla memoria virtual al sistema operativo de la computadora.

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

En los años 60, los expertos en inteligencia artificial pensaban que pronto serian realidad las

computadoras que pensaran como los seres humanos y pudieran tomar decisiones por ellos.

Los esfuerzos por alcanzar esta meta revelaron pronto el hecho de que nuestros

conocimientos sobre nuestra propia forma de pensar son bastante escasos y que, por tanto,

estamos muy lejos de poder enseñar a pensar a una computadora.

Las metas de los actuales investigadores en inteligencia artificial se centran en metan

mucho más modestas, pero de enorme interés práctico. Citaremos aquí, a titulo de ejemplo.

dos aplicaciones de interés; por un lado la comprensión del lenguaje humano, por otro los

sistemas expertos. La importancia de la comprensión del lenguaje se centra en dos

aplicaciones: la posibilidad de controlar una computadora y la de traducir textos a distintas

lenguas.
Todos los esfuerzos realizados hasta ahora han llevado a la misma conclusión, la de que el

lenguaje humano es demasiado ambiguo y lleno de referencias culturales como para que

una máquina pueda comprenderlo con facilidad. Cuando decimos “hay un hombre en la

puerta que quiere cobrar una factura”, no nos damos cuenta de la ambigüedad de la frase, ya

que por nuestra experiencia sabemos que una puerta nunca intentará cobrarnos una factura.

Para que la computadora pudiera comprender esta frase deberíamos haberle informado de

todo lo que son capaces de hacer hombres y puertas, lo que exigiría almacenar enormes

masas de datos.

El problema se ha solucionado limitando el lenguaje empleado y evitando las

ambigüedades. La persona que en un futuro controle una computadora por medio de la voz

deberá tener un gran entrenamiento para expresar sus ideas de modo claro.

En cuanto al problema de la traducción, se ha optado por hacer que un experto simplifique

el texto antes de ser procesado y otro reescriba el texto traducido para hacer su lectura más

atractiva. Aunque parece muy complejo, este método se utiliza ya en grandes organismos

internacionales como las Naciones Unidas, que tienen que traducir gran número de textos a

sus idiomas oficiales.

Otro campo al que se asegura un gran futuro es el de los sistemas expertos. Esto consiste en

dar a una computadora todos los datos básicos referentes a una rama del saber humano para

que la máquina pueda .llegar a conclusiones y efectuar diagnósticos.

El programa experimental MYCIN, de la Universidad de Stanford, es capaz de realizar

diagnósticos médicos sobre casos de infección por bacterias. En primer lugar, la máquina

hace varias preguntas generales sobre el estado del paciente y va orientando la búsqueda

entre los miles de informaciones que tiene almacenadas según las respuestas que se le den.
A medida que va limitando el campo en que se mueve, el programa pide test médicos más

especializados, hasta que termina dando una respuesta.

 SISTEMAS EXPERTOS

1. INTRODUCCIÓN

Todo lo mencionado nos llevó a que en los alumnos del ISPP "Gustavo Allende Llavería"

despertara el interés de investigar más a fondo en lo que es en sí SISTEMAS EXPERTOS.

Nuestro trabajo consta de cuatro partes:

Historia y Definiciones del sistema experto; Generalmente los textos se organizan adaptanto

una perspectiva histórica. En ellas se citan los problemas y soluciones más importantes que

se han descubierto en el transcurso de su desarrollo.

Principales sistemas expertos y sus características; Al trasncurrir el tiempo, después del

descubrimiento de I.A., se quería que los ordenadores sean capaces de ayudar al hombre,

por ello surgen los primeros sistemas expertos, después de muchos intentos fallidos se logró

construir los primeros sistemas expertos los cuales eran bastante complicados estos fueron:

DENDRAL, MYCIN, XCON, etc.

Lenguajes de programación; Estos sistemas expertos fueron elaborados en lenguaje de

programación especiales en su momento de descubiertos fueron considerados obsoletos.

Principales instituciones donde se investiga sistemas expertos en el Perú; Como sabemos

vivimos en ujn mundo globalizado en la que es necesaria la tecnología y por ende el Perú

esta tratando de integrarse a este mundo y por lo tanto tratando de investigar nuevos

sistemas expertos.

