Representación de la información
En esta lección vamos a explicar la importancia de la información, como se transforma y como se transmite para una representación efectiva dentro del mundo digital. La Información, los datos... son lo más importante dentro de cualquier sistema informatico, por lo que es fundamental asegurarnos de que son fiables y que están correctamente salvaguardados.
Para comprender la importancia que los datos tienen, no sólo en la Informática sino en todas las facetas de la vida, vamos a explicar en esta lección los conceptos básicos sobre como funciona la información en un Sistema Informático, como se transmite, que tipos de datos trata y como se representan. Las siguientes lecciones trataran estos temas en mayor profuncidad, siendo esta lección la introducción al tema ”Representación de la Información”.
La informática y la información
La Informática es la ciencia tecnológica que estudia el tratemiento automático y rlacional de la información con el fin de obtener de ella la máxima utilidad.
La Información es la representación de hechos, objetos, valores, ideas, etc. que permiten la comunicación y la adquisición de conocimiento de las cosas. Para que una comunicación pueda ser efectiva debe haber:
- Emisor: El que genera o emita la información.
- Receptor: El que recibe la información.
- Medio o Canal: vía de transmisión de la información
- Datos o Infomación a transmitir
En el caso de la Informática podriamos ver al usuario como el emisor y al ordenador como receptor, siendo el medio el teclado y la información un texto; o al Procesador como emisor y un Periférico como receptor, siendo el medio el bus de transmisión y la información los datos en forma de bits.
Para que la comunicación sea veraz y comprensible debemos establecer un medio seguro de transmisión para los datos y tener un sistema que nos permita comprender efectivamente la información que se transmite.
Sobre los medios de transmisión se hablará más efectivamente en el curso de Redes, por ahora sólo saber que en la informático el medio de comunicación es el cable. A través de conductos de cobre transmitimos impulsos electricos de manera secuencial que son traducidos en código binario por el receptor, para más tarde ser ensamblados y poder comprender el mensaje en conjunto. Los circiutos de las placas bases no son nada más que cableados de cobre ensamblados en una placa con un dibujo específico para la transmisión efectiva de la información entre la CPU y el resto de componentes.
En cuanto a los Sistemas de codificación o los Sistemas de Transmisión de Información podemos decir que basicamente son los idiomas con los que podemos comunicarnos, está comunicación puede ser entre personas, entre personas y máquinas o entre máquinas. Por ellos se han ido creando y estableciendo una serie de códigos o simbología específica que sea capaz de transformar y transmitir de una marea efectiva los datos del mundo real o analógico al mundo digital.
Simbología y Codificación
Para que entidades con sistemas de comunicación diferentes puedan comunicarse entre sí, debemos construir un sistema nuevo que nos permita transformar esa información de tal manera que pueda ser entendida por todas sus partes. A esto se le llaman sistemas de codificación.
Desde la antigüedad se ha empleado sistemas de codificación de información, para el acceso a ciertos conocimientos privados, para el envio de mensaje codificados o cifrados en un guerra o simplemente el sistema postal que nos permite poder enviarnos cartas en todo el mundo.
En el caso básico de un Sistema Informático, el ordenador no entiende la letra “A” ni es capaz de almacenarla como tal, únicamente entiende de corriente eléctrica. Por ello, es necesario crear un sistema que nos permita transformar ese carácter en impulsos electricos, y al contrario.
Cuando escribimos la letra “A”, el software se encargará de traducir ese carater en un cojunto de impulsos electricos (normalmente 8). El byte o conjunto de 8 bits, se emplea historicamente por que en el Sistema Binario con 8 bits o 1 byte somos capaces de manejar un conjunto de 256 valores decimales, con lo que estás construidos el código ASCII o UNICODE siendo capaces de representar los caracteres y simbolos de la lenguas anglosajonas y latinas.
Para poder guardar ese conjunto de impulsos electricos, cada posición se magnetiza conviertiendo dependiendo del valor de la corriente electrica en un “1” o en un “0”. El sistema buscará esa configuración en la tabla de codificación y traducirá ese conjunto de valores en el carácter correspondiente.
