Informática

La informática es la ciencia que se ocupa del procesamiento de la información mediante procedimientos automatizados, teniendo en particular por objeto el estudio de los fundamentos teóricos de la información, su cómputo a nivel lógico y las técnicas prácticas para su implementación y aplicación en sistemas electrónicos automatizados los denominados sistemas informáticos ; como tal es una disciplina fuertemente ligada a la lógica matemática , la automática , la electrónica y también la electromecánica .

Acompaña e integra o da soporte a todas las disciplinas científicas, y como tecnología impregna casi cualquier "medio" o "herramienta" de uso común y cotidiano, tanto que (casi) todos somos de alguna manera usuarios de servicios TI. El valor de la tecnología de la información en términos socioeconómicos ha escalado la pirámide de Anthony en tan solo unos años , pasando de operativo (para reemplazar o respaldar tareas simples y repetitivas), a táctico (para respaldar la planificación o gestión a corto plazo), a estratégico. En este contexto, las tecnologías de la información se han vuelto tan estratégicas en el desarrollo económico y social de las poblaciones que el no poder explotarlas, situación rebautizada con la expresión brecha digital , es un problema de interés mundial.

Junto a la electrónica y las telecomunicaciones unificadas bajo el nombre de Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), representa esa disciplina y a la vez ese sector económico que dio origen y desarrollo a la tercera revolución industrial a través de lo que comúnmente se conoce como revolución digital . La tecnología de la información está evolucionando especialmente en el campo de la telefonía.

Etimología y significado

El término italiano "informatica" deriva del francés "informatique", una contracción de informat (ion) (automat) ique , acuñado por Philippe Dreyfus en 1962. [1] [2] [3] [4] El primer uso italiano data volver a 1968. [4]

En los países de habla inglesa, "ciencias de la computación" se denomina "ciencias de la computación", una expresión que aparece por primera vez en un artículo de 1959 en Communications of the ACM [5] , en el que Louis Fein analiza la creación de una Escuela de Graduados en Ciencias de la Computación similar . en Harvard Business School , justificando el nombre diciendo que, al igual que la ciencia de la administración , la informática es por naturaleza un tema de estudio aplicado e interdisciplinario, que tiene al mismo tiempo las características típicas de una disciplina académica. [5] Sus esfuerzos, y los de otros como el analista numérico George Forsythe , serán recompensados: las universidades instituirán tales cursos, comenzando con Purdue en 1962. [6] [7] El término "también se usa en Gran Bretaña" informática " .

La calculadora, la herramienta básica de la informática, se ha vuelto insustituible en los campos más dispares de la vida y la ciencia, gracias a la velocidad de cálculo y la notable flexibilidad de su arquitectura típica, el modelo de Von Neumann . También es importante señalar el diferente significado de origen entre estos tres idiomas en la denominación de la computadora: [8]

procesador (o calculadora ), en italiano, por sus diversas habilidades de procesamiento (aunque hoy en día el término más utilizado es computadora);
ordinateur , en francés, para enfatizar su habilidad para organizar datos e información;
computadora , en inglés, literalmente calculadora, en descendencia directa de calculadoras, primero mecánicas, luego electromecánicas, luego electrónicas.

El principio fundamental de las tecnologías de la información, que es también el significado de la palabra misma, es que a través de una computadora el usuario obtiene información a partir de datos , mediante un procesamiento automático (a través de un procedimiento previamente establecido, que es el programa [9] ). El programador organiza y escribe las instrucciones del programa (a través de lenguajes de programación específicos ), el programa se instala en una computadora y finalmente esta última ejecuta sus instrucciones programadas, respondiendo a las entradas del usuario. Una entrada es una entrada, inserción, entrada de datos, que es seguida por un procesamiento, que termina con la salida , es decir, una salida de información organizada de tal manera que se tenga conocimiento de ella . [10] Por lo tanto, la actividad de una computadora es esencialmente la ejecución de cálculos lógico-aritméticos, los cuales se llevan a cabo mediante la ejecución de instrucciones previamente dadas por un programador.