2. HISTORIA DE LOS SISTEMAS EXPERTOS

Estas pensando que la inteligencia artificial es una cosa de los últimos 3, 5 o como mucho

los 10 últimos años, pero NO!, los primeros pasos en la inteligencia artificial se dieron en

los !AÑOS 50!. Tu te imaginas crear un programa inteligente con el Hardware de esa

época. Sencillamente es increíble.

A comienzos de los años 50 el conocido Alan Mathinsong Turing publicó "Inteligencia y

Funcionamiento de las Máquinas" con el fin de demostrar hasta que punto estas tienen

inteligencia.

En estos años se dieron varias definiciones de lo que significaba la inteligencia en una

máquina. Sobre lo que denominamos la inteligencia artificial.

Definición de Elaim Reich:

La inteligencia artificial es el estudio de como hacer que los ordenadores hagan cosas que,

en estos momentos, hace mejor el hombre.

Definición de Alexander Sporl (1971):

En su obra "Sporls-Computerbuch": Bajo Inteligencia entiendo la capacidad de un ser vivo

o una máquina de ordenar informaciones, extensas observaciones, experiencias, descubrir

interrelaciones para abstraer de esta forma cosas y poderlas ligar entre sí

Uno de los primeros sistemas expertos se llamo Dendral y era capaz de calcular o descubrir

hechos relativos a la estructura molecular a partir de unos datos químicos sin elaborar. Otro

sistemas expertos famosos son MYCIN que diagnostica enfermedades de la sangre y que

sugiere un tratamiento y PUFF, un sistema similar pero para enfermedades de pulmón.

En el año 1950 el campo de la automática recibe un gran impulso cuando Wiener desarrolla

el principio de la retroalimentación. La teoría de la retroalimentación es base fundamental

de los sistemas de control.

En 1955 Newell y Simon desarrollan la Teoría de la lógica. Este desarrollo permitió

desarrollar un programa que exploraba la solución a un problema utilizando ramas y nudos,

seleccionando únicamente las ramas que más parecían acercarse a la solución correcta del

problema.

En 1956, se celebra una conferencia en Vermont (USA) de gran trascendencia en el

desarrollo de la I.A. John McCarthy propone por primera vez el uso del término

"Inteligencia Artificial" para denominar el estudio del tema.

En 1957, aparece la primera versión de "The General Problem Solver" (GPS, Solucionador

general de problemas), un programa capaz de solucionar problemas de sentido común pero

no problemas del mundo real como diagnósticos médicos. El GPS utilizaba la teoría de la

retroalimentación de Wiener..

En 1958 McCarthy anuncia su nuevo desarrollo el lenguaje LISP (LISt Procesing), el

lenguaje de elección para todos aquellos desarrolladores inmersos en el estudio de la IA.

En 1963, el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) recibe una subvención de 2,2

millones de dólares del gobierno de los Estados Unidos en concepto de investigación en el

campo de la IA. De esa forma, se comprueba la importancia que el Gobierno concede a la

investigación dentro de ese campo.

En 1965 aparece DENDRAL, el primer sistema experto. Es en ese año cuando Feigenbaum

entra a formar parte del departamento de informática de Stanford. Allí conoció a Joshua
Lederberg, el cual quería averiguar cual era la estructura de las moléculas orgánicas

completas. El objetivo de DENDRAL fue estudiar un compuesto químico. El

descubrimiento de la estructura global de un compuesto exigía buscar en un árbol las

posibilidades, y por esta razón su nombre es DENDRAL que significa en griego

"árbol".Antes de DENDRAL los químicos solo tenían una forma de resolver el problema,

estar era tomar unas hipótesis relevantes como soluciones posibles, y someterlas a prueba

comparándolas con los datos.

La realización de DENDRAL duró más de diez años (1965-1975). Se le puede considerar el

primer sistema experto.

En 1965 también se empezaron a utilizar técnicas para la resolución de problemas que se

caracterizaban por la búsqueda heurística como modelo para la resolución de problemas, y

con ellas comenzó la investigación y desarrollo de los sistemas expertos.

En 1972, en la Universidad de Standford se desarrolla MYCIN, sistema experto dentro del

campo de la medicina para diagnostico de enfermedades infecciosas en la sangre. MYCIN

se trataba de un sistema experto para el diagnóstico de enfermedades infecciosas. Desde los

resultados de análisis de sangre, cultivos bacterianos y demás datos, el prog rama era capaz

de determinar, o en lo menos, sugerir el microorganismo que estaba causando la infección.

