La Maquina De Neuman

La maquina de Neumann

La máquina de von Neumann es un concepto teórico formulado por el matemático húngaro - estadounidense John von Neumann.

Supóngase un determinado problema simple, repetitivo y prolongado en el tiempo: por ejemplo, la extracción de mineral de hierro en la superficie de Marte.

Una solución posible es enviar máquinas robotizadas que, de forma autónoma, extraigan el mineral y lo conviertan en lingotes de hierro, bien para su envío a la Tierra, bien para su uso por colonias locales. Si una máquina extrae n toneladas en un determinado período de tiempo (ciclo), en m ciclos se tendrá m x n toneladas.

Supóngase ahora un segundo tipo de máquina: una máquina que, además de producir lingotes de hierro, los trabaja para autorreplicarse, construyendo una máquina igual a ella misma. El rendimiento será menor que el de la primera máquina, pues parte del hierro lo utiliza en producir la segunda máquina, pero al cabo de un tiempo (generación), no se tendrá una sino dos máquinas trabajando. Tras dos generaciones se tendrá cuatro máquinas, tras tres generaciones ocho máquinas, etcétera. Se trata de una población que crece de forma exponencial.

Así, aunque el rendimiento sea menor, la producción tenderá a crecer hasta superar la de la primera máquina. Como ejemplo, tras diez generaciones habrá más de mil máquinas de von Neumann (exactamente 1.024 = 210), de manera que, aunque su rendimiento fuera del 5% de la primera máquina, la producción total sería más de 50 veces mayor.

Este concepto no es solamente teórico: los virus informáticos son máquinas de von Neumann. Ante el ingente trabajo de infectar el mayor número posible de ordenadores, los virus se autorreplican pasando deordenador a ordenador, aumentando su población de forma exponencial e infectando así millones de ordenadores en pocas horas.

Sin embargo, no sólo hay aplicaciones negativas de este concepto. Los autómatas celulares tienen alto rango de aplicaciones en la ciencia, modelando y simulando gran cantidad de sistemas físicos, como fluidos, flujo de tráfico, etc.

Lenguajes de programación

Un lenguaje de programación es un lenguaje formal diseñado para expresar procesos que pueden ser llevados a cabo por máquinas como las computadoras.

Pueden usarse para crear programas que controlen el comportamiento físico y lógico de una máquina, para expresar algoritmos con precisión, o como modo de comunicación humana.1

Está formado por un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Al proceso por el cual se escribe, se prueba, se depura, se compila (de ser necesario) y se mantiene el código fuente de un programa informático se le llama programación.

También la palabra programación se define como el proceso de creación de un programa de computadora, mediante la aplicación de procedimientos lógicos, a través de los siguientes pasos:

• El desarrollo lógico del programa para resolver un problema en particular.

• Escritura de la lógica del programa empleando un lenguaje de programación específico (codificación del programa).

• Ensamblaje o compilación del programa hasta convertirlo en lenguaje de máquina.

• Prueba y depuración del programa.

• Desarrollo de la documentación.

Existe un error común que trata por sinónimos los términos 'lenguaje de programación' y 'lenguaje informático'. Los lenguajes informáticos engloban a los lenguajes de programación y a otros más, como por ejemplo HTML (lenguaje para el marcado de páginas web que no es propiamente un lenguaje de programación, sino un conjunto de instrucciones que permiten estructurar el contenido de los documentos).

Permite especificar de manera precisa sobre qué datos debe operar una computadora, cómo deben ser almacenados o transmitidos y qué acciones debe tomar bajo una variada gama de circunstancias. Todo esto, a través de un lenguaje que intenta estar relativamente próximo al lenguaje humano o natural. Una característica relevante de los lenguajes de programación es precisamente que más de un programador pueda usar un conjunto común de instrucciones que sean comprendidas entre ellos para realizar la construcción de un programa de forma colaborativa.

Programas

Un programa de computadora o simplemente un programa, es una secuencia de instrucciones, escritas para realizar una tarea específica con una computadora.1 Este dispositivo requiere programas para funcionar, por lo general ejecutando las instrucciones del programa en un procesador central.2 El programa tiene un formato ejecutableque la computadora puede utilizar directamente para ejecutar las instrucciones. El mismo programa en su formato de código fuente legible para humanos, del cual se derivan los programas ejecutables (por ejemplo, compilados), le permite a un programador estudiar y desarrollar sus algoritmos. Una colección de programas de computadora y datosrelacionados se conoce como software.

Generalmente, el código fuente lo escriben profesionales conocidos como programadores de computadora.3 Este código se escribe en un lenguaje de programación que sigue uno de los siguientes dos paradigmas: imperativo o declarativo, y que posteriormente puede ser convertido en un archivo ejecutable (usualmente llamado un programa ejecutable o un binario) por un compilador y más tarde ejecutado por una unidad central de procesamiento. Por otra parte, los programas de computadora se pueden ejecutar con la ayuda de un intérprete, o pueden ser empotrados directamente en hardware.

De acuerdo a sus funciones, los programas informáticos se clasifican en software de sistema y software de aplicación. En las computadoras actuales, al hecho de ejecutar varios programas de forma simultánea y eficiente, se le conoce como multitarea.

Computadora

La computadora (del inglés: computer; y este del latín: computare, 'calcular'), también denominada computador u ordenador (del francés: ordinateur; y este del latín: ordinator), es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información conveniente y útil. Una computadora está formada, físicamente, por numerosos circuitos integrados y otros muchos componentes de apoyo, extensión y accesorios, que en conjunto pueden ejecutar tareas diversas con suma rapidez y bajo el control de un programa.

Dos partes esenciales la constituyen, el hardware, que es su composición física (circuitos electrónicos, cables, gabinete, teclado, etcétera) y su software, siendo ésta la parte intangible (programas, datos, información, etcétera).

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