Title: Lección: memoria
Course: Ciencias de la Computación 1º ESO (25-26)

Q: Los ordenadores son máquinas que almacenan y procesan datos.La parte del ordenador que almacena datos se llama [...].

La memoria del ordenador está organizada como una secuencia muy grande de casillas que pueden estar marcadas o no. Puede ser un trozo de un CD que puede estar quemado o no, un punto de un disco duro que puede estar magnetizado o no o un componente electrónico que esté a 0 o 5 voltios.  Identificamos una casilla no marcada con un cero y una marcada con un uno. Cada una de estas casillas individuales se llama bit.

Los datos pueden ser de muchos tipos: números, imágenes, vídeos, sonidos, textos. Pero independientemente del tipo de información de que se trate, todos tiene algo en común. En último término esos datos tienen forma de un [...].

Para poder representar cosas tan complejas como imágenes en forma de secuencias de unos y ceros hará falta establecer un código. En este entorno de la memoria de un ordenador, un código es la relación entre una secuencia de unos y ceros y un significado.

Un conjunto de 8 bits consecutivos se denomina Byte (bait).

En este vídeo se muestra una imagen de microscopio del un CD. En ella se observan puntos y rayas. El ordenador interpreta cada punto como un 1 y cada raya como un 1 seguido de un número de ceros que depende de la longitud de la raya
A: memoria; número binario
Gap 1 offers: memoria; pantalla; teclado; ratón; CPU
Gap 2 offers: número binario; número decimal; color; sonido; texto

Q: Cuántos bits necesaríamos para representar los guarismos del sistema decimal
A: 4
Feedback ("4"): Correcto. Con 3 bits podemos hacer un código de 8 palabras y tenemos 10 guarismos, así que no podemos representarlos todos. Con 4 bits podemos hacer un código de 16 palabras, por tanto, podríamos hacer un código que representara los 10 guarismos. En este caso tendríamos 6 posibles palabras sin significado [Image: código de 10 guarismos]

Q: Como hemos visto, hay una relación entre el número la longitud de palabra y el número de palabras de un código. Cuando usamos números binarios, el número de palabras es 2 elevado a la longitud de la palabra.

¿Cuántas palabras diferentes se pueden construir con un código de {n} bits?
A: pow(2,{n}) (formula; values not in the backup's text)

Q: ¿Cuántos bits son necesarios para construir un código con el que representar las letras del español (mayúsculas y minúsculas, los guarismios de los números, los signos de puntuación y de opreacción?
A: 7
Feedback ("7"): Bien. En total tenemos más de 64 signos que representar. Con 6 bits podemos construir un código de 64 palabras, pero necesitamos más. Con 7 bits podemos construir 128 palabras es decir podemos asignar una combinación de unos y ceros a cada signo y no sobran combinaciones sin significado que se pueden usar para representar otras cosas
  Hint: ¿Cuántas palabras necesitas?
  Hint: Necesitas que el número de bits sea tal que puedas tener una combinación de ceros y unos para cada signo que se quiere representar. El código puede permitir más palabras de las necesarias, pero no menod
  Hint: en total tenemos unos setenta y tantos signos que representar en el código

Q: Analógico vs digital

Seguramente has oído con frecuencia la palabra digital, pero ¿sabes lo que significa? Decimos que algo es digital cuando únicamente puede tener un número finito de posibilidades.

Lo contrario de digital es analógico. En las cosas analógicas puede haber infinitas posibilidades.
- reloj analógico | analógico
- reloj digital | digital
- termómetro de mercurio | analógico
If right: Respuesta correcta
If partly right: Respuesta parcialmente correcta.
If wrong: Respuesta incorrecta.

Q: Variables

Cuando algo puede tomar distintos valores, decimos que es variable.

Cuando entre dos posibles valores hay infinitos valores, se trata de una variable [...].

Cuando entre dos valores posibles una variable puede tomar un número finito de valores, se trata de una variable  [...].