Después de llegar a una conclusión, MYCIN prescribía una medicación que se adaptaba

perfectamente a las características de la persona, tales como el peso corporal de este.

Al mismo tiempo, Davir Marr propone nuevas teorías sobre la capacidad de reconocimiento

visual de las diferentes máquinas.

En 1972 aparece el lenguaje PROLOG basado en las teorías de Minsky.

En 1973 se desarrolla el sistema experto llamado TIERESIAS. El cometido de este sistema

experto era el de servir de intérprete entre MYCIN y los especialistas que lo manejaban, a la

hora introducir nuevos conocimientos en su base de datos. El especialista debía utilizar

MYCIN de una forma normal, y cuando este cometiera un error en un diagnóstico (hecho

producido por la falta o fallo de información en el árbol de desarrollo de teorías)

TEIRESIAS corregiría dicho fallo destruyendo la regla si es falsa o ampliándola si es eso lo

que se necesita.

En 1979 aparece XCON, primer programa que sale del laboratorio Su usuario fue la Digital

Equipament Corporation (DEC).

El cometido de XCON sería configurar todos los ordenadores que saliesen de la DEC. El

proyecto presentó resultados positivos y se empezó a trabajar en el proyecto más en serio en

diciembre de 1978.

En abril de 1979 el equipo de investigación que lo había diseñado pensó que ya estaba

preparado para salir, y fue entonces, cuando se hizo una prueba real, esperando resolver

positivamente un 95% de las configuraciones, este porcentaje tal alto se quedó en un 20% al

ser contrastado con la realidad; XCON volvió al laboratorio, donde fue revisado y a finales

de ese mismo año funcionó con resultados positivos en la DEC.

En 1980 se instauró totalmente en DEC. Y en 1984, el XCOM había crecido hasta

multiplicarse por diez. El XCOM supuso un ahorro de cuarenta millones de dólares al año

para la DEC.

Entre los años 80 a 85 se produce la revolución de los Sistemas Expertos

En estos 5 años se crearon diversos sistemas expertos como el DELTA, de General Electric

Company, para la reparación de locomotoras diesel y eléctricas. "Aldo en Disco" para la

reparación de calderas hidroestáticas giratorias usadas para la eliminación de bacterias.

Se crearon multitud de empresas dedicadas a los sistemas expertos como Teknowledge Inc.,

Carnegie Group, Symbolics, Lisp Machines Inc., Thinking Machines Corporation,

Cognitive Systems Inc. formando una inversión total de 300 millones de dólares. Los

productos más importantes que creaban estas nuevas compañías eran las "máquinas Lisp",

que se trataba de unos ordenadores que ejecutaban programas LISP con la misma rapidez

que en un ordenador central, y el otro producto fueron las "herramientas de desarrollo de

sistemas expertos".

En 1987 XCON empieza a no ser rentable. Los técnicos de DEC tuvieron que actualizar

XCOM rápidamente llegándose a gastar más de dos millones de dólares al año para

mantenimiento y algo parecido ocurrió con el DELTA..También en 1987 aparecieron los

microordenadores Apple y compatibles IBM con una potencia parecida a los LISP. El

software se transfirió a máquinas convencionales utilizando el lenguaje "C" lo que acabó

con el LISP.

A partir de los 90 y con el desarrollo de la informática, se produce un amplio desarrollo en

el campo de la IA y los sistemas expertos, pudiéndose afirmar que estos se han convertido

en una herramienta habitual en determinadas empresas en la actualidad.

La evolución histórica de los métodos utilizados en el desarrollo de los sistemas expertos

también se ha producido a medida que se ha ido desarrollando la IA y los diferentes

métodos que se han empleado para su resolución. El desarrollo de lenguajes como LISP y

PROLOG condicionaron esa evolución, así como investigaciones en diversos campos

relacionados. Los primeros sistemas expertos que se desarrollaron en los años 60 eran

capaces de resolver solo problemas basados en situaciones determinadas ,mediante sistemas

de reglas .Es a partir de los 70 cuando se empiezan a resolver problemas basados en

situaciones inciertas, basados en medidas difusas al principio y en redes probabilísticas con

posterioridad

3. DEFINICIONES DE SISTEMAS EXPERTOS

¿QUÉ ES UN SISTEMAS EXPERTO?

