Generaciones de Von Neumann

Generaciones Von Neumann.

     El modelo Van Neumann es conocido en la arquitectura de la computadora que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento,tanto como para las instrucciones como los datos(a diferencia de la arquitectura de Harvard). Este utiliza un modo que todo el ordenador esta cooordinado por un control central, para evitar tener que cablear las unidades cada vez que se queria ejecutar un nuevo programa se ideo un metodo tanto las instrucciones que forman un programa como los datos que utilizan estos se almacenan en una memoria.

Primeros ordenadores basados en arquitecturas von Neumann.

 La primera saga se basaba en un diseño que fue utilizado por muchas universidades y empresas para construir sus equipos. Entre estos, sólo ILLIAC y ORDVAC tenían un conjunto de instrucciones compatible.

• ORDVAC (U-Illinois) en Aberdeen Proving Ground, Maryland (completado en noviembre de 1951)
• IAS machine en Princeton University (Jan 1952)
• MANIAC I en Laboratorio Cientifico Los Alamos(Mar 1952)
• ILLIAC en la Universidad de Illinois, (Sept 1952)
• AVIDAC en Laboratorios Argonne National (1953)
• ORACLE en Laboratorio Nacional de Oak Ridge (Jun 1953)
• JOHNNIAC en RAND Corporation (Jan 1954)
• BESK en Estocolmo (1953)
• BESM-1 en Moscú (1952)
• DASK en Dinamarca (1955)
• PERM en Munich (1956)
• SILLIAC en Sydney (1956)
• WEIZAC en Rehovoth (1955)   

Los diferentes elementos físicos que componen un ordenador podemos dividirlos, según la tarea que realizan, en las siguientes unidades funcionales:

• La Unidad Central de Proceso (CPU) que constituye el núcleo central del ordenador, es el que gobierna el funcionamiento de los demás componentes y realiza las operaciones básicas.
• La Memoria principal es el lugar donde se almacena la información (datos e instrucciones).
• Los buses son los medios (cables o pistas en circuitos impresos e integrados) encargados de transferir la información de un lugar a otro del ordenador.
• Los periféricos son los elementos que se encargan de la comunicación con el usuario (teclado, ratón, monitor, etc.) o con otros equipos informáticos (tarjetas de red).

Arquitectura de Von Neumann.

      

     La base de funcionamiento del ordenador consiste en la extracción sucesiva de instrucciones de la memoria, interpretación de las mismas, extracción de memoria de los operandos implicados en la operación, envío a una unidad encargada de realizar las operaciones y cálculo del resultado. La mayor parte de las instrucciones que forman los programas son instrucciones muy sencillas (como sumas, restas u operaciones lógicas) que agrupadas permiten realizar tareas más complejas como las realizadas por los programas actuales.

Primera Generacion

     Las analógicas comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.

     Las computadoras en (1944-1958) funcionaban con válvulas, usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas, utilizaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas y se utilizaban exclusivamente en el ámbito científico o militar. la programación implicaba la modificación directa de los cartuchos y eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas.

     

Segunda Generacion.

     En (1958-1963) Reemplazan a las computadora con válvulas de vacío por ello esta generación es más pequeña que las de primera generación su comunicación por medio de leguaje  maquina o lenguaje de alto nivel, construcción era a base de electrónica y transistores.

Tercera Generacion.

     Comienza a utilizarse los circuitos integrados, lo cual permitió abaratar costos al tiempo que se aumentaba la capacidad de procesamiento y se reducía el tamaño de las máquinas. la tercera generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura. el pdp-8 de la digital equipment corporation fue el primer miniordenador, y así surge la ibm 360, vale decir que esta fue la primera computa en ser atacada por un virus al cual se le conoció como creeper, creado en 1972.

Cuarta Generacion.

     Esta fase es caracterizada por la integración de los componentes electrónicos, lo que propició la aparición del microprocesador, es decir, un único circuito integrado en el que se reúnen los elementos básicos de la máquina. se desarrolló el microprocesador. se colocan más circuitos dentro de un chip. En este momento se desarrolla la computadora personal.

Este momento los computadores tienen las característica:

a) aplicación a redes.

b) procesamiento en línea.

c) acceso a computadoras remotas.

d) máquinas virtuales.

Quinta Generacion.

     Sus estudios comenzaron en los años 90 dicho estudios se esperan que las computadoras de esta generación con arquitecturas combinadas paralelo / vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millon de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (wide area network, wan) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras opticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolladas o están en ese proceso.

