lunes, 11 de octubre de 2010

¿Qué es un programa informático?

Un programa informático es una serie de comandos ejecutados por el equipo. Sin embargo, el equipo sólo es capaz de procesar elementos binarios, es decir, una serie de 0s y 1s. Por lo tanto, necesitamos un lenguaje de programación para escribir de manera legible, es decir, con comandos que el ser humano pueda comprender (por ser similares a su propio lenguaje) los comandos que el equipo deberá ejecutar.
Estos programas se traducen después a un lenguaje máquina (en binario) a través de un compilador.
El método de escritura de un programa está muy ligado al lenguaje de programación elegido, ya que existen muchos tipos distintos. Además, el compilador debe coincidir con el lenguaje elegido: cada lenguaje de programación tiene su propio compilador (excepto los lenguajes interpretados).
En términos generales, el programa es un simple archivo de texto (escrito usando un procesador o editor de texto), llamado archivo fuente).
El archivo fuente contiene líneas de programa llamadas código fuente. Este archivo fuente, debe compilarse una vez completado. La compilación se realiza en dos pasos:
  • El compilador transforma el código fuente en código objeto y lo guarda en un archivo objeto, es decir que traduce el archivo fuente a lenguaje máquina (algunos compiladores también crean un archivo en ensamblador, un lenguaje similar al lenguaje máquina ya que posee las funciones básicas, pero puede ser leído por los seres humanos.
  • Luego, el compilador llama a un editor de vínculos (o ensamblador) que permite insertar los elementos adicionales (funciones y bibliotecas) a los que hace referencia el programa dentro del archivo final, pero que no se almacenan en el archivo fuente.
    A continuación, se crea un archivo ejecutable que contiene todos los elementos requeridos por el programa para funcionar de manera independiente (en Microsoft Windows o MS-DOS este archivo tendrá la extensión .exe).

¿Que es un Algoritmo?