Los sistemas expertos forman parte de un firme y verdadero avance en inteligencia

artificial. Los sistemas expertos pueden incorporar miles de reglas. Para una persona seria

una experiencia casi "traumática" el realizar una búsqueda de reglas posibles al completado

de un problema y concordar estas con las posibles consecuencias, mientras que se sigue en

un papel los trazos de un árbol de búsqueda. Los sistemas expertos realizan amablemente

esta tarea; mientras que la persona responde a las preguntas formuladas por el sistema

experto, este busca recorriendo las ramas más interesantes del árbol, hasta dar con la

respuesta a fín al problema, o en su falta, la más parecida a esta. Los sistemas expertos

tienen la ventaja frente a otro tipos de programas de Inteligencia Artificial, de proporcionar

gran flexibilidad a la hora de incorporar nuevos conocimientos. Para ello solo tenemos que

introducir la nueva regla que deseemos hacer constar y a está, sin necesidad de cambiar el

funcionamiento propio del programa. Los sistemas expertos son "auto explicativo", al

contrario que en los programas convencionales, en los que el conocimiento como tal está

encriptado junto al propio programa en forma de lenguaje de ordenador. Los expertos de

I.A. dicen que los sistemas expertos tienen un conocimiento declarativo, mientras que en

los demás programas es procedural.

Descripción Del Esquema

Para realizar un sistema experto integran dos personas el Experto del Dominio (profesional

X) y un Ingeniero de Conocimiento (programador), que estos van enlazar sus experiencias

almacenándolos en la Base de conocimientos que mediante la interface va a permitir al

usuario llegar a comunicarse con el motor de inferencia, el cual es va a tomar la decisión de

aplicar todo lo almacenado en la base de conocimientos.

La Base de conocimiento nos halla la base datos y estas esta compuestas por lenguajes de

predicado, esta es uno de los componentes que contiene el conocimiento del experto o

también llamado base de datos, su función es almacenar experiencias, conocimientos , etc.

de una determinada área.

Existen dos tipos de base de conocimiento:

El procedural ;

Se usa en los lenguajes. estructurados como son Pascal, C, Visual Basic etc.

El declarativo;

Esta basado en hechos que vienen a ser acciones que se dan dentro del problema se ulitizan

los lenguajes Prolog y Lisp.

El Motor de Inferencia

Su función es administrar , como, cuando, y las reglas de producción que se aplicaran para

la solución de un determinado problema

Dirige y controla la implementación del conocimiento, además permite decidir que tipo de

técnicas se usaran durante el diseño del sistema experto.

La Interface

Parte que permite la comunicación con el usuario, en forma vidireccional(ambos lados).

Mediante al Interface el Motor de Inferencia reconoce la pregunta y saca datos de la Base

de Conocimiento y mediante la Interface responde la pregunta

Descripción del esquema:

DEMONIO; Es la parte principal de la estructura de control el cual va seguir un

encadenamiento hacia atrás y hacia delante y esta a su vez está compuesta de dos campos

específicos PROCEDIMIENTOS ESPECIALES son los pasos a seguir compuestas por

reglas, normas de producción, ELEMENTOS DE METACONOCIMIENTO compuestas

por redes neuronales, por que está e la capacidad de aprender, entender y responder a la
pregunta realizada por un usuario.

Todo esto se interactúan a partir de cierto conocimiento deducido durante la ejecución de la

aplicación.

Esto nos va a conllevar a una RUPTURA en la que el demonio retorna para cumplir un

FUNCIONAMIENTO SISTEMÁTICO usando tipos de búsqueda implementada y

completa.

Primero se da el primer funcionamiento del motor de estructura que esta dado con los

procedimientos especiales y con los elementos de metaconocimiento, todo esto

experimentado lo vamos a llevar al principal funcionamiento sistemático con una búsqueda

implementada, para dar lugar a un respuesta satisfactoria para quien lo está usando o

manejando.

Explicamos la arquitectura, como Base de Conocimientos vamos a tener hechos y reglas de

un sistema determinado las cuales van a ser codificadas para que la computadora puede

interpretar, y ser utilizada adecuadamente por los usuarios y de acuerdo a la aplicación.

Estos resultados van a servir a otros sistemas y que estos van a alimentar a nuestras bases de

conocimientos originales para obtener mejores resultados.

4. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

Son programas que se han diseñado principalmente para emular un comportamiento

inteligente. Incluyen algoritmos de juego tales como el ajedrez, programas de comprensión

del lenguaje natural, visión por computadora, robótica y "sistemas de expertos". responde a

una interfaz ensamblador, el segundo a interfaz compilador y el ultimo a interfaz interprete.

Un Lenguaje de Programación se basa en reglas de acción (silogismos) , y el análisis de

posibilidades dándonos una ayuda muy útil en todas las ramas de la acción humana. Es así

como los Sistemas Expertos desarrollan una Función muy importante "Realizar tareas

genéricas: es decir para la monitorización y el diagnóstico, además de los trabajos de

simulación de la realidad (Realidad Virtual en la actualidad) .

Algunos lenguajes son lenguajes principalmente interpretados, como APL, PROLOG y

LISP. :.

APL (A Programing Language)

Diseñado para tablas, vectores y matrices; utiliza símbolos especiales, distintos que el

ASCII.

HISTORIA:

Introducido por Kenneth Iverson, en el año de 1962. Durante los siguientes 7 años IBM

trabajo en el APL, defino un conjunto de caracteres y un lenguaje "APL/360", el cual se

requiere un hardware especial.

Conceptos lisp:

 Listas y Átomos: La estructura más importante es la lista. Los átomos pueden

subordinarse a cualidades.

 La Función: Cada función LISP y cada programa LISP tiene estructura de lista. Los

programas no pueden distinguirse sintácticamente de los datos. LISP ofrece sus

propias funciones básicas.

 Forma de Trabajo: LISP es un lenguaje funcional. Ofrece la posibilidad de realizar

definiciones recursivas de funciones. La unión de procedimientos se realiza de

 forma dinámica, es decir en plena ejecución, y no como en otros lenguajes de

programación. El sistema realiza automáticamente una gestión dinámica de

memoria.

Entonces: La estructura más importante en LISP es la lista

Componentes de un sistema lisp.

Un componente importante de un sistema LISP es la gestión dinámica de la memoria. El

sistema administrará el espacio en la memoria para las listas en constante modificación, sin

que el usuario lo deba solicitar. Libera los espacios de memoria que ya no son necesarios y

los pone a disposición de usos posteriores. La necesidad de este proceso se deriva de la

estructura básica de LISP, las listas, que se modifican de forma dinámica e ilimitada.

Además un sistema LISP abarca bastante más que el solo intérprete del lenguaje LISP.

Consta de algunos módulos que ofrecen ayuda en el desarrollo y control del progreso en

programas, como son el Editor, el File-System y el Trace.

PROLOGO (PROgramación LOGica):

Mecanismos Del Prolog

La Recursividad representa la estructura más importante en el desarrollo del programa. En

la sintaxis del PROLOG no existen los bucles FOR ni los saltos; los bucles WHILE son de

difícil incorporación, ya que las variables sólo pueden unificarse una sóla vez. La recursión

es más apropiada que otras estructuras de desarrollo para procesar estructuras de datos

recursivas como son las listas y destacan en estos casos por una representación más sencilla

y de mayor claridad.

La Instanciación es la unión de una variable a una constante o estructura. La variable ligada

se comporta luego como una constante.

La Verificación es el intento de derivar la estructura a comprobar de una pregunta desde la

base de conocimientos, es decir, desde los hechos y reglas. Si es posible, la estructura es

verdadera, en caso contrario es falsa.

La Unificación es el componente principal de la verificación de estructuras. Una estructura

estará comprobada cuando puede ser unificada con un hecho, o cuando puede unificarse

con la cabecera de una regla y las estructuras del cuerpo de dicha regla pueden ser

verificadas.

