FUNDAMENTOS BÁSICOS DEL PROCESO DE DATOS

FUNDAMENTOS BÁSICOS DEL PROCESO DE DATOS Hasta el momento hemos supuesto que los datos que maneja una aplicación no son tan voluminosos y por lo tanto caben en memoria. Cuando recurrimos a archivo se debe a la necesidad de conservar datos después de que termine un programa, por ejemplo: para apagar el computador. Sin embargo existen problemas en donde el volumen de dato es tan grande que es imposible mantenerlo en la memoria. Entonces, los datos se almacenan en un conjunto de archivo los que conforman una base de datos. Una base de datos es por lo tanto un conjunto de archivo que almacenan, por ejemplo, datos con respecto al negocio de una empresa. Cada archivo se forma en base a un conjunto de línea y cada línea esta formada por campos de información. Todas la líneas de un mismo archivo tienen la misma estructura, es decir, los mismos campos de información. Diferentes archivos poseen estructuras distintas, de campos de información. La tarea fundamental en el procesamiento de datos es convertir los datos en bruto del instrumento de recolección de datos en una forma legible por el computador. Luego podemos hacer uso de los procedimientos computarizados de análisis de datos para extraer la información de los datos. Antes de ver cómo se lleva a cabo este proceso, existen conceptos y términos básicos que se necesita entender: Definición de Procesamiento de Datos Es la Técnica que consiste en la recolección de los datos primarios de entrada, que son evaluados y ordenados, para obtener información útil, que luego serán analizados por el usuario final, para que pueda tomar las decisiones o realizar las acciones que estime conveniente. Por procesamiento de datos se entienden habitualmente las técnicas eléctricas o mecánicas usadas para manipular datos para el empleo humano o de máquinas. Sin embargo en este texto nos referiremos al procesamiento de datos por computadora. Normalmente para llevar a cabo un procesamiento de datos se realiza una serie de pasos para lograr el objetivo planteado, estos pueden describirse así • Recolectar datos verídicos del evento a estudiar (en ocasiones estos datos ya han sido recolectados anteriormente). • Luego se procede a introducir los datos en la computadora o unidad de procesamiento, esto se puede hacer basado en distintas estructuras que veremos luego. • Aquí la computadora procesa los datos introducidos y genera una serie de resultados, según el requerimiento que se tenga. • Por último, ya obtenidos los resultados se procede a realizar un estudio de los mismos. Aspectos básicos de Procesamiento La tarea fundamental en el procesamiento de datos es convertir los datos en bruto del instrumento de recolección de datos en una forma legible por el computador. Luego podemos hacer uso de los procedimientos computarizados de análisis de datos para extraer la información de los datos. Así mismo el procesamiento de datos como proceso puede llegar a ser muy laborioso para una persona o incluso para un grupo de ellas ya que implica un alto nivel de estructuración de los datos, es por esto que en la actualidad se implementas las computadoras para realizar estos procesos. Así pues el procesamiento de datos se traduce en suministrar datos de una forma legible a la computadora o unidad de procesamiento e indicarle a la misma los parámetros de procesamiento que se desean. Para llevar a cabo este método en la computadora, se utilizan distintos tipos de almacenamiento de datos y distintas estructuras para representarlos, una de ellas y la más usada es la estructura de arreglos o matrices de datos, que simplemente estructura los datos en el computador de manera tal que representa lo que nosotros conocemos como tablas o matrices. Las etapas para el Procesamiento de Datos son las siguientes: a. Entrada b. Clasificación c. Proceso d. Archivo e. Salida f. Control Aunque generalmente lo veremos en sus tres etapas básicas que son: a. Entrada: Los datos deben ser obtenidos y llevados a un bloque central para ser procesados. Los datos en este caso, denominados de entrada, son clasificados para hacer que el proceso sea fácil y rápido. b. Proceso: Durante el proceso se ejecutarán las operaciones necesarias para convertir los datos en información significativa. Cuando la información esté completa se ejecutará la operación de salida, en la que se prepara un informe que servirá como base para tomar decisiones. c. Salida: En todo el procesamiento de datos se plantea como actividad adicional, la administración de los resultados de salida, que se puede definir como los procesos necesarios para que la información útil llegue al usuario. La función de control asegura que los datos estén siendo procesados en forma correcta. Importancia de Procesamiento de datos  El gran volumen de datos que puede contener una computadora.  