La computadora no está dotada de alguna forma de autoconciencia , ya que tiene una forma de inteligencia sui generis que es independiente de la conciencia . Según Yuval Noah Harari , para completar una tarea que requiere procesamiento de datos, no es necesario que un dispositivo de cómputo arroje un resultado evaluando también experiencias subjetivas . [11] Escribe que “hoy en día estamos desarrollando nuevos tipos de inteligencia inconsciente que pueden realizar tales tareas [jugar al ajedrez, conducir automóviles, etc.] de manera mucho más efectiva que los humanos, ya que todas estas tareas se basan en el reconocimiento de patrones ”, y que “las experiencias subjetivas de un taxista real son infinitamente más ricas que las de un coche autónomo , lo que no prueba absolutamente nada. […] Pero el sistema no necesita nada de eso de un taxista. Todo lo que realmente quiere es que los pasajeros sean llevados del punto A al punto B de la manera más rápida, segura y económica posible. Y los autos autónomos pronto podrán hacerlo mejor que un conductor humano, incluso si no pueden disfrutar de la música o dejarse impresionar por la magia de la existencia". [11]

Una rama específica de la informática, la inteligencia artificial (IA), se ocupa de crear técnicas, algoritmos y programas diseñados para simular procesos de pensamiento y razonamiento . Estas técnicas no son menos algorítmicas y deterministas en sus resultados que las que se usan en otras áreas de la computación, pero tienen el potencial de capturar conocimiento y usarlo para proporcionar respuestas que a menudo son de una calidad superior a la que se puede lograr con el uso de humanos. expertos Según los filósofos, la inteligencia artificial de las máquinas no es una inteligencia real, ya que carecen de la conciencia de estar-en-el-mundo y de una relación concreta con el entorno que las rodea, características propias del ser humano. [12] Recientemente, el estudio de las ciencias de la computación también ha asumido una relevancia multidisciplinar al tratar de aclarar o justificar procesos y sistemas complejos del mundo real, como la capacidad del cerebro humano para generar pensamientos a partir de interacciones moleculares (estudios referidos a la bioinformática ).

Historia

La historia de la informática en realidad comienza mucho antes de la invención de la computadora moderna. De hecho, el ábaco (también un dispositivo digital, pero obviamente de mínima complejidad) ya se usaba en la antigüedad para llevar a cabo las cuatro operaciones simples . También existen otros dispositivos automáticos como las máquinas de Garza , los autómatas de algunos ingenieros árabes en la Edad Media , el caballero autómata de Leonardo da Vinci . Fue precisamente un matemático árabe, Muḥammad ibn Mūsā al-Khwārizmī , quien sistematizó el álgebra (todavía no binaria); de su nombre se acuñará el término " algoritmo ", que indica una secuencia finita de operaciones.

El reloj de la computadora de Schickhard (1592-1635), Pascaline de Pascal (1623-1662), Stepped Reckoner de Leibniz (1646-1716), fueron las primeras calculadoras analógicas utilizadas como herramientas auxiliares para los cálculos matemáticos . Babbage (1791-1871) ideó una máquina de cálculo automático de gran complejidad, la máquina diferencial , que logró crear con gran dificultad, también debido a las limitaciones de la mecánica del tiempo. Gracias a un método conocido como las diferencias, particularmente adecuado para ser expresado en términos mecánicos, Babbage creó un sistema para la ejecución automática de los cálculos necesarios para la compilación de las tablas matemáticas . Luego ideó, a partir de las tarjetas perforadas del Jacquard francés , una nueva máquina, la máquina analítica : para ella, identificó una unidad de cálculo numérico (diríamos un procesador ), una unidad de control de la ejecución, una memoria para almacenar los resultados intermedios y un dispositivo de salida para mostrar el resultado del cálculo.

Los padres de la informática moderna son John von Neumann (1903-1957) y Alan Turing (1912-1954). El primero es responsable de la organización conceptual de la computadora moderna, ahora conocida como la arquitectura de von Neumann ; a la segunda, en cambio, nos toca estudiar la criptografía (disciplina ya iniciada en siglos anteriores) y la formalización de la máquina de Turing , el modelo de "máquina" que es el fundamento teórico de todo sistema programable moderno. [10]

Ver entradas: Historia de la informática de 1950 a 1979 , Historia de la informática de 1980 a 1989 , Historia de la informática de 1990 a 1999 , Historia de la informática de 2000 a 2009 , Historia de la informática de 2010 a 2019 .

