TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN
Bloque Nº: 3 Recursos Lógicos (Software) 4to año Secundaria Prof. César Manuel Giménez
Instituto Superior “Nuestra Señora de la Misericordia” I-29
Tecnología de la Información y la Comunicación – 1ro. Polimodal Prof. César Manuel Giménez
Bloque 3 Recursos lógicos (Software)
BLOQUE 3: RECURSOS LÓGICOS (SOFTWARE) Para que el hardware pueda funcionar es necesario tener un conjunto de normas y órdenes para coordinar todos los procesos que se realicen. Este conjunto se denomina software o parte inmaterial del sistema. Gracias al software pueden ser manejados todos los recursos de que dispone un sistema para resolver cualquier aplicación informática. El software de un sistema informático es el conjunto de elementos lógicos necesarios para realizar las tareas encomendadas al mismo. Es la parte lógica que dota al equipo físico de capacidad para realizar cualquier tipo de trabajos. El software tiene su origen en ideas del recurso humano (personas) plasmadas sobre un soporte determinado del elemento hardware y bajo cuya dirección trabaja siempre la computadora. El término software procede del inglés y significa: producto etéreo, pensamiento. En su origen designaba un conjunto de ideas, producto de la inteligencia de las personas para solucionar problemas de muy diversos tipos. Estas ideas por sí solas no las puede conocer la computadora sino que hay que fijarlas (grabarlas) sobre un soporte físico para que pueda captarlas la máquina. En otros términos, podríamos decir que es necesario hardwarizar el software para que pueda ser utilizado. En la actualidad, en un sistema informático tiene mayor valor o importancia el software que el hardware. Día a día este va adquiriendo mayor importancia en todos los aspectos (costo, mantenimiento, operatividad, etc.). El término software se utiliza para designar a todos aquellos elementos intangibles como las ideas, órdenes, datos, informaciones, instrucciones, pero en general, en un sistema informático, este representa a los programas. El elemento básico del software es el programa. Un programa es un grupo de instrucciones o comandos destinados a cumplir una tarea en particular. Un programa puede estar conformado por varios programas más sencillos. Un programa es una secuencia de instrucciones que permiten que una computadora realice una tarea o procesamiento determinado. En una computadora se utilizan diversos programas, según la tarea que se quiera realizar; por ejemplo: un videojuego es un programa que nos permite entretenernos; un protector de pantalla es un programa que evita que se deteriore el monitor, etc. El soporte físico del software es: • • •
La memoria principal. (RAM) La memoria de arranque (ROM) Las memorias auxiliares. (Soportes)
Por lo tanto, no podemos desligar el software del hardware, ya que no puede existir el primero sin utilizar como soporte el segundo. TIPOS DE SOFTWARE Todo el conjunto de programas que conforman el software, puede ser dividido en tres grupos: • • •
Software de sistema Software de programación Software de aplicación
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NIVELES DE SOFTWARE En el siguiente esquema de capas se puede observar la relación que tiene cada tipo de software con el hardware y los usuarios. USUARIO
Utilitarios y sistemas de información: realizan trabajos en áreas específicas.
SOFTWARE DE APLICACIÓN
Lenguajes de programación y traductores: permiten desarrollar aplicaciones (programas)
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN SOFTWARE DE SISTEMA
Sistema operativo: actúa directamente sobre el hardware.
HARDWARE
SOFTWARE DE SISTEMA (SISTEMA OPERATIVO) El sistema operativo de una computadora administra los recursos del hardware para que funcionen de manera coordinada y obtener un rendimiento eficaz. El hardware dispone de la capacidad de cómputo; el sistema operativo pone esta capacidad al alcance del usuario. El sistema operativo está constituido por programas que controlan el funcionamiento del hardware, ofreciendo al usuario un entorno sencillo de manejar y una serie de comandos que permiten hacer uso del hardware sin preocuparse de los detalles técnicos que pueden estar involucrados. Así, se puede desde almacenar un documento en un disquete, hasta establecer una comunicación entre computadoras por vía telefónica, tan solo digitando las órdenes adecuadas en el teclado de la computadora. El sistema operativo tiene a su cargo las siguientes funciones: FUNCIONES DEL SISTEMA OPERATIVO ASIGNACIÓN Define y asigna los recursos del sistema. ADMINISTRACIÓN DE RECURSOS PROGRAMACIÓN Programa el uso de recursos y trabajos de cómputo. (CPU, memoria, dispositivos, datos, etc.)
