La informática

La tecnología de la informática, aplicada en sus inicios a mejorar los rendimientos de trabajo en el ámbito económico y administrativo, se ha convertido en apenas unas décadas en un instrumento de apoyo fundamental para la realización de la práctica totalidad de las actividades humanas. La evolución de esta disciplina ha experimentado además un progresivo acercamiento al de las tecnologías audiovisual y de telecomunicaciones, hasta el punto de que el desarrollo de las autopistas de la información (materializado en la «red de redes», Internet) y de la televisión interactiva ha impulsado una nueva forma de desempeño de los cometidos profesionales y de acceso a la información global por parte de todos los ciudadanos.

Historia de la informática

Los intentos de crear ingenios que pudiesen realizar de forma automática operaciones matemáticas u otras tareas intelectuales simples se remontan a varios siglos atrás. A mediados del sigo XVII, el científico y pensador francés Blaise Pascal ideó una máquina (que sería conocida como Pascaline) capaz de sumar y restar cantidades enteras. Pocas décadas después, el matemático y filósofo alemán Gottfried Wilhelm Leibniz llegó a diseñar una calculadora de funcionalidades superiores: podía efectuar multiplicaciones y divisiones y extraer raíces cuadradas.


La «máquina diferencial» de Babbage (1822)

Ya en el siglo XIX, la «máquina diferencial» de Charles Babbage (1822) era capaz de calcular e imprimir largas y complejas tablas matemáticas. Pero si se considera a este matemático e ingeniero inglés como el principal precursor de la informática fue por su diseño de una «máquina analítica» que no llegó a construir, pero que prefiguraba la arquitectura de los ordenadores modernos al contener, como partes funcionales, lo que hoy llamaríamos dispositivo de entrada, memoria, unidad central de procesamiento e impresora: los datos y las instrucciones (nuestros actuales programas) se introducían de forma independiente, la memoria retenía los resultados intermedios, y los resultados finales se imprimían en papel.

A finales del mismo siglo, el estadounidense Herman Hollerith inventó una máquina tabuladora de fichas perforadas que se reveló de grandísima utilidad para el procesamiento de grandes volúmenes de información. Su primera aplicación fue en el censo estadounidense de 1890; las respuestas se señalaban practicando en las tarjetas un orificio que era «leído» y contabilizado por la máquina. Tales tarjetas, que recibieron su nombre, fueron utilizadas por las computadoras como sistema de entrada de datos hasta la década de 1970. De la compañía fundada por Hollerith, la Tabulating Machine Company, surgió con el tiempo la International Business Machines Corporation (IBM).

Tres décadas antes de que Hollerith comenzara a materializar su proyecto, salió a la luz la obra del matemático británico George Boole Investigación sobre las leyes del pensamiento (1854), en la que se consideraban los procesos mentales del ser humano como resultantes de una asociación sucesiva de elementos simples que era posible abstraer con base en dos únicas alternativas: sí o no. Éste fue el origen del método matemático de análisis formal conocido como álgebra de Boole, que terminaría constituyendo el fundamento teórico de la moderna informática.


George Boole

No fue hasta después de la Segunda Guerra Mundial cuando se consiguió construir las primeras computadoras electrónicas propiamente dichas, capaces de efectuar gran número de operaciones a una velocidad notable. Estas máquinas sólo podían ser manejadas por especialistas que obtenían de ellas un rendimiento muy inferior al que ofrecen, por ejemplo, los más sencillos ordenadores personales actuales. Consumían además una gran cantidad de energía eléctrica y presentaban todo tipo de dificultades técnicas para su instalación. Dado que funcionaban con válvulas de vacío, debían refrigerarse mediante sistemas de aire acondicionado; el índice de errores de sus operaciones, por otra parte, podía ser elevado.

