Componentes de los PC
Lección: 5
Capítulo: Diferentes dispositivos de almacenamiento
Almacenamiento interno: Memorias
La función principal de la CPU es obedecer las instrucciones codificadas en los programas. Sin embargo, sólo puede manejar una instrucción y unos cuantos
datos a la vez. La computadora tiene que colocar en algún lugar el resto del programa y los datos hasta que el procesador esté listo para usarlos. Para
esto es la RAM.
RAM (Random Acces Memory, memoria de acceso aleatorio): Memoria de almacenamiento primario. Almacena temporalmente instrucciones de programa y datos. El
computador divide un chip de RAM en varias localidades de igual tamaño. Estas localidades de memoria tienen una dirección única, de manera que el computador
pueda distinguirlas cuando se le ordena que guarde o recupere información. Puede almacenarse un trozo de información en cualquier localidad de la RAM tomada
al azar y el computador puede recuperarlo rápidamente si se le indica hacerlo. De ahí proviene el nombre de memoria de acceso aleatorio. La información
almacenada en la RAM no es más que un patrón de corriente eléctrica que fluye por circuitos microscópicos en chips de silicio. Es una memoria volatil,
ya que la información que contiene no se conserva de manera permanente. Si se interrumpe la energía, dicha información se pierde. La RAM no tiene partes
móviles; al no tener un movimiento mecánico, se puede tener acceso a los datos de la RAM a velocidades electrónicas o aproximadamente a la velocidad de
la luz. La RAM ofrece al procesador un almacenamiento temporal para programas y datos. Todos los programas y datos se deben transferir a la RAM desde un
dispositivo de entrada o del almacenamiento secundario antes de que se puedan ejecutar los programas o procesar los datos. El espacio de la RAM es siempre
escaso; por tanto, después de que se haya ejecutado un programa, el espacio de almacenamiento que ocupaba se vuelve a distribuir a otro programa que espera
su ejecución. ROM (Read Only Memory, memoria sólo de lectura): Es una memoria no volátil, porque el computador puede leer información de ella pero nunca
escribir información nueva. Todas las computadoras cuentan con dispositivos de ROM que contienen las instrucciones de arranque y otra información crítica.
La información en la ROM se graba permanentemente cuando nace el computador, pero no hay manera de reemplazarla a menos que se reemplace el chip de ROM.
Memoria PROM (Programmable read only memory, memoria de sólo lectura programable): Es una variación de la ROM, es la ROM en la que usuario puede cargas
programas y datos de solo lectura que una vez cargados rara vez o nunca se cambian. La memoria flash es un tipo de PROM que el usuario puede alterar con
facilidad. Memoria caché: Se usa para facilitar una transferencia aún más rápida de instrucciones y datos al procesador; es decir que se usa para mejorar
el caudal de proceso (velocidad con que un sistema de computación puede realizar el trabajo). Al igual que la RAM, el caché es un área de almacenamiento
de alta velocidad para las instrucciones de los programas y los datos, pero es 10 veces más rápida que la RAM y mucho más cara. Con sólo una fracción de
la capacidad de la RAM, la memoria caché sólo contiene las instrucciones y los datos que es probable que el procesador requiera enseguida.
Unidades y soportes de entrada
Los dispositivos de entrada traducen los datos a una forma que la computadora pueda interpretar, para luego procesarlos y almacenarlos.
Dispositivos manuales
Teclado alfanumérico: El estándar es actualmente el teclado de 101 letras con la distribución QWERTY, 12 teclas de funciones, un teclado o pad numérico,
teclas de función y teclas para el control del cursos. Algunos teclados están diseñados para aplicaciones específicas, permitiendo una interacción rápida
con los sistemas de computación (v.g.: caja registradora). El teclado es un circuito en forma de matriz; cada circuito está conectado al dispositivo controlador,
que reconoce la letra o código que envía el usuario cuando se cierra o abre un circuito. La configuración del teclado puede ser modificado por software.
Teclado para perfoverificación: cada bit se represente como perforado o no perforado. Cada columna de la tarjeta es barrida por un cepillo metálico, cuando
hay una perforación al pasar el cepillo se cierra un circuito.