SEGUIMIENTO
INTERFAZ DE COMUNICACIÓN PLATAFORMA DE DESARROLLO
Realiza el seguimiento de las actividades del sistema de cómputo. Interpreta las órdenes del usuario y las transmite al sistema de cómputo. Proporciona al usuario de las herramientas específicas para la configuración del equipo y la gestión de los datos almacenados en los soportes de información. Permite al usuario crear y desarrollar sus propias aplicaciones.
Según el número de usuarios que utilicen simultáneamente la computadora, los sistemas operativos pueden ser monousuario o multiusuario. • •
Los sistemas operativos monousuario están diseñados para que la computadora sea operada por una sola persona. Son los que emplean habitualmente las PC. Los sistemas operativos multiusuario permiten, desde una computadora central, administrar una red de computadoras que dependen de ésta, llamadas terminales. Cada usuario, desde cada Terminal, podrá compartir los datos y los programas existentes en al computadora central. Este tipo de sistema operativo es utilizado en empresas.
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La cantidad de procesos que pueden ejecutarse simultáneamente en una misma computadora depende de la capacidad del sistema operativo para dividir el tiempo de ejecución del microprocesador. Según esto, los sistemas operativos son de monotarea o de multitarea. Algunos de los sistemas operativos más difundidos son: MS-DOS, Unix, OS/2, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Linux, Mac OS, etc. •
• • • •
El MS-DOS (Microsoft Disk Operating System), sistema operativo en disco, fue diseñado por la empresa Microsoft en 1979. Trabaja con una interfaz de texto que se basa en comandos (órdenes) que permiten controlar la gestión de archivos, la transferencia de datos entre los periféricos y la carga y la ejecución de los programas. Se trata de un sistema operativo monotarea y monousuario. El sistema operativo Unix fue diseñado por la empresa AT&T; la primera versión entró en funcionamiento en 1971. Es de propósito general, multiusuario y multitarea. El sistema operativo Linux, desarrollado a principios de la década de los 90, es una variante del Unix, multitarea y multiusuario. El sistema operativo conocido como OS/2 (Opearting System 2) fue diseñado por IBM y Microsoft para ser utilizado en los equipos personales PS/2. Permite la conexión a una red y fue desarrollado para equipos potentes. Windows 95 y Windows 98, Windows XP, Windows Vista y Windows Seven, de Microsoft, operan bajo un entorno gráfico, por lo que simplifican la comunicación con el usuario. Realizan todas las prestaciones de sistemas operativos tradicionales pero son multitarea, pueden compartir datos entre programas y tienen un mayor acceso a la memoria central.