Representación interna de la información
Es evidente que personas y ordenadores manejan los datos de forma diferentes. Este hecho se debe fundamentalmente al tipo de tecnología que ambos elementos utilizan para almacenar y procesar la información.
Los sistemas Informáticos son dispositivos electrónicos digitales, por lo que:
- Internamente manejan un conjunto reducido de valores (0 y 1). Cada uno de estos valores se denomina bit.
- Van a representar estos valores mediante distintos valores de corriente (0v y 5v).
Cuando el valor de corriente es 0v indica que el bit está a 0, incambio cuando el valor de corriente es 5v indica que el bit está a 1. Está carga electrica se va quedadando almacenada en las celdas individuales de dentro de la memoria, la unidad más pequeña de información.
Estas celdas individuales se agrupan en bytes, conjuntos de 8 bits. Un byte es la unidad fundamental de representación de datos y puede representar 256 valores (28); puediendo representar un carácter en sistemas como ASCII o Unicode.
*En el curso aprenderemos a calcular esos valores mediante los sistemas de numeración.
Por el contrario las personas manejamos información que no es digital, con lo que manejamos un conjunto de valores infinito (no sólo 0s y 1s). Esto implica que es necesario encontrar una forma de que todos los posibles valores manejados por los humanos estén representados en un sistema informático mediante la combinación y agrupación de valores digitales electrónicos o bits, o 0’s y 1’s.
Para conseguirlo vamos a necesitar los sistemas de numeración y los códigos de representación.
Tipos de datos
Los Sistemas Informáticos trabajan con diferentes tipos de datos, para poder entenderlos de una manera general los clasificamos según el tipo de tratamiento que se le da, según su variabilidad o volatilidad y según sean representados dentro del propio sistema.
Según el tratamiento
El procesamiento automático de la información está formado en general por varias fases.
Podemos clasificar los datos en función de la fase en que se utilicen:
- Entrada : El sistema toma los datos que requiere para el proceso que vaya a llevar a cabo. Estos datos que entran al sistema son los Datos de Entrada y suelen hacerlo a través de periféricos de entrada o E/S: teclado, ratón, escáner, pantalla táctil, micrófono, discos duros, unidades CD/DVD, etc.
- Procesamiento : Durante el tratamiento de la información el sistema puede efectuar cálculos de acuerdo con una secuencia de operaciones preestablecida. Estos cálculos producen una serie de datos que sirven para realizar cálculos sucesivos en busca de la resolución final. Estos datos son los Datos intermedios.
- Salida : Una vez procesada la información el sistema debe sacar al exterior el resultado de este procesamiento. Los datos generados son los Datos de salida. Los periféricos típicos usados para almacenar estos datos son las impresoras, pantallas, unidades CD/DVD,... Es importante aclarar que la salida de un sistema puede constituir la entrada a otro. Es decir los datos de salida de un proceso pueden convertirse en los datos de entrada de otro proceso.
Según su variabilidad
- Constantes : Son datos que no varían mientras el SW se está ejecutando. Ejemplo: PI, el IVA aplicado a una factura.
- Variables : Son datos que si varían. Por ejemplo la cantidad de unidades que vamos a comprar en la factura anterior.
- Datos numéricos : Representan cantidades. Pueden ser:
- Números enteros
- Números reales
- Datos alfanuméricos : Representan textos. Utilizan:
- Caracteres alfabéticos : letras mayúsculas (A..Z) y minúsculas (a..z)
- Caracteres numéricos : los dígitos decimales (0..9)
- Caracteres especiales : ¡,”,·,$,%,&,/,+;,<,>, etc.
- Caracteres de control: Fin de línea <LF><CR>, avance de página, pitidos, etc.
- Caracteres gráficos : emoticonos
- Sonidos
- Imágenes
- Vídeo
Medidas de la Información
Un bit es la mínima unidad de información de un sistema informático, y esto queda representado con un 0 o un 1. Los ordenadores manejan grandes cantidades de bits y para facilitar este proceso se agrupan en unidades más adecuadas para el rendimiento del sistema. Las más importantes son las siguientes:
En general, si hablamos en capacidad de discos duros:
En general, si hablamos en capacidad de memoria RAM:
El número 1024 es una potencia de 2 (210), haciéndo más comoda la representación en un sistema binario.