Características

Descripción

Hay franjas de personas que confunden la tecnología de la información con áreas profesionales que normalmente involucran el uso de programas de oficina (como Microsoft Office ), la navegación web o los juegos . En realidad, la informática en sí misma (que se divide en teórica y aplicada) es el estudio de procedimientos , algoritmos y lenguajes capaces de permitir que una máquina realice operaciones de manera automática, y por lo tanto requiere de considerables conocimientos y habilidades en campos de estudio como matemática , lógica , lingüística , psicología , así como electrónica , automática , telemática , entre otras. Si bien para pertenecer a la categoría de informáticos profesionales se necesitan unos conocimientos técnicos considerables , para pertenecer a la de usuarios finales se necesita mucho menos -a veces sólo lo mínimo- y esto gracias al trabajo de los primeros, constantemente orientados a hacer que la computadora uso para todos. [10] Un informático siempre debe tener un interés genuino en los fundamentos teóricos de la informática; que entonces, por profesión o pasión, a menudo convertirse en desarrollador de software es posible pero, al poder explotar sus habilidades para resolver problemas en diferentes áreas, no es obvio. En cualquier caso, la informática, al menos en su parte aplicativa, es una disciplina fuertemente orientada a la resolución de problemas.

La informática, hoy disciplina de estudio autónoma, surge de la convergencia de diferentes campos disciplinares que, de diferentes formas, se han planteado el problema de cómo automatizar el cálculo, es decir, la manipulación de símbolos a través de ciertas reglas, haciéndolo ejecutable por una maquina. [13] Pero los fundamentos teóricos de la disciplina derivan directamente de las matemáticas ( matemáticas discretas ), a las que la informática está íntimamente ligada. La informática real oscila entre varios campos estrechos: el estudio de lenguajes formales y autómatas , que también concierne a los compiladores ; el estudio de la complejidad computacional , en particular para la minimización del número de instrucciones a ejecutar para resolver un problema y para la búsqueda de algoritmos aproximados para resolver problemas NP-difíciles ; la criptología , la ciencia que estudia los métodos para hacer un mensaje incomprensible para cualquiera que no tenga una clave para leer el mensaje en sí; la teoría del código , utilizada, por ejemplo, para la compresión de datos o para tratar de garantizar la integridad de los datos ; investigación operativa , para proporcionar herramientas matemáticas para apoyar las actividades de toma de decisiones; gráficos por computadora , divididos a su vez en gráficos de mapa de bits y gráficos vectoriales ; citando sólo unos pocos subcampos. Un caso particular o subconjunto de la informática de uso es la informática corporativa .

Terminología básica

Dada la amplitud del tratamiento de la tecnología de la información, es necesario definir, aunque sea de manera amplia, un marco general dentro del cual entender el tema. Por tanto, esta sección pretende ser un glosario introductorio de toda la disciplina.

El Álgebra de Boole - George Boole introdujo una verdadera revolución en el mundo de la lógica , que antes de él durante dos milenios había permanecido anclada a lo codificado por Aristóteles . [14] Fundó el álgebra de la lógica , creando un sistema en el que es posible tratar cualquier relación lógica mediante el uso de fórmulas algebraicas. Las operaciones (como suma , resta y multiplicación ) se reemplazan por operaciones lógicas con valores de conjunción , disyunción y negación , mientras que los únicos números utilizados, 1 y 0, asumen los significados de verdadero y falso, respectivamente. Unos setenta años después de la muerte de su creador, en la década de 1930, la lógica booleana dio a luz a una nueva (y aún más amplia) revolución cuando otro lógico e ingeniero electrónico, Claude Shannon , tuvo la idea de aplicarla a los circuitos electrónicos , así creando lo que sigue siendo la base para el funcionamiento lógico de las computadoras [14] (ver Álgebra de Boole ).
Algoritmo : un algoritmo es un procedimiento de cálculo sistemático que resuelve un problema dado a través de una secuencia finita de pasos elementales. [13] El término deriva de la transcripción latina del nombre del matemático persa al-Khwarizmi , a quien se considera uno de los primeros autores en haberse referido a este concepto. El algoritmo es un concepto fundamental de la informática, en primer lugar porque es la base de la noción teórica de computabilidad : un problema se puede calcular cuando se puede resolver mediante un algoritmo. Además, el algoritmo es también un concepto clave de la fase de programación del desarrollo de software : tomando un problema para ser automatizado, la programación constituye esencialmente la traducción o codificación de un algoritmo para ese problema en un programa , escrito en un lenguaje determinado , que puede por lo tanto, ser ejecutado efectivamente por una computadora al representar su lógica de procesamiento (ver algoritmo ).
Aplicación : el término "aplicación informática" indica un programa que especializa el funcionamiento de una computadora en una actividad específica (por ejemplo, el procesador de textos , es decir, el procesador de textos, es el tipo de aplicación más común en las computadoras personales). [4] Las primeras aplicaciones prácticas tuvieron lugar a finales de los sesenta y principios de los setenta , en grandes empresas, y en general en grandes organizaciones públicas o privadas, donde soluciones informáticas bastante sencillas permitían un importante ahorro de tiempo en las operaciones diarias y rutinarias. Baste recordar INPS (líder de TI italiano durante mucho tiempo), Banco de Italia , Alitalia , Eni , Montedison , Enel . A lo largo de los años, y con un desarrollo cada vez más rápido de las capacidades de procesamiento en paralelo con costos más bajos, la tecnología de la información ha invadido todos los sectores, hasta la vida diaria y el entretenimiento personal (ver Aplicación informática ).
Bit - es la unidad elemental de información procesada por procesadores digitales; puede asumir dos valores, convencionalmente indicados por los dígitos 0 y 1. Es la abreviatura de dígito binario , o "dígito binario" (ver bit ).
Byte : es la unidad de información que consta de 8 bits, utilizada como unidad de medida de la capacidad de memoria de un sistema de procesamiento (ver byte ).
Cálculo : procedimiento de cálculo totalmente especificado, que se compone de un número finito de operaciones elementales o, a su vez, descomponible en operaciones elementales. [13] El cálculo de una función , es decir, el cálculo de su valor en correspondencia con determinados valores de entrada, se realiza mediante un algoritmo expresado en un lenguaje formal específico [13] (ver cálculo ).