A la gran rapidez con que se tratan.  Al alto grado de confiabilidad en los resultados. Dado que la computadora trabaja bajo un conjunto de órdenes precisas y no tiene discernimiento, es necesario que los datos le sean presentados con una estructura predeterminada y su contenido sea fidedigno. ANTECEDENTES DE PROCESAMIENTO DE DATOS La evolución histórica del procesamiento de dato se divide en cuatro fases: 1. técnicas de registros. 2. dispositivos de cálculos. 3. programa de tarjetas perforadas. 4. computadores electrónicos. Las empresas desarrollan departamentos de procesamientos de datos (programación de computadoras), pues las computadoras procesan datos para producir información significativa. Los datos se construyen de hechos y cifras en bruto (sin procesar). La información esta constituidas por los datos procesados; la información tiene significado los datos no. La computadora y sus programas llevan a cabo el procesamiento de la entrada; por lo tanto en programa convierte los datos en información útil. Desde épocas muy remotas el hombre procesa datos. Es muy probable que el hombre primitivo empleara los dedos de las manos para efectuar operaciones muy sencillas y almacenar toda la información posible en su memoria, por lo que fue necesario auxiliarse de todos los medios que permitieran resolver operaciones un poco más complicadas, tal es el caso del ábaco que, de hecho, fue uno de los primeros inventos (herramientas para el proceso de la información). En su forma más sencilla, el ábaco consiste en una tabla con una serie de ranuras, en donde son colocadas tantas fichas (indicadores) como unidades, decenas o centenas haya que representar. La Europa Medieval desarrolló dispositivos llamados contadores, que se usaban con este objetivo. En 1642, Pascal inventó una máquina que utilizando una rueda con diez dientes y conectada a otra serie de ruedas podía sumar y restar. Fue la idea de la primera calculadora. En 1671, Leibnitz extendió el concepto para incluir operaciones de multiplicación y división, a través de sumas y restas sucesivas. Como antecedentes del proceso de datos, con el uso del registro unitario, y que precedieron a los actuales sistemas mencionaremos algunos, aún cuando no estén relacionados con el tratamiento de la información. En 1887, el Dr. Herman Hollerith desarrolló el registro de información por tarjeta perforada. Previamente en 1812 Babbage introdujo el principio de memoria, a través de una máquina que calculaba y retenía la información para ser usada en repetidas veces, quedando en proyecto no concretado. En esencia el procesamiento de datos con registro por unidad, siguió tres pasos fundamentales. El primero confronta tres tipos de máquinas perfectamente diferenciadas en sus funciones, pero éstos están controlados en su funcionamiento por el hombre. Es decir, que prácticamente la velocidad de funcionamiento del sistema está limitada por el control humano. La entrada por máquinas de tipo electromecánico, así como la salida, tienen una velocidad de funcionamiento superior a la convencional (hasta entonces lo conseguía la taqui-mecanografía). Las máquinas encargadas del proceso realizaban esto en forma mecánica y por lo tanto, a velocidades semejantes e incluso inferiores a los dispositivos de entrada/salida. Para obviar el inconveniente de la velocidad del control humano de los procesos el cálculo se realizaba por medio de paneles cableados que actuaban directamente sobre calculadoras, por la falta de flexibilidad del sistema. Posteriormente se dio paso al control por tarjetas y el almacenamiento de datos en la memoria. Pese a que el control se realizaba externamente, se introdujo la modificación de que éste pudiera ser mediante paneles cableados o, como innovación importante, mediante la utilización de tarjetas perforadas para efectuar el control del proceso. Entre 1939 y 1944 se desarrolló el computador Mark I, que contaba con aportes significativos sobre