Dispositivos apuntadores
Ratón : La efectividad de las GUI depende de la capacidad del usuario para hacer una selección rápida de una pantalla con íconos o menúes. En estos casos
el mouse puede colocar el apuntador (o cursos gráfico) sobre un ícono con rapidez y eficiencia. Los más comunes tienen una esfera en su parte inferior
que puede rodar en un escritorio. Bola rastreadora (trackball) o bola palmar: Es una bola insertada en una pequeña caja que se hace girar con los dedos
para mover el curso gráfico. Palanca de mando (joystick): también llamada palanca de control de juegos. Es una palanca vertical que mueve el cursos gráfico
en la dirección en que se mueve la palanca. Pantalla sensible al tacto: Sirven cuando hay muchos usuarios no familiarizados con las computadoras. Puede
ser sensible al tacto por la presión o por el calor. Son de muy baja velocidad.
Dispositivos ópticos
Lector de marcas o rastreador de marca óptica: Usa la luz reflejada para determinar la ubicación de marcas de lápiz en hojas de respuestas estándar y formularios
similares. Lector de código de barras: Usa la luz para leer UPC (Universal Product Codes, Códigos universales de productos), códigos de inventario y otros
códigos creados con patrones de barras de anchura variable. Los códigos de barra representan datos alfanuméricos variando el ancho y la combinación de
las líneas verticales adyacentes. La ventaja de los códigos de barras sobre los caracteres es que la posición u orientación del código que se lee no es
tan importante para el lector. Lector de vara (lápiz óptico): Usa luz para leer caracteres alfabéticos y numéricos escritos con un tipo de letra especial,
siendo también legible para las personas este tipo de letra; muchas veces estos lectores están conectados a terminales POS (point-of-sale, punto de venta).
Cuando se usan de esta forma el computador lleva a cabo un reconocimiento óptico de caracteres (OCR, optical character recognition). Rastreador de páginas:
Rastrea e interpreta los caracteres alfanuméricos de las paginas impresas normales. Se usa para convertir una copia dura a un formato que la máquina puede
leer. Este tipo de rastreador puede reducir al mínimo o eliminar la captura de datos mediante el teclado.
Dispositivos magnéticos
MICR (magnetic ink character recognition, reconocimiento de caracteres en tinta magnética) o Lectora de caracteres magnéticos: lee los caracteres impresos
con tinta magnética en los cheques. En ellos el número de cuenta y el número de cheque se encuentran codificados; la fecha de la transacción se registra
automáticamente para todos los cheques procesados ese día; por tanto, sólo se debe teclear el importe en un inscriptor MICR. Un lector-ordenador MICR lee
los datos de los cheques y los ordena para el procesamiento que corresponda. Estos dispositivos de reconocimiento son más rápidos y precisos que los OCR.
Lectora de bandas magnéticas: Las bandas magnéticas del reverso de las tarjetas de crédito, por ejemplo, ofrece otro medio de captura de datos directamente
de la fuente (como los dispositivos ópticos). Se codifican las bandas con datos apropiados para la aplicación. Las bandas magnéticas contienen muchos más
datos por unidad de espacio que los caracteres impresos o los códigos de barras. Además, dado que no se pueden leer visualmente, son perfectos para almacenar
datos confidenciales.
Digitalizadores
Para que un computador pueda reconocer texto manuscritos, primero tiene que digitalizar la información, convertirla en alguna forma digital para poder almacenarla
en la memoria del computador. Hay diferentes dispositivos de entrada para capturar y digitalizar información:
Digitalizador de imágenes (scanner): Puede obtener una representación digital de cualquier imagen impresa. Convierte fotografías, dibujos, diagramas y otra
información impresa en patrones de bits que pueden almacenarse y manipularse con el soft adecuado Cámara digital: Es un digitalizador de imágenes que permite
tomar fotografías del mundo real y obtener imágenes digitales; es decir que no se limita a capturar imágenes impresas planas, puede registrar las mismas
cosas que una cámara normal, sólo que en lugar de registrar las imágenes en película, las cámaras digitales almacenan patrones de bits en discos u otros
medios de almacenamiento digital. Digitalizador de audio: Permite digitalizar sonidos de micrófonos y otros dispositivos de sonido. Para que el computador
interprete correctamente la entrada de voz digitalizada como si fueran palabras se requiere software de inteligencia artificial. Una unidad de respuesta
auditiva o un sintetizador de vos hace que la conversación sea un diálogo. El reconocimiento del habla funciona de la siguiente manera:
Se dice la palabra. Cuando se habla en un micrófono, cada sonido se divide en sus diversas frecuencias.