Existe un tipo especial de variables que sólo pueden tomar dos valores, se llaman variables lógicas y son un tipo de variable  [...].
A: analógica; digital; digital
Gap 1 offers: analógica; digital; lógica
Gap 2 offers: analógica; digital; lógica
Gap 3 offers: analógica; digital; lógica

Q: Los ordenadores son máquinas electrónicas. Existen máquinas que funcionan con electrónica analógica y máquinas que funcionan con electrónica digital. En concreto los ordenadores funcionan con electrónica [...]. Pero no solo eso, sino que además con solo dos posibles valores en todos sus componentes.
A: digital

Q: Si para crear un código utilizamos palabras de 1 bit ¿Cuántas palabras diferentes podemos construir?
A: 2
Feedback ("2"): Correcto. Podemos construir dos palabras. Podríamos por ejemplo hacer alguno de estos códigos [Image: código de 1 bit]

Q: Si utilizamos palabras de 2 bits para crear un código ¿cuántas plabras diferentes podemos construir?
A: 4
Feedback ("4"): Correcto. Podríamos crear por ejemplo el siguiente código [Image: código de 2 bits]

Q: Si queremos construir un código con una longitud de palabra de 3 bits, ¿Cuántas palabras como máximo puede tener?
A: 8
Feedback ("8"): Correcto. Si por ejemplo quisiéramos representar 8 colores, podríamos usar este código [Image: código de 3 bits]

Q: Resumen

La memoria del ordenador está constituida por una serie muy larga de ceros y unos. Cada uno de estos elementos recibe el nombre de [...]. 8 bits consecutivos reciben el nombre de [...].

Para interpretar los datos se requiere de un [...] en los que se asocia una secuencia de ceros y unos concreta con un significado. Los programas informáticos usan distintos códigos según sus necesidades. No se usa el mismo código para representar letras, que colores o números.

Para interpretar los unos y ceros como caracteres (letras, guarismo, signos de puntuación) se suele usar el código [...] en el que se relaciona un byte con un carácter (letra, guarismo, etc.)

Un byte también se puede representar como dos números [...] que se forman con [...] bits.

Multiplicadores

La cantidad de bytes que tiene la memoria de un ordenador es muy grande, de manera que se usan multiplicadores:

Multiplicador | símbolo | valor
kilo | K | 10³
mega | M | 10⁶
giga | G | 10⁹
tera | T | 10¹²
A: bit; byte; código; ascii; hexadecimal*; 4

Q: Direcciones

Cualquier dispositivo de memoria tiene muchísimos bits. Una memoria de 64GB tiene [...] bits.

Por tanto, para poder leer un dato tenemos que saber dónde empieza para luego leer los bits en grupos de un tamaño indicado por el tamaño de palabra del código e interpretarlo con el código. La posición del dato está determinada por su dirección que, una vez más, es un número binario.

Como el número de bytes de una memoria es altísimo, no se pueden direccionar todos ellos porque gastaríamos más memoria en las direcciones que en los propios datos. Por eso, la memoria se divide en bloques, (una colección de bytes consecutivos) y solo se direcciona el comienzo de cada bloque. Los bloques también reciben el nombre de clusters.

Cuando se quiere leer un archivo se necesita de un programa que lo interprete con un código. Hay que indicarle al programa dónde está el sitio donde empieza y a partir de allí lo lee e interpreta. Normalmente hay una secuencia de unos y ceros que indica el que el fichero ha finalizado

Organización lógica de la memoria

Como sería muy complicado saber los números binarios correspondientes a la dirección donde comienzan a escribirse los archivos, se dispone de navegadores de archivos que transforma el problema en algo fácilmente entendible por la mente humana. Estos programas gestionan as direcciones de los archivos a través de su nombre. Cuando nosotros escribimos el nombre de un archivo, el navegador de archivos lo traduce directamente a su dirección binaria.