sistemas. El primero correspondía al diseño del circuito del procesador. El segundo, al método de control. Mark I utilizaba cintas perforadas que dirigían las máquinas para programar acciones. En esta época aparece el ENIAC, computadora totalmente electrónica. En 1945 hace su aparición el EDVAC. A partir de la década del cincuenta, hacia adelante, se dispusieron una serie de herramientas del tipo, cada vez más sofisticados, que amoldaron mejor el concepto de Procesamiento Automático de Datos, suprimiendo totalmente la intervención humana en esta fase. En la década de los ochenta aparecen con fuerza las microcomputadoras y su uso, hoy en día, es común en las más diversas actividades del hombre. RECOLECCION DE DATOS Se refiere al uso de una gran diversidad de técnicas y herramientas que pueden ser utilizadas por el analista para desarrollar los sistemas de información, los cuales pueden ser la entrevista, la encuesta, el cuestionario, la observación, el diagrama de flujo, y el diccionario de datos Provee un vínculo para obtener la información interoperacionables racional y las parametrizaciones. Almacenamiento de datos: Las unidades de disco de la computadora y otros medios de almacenamiento externo permiten almacenar los datos a más largo plazo, manteniéndolos disponibles pero separados del circuito principal hasta que el microprocesador los necesita. Una computadora dispone también de otros tipos de almacenamiento. Verificación de datos: Consiste en asegurar la veracidad e integridad de los datos que ingresan a un archivo. Existen numerosas técnicas de validación tales como: Digito verificador, chequeo de tipo, chequeo de rango. Consiste en comprobar que tanto el algoritmo como el programa cumplen la especificación del problema. También es el proceso de comprobar la precisión de los datos; conjunto de reglas que se pueden aplicar a un control para especificar el tipo y el intervalo de datos que los usuarios pueden especificar. Ventajas Existen cuatro ventajas del procesamiento de bases de datos distribuidas. La primera, puede dar como resultado un mejor rendimiento que el que se obtiene por un procesamiento centralizado. Los datos pueden colocarse cerca del punto de su utilización, de forma que el tiempo de comunicación sea mas corto. Varias computadoras operando en forma simultánea pueden entregar más volumen de procesamiento que una sola computadora. La Segunda, los datos duplicados aumentan su confiabilidad. Cuando falla una computadora, se pueden obtener los datos extraídos de otras computadoras. Los usuarios no dependen de la disponibilidad de una sola fuente para sus datos. La tercera ventaja, es que los sistemas distribuidos pueden variar su tamaño de un modo más sencillo. Se pueden agregar computadoras adicionales a la red conforme aumentan el número de usuarios y su carga de procesamiento. A menudo es más fácil y más barato agregar una nueva computadora más pequeña que actualizar una computadora única y centralizada. Después, si la carga de trabajo se reduce, el tamaño de la red también puede reducirse. Por último, los sistemas distribuidos se pueden adecuar de una manera más sencilla a las estructuras de la organización de los usuarios. ORDENAMIENTO DE DATOS Un método de ordenamiento consiste en un algoritmo que recibe como entrada a un conjunto de datos que son necesarios de ordenar según ciertos criterios el objetivo fundamental de estos métodos es el de facilitar la búsqueda de datos según estos mismo criterios. Clasificación de Métodos de ordenamiento  Según lugar físico donde residen los datos • Ordenamiento Interno: Es aquel que ocurre sobre estructuras de datos residentes en memoria principal. Entre otros se tiene al de Inserción directa, Selección directa, Shell Sort, Bubble Sort, Quick Sort, Merge Sort, Heap Sort. • Ordenamiento Externo: Es aquel que ocurre sobre estructuras de datos residentes en memoria secundaria. Entre otros se tiene al método de Intercalación, Mezcla directa, Mezcla Equilibrada.  Según lugar físico donde reciben los datos: • Ordenamiento interno: es aquel que ocurre sobre estructuras de datos residentes en memoria principal. Entre otros se tiene al de inserción directa, selección directa, shell sort, bubble sort, quick sort, merge sort, heap sort. • Ordenamiento externo: es aquel que ocurre sobre la estructura de datos residentes en memorias secundarias. Entre otros se tiene el método de intercalación, mezcla directa, mezcla equilibrada.  