Pronto los transistores sustituyeron a las válvulas de vacío, con lo que aumentó notablemente la rapidez de las computadoras. El desarrollo de la microelectrónica permitió después incorporar en un circuito integrado o chip de reducido tamaño todos los elementos del procesador o unidad central del ordenador. A partir de los años 80 del pasado siglo, las microcomputadoras, basadas en microprocesadores de un único chip, se hicieron cada vez más potentes y asequibles, y su uso extendió rápidamente para las aplicaciones más diversas. Por otra parte, el grado de integración de componentes electrónicos alcanzado permitiría obtener, a finales de la década de 1990, microprocesadores con una potencia de cálculo muy superior a la de las grandes máquinas corporativas de apenas dos décadas antes.


La computadora ENIAC (1946) operaba con más de 17.000 válvulas de vacío

En el análisis de la evolución de la informática se ha hecho habitual hablar de «generaciones» de computadoras. La primera generación, que se extendió de 1945 a finales de la década de 1950, se caracterizó por el uso de tubos o lámparas electrónicas en los diseños de los circuitos. La invención del transistor y su incorporación a las computadoras supuso el inicio de la segunda generación informática, que dio a su vez paso, a mediados de la década de 1960, a una tercera generación caracterizada por la incorporación de los circuitos impresos.

Con el desarrollo de los circuitos integrados miniaturizados (microprocesadores) a finales de esa misma década aparecieron en el mercado las computadoras dichas de cuarta generación. La quinta generación, en cuyo desarrollo se trabajó desde principios de la década de 1980, se caracterizó por la creación de computadoras preparadas para actividades intelectuales similares a las del ser humano y capaces, en cierto modo, de reproducir procesos de pensamiento.


La potencia del primer microprocesador, el Intel 4004 (1971), era comparable a la del ENIAC

A lo largo de la década de 1990, las aplicaciones informáticas experimentaron una revolución sustancial. En el ámbito tecnológico tuvo lugar una integración cada vez mayor entre los procesos de diseño y la realización de actividades productivas. Así, los sistemas de diseño y fabricación asistidos por computadora (CAD/CAM, según las siglas en inglés Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) se generalizaron en la manufactura de todo tipo de artículos, y su uso se combinó con el de sistemas robóticos y expertos capaces no sólo de automatizar la producción según instrucciones previas codificadas, sino también de tomar decisiones acertadas ante la aparición de contingencias imprevistas. Además, las técnicas de realidad virtual hicieron posible el empleo de sistemas de simulación de gran realismo, así como el trabajo a distancia en entornos peligrosos (como centrales nucleares) o inaccesibles (por ejemplo, en microcirugía).

En el contexto comercial, la informática personal se erigió en un sector productivo de primer orden. El número de computadoras en los domicilios creció espectacularmente debido a la confluencia de dos factores complementarios: el progresivo abaratamiento de los costos de los equipos y una radical ampliación de sus aplicaciones, tanto en el ámbito del ocio como en el profesional y el didáctico. Entre las mejoras aportadas sobresalió particularmente el concepto de aplicación multimedia, en la que se combinan modalidades de información dispares, tales como texto, datos, gráficos, fotografías, animaciones, video y sonido. Los productos multimedia constituyen una nueva forma de comunicación entre los usuarios y las computadoras, próxima a la de las tecnologías audiovisuales aunque con carácter interactivo.


Steve Jobs junto al Apple II (1977), el primer ordenador personal de consumo masivo

En este contexto cabe resaltar también el auge de la informática móvil. Basada primeramente en el uso de computadoras portátiles de precio asequible, escaso peso y el tamaño de un pequeño maletín, esta tecnología permitió extender el entorno de trabajo con computadoras a situaciones en las que el usuario se encuentra fuera de su lugar habitual de trabajo. A los portátiles siguieron, ya en el siglo XXI, las tabletas y, muy especialmente, los teléfonos móviles «inteligentes» con pantalla táctil y conexión a Internet, a los que se sigue llamando «teléfonos» pese a ser en realidad ordenadores en miniatura. Los discos duros externos o extraíbles de alta capacidad hicieron asimismo posible trasladar con gran facilidad las informaciones almacenadas en los soportes integrados en las computadoras.

Otro fenómeno determinante en la eclosión informática vivida durante la década de 1990 fue la universalización de las llamadas autopistas de la información. Estas redes informáticas de alcance mundial, formalizadas en el conjunto de protocolos y servicios en que se basa Internet, están concebidas de manera que cualquier usuario pueda conectarse a bases de información de todo el mundo con un simple terminal informático y una conexión por ADSL, fibra óptica, wifi o bien redes 2G, 3G o 4G en el caso de los teléfonos móviles.