Un Byte (8bits) suele usarse para representar un carácter.
Transmisión de la información
Hoy en día la transmisión de la información es la base de internet y de toda la comunicación. La transmisión de información se refiere al proceso de enviar datos desde un punto de origen a un punto de destino a través de un medio de comunicación. En el contexto de los sistemas informáticos, esta información puede ser cualquier cosa, desde un correo electrónico hasta una transmisión de video en tiempo real. La transmisión de información permite la comunicación y el intercambio de datos en todo el mundo.
Para que la información pueda ser transmitida es necesario usar una señal y que la información pueda ser entendible por emisor y receptor. Para ello es necesario contar con Software a ambos lados, uno que codifique o transforme la información y otro que la descodifique o devuelva a su estado original. (Codificador-DECodificador).
Por ejemplo, para enviar un email: primero necesitaremos usar un periferico dentro de un aplicación de correo en un Sistema Operativo para escribir el correo, luego ese fichero irá a la tarjeta de red dónde se transformará en binario para enviarse a través de impulsos electricos por la red hasta su destino. En su destino, otra tarjeta de red interpretará esos impulsos eléctricos en binario para posteriormente compilarlo en un fichero con formato de correo electronico. * Todo el proceso de red se verá más adelante en el curso.
Para poder seguir entendiendo la comunicación, hay que hablar de la Señal. Esta, es una Magnitud física que representa o transporta información que se utiliza para transmitir datos. Las señales pueden tomar muchas formas, como ondas eléctricas, ondas sonoras, luz visible, señales digitales, entre otras.
Su propósito principal es transportar información de un lugar a otro, ya sea entre dispositivos electrónicos, sistemas de comunicación o incluso en procesos naturales. Para comprenderlas vamos a dividirlas en dos tipos:
• Señales analógicas : Estas señales son continuas y varían suavemente en el tiempo. Su valor puede tomar cualquier valor dentro de un rango dado, por lo que utilizan un número infinito de valores. Por ejemplo, la Voz humana en directo. Le aporta riqueza a la información.
• Señales digitales : Estas señales son discretas y se representan mediante valores discretos, generalmente en forma binaria (0 y 1). Utilizan un número finito de valores con los que representa la realidad.
Cuando digitalizamos datos se pierde parte de la calidad de la información representada al tener que traducir del mundo analógico al real. Sin embargo las señales digitales son más seguras puesto que es sencillo encontrar errores, por ejemplo en la transmisión.
Almacenamiento de la Información
Para que la información pueda ser almacenada, los Sistemas Informáticos usan los ficheros. Almacenados en binario representan elementos del mundo real como cantidades numéricas, texto, imágenes, sonidos o vídeo. Para trabajar con estas representaciones necesitamos un programa adecuado que una e intérprete todos estos datos en forma de fichero.
Los ficheros tienen distintas extensiones, especificandose así como un tipo de archivo u otro. Para que los sistemas puedan trabajar correctamente con los archivos necesitan saber que tipo de archivo es, por ello los ficheros se componen de:
• Una CABACERA con datos necesarios para el programa que lo maneja.
• DATOS. Los propios datos.
Cuando se crea un archivo, se asigna un espacio de almacenamiento en el dispositivo de almacenamiento (disco duro, unidad flash, etc.). Los datos y la cabecera se escriben en este espacio, y el sistema operativo mantiene un registro de la ubicación del archivo y su estructura.
Para acceder a un archivo, el sistema operativo utiliza un sistema de administración de archivos que mantiene una tabla de asignación de archivos. Esta tabla contiene información sobre la ubicación física de los archivos en el dispositivo de almacenamiento.
---------------------------------------------------------------------------
¡Hasta Pronto!
→ Capítulo siguiente: Representación de la Información, parte 2: Códigos de Representación - Curso General, Capítulo 13
En el siguiente capítulo trataremos sobre los códigos de representación numérica y alfanumérica. De Binario a ASCII.
→ Capítulo Anterior: Rendimiento del Ordenador - CursoGeneral, Capítulo 11
----------------------------------------------------------------------
0 Comentarios