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN (LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN) El software de programación se utiliza para crear el software de sistema y el de aplicación. Una computadora es incapaz de hacer alguna cosa por su propia iniciativa. Ella hace únicamente lo que se le ordene que haga, ni más ni menos. Es necesario especificarle en detalle, paso a paso, de que manera debe ejecutar las órdenes. Este proceso de “enseñar” a la computadora es lo que comúnmente se conoce como programación; y el producto de la programación es el programa. Para realizar un programa, debe establecerse una comunicación entre el programador y la computadora, usando algún lenguaje. Los lenguajes de programación son los diferentes sistemas de comunicación que emplea el programador para comunicarse con la computadora. El desarrollo de las capacidades del hardware ha experimentado un auge desmesurado en los últimos años, pero el aprovechamiento de esas posibilidades no es óptimo si no se dispone de software adecuado. Con este fin, se han diseñado diversos lenguajes de programación, unos de propósito general, es decir, para todo tipo de aplicaciones, y otros de aplicación particular en alguno de los campos que utilizan tratamiento informático. Un lenguaje de programación es una notación para escribir programas, a través de los cuales podemos comunicarnos con el hardware y dar así órdenes adecuadas para la realización de un determinado proceso. Un lenguaje viene definido por una gramática o conjunto de reglas que se aplican a un alfabeto constituido por el conjunto de símbolos utilizados. El único lenguaje de programación que la computadora es capaz de comprender es el de 0 y 1 (conocido como lenguaje de máquina), y su vocabulario es bastante reducido. Obviamente resultaría bastante engorroso programar a una computadora usando sólo 0 y 1. Es por eso que se han desarrollado gran cantidad de lenguajes que buscan simplificar el proceso de programación, ampliando tanto el alfabeto como el vocabulario que puede usarse para comunicarse con la computadora.
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En cada lenguaje de programación, siempre existe un compromiso entre su poder de expresión y su dificultad de traducción. El poder de expresión de un lenguaje se mide por las facilidades que ofrece para expresar alguna orden; mientras el lenguaje se parezca cada vez más al usado comúnmente por los humanos, el poder de expresión del lenguaje de programación será mayor. Sin embargo, mientras mayor sea el poder de expresión de un lenguaje, mayor será la dificultad para traducirlo al lenguaje máquina. De estos compromisos, se establece una clasificación de los lenguajes de programación:
Lenguajes de bajo nivel
Poco poder de expresión Gran facilidad de traducción
Lenguajes de alto nivel
Alto poder de expresión Poca facilidad de traducción
Lenguajes de programación
Poder de Expresión
Facilidad de Traducción
Bajo nivel
Alto nivel
Según el nivel de complejidad que presenta y el objetivo para el cual fue diseñado, se distinguen dos tipos de lenguajes de programación: de bajo nivel y de alto nivel. El primero se orienta a una determinada máquina o clase de máquina, el segundo está destinado a la resolución de problemas específicos. Lenguajes de bajo nivel: Sus instrucciones ejercen un control directo sobre el hardware y están sumamente condicionados por la estructura física de la computadora que lo soporta. Dentro de este grupo se encuentran el lenguaje máquina y el lenguaje ensamblador. • •
El lenguaje máquina es aquel en el que están escritas las instrucciones (compuestas de ceros y unos) que controlan el funcionamiento, paso a paso, de un procesador. Hay una instrucción en lenguaje máquina por cada una de las que realiza directamente el hardware de la computadora. El lenguaje ensamblador es aquel cuyas instrucciones están íntimamente relacionadas con las que están escritas en lenguaje máquina. Para simplificar la programación, estas instrucciones se expresan por medio de un conjunto de palabras mnemotécnicas. Se usa, fundamentalmente, para escribir software de sistema.
Lenguajes de alto nivel: Son independientes del equipo en el que se utilizan. Mediante un conjunto de instrucciones expresadas en palabras tomadas de un lenguaje natural (principalmente el inglés), permiten describir las estructuras de información y la secuencia de acciones necesarias para realizar una tarea específica. Estos lenguajes se caracterizan por utilizar palabras que adquieren un significado preciso en los programas y no pueden emplearse para ninguna otra función: son las palabras reservadas. En la actualidad la mayoría de los lenguajes de programación son de alto nivel. Los de uso más difundido son el BASIC, PASCAL, C, FORTRAN, COBOL, LISP, VISUAL BASIC Y DELPHI.