Los servicios de Internet no sólo incluyen la posibilidad de consultar informaciones, sino que también ofrecen funciones como el correo electrónico, las charlas interactivas a distancia (audiovisuales, como Skype, o escritas, como el popular WhatsApp) con otros usuarios o grupos reunidos por un interés común, o bien las transacciones comerciales relativas a innumerables productos, desde programas y libros electrónicos a artículos físicos encargados y distribuidos a partir de pedidos efectuados en la red.


El Mac OS de Macintosh (1984) fue el primer sistema operativo con interfaz gráfica

A lo largo de la década de 1980, algunas empresas dedicadas al desarrollo de programas y sistemas operativos para computadoras personales desplazaron como dominadoras del mercado informático mundial a las grandes corporaciones dedicadas al hardware. Como abanderada de los nuevos proyectos tecnológicos se situó la estadounidense Microsoft Corporation, fundada por el pronto multimillonario Bill Gates; mientras IBM y otros fabricantes competían para ofrecer ordenadores cada vez más potentes o baratos, la popularización de los PC (Personal Computer) compatibles, también llamados clónicos, hizo que los sistemas operativos de Microsoft (el MS-DOS y las sucesivas versiones de Windows) se extendiesen hasta el punto de quedarse prácticamente sin competencia.

Conceptos fundamentales

Las computadoras pueden ser analógicas o digitales. Se denominan analógicas aquellas que operan con magnitudes físicas (por ejemplo, variaciones de voltaje), y digitales las que lo hacen con valores numéricos. Las computadoras analógicas, de uso mucho más restringido, suelen emplearse en sistemas de control.

Las computadoras digitales utilizan para su funcionamiento el código binario. Su unidad básica de información es el bit (del inglés binary digit), que puede adoptar únicamente los valores 0 y 1. Así pues, todas las computadoras digitales se fundamentan en el sistema de base dos, que es el empleado en el álgebra de Boole. Sin embargo, mediante la codificación y decodificación de informaciones pueden también procesarse números decimales, caracteres gráficos, imágenes digitalizadas, datos de sonido y video digitales, así como otros tipos de señales obtenidas de sensores y dispositivos periféricos.

En informática se denomina «palabra» a una secuencia de bits que contiene una unidad de información que se puede procesar de una vez. En términos informáticos, por consiguiente, una «palabra» no es una serie de letras, sino de bits, es decir, de ceros y unos. La «palabra» suele constar de 8, 16, 32 o 64 bits. Según sea mayor este número, crece también la potencia (en realidad, la velocidad de procesamiento) de una computadora. La palabra puede contener datos independientes entre sí, y la computadora interpretará este conjunto de bits según una codificación previamente establecida, por lo que puede tener un significado muy diferente de su equivalente numérico.

El sistema de codificación es un aspecto esencial para el proceso de la información. Gran parte de este proceso se centra en la transmisión de información dentro del sistema: entre diferentes posiciones de la memoria, entre la computadora y otros periféricos conectados e incluso entre distintas computadoras. La transmisión de información debe realizarse según unos convenios establecidos que se denominan protocolos de comunicación. A través de tales protocolos es posible no sólo transmitir e intercambiar información, sino también corregir los errores que puedan producirse.

En todo sistema informático cabe distinguir dos partes fundamentales y complementarias. Por un lado, el equipo físico del sistema, que recibe el nombre de hardware; por otro, el software o soporte lógico, denominación que comprende, en su más amplio sentido, todos los programas (series de instrucciones lógicas) que controlan el funcionamiento de la computadora. Existen también circuitos impresos capaces de contener programas y datos de forma permanente. Esta parte del sistema informático recibe el nombre de firmware.

El hardware

Físicamente, los componentes de un ordenador pueden agruparse en cuatro categorías funcionales: la UCP o unidad central de proceso, la memoria, los canales de comunicación y los dispositivos de entrada y salida o periféricos.

