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John von Neumann de la Universidad de Pennsylvania también hizo circular su Primer Borrador de un Informe sobre el EDVAC en 1945. El principio de la computadora moderna fue propuesto por Alan Turing en su artículo seminal de 1936, On Computable Numbers. Turing propuso un dispositivo simple que llamó «máquina de cómputo universal» y que ahora se conoce como máquina de software parque herramientas Turing universal. Demostró que una máquina de este tipo es capaz de calcular cualquier cosa que sea computable mediante la ejecución de instrucciones almacenadas en cinta, lo que permite que la máquina sea programable. El concepto fundamental del diseño de Turing es el programa almacenado, donde todas las instrucciones para la computación se almacenan en la memoria.

• La mayoría de los usuarios consideran que los compiladores, las bases de datos y otros «software del sistema» son aplicaciones.
• A medida que los problemas se hacen más grandes y complejos, se encuentran características como subprogramas, módulos, documentación formal y nuevos paradigmas como la programación orientada a objetos.
• Las aplicaciones suelen ser programas independientes del sistema operativo, aunque a menudo se adaptan a plataformas específicas.

Además del procesamiento de datos, también permitió el uso práctico de transistores MOS como elementos de almacenamiento de celdas de memoria, lo que llevó al desarrollo de la memoria semiconductora MOS, que reemplazó la memoria de núcleo magnético anterior en las computadoras. El MOSFET condujo a la revolución de la microcomputadora y se convirtió en la fuerza impulsora detrás de la revolución de la computadora. El MOSFET es el transistor más utilizado en las computadoras y es el componente fundamental de la electrónica digital. Una computadora con programa almacenado incluye por diseño un conjunto de instrucciones y puede almacenar en memoria un conjunto de instrucciones que detallan el cálculo.

La base teórica de la computadora con programa almacenado fue establecida por Alan Turing en su artículo de 1936. En 1945, Turing se unió al Laboratorio Nacional de Física y comenzó a trabajar en el desarrollo de una computadora digital electrónica con programa almacenado. Su informe de 1945 «Proposed Electronic Calculator» fue la primera especificación para tal dispositivo.

El transistor de efecto de campo de óxido de metal-silicio, también conocido como transistor MOS, fue inventado por Mohamed M. Atalla y Dawon Kahng en Bell Labs en 1959. Fue el primer transistor verdaderamente compacto que pudo ser miniaturizado y producido en masa para una amplia gama de usos. Con su alta escalabilidad, un consumo de energía mucho menor y una mayor densidad que los transistores de unión bipolar, el MOSFET hizo posible construir circuitos integrados de alta densidad.

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Si un programa está esperando que el usuario haga clic en el mouse o presione una tecla en el teclado, entonces no tomará un «intervalo de tiempo» hasta que haya ocurrido el evento que está esperando. Esto libera tiempo para que se ejecuten otros programas, de modo que muchos programas se pueden ejecutar simultáneamente sin una pérdida de velocidad inaceptable. En computadoras más sofisticadas puede haber una o más memorias caché RAM, que son más lentas que los registros pero más rápidas que la memoria principal. Generalmente, las computadoras con este tipo de caché están diseñadas para mover datos que se necesitan con frecuencia a la caché de forma automática, a menudo sin la necesidad de ninguna intervención por parte del programador.