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BASIC: El BASIC es uno de los lenguajes más populares. Debido a que sus instrucciones son palabras en inglés, estas se pueden memorizar con facilidad y pueden formarse instrucciones más complejas, componiendo instrucciones simples. Está diseñado para que las personas que se inician en el ámbito de las computadoras, puedan aprender las nociones básicas de la programación en forma rápida y amena. Es un lenguaje interpretado. PASCAL: El PASCAL se ha convertido, al igual que el BASIC, en un lenguaje dirigido a la enseñanza de la programación, pero se emplea mucho para el desarrollo de programas complejos. Es un lenguaje estructurado que ayuda al programador a organizar bien las ideas antes de empezar a escribir un programa. C: El lenguaje C es uno de los más poderosos. Con él se pueden hace programas muy sofisticados y aplicaciones complejas. Desde programas para el sistema operativo hasta juegos de gran calidad. Este lenguaje es más complicado de aprender que los anteriores. FORTRAN: El FORTRAN fue diseñado para resolver problemas de naturaleza matemática. Es posible programar métodos numéricos con gran facilidad, así como resolver problemas que requieran gran precisión en los resultados. COBOL: El COBOL es un lenguaje orientado a las aplicaciones comerciales y de administración de empresas, como control de inventario, nómina, facturación, etc. LISP: El lenguaje LISP ha tenido bastante difusión en los ámbitos de investigación, sobre todo en el área de inteligencia artificial. El LISP es completamente diferente a los lenguajes mencionados hasta ahora. VISUAL BASIC: destinado a objetos (botones, barras de desplazamiento, menús, ventanas, etc.) y orientado a eventos, similares a los utilizados en un entorno como Windows. Con este lenguaje es posible definir las características de los objetos y las acciones que se ejecutarán a partir de algún tipo de selección que se haga sobre ellos. PROGRAMAS TRADUCTORES Los programas que son realizados en algún lenguaje de programación, deben ser “traducidos”, en última instancia, al lenguaje máquina. Existen unos programas especiales que hacen la labor de traducción, llamados de manera genérica traductores. Hay un traductor diferente para cada lenguaje de programación. Los programas traductores son metaprogramas que toman como entrada un programa escrito en lenguaje simbólico (programa fuente) y proporcionan como salida otro programa equivalente escrito en un lenguaje comprensible por el hardware de la computadora (programa objeto). Existen dos tipos de traductores: Programas intérpretes: son programas traductores que traducen cada instrucción del programa de usuario al momento de ser ejecutada, de manera que cada vez que se ejecuta el programa, este debe ser traducido, aún cuando no haya sido modificado. Esta forma de traducción se denomina interpretada. Programas compiladores: son programas traductores que transforman programas de usuario escritos en lenguajes simbólicos de alto nivel en programas objeto escritos en lenguaje máquina. Una característica fundamental de este tipo de traductores es que la traducción se realiza completa, y en el caso de no existir errores se pasa a la creación del programa objeto. Esta forma de traducción se denomina compilada. ELEMENTOS EMPLEADOS POR EL SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN Instrucciones de programa escritas en un lenguaje de alto nivel antes de ser traducidos a CÓDIGO FUENTE lenguaje máquina. Instrucciones de programa que han sido traducidas a lenguaje de máquina para que puedan ser CÓDIGO OBJETO ejecutadas por la computadora. Software especial de sistemas que traduce un lenguaje de alto nivel a un lenguaje de máquina COMPILADOR para su posterior procesamiento en computadora. Lenguaje traductor especial que traduce y ejecuta simultáneamente las instrucción de código INTERPRETE fuente a código de máquina.