Unidad central del proceso

La UCP (o CPU por sus siglas en inglés) lee la información contenida en la memoria y realiza las operaciones solicitadas, monitorizando y registrando las acciones de los dispositivos de entrada (teclado, ratón) y refrescando o activando los de salida (monitor, impresora). Está constituida por una serie de circuitos electrónicos que incluyen diversos elementos, el principal de los cuales es el procesador. La mayoría de las computadoras de tipo medio contienen un microprocesador en un solo chip (aunque contenga más de un núcleo), lo que simplifica su diseño y fabricación y eleva su rendimiento.


Vista anterior y posterior del Intel Core i7, un procesador de cuatro núcleos

Algunas de las características esenciales de ordenador (como son el número de bits que puede procesar de una vez, la frecuencia de los impulsos de reloj que determinan su velocidad o la cantidad de memoria que puede direccionar o controlar directamente) dependen exclusivamente del modelo de procesador con el que ha sido equipado.

Al tener que supervisar todo el trabajo de la computadora, el procesador central podría verse saturado en muchos casos; por esta razón, incluso los ordenadores domésticos disponen de procesadores auxiliares especializados en actividades específicas, como cálculos matemáticos, gestión de la memoria, proceso de gráficos o control de dispositivos de entrada y salida. Los microprocesadores actuales son capaces de procesar varios miles de millones de instrucciones de programación por segundo.

Memoria

La memoria central de una computadora está constituida por chips comunicados con la UCP a través de canales de comunicación. Los chips de la memoria central son básicamente de dos tipos: ROM y RAM.

La RAM (siglas de la expresión inglesa random-access memory, memoria de acceso aleatorio) es una memoria de acceso directo en la que es posible escribir y borrar datos en todo momento. Las memorias RAM son volátiles, es decir, su contenido se borra cuando se desconecta la computadora; sin embargo, su versatilidad y especialmente su velocidad las hacen imprescindibles compañeras de trabajo de los rapidísimos procesadores.


Ampliación de la memoria RAM (DDR3) en un ordenador de sobremesa

Básicamente existen dos clases de memoria RAM: dinámica (DRAM, del inglés dynamic RAM), constituida por condensadores cuyo contenido de información ha de refrescarse permanentemente, y estática (SRAM, del inglés static RAM), formada por componentes electrónicos biestables que no requieren tal renovación cíclica de su información. En el mercado doméstico, ésta última cayó tempranamente en desuso; actualmente, los ordenadores vienen equipados con varios gigabytes de memoria DRAM.

Por su parte, la memoria ROM (del inglés read-only memory, memoria de sólo lectura) permite únicamente leer sus datos (normalmente pregrabados), de manera que su contenido es inalterable. Se utiliza sobre todo para almacenar programas de arranque como el BIOS (Basic Input Output System, sistema básico de entradas y salidas), que se cargan antes del sistema operativo. Existen diversas variantes de memoria ROM, conocidas como PROM (programmable read-only memory, memoria programable de sólo lectura), EPROM (erasable programmable read-only memory, memoria de sólo lectura programable y borrable) y EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory, memoria de sólo lectura programable y borrable eléctricamente), que admiten la reescritura limitada de la información por parte del usuario.

Canales de comunicación

En el interior de componentes como el procesador, las memorias y las tarjetas auxiliares (para la gestión de periféricos como, por ejemplo, el monitor), la transmisión de datos e instrucciones se efectúa a través de canales internos de gran capacidad. La comunicación entre los diferentes componentes de una computadora, en cambio, se realiza a través de diversos tipos de canales llamados buses.

Según el tipo de funcionamiento, los buses pueden ser modelos en serie y en paralelo. En los buses en serie la información se transmite bit a bit, método idóneo para comunicaciones a larga distancia. Los buses en paralelo, en cambio, trasvasan en forma simultánea múltiples informaciones de datos, control y dirección, por lo que se usan para distancias cortas (por ejemplo, para la comunicación dentro de la computadora entre el procesador y las tarjetas controladoras de los periféricos).