Se digitaliza la palabra. Se digitalizan los sonidos de cada palabra de modo que la computadora los pueda manejar.
Se compara la palabra. Se compara la versión digitalizada contra modelos similares del diccionario electrónico de la computadora. El modelo digitalizado
es una forma que las computadoras pueden almacenar e interpretar.
Se presenta la palabra o se realiza el comando. Cuando se encuentra una igualdad, se presenta en una VDT o se realiza el comando adecuado.
En el reconocimiento del habla, la creación de los datos se conoce como capacitación. La mayor parte de los sistemas de reconocimiento del habla son dependientes
del locutor, es decir que responde a la voz de un individuo particular.
La tecnología más reciente permite sistemas independientes del locutor, pero necesitan una base de datos muy grande para aceptar el patrón de voz de cualquier
persona.
Digitalizador de vídeo: Es una colección de circuitos que puede capturar entradas de una fuente de vídeo y convertirla en una señal digital que puede almacenarse
en la memoria y exhibirse en pantallas de computador. Cuando se pone en operación el sistema, éste compara la imagen digitalizada que se debe interpretar
con las imágenes digitalizadas registradas previamente en la base de datos. Estos sistemas de entrada de visión son apropiados para tareas especializadas,
en que sólo se encuentran unas cuantas imágenes. Dispositivos sensores: diseñados para hacer seguimientos de la temperatura, la humedad, l presión y otras
cantidades físicas, proporcionan datos útiles en robótica, control ambiental, pronósticos meteorológicos, supervisión médica, biorretroalimentación, investigación
científica y cientos de aplicaciones más.
Otras entradas
Tarjetas inteligentes: Son una versión mejorada de las tarjetas con banda magnética. Contienen un microprocesador que almacena algunos datos de seguridad
y personales en su memoria en todo momento. Dado que las tarjetas inteligentes pueden tener más información, que tienen cierta capacidad de procesamiento
y que es casi imposible duplicarlas, seguramente sustituirán a las tarjetas con bandas magnéticas. Analógicas : Sensores que miden magnitudes físicas escalares
o vectoriales.
Conceptos vinculados
Documentos retornables: Un documento retornable es una salida generada por computadora que finalmente regresa como una entrada que la máquina puede leer.
Sistemas OCR (optical character recognition): Es un proceso de naturaleza topológica (analiza la forma por medio de funciones matemáticas) y neuronal (actúa
como las neuronas de las personas; el problemas es que a veces falla la conexión entre ellas). El primer paso en el reconocimiento óptico de caracteres
consiste en digitalizar la imagen de la hoja en la memoria del computador mediante un digitalizador (scanner), una cámara digital o un fax módem. La imagen
digitalizada no es más que un patrón de bits en la memoria. Antes de que el computador pueda procesar el texto de la página, debe reconocer los caracteres
individuales y convertirlos en códigos de texto. El software de OCR localiza e identifica los caracteres impresos que aparecen en la imagen, "lee" el texto.
Lo programas de OCR se valen de varias técnicas:
la segmentación de la página en imágenes, bloques de texto y (finalmente) caracteres individuales;
tecnología de sistemas expertos, a una escala menor, para reconocer las reglas básicas de distinción de letras;
"expertos" en contextos para ayudar a identificar letras ambiguas de acuerdo con su contexto;
aprendizaje a partir de ejemplos reales y retroalimentación de un entrenador humano.