Base de datos - estructura compleja de organización de datos , que permite la inserción de nuevos datos y la eliminación de los antiguos, así como la modificación de los mismos datos, su actualización y su procesamiento. [13] La unidad de información básica de la base de datos es el registro , entendido como una cadena organizada en campos para permitir el almacenamiento de una gran cantidad de información, incluso de diferentes tipos. El registro es, de hecho, un conjunto formado por un número finito de elementos, llamados campos del registro , cada uno de los cuales está identificado por una cadena alfanumérica (ver base de datos ).
Archivo : un archivo es un conjunto de información homogénea, codificada digitalmente , correlacionada lógicamente y grabada en un medio de almacenamiento masivo de una computadora ( disco duro , DVD , llave USB , etc.). [13] Los archivos son todos binarios, pero pueden almacenar diferentes entidades y se clasifican según el tipo de información a la que se refieren: un programa ejecutable , un documento de texto , una imagen , un sonido , un video (ver archivo ).

Hardware : en la ciencia informática pionera de los años sesenta , este término inglés, literalmente "hardware" (el significado literal es "bienes duros"), era muy adecuado para indicar las máquinas utilizadas. El hardware de la computadora está estrechamente relacionado con la electrónica ( analógica y digital ) que utiliza para el diseño y construcción de los sistemas relacionados. El sector de la red informática y equipos relacionados también pertenece al hardware. Incluso con el reemplazo de las válvulas termoiónicas en favor de los transistores y luego de los primeros circuitos integrados MOS, estas máquinas estaban compuestas por marcos y paneles de metal resistente, todos rigurosamente ensamblados por pernos llamativos, para contener los circuitos electrónicos muy preciados y delicados que eran el corazón de las computadoras y los primeros periféricos básicos. Hoy en día, cuando es difícil considerar hardware un ratón o una webcam, el término se ha mantenido más que nada para distinguir todo lo que es máquina , equipo , de programas (software) para hacer funcionar la máquina o instrumento. En la práctica, el hardware es todo lo que es palpable y visible con los ojos, como un disco duro, un monitor, un cable, una antena, la misma carcasa de una PC. Otros términos descriptivos generales pueden ser: recursos físicos y materiales (ver hardware ).
Computación cuántica - La computación cuántica es el conjunto de técnicas computacionales y su estudio que utilizan cuantos para almacenar y procesar información . Hay muchas diferencias con la informática clásica, especialmente en los principios fundamentales (ver informática cuántica ).
Interfaz : punto de contacto entre una computadora o dispositivo controlado por computadora y el usuario, o entre dos componentes físicos de la computadora. [4] La interfaz gráfica de usuario ( GUI ) es en cambio lo que representa los objetos y entidades internas de la computadora o programa en una forma gráfica que puede ser manipulada directamente por el usuario, por ejemplo, configurando la pantalla como un escritorio (desktop) en qué menús, ventanas e iconos [4] están activos (ver interfaz e interfaz gráfica de usuario ).
Hipertexto - conjunto de información interconectada, que consta de textos, índices jerárquicos, notas, ilustraciones, tablas unidas entre sí por referencias y enlaces lógicos. [4] Su consulta en la computadora se realiza para la libre exploración del usuario, quien puede decidir qué enlaces seguir y en qué orden. [4] Es la estructura en la que se basan los contenidos de los sitios de Internet (ver hipertexto ).