Según movimientos de claves de ordenamiento: • Ordenamiento estable: es aquel que una vez efectuado mantiene el orden relativo de dos o más registro cuyo criterio de ordenamiento es el mismo es beneficioso para ordenamientos en donde se utiliza más de un criterio de ordenamiento. • Ordenamiento no estable: es aquel que una vez efectuado pierde el orden relativo de dos o más registros cuyo criterio de ordenamiento es el mismo. SISTEMATIZACIÓN En la era de la información quien no sistematice su material queda en franca desventaja. La sistematización ayuda a retroalimentar rápidamente, a tener un archivo ordenado y que se actualiza en tiempo real, a lograr infografías que sirven para análisis. La sistematización también permite actualizar los datos con facilidad. -Algunos usos extendidos de éstos son: - Módulos de contabilidad - Módulos comerciales -Módulos de producción -Consolidación de datos -Estadísticas. CÁLCULO Programa de aplicación utilizado normalmente en tareas de creación de presupuestos o previsiones, y en otras tareas financieras. En un programa de hoja de cálculo, los datos y las fórmulas necesarios se introducen en formularios tabulares (hojas de cálculo u hojas de trabajo), y se utilizan para analizar, controlar, planificar o evaluar el impacto de los cambios reales o propuestos sobre una estrategia económica. Los programas de hoja de cálculo usan filas, columnas y celdas. Cada celda puede contener texto, datos numéricos o una fórmula que use valores existentes en otras celdas para hacer un cálculo determinado. Para facilitar los cálculos, estos programas incluyen funciones incorporadas que realizan operaciones estándar. Dependiendo del programa, una sola hoja de cálculo puede contener miles o millones de celdas. Algunos programas de hoja de cálculo permiten también vincular una hoja de cálculo a otra que contenga información relacionada y pueden actualizar de forma automática los datos de las hojas vinculadas. Los programas de hoja de cálculo pueden incluir también utilidades de macros; algunas se pueden utilizar para crear y ordenar bases de datos. Los programas de hoja de cálculo cuentan por lo general con capacidades gráficas para imprimir sus resultados. RECUPERACIÓN La recuperación de datos es un proceso que se realiza cuando un usuario no puede tener acceso a su información almacenada o ha sido eliminada. Las causas pueden ser múltiples, desde formateos involuntarios, ataques de virus, bloqueos del sistema, averías mecánicas, picos de tensión, golpes, incendios, inundaciones, daños en la superficie de los platos… y borrado de datos. La recuperación de datos es la ciencia que busca reconstruir el sistema de archivos de forma que se pueda acceder a los archivos de datos. Cada sistema operativo tiene un sistema de archivos, que es un método único de indexar y monitorizar los archivos. Desgraciadamente para los que pierden datos, los sistemas de archivos pueden ser muy complejos, razón por la cual puede ser muy difícil localizar archivos perdidos. Se dan dos fases tras la entrada de un dispositivo de almacenaje para efectuar recuperación de datos. La primera fase es la de diagnóstico. El objetivo de esta fase es mostrar todos los archivos susceptibles de ser recuperados. El método más seguro siempre es trabajar sobre una copia del disco del cliente, nunca sobre el disco original. Durante esta etapa, los ingenieros de recuperación pueden determinar si el disco requiere atención especial desde la cámara limpia, que es un entorno ultra-limpio empleado para trabajar sobre elementos microscópicos. La cámara limpia actuará a nivel electrónico y mecánico para conseguir que el disco sea operativo. Ello puede incluir cualquier operación, desde una limpieza física de los platillos de discos de forma que puedan girar correctamente a intercambiar elementos eléctricos para iniciar el dispositivo. COMUNICACIÓN DE DATOS Es el proceso de comunicar información en forma binaria entre dos o más punto. Requiere cuatro elementos básicos que son: Emisor: dispositivo que transmite los datos. Mensaje: los conforman los datos al ser transmitidos. Medio: consiste en el recorrido de los datos desde el origen hasta su destino. Resertor: dispositivo de destino de los datos. BIT: es la unidad mas pequeña de información y la unidad base en comunicaciones. BYTE: conjunto