Placa base Gigabyte

Las tomas externas de entrada y salida que permiten conectar los elementos periféricos de un equipo informático con las tarjetas de proceso de las informaciones (por ejemplo, la tarjeta gráfica y otras tarjetas auxiliares) se denominan puertos. Para conectar tales periféricos (el teclado, el monitor, etc.) se utilizan cables de conexión al puerto correspondiente, con conectores especializados, aunque los puertos USB se han convertido en el estándar para la mayoría de los periféricos. Por otra parte, cada vez son más frecuentes las conexiones inalámbricas de infrarrojos para ratones y teclados, o la conexión por wifi en las impresoras.

Dispositivos de entrada y salida

La principal finalidad de los dispositivos de entrada y salida o periféricos es, obviamente, hacer posible la comunicación de la computadora con el exterior; sin tales dispositivos, el usuario no podría introducir datos y órdenes en el equipo ni recibir su respuesta. Los dispositivos más habitualmente empleados son los de memoria externa (discos, cartuchos y cintas), los de entrada de informaciones (teclado, ratón, escáner, micrófono, webcam) y los de salida (monitor de visualización, impresora, plóter o trazador de gráficos, altavoces).

Dispositivos de memoria externa

La memoria externa o auxiliar hace posible el almacenamiento de grandes volúmenes de información. Tiene la ventaja, frente a las memorias RAM, de que no se volatiliza al desconectar la computadora. Además, es intercambiable entre equipos idénticos o compatibles, es decir, construidos según especificaciones técnicas comunes de comunicación y funcionamiento.

La memoria externa suele residir en discos, cartuchos o cintas magnéticas. Los discos de mayor capacidad se denominan rígidos o duros. Cuando la invención del microprocesador (1971) permitió construir computadoras de tamaño razonable, los primeros equipos domésticos carecían de disco duro, pero en pocos años pasaron a integrarse en la arquitectura básica de todo ordenador y a formar parte, en consecuencia, de su memoria interna, como complemento de la memoria RAM o volátil. En el disco duro se almacenan el sistema operativo, que se carga en la memoria RAM tras el que arranque, y todos los programas instalados en el ordenador, que, del mismo modo, pasan a la memoria volátil cuando los ejecutamos. También los ficheros del usuario (documentos, fotografías o archivos descargados de Internet) se guardan en el disco duro.

Los discos duros, de capacidad de memorización extraordinariamente elevada, poseen una superficie magnética no intercambiable que permanece sólidamente unida a las cabezas lectoras y al motor de rotación. Se han construido según varias tecnologías, si bien en las más avanzadas, llamadas de levitación magnética, no existe contacto físico entre el lector y la superficie de datos.


Partes de un disco duro convencional

También existen discos de menor capacidad que pueden transportarse de unos equipos a otros sin ningún problema de compatibilidad. Los disquetes o discos magnéticos flexibles (también llamados floppy disks), muy populares en los inicios, han acabado cayendo en desuso por su limitadísima capacidad y velocidad, en comparación con dispositivos actuales como los lápices de memoria USB: la capacidad de un lápiz de 128 GB, por ejemplo, equivale aproximadamente a la de noventa mil antiguos disquetes de 1,44 MB. Las cintas magnéticas, que aparecieron con anterioridad a los discos flexibles, tenían una velocidad de acceso incluso inferior, ya que en ellas, por su propia configuración, la búsqueda y grabación de datos se realizaba de modo secuencial. Posteriormente fueron reemplazadas por cartuchos magnéticos y cintas digitales que permiten un acceso selectivo a la información.

Entre los discos magnetoópticos y los discos ópticos sobresalen los llamados CD-ROM (del inglés compact-disc read-only memory, discos compactos con memoria de sólo lectura) y DVD (del inglés, digital versatile disc, disco compacto digital). Estos dos últimos soportes, de capacidad muy superior a los antiguos disquetes (entre 700 MB y varios GB), se utilizan masivamente como dispositivos de copia de programas, aplicaciones y datos de usuario, aparte de sus fines habituales para almacenamiento de música, películas y otros contenidos audiovisuales. Aunque fueron concebidos como formatos de sólo lectura, pronto se comercializaron discos regrabables y grabadoras en ambos soportes.