Definicion: Algoritmo
Podemos encontrar muchas definiciones de algoritmo en los textos de programacion, todas ellas muy similares:
  • Conjunto ordenado y finito de pasos que permite hallar la solución de un problema.
  • Una secuencia de pasos que conducen a la realización de una tarea.
  • Descripción exacta de la secuencia en que se ha de realizar un conjunto de actividades tendientes a resolver un determinado tipo de problema o procedimiento.
  • Conjunto de sentencias / instrucciones en lenguaje nativo, los cuales expresan la lógica de un programa.
  • Es un sistema por el cual se llega a una solución, teniendo en cuenta que debe de ser definido, finito y preciso.
  • Toda receta, proceso, rutina, método, procedimiento, técnica, formula que resuelven un determinado problema.
  • Conjunto de instrucciones concretas y detalladas mediante el cual se consigue una acción determinada.
  • Conjunto de reglas que permiten obtener un resultado determinado a partir de ciertas reglas definidas.
  • Descripción precisa de una sucesión de instrucciones que permite llevar a cabo un trabajo en un número finito de pasos.
  • Un conjunto de símbolos y procedimientos usados en la realización de un cálculo.
Las definiciones mas completas o formales:
  • Secuencia finita de instrucciones, reglas o pasos que describen de forma precisa las operaciones de un ordenador debe realizar para llevar a cabo un tarea en un tiempo mas finito. [Donald E. Knuth, 1968]
  • Descripcion de un esquema de comportamiento expresado mediante un reportorio finito de acciones y de informaciones elementales, identificadas, bien comprendidas y realizables a priori. Este repertorio se denomica lexico [Pierre Scholl, 1988]
  • Un algoritmo es un conjunto finito de pasos definidos, estructurados en el tiempo y formulados con base a un conjunto finito de reglas no ambiguas, que proveen un procedimiento para dar la solución o indicar la falta de esta a un problema en un tiempo determinado. [Rodolfo Quispe-Otazu, 2004]
Caracteristicas:
Las características fundamentales que debe cumplir todo algoritmo son:
  • Ser definido: Sin ambigüedad, cada paso del algoritmo debe indicar la acción a realizar sin criterios de interpretación.
  • Ser finito: Un número específico y numerable de pasos debe componer al algoritmo, el cual deberá finalizar al completarlos.
  • Tener cero o más entradas: Datos son proporcionados a un algoritmo como insumo (o estos son generados de alguna forma) para llevar a cabo las operaciones que comprende.
  • Tener una o más salidas: Debe siempre devolver un resultado; de nada sirve un algoritmo que hace algo y nunca sabemos que fue. El devolver un resultado no debe ser considerado como únicamente “verlos” en forma impresa o en pantalla, como ocurre con las computadoras. Existen muchos otros mecanismos susceptibles de programación que no cuentan con una salida de resultados de esta forma. Por salida de resultados debe entenderse todo medio o canal por el cual es posible apreciar los efectos de las acciones del algoritmo.
  • Efectividad: El tiempo y esfuerzo por cada paso realizado debe ser preciso, no usando nada más ni nada menos que aquello que se requiera para y en su ejecución.
Historia:
La palabra algoritmo proviene del nombre del matemático llamado Abu Abdullah Muhammad bin Musa al-Khwarizmi (hay muchas variantes para el nombre al usar el alfabeto latin, tales como Al-Khorezmi, Al-Khwarizmi, Al-Khawarizmi, Al-Khawaritzmi o Al-Khowarizmi) que vivió entre los siglos VIII y IX.
Su trabajo consistió en preservar y difundir el conocimiento de la antigua Grecia y de la India. Sus libros eran de fácil comprensión, de ahí que su principal valor no fuera el de crear nuevos teoremas o nuevas corrientes de pensamiento, sino el de simplificar las matemáticas a un nivel lo suficientemente bajo para que pudiera ser comprendido por un amplio público. Cabe destacar cómo señaló las virtudes del sistema decimal indio (en contra de los sistemas tradicionales árabes) y cómo explicó que, mediante una especificación clara y concisa de cómo calcular sistemáticamente, se podrían definir algoritmos que fueran usados en dispositivos mecánicos similares a un ábaco en vez de las manos. También estudió la manera de reducir el numero de operaciones necesarias que formaban el cálculo.
Por esta razón, aunque no haya sido él el inventor del primer algoritmo, merece que este concepto esté asociado a su nombre. Al-Khorezmi fue sin duda el primer pensador algorítmico.
Ya en el siglo XIX, se produjo el primer algoritmo escrito para un computador. La autora fue Ada Byron, en cuyos escritos se detallaban la máquina analítica en 1842. Por ello que es considerada por muchos como la primera programadora aunque, desde Charles Babbage, nadie completó su máquina, por lo que el algoritmo nunca se implementó.
La idea de resolver un problema o de disponer de un algoritmo es bastante antigua, tal es así, que existía la errada creencia que no había problema que no se pudiera resolver y en base a ello, el matemático David Hilbert quiso descubrir un algoritmo para los algoritmos. Hoy en dia gracias a los trabajos de Kurt Gödel, Alonzo Church (calculo lamba), Alan Turing (maquina de turing), se sabe que dentro del universo de problemas, una pequeña parte es computable, luego que el objetivo que perseguia David Hilbert no era computable, es lo que se ha denominado como la computabilidad de los algoritmos.

El Flujograma


¿QUE ES?

Es una representación gráfica de la secuencia de actividades de un proceso.
Además de la secuencia de actividades, el flujograma muestra lo que se realiza en cada etapa, los materiales o servicios que entran y salen del proceso, las decisiones que deben ser tomadas y las personas involucradas (en la cadena cliente/proveedor)
El flujograma hace más fácil el análisis de un proceso para la identificación de:
Las entradas de proveedores; las salidas de sus clientes y de los puntos críticos del proceso.

SIMBOLOS


El flujograma utiliza un conjunto de símbolos para representar las etapas del proceso, las personas o los sectores involucrados, la secuencia de las operaciones y la circulación de los datos y los documentos.
Los símbolos más comunes utilizados son los siguientes:
Límites: Este símbolo se usa para identificar el inicio y el fin de un proceso:
Operación: Representa una etapa del proceso. El nombre de la etapa y de quien la ejecuta se registran al interior del rectángulo:
Documento: Simboliza al documento resultante de la operación respectiva. En su interior se anota el nombre que corresponda:
Decisión: Representa al punto del proceso donde se debe tomar una decisión. La pregunta se escribe dentro del rombo. Dos flechas que salen del rombo muestran la dirección del proceso, en función de la respuesta real:


¿Qué es un lenguaje de programación?


Un lenguaje de programación es un lenguaje artificial que puede ser usado para controlar el comportamiento de una máquina, especialmente una computadora. Estos se componen de un conjunto de reglas sintácticas y semánticas que permiten expresar instrucciones que luego serán interpretadas.

Debe distinguirse de “lenguaje informático”, que es una definición más amplia, puesto estos incluyen otros lenguajes como son el HTML o PDF que dan formato a un texto y no es programación en sí misma.