APLICACIÓN DE LA ROBÓTICA EN PLANTAS INDUSTRIALES

QUE ES ROBÓTICA

Desde hace cientos de años antes de Cristo, la robótica fué un campo conocido por la

humanidad, aunque no la conocían con tal nombre. Se crearon miles de máquinas hechos

de madera, metal y otros materiales resistentes, para facilitar las labores de quienes las

inventaban; se crearon máquinas para complacer los deseos de reyes y monarcas con el fin

de conquistar tierras y colonias, se crearon para adornar palacios y para realizar labores

domésticas; y no fué hasta este siglo que se crearon máquinas electrónicas capaces de

realizar cálculos matemáticos y de esta manera facilitarle al hombre los cálculos más

complejos que pudiesen surgir en alguna tarea en específico. La primer máquina

electromecánica se inventó alrededor del año 1886: registraba el censo de ese año en la

Estados Unidos a través de tarjetas perforadas. Después de este invento, los campos de la

computación y la robótica se han ido desarrollando de manera impresionante hasta nuestros

días; nadie se hubiese imaginado que en menos de 100 años se llegara a un desarrollo tal,

que hace cientos de años atrás, para poder desarrollar robots se requerían de varios años de

estudio y dedicación completa para poder fabricar un modelo primitivo de robot capaz de

realizar tareas muy sencillas, y ahora en nuestros días se puede fabricar robots complejos
capaces de llevar a cabo tareas complejas, pesadas ó de mucha concentración para el

hombre.

La robótica es una ciencia que es aplicada en cualquier tarea diaria que realiza el hombre;

su aplicación se ha reducido principalmente al campo de la industria, en donde se han

desarrollado robots para facilitar algunas tareas que para el hombre son difíciles de realizar

por su complejidad de cálculo ó porque necesitan mucha fuerza para poder realizarla ó que

necesiten la precisión que puede ofrecer una máquina con sus cálculos precisos. El campo

de la robótica ha sido estudiado por mucho científicos dedicados de tiempo completo, con

el fin de llegar a desarrollar las máquinas más eficientes que sean capaces de cumplir con

todos los requerimientos de la empresa que lo requiera. Para poder llegar a desarrollar un

robot, es necesario tener conocimientos de electrónica y mecánica, puesto que un robot

requiere de dispositivos electrónicos y mecánicos para que funcione como tal.

FUNDAMENTOS Y APLICACIONES

Robotiker ha escrito el libro: "Introducción a la Robótica: Fundamentos y Aplicaciones" y

tiene como objetivo proporcionar una visión panorámica de las tecnologías básicas y usos

de la robótica. Está dirigido a técnicos y profesionales que precisen realizar un primer

contacto con la misma, y en este sentido se presentan tanto los fundamentos básicos de la

robótica, como las técnicas de programación y los criterios para la implantación de un

robot. Este libro es el último de la serie ELECTROTECNOLOGÍAS de McGRAW-HILL,

promovida por el ENTE VASCO DE LA ENERGÍA e IBERDROLA, en la cual se

exploran sistemáticamente las posibilidades que se ofrecen, fundamentalmente en la

industria, al utilizar la electricidad en una gran variedad de procesos y equipos.

LEYES DE LA ROBÓTICA

Leyes imaginarias, propuestas por Isaac Asimov, que controlarían el comportamiento de

los robots. Son las siguientes:

1.- Un robot no puede dañar a un ser humano ni, por inacción, permitir que éste sea

dañado.

2.- Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos excepto cuando estas

órdenes entren en conflicto con la Primera Ley.

3.- Un robot debe proteger su propia existencia hasta donde esta protección no entre en

conflicto con la Primera o la Segunda Leyes.

Posteriormente, en sus últimas novelas Asimov introdujo una Ley Cero de la robótica, con

prioridad sobre las tres anteriores, que rezaría:

Un robot no puede realizar ninguna acción, ni por inacción permitir que nadie la realice,

que resulte perjudicial para la humanidad, aun cuando ello entre en conflicto con las otras

tres Leyes.

Tal como explicó en su día el propio Asimov, la concepción de las leyes de la robótica vino

motivada por el deseo de contrarrestar en sus obras el por él denominado complejo de

Frankenstein, es decir, el presunto temor que el hombre podía desarrollar frente a unos

robots que hipotéticamente podían rebelarse en contra de sus creadores. Para evitar la

aparición de robots asesinos (o cuanto menos desobedientes) en sus relatos, Asimov

implantó las tres leyes de la robótica en los mismos circuitos de sus cerebros positrónicos,

haciendo imposible que un robot pudiera violarlas ya que, de intentarlo siquiera, su cerebro

resultaría dañado irrevisiblemente y el robot moriría. La Ley Cero, por su parte, sería

producto de un reflexión filosófica por parte de los robots más sofisticados, como por

ejemplo, Daniel R. Olivaw, protagonista de varias novelas.