Sistema informático - conjunto de procesador y periféricos, del cual se compone una computadora o configuración de hardware y software; no debe confundirse con el sistema de información que es en cambio el conjunto de recursos tecnológicos utilizados para apoyar la circulación de información dentro de una organización. [4] Aparte del clásico ordenador personal o el servidor de red, pensamos, por ejemplo, en el teléfono móvil , la cámara digital , una videoconsola , el salpicadero del coche con navegador por satélite , la vigilancia en la sala de recuperación, etc. Son todos sistemas informáticos, que nos prestan servicios específicos. Pensemos en un avión moderno: en su interior podemos encontrar no uno, sino muchos sistemas informáticos, cada uno con una tarea específica. Internet en su conjunto es un sistema informático, formado a su vez por una red de sistemas informáticos que trabajan con un objetivo común: permitir que cualquier persona se conecte e intercambie información con cualquier persona, en cualquier parte del globo (ver sistema informático y sistema de información ) .
Software - software es el conjunto de componentes intangibles y virtuales que permiten al usuario realizar operaciones. Es importante distinguir el software básico (ahora llamado sistema operativo ) del software de aplicación (comúnmente llamado programa o aplicación): el software básico se usa para hacer que la computadora esté operativa, el software de aplicación se usa para implementar nuevas funciones y / o hacer partes operativas de la computadora. No obstante, muchas características básicas del software también ofrecen valor agregado al usuario final (por ejemplo, el sistema de archivos permite al usuario almacenar y luego reutilizar su trabajo según sea necesario). Por tanto, dentro del software básico es posible distinguir además las funciones de valor añadido para el usuario y las que son meramente de servicio para garantizar el funcionamiento de la máquina. [15]

Teoría de la información - La teoría de la información es una disciplina de las ciencias de la computación y las telecomunicaciones cuyo objeto es el análisis y procesamiento matemático de fenómenos relacionados con la medición y transmisión de información a través de un canal físico de comunicación (ver teoría de la información ).
Teoría de la señal : la teoría de la señal estudia las propiedades matemáticas y estadísticas de las señales, definidas como funciones matemáticas del tiempo. En general, una señal es una variación temporal del estado físico de un sistema o de una cantidad física ( potencial o corriente eléctrica para señales eléctricas, parámetros de campo electromagnético para señales de radio ) que se utiliza para representar y transmitir mensajes o información a distancia . ; el sistema en cuestión puede ser el más dispar. En electrónica , por tanto, una señal se estudia a través de un modelo o función matemática en la que el tiempo (o su inversa, la frecuencia) se considera una variable independiente (ver teoría de la señal ).

Áreas temáticas

Como disciplina, la ciencia de la computación abarca desde estudios teóricos sobre algoritmos y los límites de la computación hasta problemas prácticos de implementación de sistemas de hardware y software de computadora . [16] [17] La CSAB, formalmente denominada Junta de Acreditación de Ciencias de la Computación -que está compuesta por representantes de la ACM y de la IEEE Computer Society [18] - identifica cuatro áreas que considera cruciales para la disciplina de las ciencias de la computación: teoría de la computación , algoritmos y estructuras de datos , metodología y lenguajes de programación , y arquitectura y elementos de computación . Además, el CSAB también identifica campos como la ingeniería de software, la inteligencia artificial, las redes informáticas y de comunicación, los sistemas de bases de datos, la computación paralela, la computación distribuida, la interacción hombre-máquina, los gráficos por computadora, los sistemas operativos y la computación simbólica y numérica, como áreas importantes. de informática. [dieciséis]

Informática teórica

La informática teórica es esencialmente abstracta y matemática, pero deriva su razón de ser de los cálculos prácticos y cotidianos. Su objetivo es comprender la naturaleza de la computación y, como consecuencia de esta comprensión, proporcionar metodologías cada vez más eficientes.