El programador es el encargado de utilizar un lenguaje de programación para crear un conjunto de instrucciones que, al final, constituirá un programa o subprograma informático.

En su uso, un lenguaje de programación puede acercarse a la forma humana de expresarse y, por eso, este tipo de lenguajes es llamado de alto nivel. Esto significa que utilizan palabras y formas en sus estructuras que se asemejan al lenguaje natural (especialmente al inglés). En cambio, aquellos lenguajes que se aproximan más a la forma en la cual la computadora se maneja, son llamados lenguajes de bajo nivel. Esto significa que lo que el programador deba escribir se acercará al lenguaje máquina, que es, en definitiva, lo que las computadoras pueden interpretar.

Tipos de Lenguajes de Programación


Lenguajes de bajo nivel

Son lenguajes totalmente dependientes de la máquina, es decir que el programa que se realiza con este tipo de lenguajes no se pueden migrar o utilizar en otras maquinas.

Al estar prácticamente diseñados a medida del hardware, aprovechan al máximo las características del mismo.

Dentro de este grupo se encuentran:

  • El lenguaje maquina: este lenguaje ordena a la máquina las operaciones fundamentales para su funcionamiento. Cnsiste en la combinación de 0's y 1's para formar las ordenes entendibles por el hardware de la maquina.
    Este lenguaje es mucho más rápido que los lenguajes de alto nivel.
    La desventaja es que son bastantes difíciles de manejar y usar, además de tener códigos fuente enormes donde encontrar un fallo es casi imposible.
  • El lenguaje ensamblador es un derivado del lenguaje maquina y esta formado por abreviaturas de letras y números llamadas mnemotécnicos. Con la aparición de este lenguaje se crearon los programas traductores para poder pasar los programas escritos en lenguaje ensamblador a lenguaje máquina. Como ventaja con respecto al código máquina es que los códigos fuentes eran más cortos y los programas creados ocupaban menos memoria. Las desventajas de este lenguaje siguen siendo prácticamente las mismas que las del lenguaje ensamblador, ñadiendo la dificultad de tener que aprender un nuevo lenguaje difícil de probar y mantener.

Lenguajes de alto nivel

Son aquellos que se encuentran más cercanos al lenguaje natural que al lenguaje máquina.
Están dirigidos a solucionar problemas mediante el uso de EDD's.

Nota: EDD's son las abreviaturas de Estructuras Dinamicas de Datos, algo muy utilizado en todos los lenguajes de programación. Son estructuras que pueden cambiar de tamaño durante la ejecución del programa. Nos permiten crear estructuras de datos que se adapten a las necesidades reales de un programa.

Se tratan de lenguajes independientes de la arquitectura del ordenador. Por lo que, en principio, un programa escrito en un lenguaje de alto nivel, lo puedes migrar de una máquina a otra sin ningún tipo de problema.

Estos lenguajes permiten al programador olvidarse por completo del funcionamiento interno de la maquina/s para la que están diseñando el programa. Tan solo necesitan un traductor que entiendan el código fuente como las características de la maquina.

Suelen usar tipos de datos para la programación y hay lenguajes de propósito general (cualquier tipo de aplicación) y de propósito especifico (como FORTRAN para trabajos científicos).

Lenguajes de Medio nivel

Se trata de un termino no aceptado por todos, pero q seguramente habrás oído. Estos lenguajes se encuentran en un punto medio entre los dos anteriores. Dentro de estos lenguajes podría situarse C ya que puede acceder a los registros del sistema, trabajar con direcciones de memoria, todas ellas características de lenguajes de bajo nivel y a la vez realizar operaciones de alto nivel.

Generaciones

La evolución de los lenguajes de programación se puede dividir en 5 etapas o generaciones.

  • Primera generación: lenguaje maquina.
  • Segunda generación: se crearon los primeros lenguajes ensambladores.
  • Tercera generación: se crean los primeros lenguajes de alto nivel. Ej. C, Pascal, Cobol…
  • Cuarta generación. Son los lenguajes capaces de generar código por si solos, son los llamados RAD, con lo cuales se pueden realizar aplicaciones sin ser un experto en el lenguaje. Aquí también se encuentran los lenguajes orientados a objetos, haciendo posible la reutilización d partes del código para otros programas. Ej. Visual, Natural Adabes…
  • Quinta generación: aquí se encuentran los lenguajes orientados a la inteligencia artificial. Estos lenguajes todavía están poco desarrollados. Ej. LISP

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