Gran parte, por no decir la totalidad, de los relatos y novelas sobre robots escritos por

Asimov se basan en la extrapolación de las posibles consecuencias prácticas de las leyes de

la robótica, siendo habitual encontrarnos con problemas derivados de sus conflictos

provocados en circunstancias muy determinadas, en una especie de tour de force en la que

Asimov forzaba deliberadamente cada vez más la situación buscando soluciones para estos

casos. Así pues, estos relatos acaban convirtiéndose en ejercicios lógica y ética que, en

ocasiones, están realmente logrados.

Algunos autores han apuntado la posibilidad (hoy remota) de que, en el caso de que se

acaben construyendo en el futuro robots inteligentes, éstos deberían llevar implantado como

código de conducta algo similar, si no idéntico, a las Leyes de la Robótica de Isaac

Asimov. Asimismo, han sido muchos los escritores de ciencia ficción que han imitado al

maestro norteamericano, describiendo en sus obras robots gobernados por estas leyes o por

otras muy similares.

MAQUINA DE TURING

En 1936, Alan Turing contestó al entscheidungsproblem, la cuestión planteada por David

Hilbert sobre si las matemáticas son decidibles, es decir, si hay un método definido que

pueda aplicarse a cualquier sentencia matemática y que nos diga si esa sentencia es cierta o

no. En el artículo On Computable Numbers, Turing construyó un modelo formal de

computador, la Máquina de Turing, y demostró que había problemas tales que una máquina

no podía resolver. La máquina de Turing es el primer modelo teórico de lo que luego sería

un computador programable. Con el tiempo a este tipo de máquina se la conoció como

máquina de estado finito, debido a que en cada etapa de un cálculo, la siguiente acción de la

máquina se contrastaba con una lista finita de instrucciones de estado posibles

¿Cómo funciona la máquina de Turing?

Una máquina de Turing es un dispositivo que transforma un INPUT en un OUTPUT

después de algunos pasos. Tanto el INPUT como el OUPUT constan de números en código

binario (ceros y unos). En su versión original la máquina de Turing consiste en una cinta

infinitamente larga con unos y ceros que pasa a través de una caja. La caja es tan fina que

solo el trozo de cinta que ocupa un bit (0 ó 1) está en su interior. La máquina tiene una serie

de estados internos finitos que también se pueden numerar en binario.

Para llevar a cabo algún algoritmo, la máquina se inicializa en algún estado interno

arbitrario. A continuación, se pone en marcha y la máquina lee el bit que se encuentra en

ese momento en su interior y ejecuta alguna operación con ese bit (lo cambia o no,

dependiendo de su estado interno). Después se mueve hacia la derecha o hacia la izquierda,

y vuelve a procesar el siguiente bit de la misma manera. Al final se para, dejando el

resultado al lado izquierdo por ejemplo.

Una instrucción típica podría ser: 0111011i

La traducción es como sigue: si la máquina se encuentra en el estado interno 0 y lee 1 en la

cinta, entonces pasará al estado interno 1101 (13), escribirá 1 y se moverá hacia la izquierda

un paso (la cinta se moverá hacia la derecha).

A continuación es conveniente inventar una notación para la secuencia del INPUT. Esta

notación se llama notación binaria expandida. Consiste en cambiar la secuencia original

binaria por otra construida de la siguiente forma: el 0 se cambia por 0 y el 1 por 10 y se

ponen un cero a la izquierda y/o a la derecha del resultado si empieza o acaba en 1

respectivamente. Así por ejemplo, el número 13 que en binario es 1101 es en binario

expandido 1010010 con un cero delante por esta última regla 01010010. Para volver al

original hay que contraer el binario expandido con la siguiente regla:

Empezamos a leer por la izquierda el binario expandido. Cuando encontremos un 0

tomamos nota de cuántos 1 hay hasta llegar al siguiente 0 y lo escribimos. Si encontramos

que hay dos 0 seguidos, apuntaríamos un 0 porque no habría ningún 1.Veamos con el 13

cómo se haría. El primer 0 se encuentra en la primera posición y el siguiente 0 está en la

posición 3. Entre los dos solo hay un 1. Lo anotamos. Seguidamente hay un 1, y después un

0, entonces apuntamos 1 porque hay un 1 entre medias de ellos. Esto es lo que se hace

sucesivamente y encontramos: 1101 que es el número original.