La unidad con la que se mide la capacidad de memoria de un dispositivo informático es el byte u octeto, así llamado porque en la mayoría de los casos contiene ocho bits. La combinación de éstos (los números binarios que pueden expresarse con ellos) permite la creación de códigos con un máximo de 256 caracteres. El más extendido de estos códigos es el ASCII (American Standard Code for Information Interchange, código estándar estadounidense para el intercambio de información).

Pantallas

El más habitual periférico de salida en una computadora es la pantalla o monitor. Frente a los antiguos monitores monocromos con reducido número de píxeles, las pantallas utilizadas actualmente en los equipos reproducen «color verdadero» (32 bits) a altas resoluciones, mostrando con espectacular precisión las imágenes fotográficas.


Las pantallas planas han substituido los antiguos monitores de rayos catódicos

Históricamente, los monitores se han basado en dos tipos genéricos de tecnologías, el tubo de rayos catódicos y el cristal líquido. Las pantallas de rayos catódicos, ya en desuso, eran similares a los antiguos receptores de televisión y utilizaban tres cañones de electrones que incidían sobre una superficie fotoluminiscente, señalando la intensidad y proporción cromática de los tres colores básicos de la síntesis cromática aditiva, el rojo, el verde y el azul. Las pantallas de cristal líquido, planas y de menores dimensiones, empezaron a utilizarse masivamente con el auge de los ordenadores portátiles, y acabaron imponiéndose en los ordenadores de sobremesa y en todos los dispositivos informáticos.

Impresoras

Los dispositivos básicos de salida para mostrar en papel los resultados son las impresoras y los trazadores gráficos (plóter). Las impresoras pueden ser de diversos tipos; las más comunes son las matriciales, las de inyección y las de láser. La primitivas impresoras matriciales, que solamente podían manejar rollos de papel continuo, poseían un cabezal con un número determinado de agujas que imprimían los caracteres mediante la yuxtaposición de pequeños puntos. Aunque sólo permiten imprimir texto, se utilizan todavía para determinadas tareas.


Las modernas impresoras multifunción permiten también escanear y fotocopiar

Las impresoras de inyección, también llamadas de chorro de tinta, eyectan sobre el papel gotitas minúsculas de tinta según un diseño previo que conforma los textos, gráficos y dibujos. Finalmente, las impresoras láser preconfiguran el diseño de la página que se va a imprimir mediante la proyección de un haz de láser sobre la superficie fotoconductora de un tambor giratorio; las partes sensibles del tambor se electrizan y capturan la tinta sólida del dispositivo (llamado tóner), que después depositan sobre el papel por contacto.

Dispositivos de entrada

Los principales elementos periféricos utilizados para introducir datos e instrucciones en una computadora son el teclado y los dispositivos de apuntamiento. El teclado se asemeja a las máquinas de escribir clásicas y permite mecanografiar textos, números y signos especiales.

El dispositivo de apuntamiento más extendido es el llamado ratón (mouse), un mecanismo electromecánico que permite controlar la posición en la pantalla de un punto activo, llamado cursor, mediante el cual se seleccionan porciones de información (palabras, párrafos, imágenes) o bien se transmiten instrucciones señalando y haciendo clic sobre los elementos de la interfaz gráfica (por ejemplo, los iconos o los mandatos de un menú de opciones). Otro elemento de apuntamiento común es el panel táctil (touch pad) de las computadoras portátiles. Pero curiosamente, y a causa del uso masivo de las pantallas táctiles (teléfonos móviles inteligentes y tabletas), nuestro dedo índice parece destinado a convertirse en el dispositivo de apuntamiento más avanzado.

Elementos de entrada de informaciones muy comunes en los equipos informáticos son también los digitalizadores de imagen, que permiten captar directamente el contenido impreso en papel u otro sustrato plano (escáneres) o tomar imágenes del natural (cámaras fotográficas y de video digitales) para luego guardarlas y visualizarlas en el ordenador, así como los micrófonos y las tablas de ondas. En el diseño profesional se emplean las tabletas gráficas o digitalizadoras, sobre las que se dibuja como con un lápiz sobre un papel, pasando de inmediato la imagen creada a la pantalla.