de BIT continuos mínimos que hace posible un direccionamiento de información en un sistema computarizado. Esta formado por ochos BIT. Trama: tira de BIT con un formato pres. Definidos usados en protocolos orientados a BIT. Paquete: fracciones de un mensaje de tamaño predefinido, donde cada fracción o paquete contiene información de precedencia y de destino, así como información requerida para el reensamblado del mensaje. Interfases: conexión que permite la comunicación entre dos o mas dispositivos. Códigos: acuerdo previo sobre un conjunto de significados que define una serie de símbolos y caracteres. Toda combinación de BIT representa un carácter dentro de una tabla de códigos. Las tablas de códigos mas reconocidas son las de código ASCII y la del código EBCDIC. Paridad: técnica que cosiste en la adición de un BIT a un carácter o a un bloque de caracteres para forzal conjuntos de unos (1) al ser par o impar. Modulación: proceso de manipular de manera controlado las propiedades de una señal portadora para que contenga la información que se va a transmitir. DTE (Data Terminal Equipment) equipos que son la fuentes o destinos de los datos. Comprenden equipos de computación (Host, Microcomputadores y Terminales). DCE (Data Communications Equipment): equipo de conversión entre el DTE y el canal de transmisión es decir, los equipos a través de los cuales conectamos los DTE a la línea de comunicación. MEDIOS, FORMAS Y TIPOS DE TRANSMISION Medios Aéreos: Basados en señales radio-eléctricas (utilizan la atmósfera como medio de transmisión), en señales de rayos láser o rayos infrarrojos. Sólidos: principalmente el cobre en par trenzados o cable coaxial y la fibra óptica. Formas Transmisión en serie: los BIT se transmiten de uno a uno sobre una línea única. Se utilizan para transmitir a larga distancia. Transmisión en paralelo: Los bits se transmiten en grupo sobre varias líneas al mismo tiempo. Es utilizada dentro del computador. La transmisión en paralela es mas rápida que la transmisión en serie pero en la medida que la distancia entre equipos se incrementa (no debe sobrepasarse la distancia de 100 pies), no solo se encarecen los cables sino que además aumenta la complejidad de los transmisores y los receptores de la línea a causa de la dificultad de transmitir y recibir señales de pulso a través de cables largos. Tipos Transmisión Simplex: La transmisión de datos se produce en un solo sentido. Siempre existe un nodo emisor y un nodo receptor que no cambian sus funciones. Transmisión Half-Duplex: La transmisión de datos se produce en ambos sentidos pero alternativamente, en un solo sentido a la vez. Si se esta recibiendo datos no se puede transmitir. Transmisión Full-Duplex: La transmisión de datos se produce en ambos sentidos al mismo tiempo. Un extremo que esta recibiendo datos puede, al mismo tiempo, estar transmitiendo otros datos. Transmisión Asíncrona: Cada byte de datos incluye señales de arranque y parada al principio y al final. La Misión de estas señales consisten en: Avisar al receptor de que esta llegando un dato. Darle suficiente tiempo al receptor de realizar funciones de sincronismo antes de que llegue el siguiente byte. Transmisión Sincronía: Se utiliza canales separados de reloj que administran la recepción y transmisión de los datos. Al inicio de cada transmisión se emplean unas señales preliminares llamadas: Bytes de sincronización en los protocolos orientados al byte. Flash en los protocolos a BIT. Su Misión principal es alertar al receptor de la llegada de los datos. Datos Son los hechos que describen sucesos y entidades."Datos " es una palabra en plural que se refiere a más de un hecho. A un hecho simple se le denomina "data-ítem" o elemento de dato. La palabra "dato" proviene del latín "datum", que significa "hecho". Se define como los elementos usados como base de análisis, cálculo o unidad de un proceso. Los datos son representados por símbolos. Los datos son comunicados por varios tipos de símbolos tales como las letras del alfabeto, números, movimientos de labios, puntos y rayas, señales con la mano, dibujos, etc. Estos símbolos se pueden ordenar y reordenar de forma utilizable y se les denomina información Los datos son símbolos que describen condiciones, hechos, situaciones o valores. Los datos se caracterizan por no contener ninguna información. Un dato puede significar un número, una letra, un