Piensa una Computadora
Las usas para contarle un chiste a un amigo, para hacer tu tarea y para jugar. Sin ellas, tu vida no sería igual. Pero, ¿cómo funciona realmente una computadora?
Al igual que tú, la computadora debe tener la capacidad de recordar, pensar y decir lo que piensa. Para ello necesita un cerebro, una memoria y la capacidad de comunicarse y recibir órdenes.
El cerebro de la computadora es el procesador, que le otorga la capacidad de pensar. Mientras más rápido sea el procesador, más rápido pensará la computadora. En nuestras ocupadas vidas queremos una computadora que pueda ejecutar nuestras órdenes lo más rápidamente posible. Así como no te gustaría tener un teléfono que demore 10 minutos para marcar, tampoco te gustaría visitar una página web que demore varias horas en cargarse.
Una computadora realiza varios miles de millones de cálculos simples por segundo. Mientras que tú o yo, contando un número por segundo en forma continua, necesitaríamos 32 años para contar mil millones, una computadora lo hace en un abrir y cerrar de ojos.
Las computadoras nos superaron en cuanto a la rapidez para pensar, pero la comparación entre las personas y las máquinas llega sólo hasta ahí. Aunque un ser humano cuente más lentamente, el cerebro está conformado por 10 mil millones de neuronas que son pequeños procesadores muy efectivos. Quizá contemos lentamente, pero somos muy buenos para realizar con rapidez "cálculos" complejos como reconocer un rostro, inventar una historia o correr, acciones que a una computadora le resultarían muy difíciles.
La computadora también tiene una memoria. En realidad, tiene muchas. Así como los seres humanos tenemos una memoria de corto plazo que nos permite recordar cuándo nos sentamos por última vez, y una memoria de largo plazo que nos permite decir nuestro nombre y domicilio, la computadora también cuenta con estas memorias. Su memoria "de corto plazo" se denomina Memoria de Acceso Aleatorio o RAM (Random Access Memory).
La memoria RAM se usa para los trabajos que estás realizando en este momento: la carta que escribes, la página web que visitas o el progreso del video juego que estás jugando. La RAM se borra al apagar la computadora; por eso, si deseas que la computadora recuerde tu carta, la página web o el nivel del juego, debes guardar esos datos en la memoria de largo plazo.
La mayoría de las computadoras utilizan un disco denominado "disco duro" para la memoria de largo plazo. Los puntos microscópicos de la superficie del disco están magnetizados en una u otra dirección en un patrón que representa el código de la información que guardas. Este patrón magnético permanece cuando apagas la computadora y se podrá leer la próxima vez que la enciendas.
Otro tipo de memoria de largo plazo se denomina Memoria de Solo Lectura o ROM (Read Only Memory). Estos chips contienen la información básica necesaria para que la computadora arranque y realice otras funciones elementales que no cambian aunque se agreguen y cambien programas, aplicaciones o documentos.
Existen muchos dispositivos capaces de recordar información. Además de los chips que se usan para las memorias RAM y ROM y el disco magnético usado para almacenamiento de largo plazo, podemos mencionar los discos CD y DVD, las memorias flash y las bandas magnéticas de las tarjetas de crédito, entre otros. Todos ellos tienen algo en común: almacenan la información en "bits" (dígitos binarios).
Un bit es algo que puede estar en uno de dos estados: un interruptor que se apaga o enciende, un punto de material magnético orientado en una dirección o en otra, un área microscópica de un CD plástico que tiene o no tiene una pequeña marca grabada en la superficie. Sea cual fuere el medio de almacenamiento, estos bits con sus dos posibles estados que se representan como 0 y 1 se pueden usar para codificar casi cualquier información.
Situación del software
Aunque las computadoras cada vez más complejas pueden razonar mejor, una computadora solamente hace lo que se le ordena. Ahí es donde aparece el software. Un programa de software es una sucesión de instrucciones. Puede ser simple, como para que puedas calcular tu asignación de todo el año, o complicado, como para predecir dónde se debe perforar un pozo para extraer petróleo.
A veces, un error en el programa de la computadora provoca un resultado inesperado y, generalmente, desagradable. Para los ingenieros de software es extremadamente difícil diseñar un programa perfecto. Por eso la mayoría de los programas inicialmente contienen errores y la depuración se convierte en una tarea diaria para los programadores.
Depurar generalmente es una tarea difícil y agotadora. El elemento más importante para depurar un problema es la capacidad del programador para hacerlo. Sin embargo, la dificultad de la depuración del software varía considerablemente de acuerdo con el lenguaje de programación usado y a las herramientas utilizadas como depuradores.
Los depuradores son herramientas de software que permiten que el programador pueda controlar la ejecución de un programa, detenerla, reiniciarla, ejecutarla en cámara lenta, cambiar los valores de la memoria y en algunos casos, retroceder en el tiempo.
Finalmente, una computadora debe saber cómo comunicarse. Para ello es necesario conectarla a dispositivos periféricos. En el mundo digital actual, la computadora no sólo está equipada con los elementos básicos (teclado, mouse y pantalla) sino también con un módem, una cámara y una impresora.
Todos los periféricos están conectados mediante un cable a la placa madre que está instalada en la caja de la computadora con un enchufe. En el interior de la caja, el ventilador de refrigeración produce un suave sonido similar al del viento.
Muchas, y en realidad probablemente la mayoría de las computadoras, no cuentan con teclado ni pantalla sino que están incorporadas en diferentes dispositivos. Así, en un automóvil hay una computadora que detecta el funcionamiento y estado del motor y controla diferentes funciones. Los dispositivos de entrada son sensores y los dispositivos de salida son actuadores.