Código y teoría de la información

La teoría de la información está relacionada con la cuantificación de la información. Fue desarrollado por Claude Shannon para encontrar las limitaciones fundamentales de las operaciones de procesamiento de señales , como la compresión de datos y el almacenamiento y comunicación confiable de los mismos. [19] La teoría de la codificación es el estudio de las propiedades de los códigos (sistemas para convertir información de una forma a otra) y su adaptabilidad para una aplicación específica. Los códigos se utilizan para la compresión de datos, el cifrado , la detección y corrección de errores y, más recientemente, también para el cifrado de redes. Los códigos están diseñados para diseñar métodos de transmisión de datos confiables y eficientes.

Teoría de la computación

Según Peter Denning , la pregunta fundamental que subyace a la computación es "¿qué se puede automatizar (eficientemente)?" [20] La teoría de la computación trata de responder a las preguntas fundamentales sobre qué se puede calcular y la cantidad de recursos necesarios para realizar los cálculos. La teoría de la computabilidad se esfuerza por responder a la primera pregunta examinando qué problemas computacionales se pueden resolver a través de varios modelos teóricos de computación . La segunda pregunta, en cambio, intenta responder a la teoría de la complejidad computacional , que estudia los costos en términos de espacio y tiempo asociados con diferentes enfoques para resolver una multitud de problemas computacionales.

¿ El famoso problema P = NP? , uno de los Problemas del Milenio , sigue siendo un problema abierto en la teoría de la computación.

		P = NP?	GNITIRW-TERCES
Teoría de los autómatas	teoría de la computabilidad	Teoría de la complejidad computacional	Cifrado	Teoría de la computación cuántica ( computadora cuántica )

Algoritmos y estructuras de datos

Este campo estudia los métodos de cálculo comúnmente utilizados y su eficiencia computacional.

$O (n ^ {2})$
Análisis de algoritmos	Algoritmos	Estructuras de datos	optimización combinatoria	Geometría Computacional

Teoría de los lenguajes de programación

La teoría de los lenguajes de programación es una rama de la informática que tiene que ver con el diseño, implementación, análisis, caracterización y clasificación de los lenguajes de programación y sus características particulares. Cae dentro de la disciplina de las ciencias de la computación y, al mismo tiempo, depende e influye en las matemáticas , la ingeniería de software y la lingüística . Es un área de investigación activa, con numerosas revistas académicas dedicadas.

${\ estilo de visualización \ Gamma \ vdash x: {\ texto {Int}}}$
teoría de tipos	compiladores	Lenguajes de programación

Métodos formales

Este es un tipo especial de técnica basada en matemáticas para especificar, desarrollar y verificar sistemas de hardware y software . El uso de métodos formales para el diseño de hardware y software está motivado por la expectativa de que, al igual que en otras disciplinas de la ingeniería, la realización de análisis matemáticos adecuados puede contribuir a la confiabilidad y solidez de un diseño. Los métodos formales forman un pilar importante de la ingeniería de software, especialmente cuando la seguridad está involucrada, y son una adición útil a las pruebas de software, ya que ayudan a evitar errores y también pueden proporcionar un marco para la prueba en sí.

Los métodos formales se describen mejor como la aplicación de una variedad suficientemente amplia de fundamentos de la informática teórica, en particular , cálculo lógico , lenguajes formales , teoría de autómatas y semántica , pero también sistemas de tipos, tipos de datos algebraicos , relacionados con problemas en la especificación y verificación. de hardware y software.

Computación aplicada

La computación aplicada tiene como objetivo identificar conceptos informáticos específicos que se pueden usar directamente para resolver problemas del mundo real.

Arquitectura informática e ingeniería informática

La arquitectura informática , u organización informática digital, es el diseño conceptual y la estructura operativa básica de un sistema informático. Se enfoca principalmente en cómo la CPU realiza operaciones internamente y accede a las direcciones en la memoria . [21] El campo a menudo involucra disciplinas de ingeniería informática e ingeniería eléctrica , seleccionando e interconectando componentes de hardware para construir computadoras que cumplan con objetivos funcionales, económicos y de rendimiento.


lógica digital	microarquitectura	multiprocesamiento

Computación ubicua	Arquitectura de sistemas	Sistemas operativos

Análisis de rendimiento de la computadora

El rendimiento informático es el estudio del trabajo realizado por las computadoras , que tiene como objetivos generales la mejora del rendimiento de datos , el control del tiempo de respuesta , el uso eficiente de los recursos, la eliminación de cuellos de botella y la predicción del rendimiento previsto . cargas pico. [22]

Programación y sistemas

En general, los dos principales campos de aplicación de las TI corporativas son el campo de la programación o desarrollo de software por parte de un equipo de programadores y el campo de los sistemas o el diseño , implementación y gestión de la infraestructura de TI para soportar las decisiones comerciales y operativas del negocio en todos sus componentes por parte de los sistemas. ingenieros _

Redes informáticas

Una red informática es un conjunto de dispositivos de hardware y software conectados entre sí por canales de comunicación específicos , que permite el paso de un usuario a otro de recursos, información y datos susceptibles de ser publicados y compartidos.