Teclado y ratón inalámbricos

Finalmente, por su especial interés en el contexto de las redes informáticas, cabe citar el módem (abreviatura de modulador-demodulador) como dispositivo especial de entrada y salida de información. Reservados en un principio a las grandes computadoras corporativas, desde mediados de la década de 1990 los módems se empezaron a utilizar en los equipos domésticos para posibilitar el acceso a los innumerables recursos de Internet a través de las líneas telefónicas. Con la implantación de las conexiones por ADSL y fibra óptica, los antiguos módems fueron substituidos por enrutadores o encaminadores (router), que permiten la conexión simultánea a Internet de varios equipos por cable y emiten señal de wifi para los dispositivos inalámbricos.

El software

Prescindiendo de la mayor o menor potencia y prestaciones de sus componentes y dispositivos físicos, todo equipo informático precisa para funcionar de un sistema o conjunto de sistemas no físicos sino lógicos, el software, sin los cuales el ordenador sería perfectamente inútil; de hecho, si un equipo no lleva instalado un sistema operativo, ni siquiera conseguiremos arrancarlo. Al ámbito del software pertenecen los sistemas operativos, los lenguajes de programación y las aplicaciones o programas; en esta última categoría cae todo lo imaginable, desde programas profesionales de diseño industrial hasta juegos.

Sistema operativo

El sistema operativo viene a ser un director de orquesta que coordina y armoniza los múltiples procesos, servicios y tareas que se ejecutan simultáneamente. Dirige asimismo el intercambio de información entre la memoria externa y la central; organiza las comunicaciones con el exterior, controlando los dispositivos periféricos; asigna prioridades a las tareas que ejecutan los programas, y decide las operaciones elementales que ha de realizar el procesador.

Todo sistema operativo se carga en el arranque de la máquina y coloca sus principales servicios en la memoria volátil, ocupando una parte importante de la misma. En los sistemas operativos de disco (disk-operating system), como MS-DOS y Windows de Microsoft, la ejecución de múltiples programas puede ocasionar una sobrecarga en la memoria volátil que obligue al sistema operativo a trasladar parte de su contenido a un archivo de intercambio, ralentizando el funcionamiento del ordenador; por esta razón (y porque en sus siguientes actualizaciones tanto el sistema operativo como los programas ocuparán cada vez más memoria), se recomienda adquirir equipos con el cuádruple o más de la memoria RAM que llevan de serie; ello encarece la compra, pero alarga en muchos años la vida útil de la máquina.


Interfaz gráfica de Windows 3.1 (1992)

Frente a los antiguos sistemas operativos que requerían el conocimiento de comandos y su introducción a través del teclado, como MS-DOS (1981), en la década de 1990 se definieron nuevos entornos operativos llamados interfaces gráficas de usuario (como el popular Windows 3.1 en 1992, en muchos aspectos un plagio del Mac OS de Apple), que desde entonces hasta nuestros días desempeñan las funciones propias del sistema operativo al tiempo que ofrecen al usuario formas simplificadas de acceso y utilización de los recursos disponibles.

Lenguajes de programación

En nuestras tareas diarias no nos comunicamos con los componentes físicos del ordenador, sino con programas: escribimos una carta y luego indicamos a un programa que la guarde, o la imprima, o la envíe por correo electrónico. Son los programas y el sistema operativo los encargados de indicar al ordenador lo que tiene que hacer, y ello requiere que las órdenes sean traducidas a un lenguaje que pueda entender.

En principio, las computadoras digitales solamente comprenden las instrucciones en lenguaje máquina, cercano a la codificación binaria directa en que se inspira. No obstante, a partir de este lenguaje se han desarrollado otros llamados de alto y bajo nivel, que son los que emplean los programadores para crear los programas que utilizamos.

Los lenguajes de bajo nivel utilizan códigos muy cercanos a los de máquina, lo que permite elaborar programas rápidos y potentes. Son lenguajes, sin embargo, de difícil aprendizaje incluso para programadores expertos. Los lenguajes de alto nivel, por el contrario, son más fáciles de usar, ya que en ellos una sola orden o instrucción puede equivaler a millares de mandatos en código máquina. El programador escribe su programa en alguno de estos lenguajes mediante secuencias de mandatos. Algunos lenguajes comunes de alto nivel para uso científico y empresarial son Basic, Fortran, Pascal y Cobol.