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SOFTWARE DE APLICACIÓN Existen empresas en el mercado que se dedican a desarrollar programas de uso general o aplicaciones. Estos programas están destinados a satisfacer necesidades comunes a muchos usuarios, y no a uno en particular. El costo de estas aplicaciones es bastante bajo en relación con la inversión que implica la creación de un programa a la medida de ciertas necesidades. Un usuario, sin muchos conocimientos de informática, puede instalar el software en el disco rígido de una computadora y utilizarlo con el manual de ayuda. Los utilitarios más difundidos son los que se emplean para trabajos de oficina, como los procesadores de texto, las planillas de cálculo, los administradores de bases de datos, los gestores de correo electrónico, graficadores, etc. Procesadores de Texto: Un procesador de textos es fundamentalmente un conjunto de programas que nos permiten utilizar la computadora como una máquina de escribir de altas prestaciones, facilitando las tareas de escritura, modificación y formateo de un texto, visualizando en cada momento las manipulaciones y el estado del mismo. Los textos obtenidos se pueden almacenar para su posterior reproducción o modificación. Entre los procesadores de textos más populares que existen en el mercado están el Microsoft Word, WordPerfect y el WordStar. Administradores de Bases de Datos: Uno de los usos más frecuentes de la computadora es el mantenimiento de grandes cantidades de datos. Los manejadores de bases de datos facilitan la manipulación de datos, permitiendo la consulta y modificación de los mismos de manera eficiente. Estas aplicaciones cuentan con sofisticados procesos de búsqueda y ordenamiento, que hacen que las consultas se realicen en un tiempo relativamente corto, así como el agregado de nuevos datos y la eliminación de datos existentes. También son capaces de elaborar listados y reportes impresos de una manera bastante flexible, ya que se pueden establecer “filtros” de manera que la información que aparece en los reportes sea estrictamente la información que se necesita. Adicionalmente, muchos manejadores de bases de datos disponen de un lenguaje de programación de alto nivel que resulta útil para hacer pequeños programas auxiliares, con el fin de automatizar algunas operaciones de búsqueda y modificación. Entre los manejadores de bases de datos más conocidos pueden citarse al dBase, FoxPro, Microsoft Access, Informix, Paradox y Oracle. Hojas de Cálculo: La hoja de cálculo es una aplicación que permite hacer análisis sobre una serie de datos. En una hoja de cálculo pueden disponerse los números en diferentes posiciones, llamadas celdas, y relacionar estos números por medio de fórmulas. Al cambiar el contenido de una celda, todas las fórmulas que hacen uso del valor de la celda modificada, son recalculadas automáticamente. Otra aplicación de este software es la representación gráfica de la información. Las hojas de cálculo más conocidas son Lotus, Quattro Pro y Microsoft Excel. Programas de graficación: consisten en un conjunto de aplicaciones independientes con posibilidades de realización del diseño o la creación de gráficos, de retoque de fotos, creación de presentaciones, etc. Como ejemplo podemos citar Corel Draw, Windows Draw y Adobe PhotoShop. Gestor de comunicaciones: Administra la transmisión de información entre diferentes computadoras a través de la red telefónica u otras redes de telecomunicación. Entre los más usados se encuentran Microsoft Mail, Microsoft Outlook y Pegasus Mail.
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TRABAJO PRÁCTICO Nº 3
1. Determinar cuáles de las siguientes definiciones permiten designar al software:
El término software se utiliza para designar a todos aquellos elementos intangibles como las ideas, órdenes, datos, informaciones e instrucciones.
El término software representa al conjunto de elementos lógicos. El término software hace referencia a los elementos que constituyen el soporte de la memoria. El término software identifica a la secuencia de instrucciones que permiten que una computadora realice una tarea o procesamiento determinado. 2. Ubicar los siguientes elementos en el esquema (empleando los números 1, 2, 3, 4 y 5), según el nivel de relación con el Hardware.
(1) (2) (3) (4)
Software de sistema (Sistema Operativo) Software de Aplicación (Utilitarios) Hardware (Equipo físico) Software de Programación (Lenguajes de programación – Traductores) (5) Usuario (Persona que emplea el software en un sistema computacional)
3. El software se clasifica en tres grupos. Identificar en cada grupo características representen al mismo: SOFTWARE
CARACTERÍSTICAS
Sistemas operativos
Lenguajes de programación
Aplicaciones
4. Identificar a que función del Sistema operativo corresponde cada una de las siguientes referencias: FUNCIONES DEL SISTEMA OPERATIVO Define y asigna los recursos del sistema. (Asignación) Permite al usuario crear sus propias aplicaciones. Planifica el uso de recursos y trabajos de cómputo. (Programación) Realiza el control de las actividades del sistema de cómputo. (Seguimiento) Interpreta las órdenes del usuario y las transmite al sistema de cómputo.