Bases de datos

Una base de datos (base de datos) es un sistema destinado a organizar, almacenar y recuperar grandes cantidades de datos fácilmente. Una base de datos digital se gestiona utilizando sistemas de gestión para almacenar, crear, mantener y buscar datos, a través de modelos y lenguajes de consulta .

Monitoreo

El monitoreo informático ( monitorización ) es el área que se ocupa de crear sistemas para monitorear el desempeño de las funciones y el rendimiento de los recursos, aplicaciones e infraestructuras. El uso de sensores de software o herramientas de hardware es la base para el monitoreo.

Sistemas concurrentes, paralelos y distribuidos

La concurrencia es una propiedad de los sistemas en los que se realizan varios cálculos simultáneamente y que potencialmente interactúan entre sí. Se han desarrollado varios modelos para el cálculo concurrente general, incluida la red de Petri , cálculos de proceso , PRAM . Un sistema distribuido extiende la idea de competencia a varias computadoras conectadas a través de una red. Las computadoras dentro del mismo sistema distribuido tienen su propia memoria y, a menudo, se intercambia información entre ellas para lograr un objetivo común.

Ciberseguridad y criptografía

La seguridad de la información es una rama de la tecnología de la información , que tiene por objeto la protección de la información contra accesos no autorizados, interrupciones o modificaciones, manteniendo la accesibilidad y usabilidad del sistema para los usuarios a los que está destinada. La criptografía es la práctica y el estudio de la ocultación (cifrado) y el descifrado (descifrado) de la información. La criptografía moderna está relacionada en gran medida con la informática, ya que muchos algoritmos de cifrado y descifrado se basan en su complejidad computacional .

Ciencias Computacionales

La ciencia computacional es el campo de estudio que se ocupa de la construcción de modelos matemáticos y técnicas de análisis cuantitativo, como el uso de la computadora para analizar y resolver problemas científicos. En la práctica, generalmente consiste en aplicar simulación por computadora y otras formas de computación a problemas en varias disciplinas científicas.


Análisis numérico	física computacional	química computacional	Bioinformática

Gráficos por computadora

Los gráficos por computadora son el estudio del contenido visual digital e involucran la síntesis y manipulación de datos de imágenes. El estudio está conectado con muchos otros campos de la informática, incluida la visión por computadora , el procesamiento de imágenes digitales , la geometría computacional , y se aplica mucho en los campos de los efectos especiales y los videojuegos .

Ingeniería de Software

La ingeniería de software es el estudio del diseño, implementación y modificación de software , de tal manera que se asegure alta calidad, confiabilidad, sustentabilidad y rapidez en la construcción. Es un enfoque sistemático para el diseño de software , que consiste en aplicar prácticas de ingeniería al software. La ingeniería de software tiene que ver con la organización y análisis del software, y no solo con su creación y producción, sino también con su mantenimiento y arreglo interno .

Interacción hombre-máquina

La interacción hombre-máquina es un campo de investigación que desarrolla teorías, principios y pautas para los diseñadores de interfaces de usuario , de modo que puedan crear experiencias de usuario satisfactorias con dispositivos de escritorio , portátiles y móviles (ver usabilidad ).

Inteligencia artificial

La inteligencia artificial ( IA ) tiene como objetivo o se requiere para la síntesis de procesos orientados a objetivos, como la resolución de problemas, la toma de decisiones, la adaptación al entorno, el aprendizaje y la comunicación, que se encuentran en humanos y animales. Desde sus orígenes dentro de la cibernética y en la Conferencia de Dartmouth (1956), la investigación sobre inteligencia artificial ha sido necesariamente interdisciplinar, recurriendo a áreas especializadas como las matemáticas aplicadas , la lógica simbólica , la semiótica , la ingeniería eléctrica , la filosofía de la mente , la neurofisiología y la inteligencia social . La IA está asociada, según el pensamiento común, con el desarrollo de robots , pero el campo principal donde hay una aplicación práctica es el desarrollo de software , que requiere una comprensión computacional. El punto de partida fue la pregunta de Alan Turing "¿Pueden pensar las computadoras?" de fines de la década de 1940 , que efectivamente permanece sin respuesta, aunque la prueba de Turing todavía se usa para evaluar la salida de la computadora en la escala de la inteligencia humana . La automatización de las actividades de evaluación y predicción ha experimentado un éxito creciente en la sustitución del monitoreo y la intervención humana en campos de la informática aplicada que involucran datos del mundo real de cierta complejidad.