Además permiten crear carpetas que "almacenan" los archivos. Se ha escrito almacenar entre comillas, porque en realidad los archivos no están físicamente en carpetas. Dos archivos contenidos en la misma carpeta pueden estar físicamente muy separados en la memoria. Una carpeta es algo un archivo en el que se almacena la dirección física de los archivos contenidos en la carpeta. Por eso si movemos un archivo muy grande de una carpeta a otra, el proceso es muy rápido, porque los datos del archivo no se mueven sino que se reescriben la información de las carpetas. Sin embargo, cuando movemos un archivo a un disco diferente sí hay que copiar los datos al nuevo destino y el proceso puede durar bastante tiempo.

Árbol de directorios

Una memoria puede contener muchisimos archivos. Para que sea fácil encontrarlos a través del navegador de archivos, se pueden crear carpetas unas dentro de otras creando un árbol de directorios. Un directorio es otra palabra para designar una carpeta.

[Image: árbol de directorios]

Normas de nombres de archivos y carpetas

Con el fin de facilitar la búsqueda de archivos y la gestión de los mismos por programas, conviene seguir unas normas en lo que respecta a sus nombres:

- Los nombres deben de ser significativos. Esto quiere decir que el nombre del archivo nos da información sobre su contenido. No hace falta abrirlo para saber qué contiene.
- Deben de ser cortos
- No deben de contener espacios. Esto es muy importante porque los espacios pueden ser interpretados como varios nombres. Si necesitamos usar varias palabras las separamos por puntos o barras.
- Conviene no usar mayúsculas porque los navegadores distinguen entre ellas. Para nosotros Blanco y blanco es casi lo mismo, pero para un navegador de archivos es tan diferente como blanco y negro, nombres distintos.
- Se deben evitar las tildes y los caracteres extraños porque pueden ser mal interpretados por el navegador de arvhivos. La ñ se considera un carácter extraño.

¿Cómo se llama el programa que permite crear carpetas, mover archivos e interpreta los nombres de los archivos y carpetas como direcciones físicas de memoria (tres palabras)? [...]

Las carpetas también se llaman [...]

La organización lógica de los archivos dentro de carpetas que están dentro de otras carpetas se llama  (tres palabras) [...]
A: 512000000000; navegador de archivos; directorios; árbol de directorios
Partly right: gap 4 arbol de directorios (80%)

Q: Código RGB
El código RGB es un código de colores que se usa mucho en distintos campos. Por ejemplo es el método para indicar los colores en las imágenes bmp, o los colores de las páginas web

En este código se usan 3 bytes, es decir [...] bits. Se usa un byte para indicar la cantidad de rojo, otro para indicar la cantidad de verde y otro para indicar la cantidad de azul (RGB= Red, Green, Blue). Con distintas mezclas de estos tres colores se pueden obtener casi [...] millones de colores (aproxima).

Cada byte corrsponde a [...] numero hexadecimales. Por tanto, el valor máximo de un canal corresponde con [...] y el mínimo con [...]

Por tanto, en código hexadecimal rojo corresponde con [...], el verde con [...] y el azul con [...].

El blanco tiene los tres colores al máximo, es decir será [...] en hexadecimal. Mientras que el negro corresponde con [...] en hexadecimal.
A: 24; 17; 2; FF; 00; FF0000; 00FF00; 0000FF; FFFFFF; 000000

Q: Usa la herramienta de color de gimp para resolver este ejercicio.

Abre la herramienta de color:

[Image: herramienta de color]

En la solapa de gimpm (la que tiene el, perro) tienen una casilla en la que puedes meter un código rgb en hexadecimal y ver el resultado
Also offered: FF9900; 999999; FFFF00; 00FFFF; FF00FF; 569FF9
If right: Respuesta correcta
If partly right: Respuesta parcialmente correcta.
If wrong: Respuesta incorrecta.