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5. Indicar cuál de los dos esquemas que se presentan a continuación expresa adecuadamente la forma en que se vinculan el hardware, el sistema operativo y el usuario. Justificar. a) b) Hardware
Sistema operativo
Sistema operativo
Usuario
Hardware
Usuario
__________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ 6. Clasificar a los sistemas operativos según el uso simultáneo de la computadora por uno o varios usuarios y según la concurrencia simultánea de varios procesos (uso compartido) en el mismo procesador. Explicar cada clasificación: __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ 7. Completar el esquema que identifica los diferentes niveles de lenguajes de programación:
+
+
– Nivel de lenguaje
Nivel de lenguaje
…………………………
………………………
–
8. Definir las siguientes clases de software de programación: Código fuente (programa fuente): ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... Código objeto (programa objeto): ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... Traductor: …………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………...
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9. Indicar si corresponde a una compilación o a una interpretación la traducción del programa desarrollado por medio de un lenguaje de programación. Programa desarrollado por medio de un lenguaje de programación.
Se traduce una instrucción y se ejecuta, luego se traduce la siguiente instrucción y se ejecuta. Se continúa de esta manera hasta finalizar el programa. Esta operación se realiza cada vez que ejecutamos el programa. Se traduce todo el programa. Se genera un nuevo programa en lenguaje máquina. Este último es el que se ejecuta. Para próximas ejecuciones no necesita ser traducido nuevamente.
10. Indicar para cada afirmación si es verdadera o falsa y justificar la respuesta a) El intérprete traduce en forma simultánea al lenguaje máquina las órdenes de ejecución dadas en lenguaje de programación, mientras que el compilador no es un traductor simultaneo. ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... b) El software de aplicación se almacena permanentemente en los circuitos. ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... c) Los lenguajes de alto nivel dependen del equipamiento con el que trabajan. ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... d) Una diferencia entre un intérprete y un compilador es que mientras el primero comunica las órdenes a la CPU en lenguaje de programación, el segundo lo hace en lenguaje máquina. ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... e) Al cambiar de software, se puede adaptar el uso de la computadora a las necesidades del usuario. ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... 11. Gustavo Ruiz y Analía del Prado acaban de recibirse de ingenieros civiles. Se asociaron con la finalidad de crear la empresa Home & Building S.R.L., la cual se dedicará a la elaboración de proyectos para la construcción de edificios. Dicha empresa estará constituida por los siguientes departamentos:
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Administración: se encargará de la gestión del personal, la contabilidad y las tareas administrativas en general. Proyectos: llevará a cabo el seguimiento de clientes y el desarrollo de los proyectos que sean solicitados. Controlará los proyectos presentados, los aprobados y los rechazados. Medición: su función será realizar la medición de los terrenos para entregar al Departamento de Proyectos los datos obtenidos, de modo que éste elabore los informes definitivos. Sobre la base de los departamentos con los que contará la empresa, mencionar el tipo de software que la empresa deberá adquirir y para que tarea se lo utilizará. ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………………... 12. Determinar las funciones de cada herramienta (software de aplicación) Hoja de cálculos
H
Facilita las tareas de escritura, modificación y formateo de un texto.
Procesador de textos
P
Facilita la manipulación de grandes cantidades de datos.
Administrador de base de datos
A
Posibilita la realización o la creación de gráficos, de retoque de fotos y creación de presentaciones.
Graficadores
G
Permite elaborar listados y reportes impresos mediante el uso de “filtros”.
Software de comunicación
C
Utiliza sofisticados procesos de búsqueda y ordenamiento. Permite hacer análisis sobre series de datos. Administra la transmisión de información entre diferentes computadoras a través de la red telefónica u otras redes de telecomunicación. Facilita la disposición de los números en diferentes posiciones, y la relación de estos números por medio de fórmulas. Permite la representación gráfica de la información.
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