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Introducción a la Informática Clase 5
2. EL PROCESAMIENTO DE LOS DATOS.
2.1. Transformación de los datos en información
2.1.1. Representación de los datos en bit y bytes.
Los computadores sólo pueden digerir información que ha sido
dividida en bits. Un bit (binary digit: - dígito binario) es la unidad de
información más pequeña. Un bit sólo puede tener uno de dos
valores: encendido o apagado.
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También se pueden considerar estos valores como sí o no, cero o uno, blanco o
negro, o casi cualquier otra cosa que se le ocurra, que sea dicotómica por supuesto.
Un computador puede procesar grandes trozos de información tratando grupos de
bits como unidades. Por ejemplo, una colección de ocho bits, a la que suele
llamársele byte, puede representar 256 mensajes diferentes (256 = 2^8)
El computador no sólo ve el número de luces encendidas, sino también su
orden, de manera que 01 (apagado-encendido) es distinto de 10 (encendidoapagado).
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¿Qué significa para el computador una combinación de bits como
01100110? No hay una respuesta única para esta pregunta; depende del
contexto y el convenio. Una cadena de bits puede ser interpretada como
un número, una letra del alfabeto o casi cualquier cosa.
Los bits como números
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Sistema de numeración binario.
El sistema de numeración binario utiliza sólo dos dígitos, el cero (0) y el uno (1).
En una cifra binaria, cada dígito tiene distinto valor dependiendo de la posición
que ocupe. El valor de cada posición es el de una potencia de base 2, elevada a un
exponente igual a la posición del dígito menos uno
De acuerdo con estas reglas, el número binario 1011 tiene un valor que se
calcula así:
1*2^3 + 0*2^2 + 1*2^1 + 1*2^0 , es decir:
8 + 0 + 2 + 1 = 11
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Conversión entre números decimales y binarios
Convertir un número decimal al sistema binario es muy sencillo: basta con realizar
divisiones sucesivas por 2 y escribir los restos obtenidos en cada división en orden inverso
al que han sido obtenidos.
Por ejemplo, para convertir al sistema binario el número 77 haremos una serie de
divisiones que arrojarán los restos siguientes:
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Como regla general, con n dígitos binarios pueden representarse un máximo de 2^n,
números. El número más grande que puede escribirse con n dígitos es una unidad menos,
es decir, 2^n – 1. Con cuatro bits, por ejemplo, pueden representarse un total de 16
números, porque 2^4 = 16 y el mayor de dichos números es el 15, porque 2^4 - 1 = 15.
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Los bits como Códigos.
Para que las palabras, frases y párrafos se ajusten a los circuitos
exclusivamente binarios del computador, se han creado códigos que
representan cada letra, dígito y carácter especial como una cadena única de
bits.
El código más común, ASCII (abreviatura de American Standard Code for
Information Interchange. Código estándar estadounidense para el
intercambio de información, pronunciado usualmente como "asqui"),
representa cada carácter como un código único de siete bits (más un
octavo cuyo valor está determinado, por cuestiones técnicas, por los
valores de los otros siete).
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Los bits como Códigos.
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Los bits como Códigos.
cada vez más usuarios de los computadores encuentran que los 128 caracteres del
código ASCII no son suficientes, por lo cual se están elaborando nuevos esquemas
de codificación. Para facilitar la computación multilingüe, es probable que los
fabricantes cambien algún día del ASCII a un esquema de codificación más rico en
información, como el conjunto de 65 000 caracteres de UniCode
Un grupo de bits también puede representar colores, sonidos, mediciones
cuantitativas del ambiente o casi cualquier otro tipo de información que pueda
llegar a procesar un computador.
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Los bits como instrucciones en los programas
Los programas, al igual que los caracteres, se representan en notación binaria,
utilizando códigos. Por ejemplo, el código 01101010 puede indicar al computador
que sume dos números. Otros grupos de bits (instrucciones en el programa)
contendrían códigos para indicar al computador dónde hallar esos números y dónde
almacenar el resultado.
Bits, bytes y otros términos
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Byte: grupo de ocho bits. Si la mayor parte de su trabajo tiene que ver con
palabras, puede pensar en un byte como un carácter de información.
• Kb (kilobyte): Técnicamente, 1K es 1024 bytes, ya que 1024 es 210, lo cual
facilita la aritmética para los computadores binarios. Para quienes no pensamos
en binario, 1000 es una buena aproximación)
• Mb (megabyte): aproximadamente un millón de bytes (1024*1024)
• Gb (gigabyte): aproximadamente 1000 megabytes. Esta unidad de medición
astronómica se aplica a los dispositivos de almacenamiento más grandes que
pueden conseguirse en la actualidad.
• Terabyte: son 1.024 GigaBytes, cerca de un billón (un millón de millones) de
bytes.
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2.1.2. Los códigos de texto EBCDIC, ASCII, Unicode.
EBCDIC
(Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) Código ampliado de
intercambio decimal codificado en binario. Código binario para texto,
comunicaciones y control de impresora de IBM. Este código se originó con el
System/360 y aún se usa en mainframes IBM y en la mayoría de los
computadores de medio rango de IBM. Es un código de 8 bits (256
combinaciones) que almacena un carácter alfanumérico o dos dígitos decimales
en un byte. EBCDIC y ASCII son los dos códigos de mayor uso para representar
datos.
EBCDIC es un código binario que representa caracteres alfanuméricos,
controles y signos de puntuación.
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UNICODE
Unicode es un estándar industrial cuyo objetivo es proporcionar el medio por el
cual un texto en cualquier forma e idioma pueda ser codificado para el uso
informático.
El establecimiento de Unicode ha involucrado un ambicioso proyecto para
remplazar los esquemas de codificación de caracteres existentes, muchos de los
cuales están muy limitados en tamaño y son incompatibles con entornos
multilingües.
es de 16 bits, por lo que puede representar 65 536 caracteres. Es una
extensión del ASCII para poder expresar distintos juegos de caracteres
tales como el latín el griego y el árabe.
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Códigos Unicode.
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2.1.3. Ejercicios prácticos de suma y multiplicación de binarios
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Resta de binarios
La resta 0 - 1 se resuelve, igual que en el sistema decimal, tomando una
unidad prestada de la posición siguiente: 10 - 1 = 1 y me llevo 1, lo que
equivale a decir en decimal, 2 - 1 = 1. Esa unidad prestada debe
devolverse, sumándola, a la posición siguiente
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Multiplicación de binarios
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2.1.3. Ejercicios prácticos de suma y multiplicación de binarios