En la década de 1990 se desarrollaron lenguajes conocidos como orientados a objetos que facilitan enormemente el manejo de informaciones gráficas, ya sean estáticas (dibujos, fotografías digitales) o en movimiento (animaciones), así como de otros tipos de datos digitalizados, como voz y sonido. Entre estos lenguajes consiguieron especial aceptación los llamados C, C++ y Java. Antes de ejecutar el programa, la computadora lo traduce a código máquina de una sola vez (lenguajes compiladores) o lo interpreta instrucción a instrucción (lenguajes intérpretes). Los programas compilados son más rápidos que los interpretados, que, en cambio, se distinguen por su mayor flexibilidad.

Programas

Se denomina programa al conjunto de instrucciones que, tras la ejecución del mismo, se instala en la memoria volátil del ordenador y permite efectuar las tareas específicas para las que sido diseñado. Al igual que los sistemas operativos, y en muchos casos con anterioridad, los programas se dotaron tempranamente de amigables interfaces gráficas, lo que resultó en una cada vez mayor facilidad de uso. De hecho, los usuarios comunes identifican los programas con la interfaz que se muestra en la pantalla al ejecutarlos.

A raíz de la universalización de la informática se han comercializado numerosos paquetes integrados de programas y aplicaciones pensadas para actividades como el diseño o la contabilidad, o para entornos generales como el ofimático, así como multitud de programas para el ámbito doméstico o el ocio. Entre ellos cabe citar los de tratamiento de texto (Microsoft Word) o imágenes (Adobe Photoshop), los programas de administración de bases de datos y hojas de cálculo (Access, Excel), las aplicaciones contables y financieras y los juegos informáticos.


Edición de vídeo con el programa Adobe Premiere

El auge de Internet como paradigma de las autopistas de la información impulsó el uso de navegadores (Internet Explorer, Google Chrome, Mozilla Firefox); en sus inicios eran meros clientes HTTP que solicitaban y representaban las páginas web, pero pronto evolucionaron hasta convertirse en robustas soluciones capaces de manejar otros protocolos, desde la descarga de ficheros al correo electrónico; hoy son la herramienta imprescindible para desarrollar cualquier actividad en la «red de redes».

En líneas generales, Microsoft sigue liderando el mercado del software para ordenadores de sobremesa y portátiles, salvo algunas parcelas importantes como los navegadores; muy distinto es el panorama en la telefonía móvil, en el que Google ha logrado una posición dominante con el sistema operativo Android, mientras una atomizada competencia se disputa, con ideas sorprendentemente innovadoras, el mercado de las aplicaciones para móviles. Todo ello se ha acompañado de una mayor sencillez de las técnicas de programación que ha puesto el diseño informático al alcance de usuarios menos especializados.

La informática en las sociedades modernas

El desarrollo de la informática y las comunicaciones electrónicas ha modificado en profundidad muchas actividades humanas. A su importancia fundamental para el cálculo científico y la gestión económica y administrativa (primeros fines a los que se dirigieron estas técnicas), se ha añadido su condición de excepcional herramienta de trabajo en terrenos tan dispares como las comunicaciones, la enseñanza, la medicina, el diseño industrial, la automatización, la edición y las artes gráficas.

Los ininterrumpidos avances en este campo, unidos al constante abaratamiento de los componentes y equipos informáticos y a la creciente facilidad de uso de las aplicaciones, han propiciado el asentamiento de un mercado doméstico de la informática que hoy tiene como clientes no solamente a aquel grupo inicial apasionado por la tecnología, sino prácticamente a toda la población. El manejo de dispositivos informáticos ha dejado de ser un terreno reservado a los especialistas para introducirse cada vez más tanto en las empresas como en los hogares, hasta formar parte de la vida cotidiana en múltiples vertientes, desde las comunicativas y lúdicas hasta las laborales y profesionales.