EXEMPLO DE MT - 1

Considere M que reconhece a linguagem {0n1n | n  0}

onde:
E = {q0, q1, q2, q3, q4, qf}
 e/s = {0, 1}
 = {0, 1,  , eof, 0v, 1v}
F = {qf}

Processo: Em cada passo, M reconhece um 0 e sai, à direita, a procura de um 1, e então

volta, à esquerda, e repete o processo. Os símbolos 0v e 1v são auxiliares e substituem os 0 e
1, respectivamente, que vão sendo reconhecidos.
As equações abaixo definem a função f:

q0: procura, à direita, a partir da extremidade direita da cadeia, e reconhece um 0,

ignorando 1’s.
f(q0 ,  ) = (qf ,  ,R) --- quando cadeia de entrada é nula
f(q0 , 0) = (q1 , 0v, R) ---- reconhece primeiro 0 à direita
f(q0 , 1v) = (q3 , 1v, R) ---- alcançou subcadeia de 1v à direita

q1: procura, à direita, subcadeia de 1’s, ignorando 0’s e 1v’s.

f(q1 , 0) = (q1 , 0, R) ----- ignora 0
f(q1 , 1v) = (q4 , 1v, R) ---- ignora 1v
f(q1 , 1) = (q2 , 1v, L) ---- reconhece 1

q2: volta à esquerda para iniciar novo passo, até encontrar o 0v mais à direita.
f(q2 , 1v) = (q2 , 1v, L) ---- ignora 1v
f(q2 , 0) = (q2 , 0, L) ---- ignora 0
f(q2 , 0v) = (q0 , 0v, R) ---- volta para estado inicial

q3: verifica se não existem 1’s excedentes à direita, quando já não existem mais 0’s.
 f(q3 , 1v) = (q3 , 1v, R) --- ignora 1v’s
f(q3 ,  ) = (qf , 0, R) --- alcançou final de cadeia: não há 1’s
excedentes

Obs.: uma vez não previsto o encontro de 1’s excedentes, por f, se isso ocorrer, M pára por
falta de definição dessa função. Neste caso, a cadeia não é reconhecida, por q3 não ser
estado final.

q4: ignora 1v, marcando o primeiro 1 encontrado.

f(q4 , 1v) = (q4 , 1v, R) --- ignora 1v’s
f(q4 , 1) = (q2 , 1v, L) --- reconhece primeiro 1 à direita.

Representação de f como diagrama de estados:

EXEMPLO2

EXEMPLO DE MT - 2

Máquina M que reconhece a linguagem {x|x  {a, b, c}* e x é uma permutação de an bn cn ,

para algum n  0}.

Cadeias válidas: abc, aabbcc, bca, bacacb, ...

Cadeias inválidas: bc, abac, ca, ...

Processo: Em cada passo sobre a fita, M substitui um a, um b e um c por 0’s. M pára num
estado final se um passo é iniciado e a fita consiste apenas de 0’s.

E = {q0, q1, q2, q3, q4, q5, q6, q7, q8, qf}
 e/s = {a, b, c}

 = {a, b, c, 0, 1,  , eof}

F = {qf}

Onde:

q0: reconhece 1a. letra (a/b/c) e substitui por 1;

q1: já reconhecido a: vai reconhecer b ou c;

q2: já reconhecido b: vai reconhecer a ou c;

q3: já reconhecido c: vai reconhecer a ou b;

q4: já reconhecidos a e b: vai reconhecer c;

q5: já reconhecidos a e c: vai reconhecer b;

q6: já reconhecidos b e c: vai reconhecer a;

q7: volta à procura do 1 mais à direita;

q8: inicia novo passo, ignorando 0’s;

qf: estado final de aceitação.

EXEMPLO DE MT - 3
 EXEMPLO DE MT - 3

Máquina de Turing, M, que computa a soma de dois números naturais, representados na

notação unária. Entrada: 1n101n2; saída deve ser 1n1+n2.

Processo: A partir do 0 que separa as duas cadeias de 1’s, a cada 1 da subcadeia da direita,
M o substitui por 0, volta à subcadeia da esquerda e substitui o 0 por 1. Dessa forma,
subtrai-se 1 do número da direita e soma-se 1 ao da esquerda, tendo sempre um 0
separando-os.