Ejemplo n- 5-6

Ejemplo 5
En una ciudad de 10,000 habitantes adultos el 70% de los adultos escuchan radio, el 40% leen los periódicos y el 10% ven televisión, entre los que escuchan radio el 30% lee los periódicos y el 4% ven televisión, el 90% de los que ven televisión, lee los periódicos, y solo el 2% de la población total adultos lee los periódicos, ven televisión y escuchan radio 
se pide: 
a) Cuantos habitantes no escuchan radio, no lee periódicos ni ven televisión. 

b) Cuantos habitantes leen periódicos solamente. 

ejercicios 3 y 4

De un grupo de 62 trabajadores, 25 laboran en lafábrica A, 33 trabajan en la fábrica B, 40 laboran en la fábrica C y 7 trabajadores están contratados en las tres fábricas. ¿Cuántas personas trabajan en dos de estas fábricas solamente?

EJERCICIOS 1 Y 2

.De un grupo de 80 personas:

- 27 leían la revista A, pero no leían la revista B. - 26 leían la revista B, pero no C. - 19 leían C pero no A. - 2 las tres revistas mencionadas.

¿Cuántos preferían otras revistas?

De una encuesta hecha a 135 personas para establecer preferencias de lectura de las revistas A, B y C; se obtienen los siguientes resultados: Todos leen alguna de las 3 revistas; todos, menos 40, leen A; 15 leen A y B pero no C, 6 leen B y C pero no A; 10 leen sólo C. El número de los que leen A y C es el doble del número de los que leen las 3 revistas. El número de los que leen sólo B es el mismo que el total de los que leen A y C. Según todo esto, hallar el número de los que leen solamente A

John Venn

John Venn

(Drypool, 1834 - Cambridge, 1923) Matemático y lógico británico a quien se deben los diagramas que llevan su nombre.

Miembro de una familia piadosa, a los veinticinco años se ordenó sacerdote y desde 1862 ejerció la docencia como profesor de lógica y filosofía de la ciencia en Cambridge, donde residiría hasta su fallecimiento. Hacia 1883, sin embargo, abandonó el sacerdocio por considerar incompatible el anglicanismo con sus creencias filosóficas.

Considerado uno de los creadores de la lógica matemática, John Venn descolló por sus investigaciones en lógica inductiva. Es especialmente conocido por su método de representación gráfica de proposiciones (según su cualidad y cantidad) y silogismos. Los diagramas de Venn permiten, además, una comprobación de la verdad o falsedad de un silogismo.

Representación de proposiciones con diagramas de Venn (tabla incluida en su obra Lógica simbólica, 1881)

Posteriormente, y gracias a su claridad y sencillez, sus diagramas se popularizaron y fueron utilizados para mostrar visualmente las operaciones más elementales de la teoría de conjuntos, desarrollada desde 1874 por Georg Cantor a partir de las ideas de Bernhard Bolzano y perfeccionada, ya en el siglo XX, por Ernst Zermelo.

Entre las obras de John Venn destacan La lógica del azar (1866), que versa sobre la teoría de las probabilidades; Lógica simbólica (1881), que incluye sus célebres diagramas, y Los principios de la lógica empírica o inductiva (1889). Curiosamente, en sus últimos años no profundizó en tales materias, sino que se dedicó a estudiar la historia del colegio en que se formó y de la Universidad de Cambridge, así como la de su propia familia.

Diagrama de Venn

 Esencialmente, se conoce al diagrama de Venn como una forma de mostrar de manera gráfica, una agrupación de elementos según los conjuntos, siendo representado cada conjunto con una circunferencia. Esta clase de gráficos se emplean en la Teoría de Conjuntos, dentro de las matemáticas modernas y nos explica el funcionamiento de un conjunto de elementos al realizar alguna operación con ellos.

La posición en que estén dispuestas las circunferencias, nos mostrará el vínculo que existe entre los conjuntos.

En la imagen de abajo, vemos cómo los círculos del grupo A y el B se encuentran solapados, poseyendo un área en común que comparten ambos grupos y en la que se encuentran todos los elementos del conjunto A y B.

En la imagen de abajo, el círculo del grupo A se haya dentro del círculo B, de manera que todos los componentes de B también se encuentran contenidos en A.

El nombre de estos diagramas fue designado en honor a su autor, John Venn, que era un matemático y filósofo británico. John expuso por primera vez este diagrama en 1880, apareciendo en el artículo “De la representación mecánica y diagramática de proposiciones y razonamientos” e inspirándose inicialmente en el cálculo de clases de Boole.