Aprendizaje automático	visión artificial	Procesando imagen digital

Reconocimiento de patrones	Procesamiento de datos	Computación evolutiva

Representación del conocimiento	Procesamiento natural del lenguaje	robótica

Enseñanza, cualificaciones educativas y certificaciones

La enseñanza de las ciencias de la computación se lleva a cabo de diferentes maneras y en diferentes niveles. En las escuelas secundarias existe la especialización de experto en informática .

La tecnología de la información entró en el panorama de la enseñanza universitaria italiana en los años setenta . Hoy en día existen cursos de informática en prácticamente todas las universidades que tienen departamentos científicos. Por lo general, el curso de informática pertenece a la facultad de ciencias matemáticas, físicas y naturales , aunque de hecho también hay un curso de grado en ingeniería informática en la facultad de ingeniería con elementos mixtos de informática pura y sistemas de hardware electrónico . El curso de estudio actual se divide en una licenciatura de tres años , una maestría y un doctorado en informática que ofrece una formación teórica básica y avanzada sobre la propia informática. El grado en Informática también te permite presentarte al Examen de Estado para la habilitación a la profesión de Ingeniero Informático. [23]

En Italia también hay varias certificaciones que acreditan la posesión de habilidades informáticas o habilidades profesionales:

ECDL - European Computer Driving License , también conocido como el permiso de conducción europeo para el uso de ordenadores, para conocimientos informáticos mínimos.
EUCIP - Certificación Europea de Profesionales de la Informática , un sistema de servicios y certificaciones, referente en el mundo de las TI, la empresa y la formación de profesiones.

También hay muchas otras certificaciones profesionales en programación (por ejemplo, Microsoft .Net y Java de Sun Microsystems ) y sistemas (por ejemplo, administración de sistemas Linux, certificación de Windows , certificación de servidor de aplicaciones , certificación de virtualización Vmware / Citrix , certificación Oracle DBA , certificación IBM DB2 , SAP certificación de redes Cisco y Juniper ), todos altamente prescindibles en el lugar de trabajo en el mercado corporativo de TI, también conocido como el sector terciario avanzado , fuertemente expandido desde principios de la década de 2000 con la expansión de Internet .

Notas

↑ Pero en 1957 el informático alemán Karl Steinbuch ya había acuñado la palabra "Informatik" al publicar un documento llamado Informatik: Automatische Informationsverarbeitung .
^ Informática en Vocabulario - Treccani , en treccani.it . Consultado el 29 de septiembre de 2017 .
^ ( FR ) Alain Le Diberder, Informatique , en LeMond.fr , 24 de enero de 2001. Consultado el 25 de marzo de 2016 .
^ a b c d e f g h Francesco Sabatini y Vittorio Coletti, El diccionario Sabatini Coletti de la lengua italiana 2008. Con CD-ROM , Rizzoli Larousse, 31 de julio de 2007, ISBN 978-88-525-0173-9 . Consultado el 30 de septiembre de 2017 .
^ a b Louis Fein, El papel de la universidad en las computadoras, el procesamiento de datos y campos relacionados , en Commun. ACM , vol. 2, núm. 9, septiembre de 1959, págs. 7-14, DOI : 10.1145/368424.368427 . Consultado el 29 de septiembre de 2017 .
^ Durante los primeros días de la computación automática, se sugirió una gran cantidad de términos para los profesionales de este campo en Comunicaciones de la ACM : "turingeer", "turólogo", "diagramas de flujo-hombre", "metamatemático aplicado". y "epistemólogo aplicado". Tres meses después, en el mismo periódico, se sugirió "comptólogo", seguido al año siguiente por "hipólogo". También se sugirió el término "computics".
^ Donald E. Knuth, George Forsythe and the Development of Computer Science ( PDF ), Stanford.edu , 20 de octubre de 2013. Consultado el 29 de septiembre de 2017 (archivado desde el original el 20 de octubre de 2013) .
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