Resolucion de problemas mediantes la computadoras

RESOLUCION DE PROBLEMAS MEDIANTES LA COMPUTADORAS

En la resolución de un problema se puede presuponer la existencia del problema así como la existencia de algún dispositivo para solución. Los requerimientos para un problema bien planteado son que (1) la información conocida ha sido claramente especificada; (2) se puede determinar cuando el problema ha sido resuelto; y (3) el problema no cambia durante su resolución.

El “dispositivo” que se usará para resolver el problema puede ser humano o máquina o una combinación de los dos.

Definición (Algoritmo): Dados un problema y un dispositivo, un algoritmo es la caracterización precisa de un método de resolución al problema, presentando en un lenguaje comprensible al dispositivo.

1.1 Consideraciones previas

De los problemas a los programas

La computadora no solamente es una máquina que puede realizar procesos para darnos resultados, sin que tengamos la noción exacta de las operaciones que realiza para llegar a esos resultados. Con la computadora además de lo anterior también podemos diseñar soluciones a la medida, de problemas específicos que se nos presenten. Más aun, si estos involucran operaciones matemáticas complejas y/o repetitivas, o requieren del manejo de un volumen muy grande de datos.

El diseño de soluciones a la medida de nuestros problemas, requiere como en otras disciplinas una metodología que nos enseñe de manera gradual, la forma de llegar a estas soluciones.

A las soluciones creadas por computadora se les conoce como programas. Los programas son una serie de operaciones que realiza la computadora para llegar a un resultado, con un grupo de datos específicos. Lo anterior nos lleva al razonamiento de que un programa nos sirve para solucionar un problema específico.

Para poder realizar programas, además de conocer la metodología mencionada, también debemos de conocer, de manera específica las funciones que puede realizar la computadora y las formas en que se pueden manejar los elementos que hay en la misma.

Computadora: Es un dispositivo electrónico utilizado para procesar información y obtener resultados. Los datos y la información se pueden introducir en la computadora como entrada (input) y a continuación se procesan para producir una salida (output).

Programa: Es el conjunto de instrucciones escritas de algún lenguaje de programación y que ejecutadas secuencialmente resuelven un problema especifico.

Dispositivos de Entrada: Como su nombre lo indica, sirven para introducir datos (información) en la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Ejemplos: teclado , scanners (digitalizadores de rastreo), mouse (ratón), trackball (bola de ratón estacionario), joystick (palancas de juego), lápiz óptico.

Dispositivos de Salida: Regresan los datos procesados que sirven de información al usuario. Ejemplo: monitor, impresora.

La Unidad Central de Procesamiento (C.P.U) se divide en dos:

- Unidad de control

- Unidad Aritmético - Lógica

Unidad de Control: Coordina las actividades de la computadora y determina que operaciones se deben realizar y en qué orden; así mismo controla todo el proceso de la computadora.

Unidad Aritmética - Lógica: Realiza operaciones aritméticas y lógicas, tales como suma, resta, multiplicación, división y comparaciones.

La Memoria de la computadora se divide en dos:

- Memoria Central o Interna

- Memoria Auxiliar o Externa

Memoria Central (interna): CPU utiliza la memoria de la computadora para guardar información mientras trabaja con ella; mientras esta información permanezca en memoria, la computadora puede tener acceso a ella en forma directa. Esta memoria construida internamente se llama memoria de acceso aleatorio (RAM).

La memoria interna consta de dos áreas de memoria:

La memoria RAM (Random Access Memory): Recibe el nombre de memoria principal o memoria del usuario, en ella se almacena información solo mientras la computadora esta encendida. Cuando se apaga o arranca nuevamente la computadora, la información se pierde, por lo que se dice que la memoria RAM es una memoria volátil.

La memoria ROM (Read Only Memory): Es una memoria estática que no puede cambiar, la computadora puede leer los datos almacenados en la memoria ROM, pero no se pueden introducir datos en ella, o cambiar los datos que ahí se encuentran; por lo que se dice que esta memoria es de solo lectura. Los datos de la memoria ROM están grabados en forma permanente y son introducidos por el fabricante de la computadora.

Memoria Auxiliar (Externa): Es donde se almacenan todos los programas o datos que el usuario desee. Los dispositivos de almacenamiento o memorias auxiliares (externas o secundarias) más comúnmente utilizados son: cintas magnéticas y discos magnéticos.

2.1 Pasos para la solución de problemas

Un algoritmo es el conjunto de operaciones y procedimientos que deben seguirse para resolver un problema. La palabra "algoritmo" deriva del nombre latinizado del gran matemático árabe Mohamed Ibn Moussa Al Kow Rizmi, el cual escribió sobre entre los años 800 y 825 su obra Quitab Al Jabr Al Mugabala, donde se recogía el sistema de numeración hindú y el concepto del cero. Fue Fibonacci, el que tradujo su obra al latín y la inició con las palabras: Algoritmi dicit.

El lenguaje informático es aquel por medio del cual dicho algoritmo se codifica a un sistema comprensible por el ordenador o computadora. Este tipo de lenguaje es más cercano a la máquina que al ser humano y podemos distinguir distintos tipos dependiendo de la proximidad a la maquina. Se denomina lenguaje de alto nivel aquel que es más cercano a la comprensión humana y lenguaje de bajo nivel a aquellos que son más comprensibles por la máquina. En concreto, nosotros vamos a estudiar un lenguaje en la frontera de uno de bajo nivel. Es por ello que el 'C' es tan potente y rápido, pues las funciones principales representan las funciones más básicas del ordenador.

Planteamientos de Problemas.

Lo que pretende un algoritmo es sintetizar de alguna forma una tarea, cálculo o mecanismo antes de ser transcrito al ordenador. Los pasos que hay que seguir son los siguientes:

- Análisis previo del problema.

- Primera visión del método de resolución.

- Descomposición en módulos.

- (Programación estructurada).

- Búsqueda de soluciones parciales.

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