signo ortográfico o cualquier símbolo que represente una cantidad, una medida, una palabra o una descripción. La importancia de los datos está en su capacidad de asociarse dentro de un contexto para convertirse en información. Por si mismos los datos no tienen capacidad de comunicar un significado y por tanto no pueden afectar el comportamiento de quien los recibe. Para ser útiles, los deben convertirse en información para ofrecer un significado, conocimiento, ideas o conclusiones. Información La información es un conjunto de datos ordenados que transmiten un mensaje. Se puede decir también que es el conocimiento útil, producto del procesamiento de datos y que es adquirido por la gente para satisfacer sus necesidades particulares de entendimiento y toma de decisión. El objetivo de la información es disminuir la incertidumbre o duda respecto a algo. La información no es un dato conjunto cualquiera de ellos. Es más bien una colección de hechos significativos y pertinentes, para el organismo u organización que los percibe. La definición de información es la siguiente: Información es un conjunto de datos significativos y pertinentes que describan sucesos o entidades. TIPOS DE PROCESAMIENTO DE DATOS Los tipos de procesamiento que existen, son los siguientes: Proceso Manual: Este es el proceso más antiguo e involucra el uso de los recursos humanos, tales como realizar cálculos mentales, registrar datos con lápiz y papel, ordenar y clasificar manualmente. Esto da como resultado un proceso lento y expuesto a generar errores a lo largo de todas las etapas o actividades del ciclo de procesamiento. Finalmente los resultados se expresan de manera escrita, creando grandes volúmenes de información escrita almacenada. Como ejemplo podemos tener la evaluación académica en un colegio, en donde el profesor registra en forma manual, a lapicero, las notas de evaluación de los alumnos en una tabla llamada registro, para luego obtener los promedios mediante cálculos aritméticos manuales, quedando toda esta información almacenada en su registro. Proceso Mecánico Considera el uso de máquinas registradoras y calculadoras, como el ábaco y las reglas de cálculo, reemplazando en cierto grado el proceso de cálculo manual. Esto trae como lógica consecuencia el aligeramiento del trabajo en relación al proceso y la reducción de errores, pero mantiene la desventaja del proceso de almacenamiento de toda la información resultante. Ejemplo: Obtener la hora empleando un reloj a cuerda, que es un aparato mecánico, que interiormente tiene una serie de engranajes, que se encuentran debidamente coordinados entre sí y cuyo movimiento hace girar una aguja en forma radial y proporcional al tiempo. Proceso Electromecánico En este tipo de proceso, el enlace de información entre los diferentes elementos del tratamiento de información, de almacenamiento y de comunicación, sigue realizándose de una forma manual, pero para realizar cada una de estas tareas se emplean máquinas electromecánicas, con las cuales se obtiene mayor eficiencia. Como ejemplo tenemos las actividades que se realizan con las máquinas perforadoras, que mediante el uso de la energía eléctrica, activará un motor, y el eje de este motor con su adaptador respectivo, permitirá perforar suelos a distintas profundidades. Otros ejemplos: cámara de video, cámara fotográfica, calculadoras, etc. Procesos Electrónicos En este tipo de proceso se emplean las computadoras, por lo que la intervención humana no es requerida en cada etapa. Una vez ingresados los datos, el computador efectúa los procesos requeridos automáticamente y emite el resultado deseado. Los procesos son realizados a velocidades increíblemente altas, obteniendo información confiable. Un ejemplo práctico lo tenemos en el empleo de las computadoras personales que se usan en el hogar, para llevar los gastos diarios de la casa, ver recetas de cocina y otros. En el trabajo, donde gracias a la PC (Computadora Personal) permite la redacción de documentos y en la recreación, con el uso de los video juegos, bingos y otros. El computador Electrónico La computadora es un dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o bien compilando y correlacionando otros tipos de información. En 1941, Conrad Zuse construye el primer computador electrónico programable. - 1943 es la fecha en que se construye COLOSSUS, el primer computador electrónico del mundo.