“ANTECEDENTES DE LAS COMPUTADORAS”
*HISTORIA DE LA COMPUTADORA
Historia de la computadora
La computadora es un invento
reciente, que no ha cumplido ni los cien años de existencia desde su primera
generación. Sin embargo es un invento que ha venido a revolucionar la forma en
la que trabajamos, nos entretenemos y se ha convertido en un aparato esencial
en nuestra vida diaria.
Los
inicios de la computadora
Es muy difícil decir quién inventó la computadora,
o cuál fue la primera computadora. Además, debemos
distinguir entre las computadoras mecánicas y las programables.
La primer computadora
mecánica la
creó Charles Babbage en
1822, el primer motor de cálculo automático que además podía realizar algunas
copias en papel -por lo cual, también era una especie de impresora-. Pero
Babbage no consiguió la financiación necesaria para construir a gran escala
esta computadora rudimentaria y su invento quedó en el olvido.
Sin embargo, podemos situar el origen de las
computadoras en
un sentido estricto en el año 1936, cuando Konrad Zuse inventó
la Z1, la primera computadora programable.
Aquí comienza la llamada primera generación, que abarca hasta el año 1946,
teniendo propósitos básicamente militares.
En 1946 se construye la primera computadora con
propósitos generales, llamada ENIAC (Integrador
Numérico Electrónico e Informático). Pesaba 30 toneladas, por lo que
básicamente no era parecida a lo que hoy conocemos como computadora, podía
realizar una única tarea y consumía grandes cantidades de energía. Otra
característica particular es que esta computadora no tenía sistema operativo.
Otras computadoras famosas de esta
generación fueron Colossus -la
primera computadora programable eléctrica-, la ABC -considerada
la primera computadora digital,
aunque no fuera completamente funcional como la ENIAC- y la Harvard Mark I Computer -financiada
por la conocida marca IBM-.
La Historia de la computadora, la evolución de la
informática, el desarrollo de la tecnología con el pasar de los años, las primeras
computadoras de la historia.
LAS
MÁQUINAS CALCULADORAS
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(500 a.C. - 1822 d.C.)
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EL
ÁBACO
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Quizá fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió,
Se piensa que se originó entre 600 y 500 a.C., en China o Egipto, y su
historia se remonta a las antiguas civilizaciones griega y romana.
Dos principios han coexistido respecto a este tema. Uno es usar cosas
para contar, ya sea los dedos, piedras, conchas, semillas. El otro es colocar
esos objetos en posiciones determinadas. Estos principios se reunieron en el
ábaco, instrumento que sirve hasta el día de hoy, para realizar complejos
cálculos aritméticos con enorme rapidez y precisión. Los primeros ábacos no
eran más que hendiduras en la arena (de ahí su nombre, del griego abax:
arena) que se rellenaban de guijarros, hasta diez en cada hendidura. La
primera correspondía a las unidades, la segunda a las decenas, la tercera a
las centenas, y así sucesivamente. Para representar un orden mayor se
retiraban los guijarros de la fila precedente y se ponía uno nuevo en la
posterior. Posteriormente se utilizó un tablero lleno de arena, y luego,
entre griegos y romanos, una plancha de cobre con hendiduras para colocar los
guijarros. Los aztecas usaban varillas paralelas de madera insertadas en un
vástago horizontal. El ábaco ruso era (y es) un marco de madera con varillas
paralelas y cuentas insertadas en las varillas. El ábaco chino (suanpan)
actual es muy similar al ruso, pero está dividido en dos zonas (inferior y
superior) por un listón: por encima del listón, cada cuenta tiene valor 5;
por debajo, valor 1. Este dispositivo es muy sencillo, consta de cuentas
ensartadas en varillas que a su vez están montadas en un marco rectangular.
Al desplazar las cuentas sobre las varillas, sus posiciones representan los
valores almacenados, y es mediante dichas posiciones que éste representa y
almacena los datos. El uso generalizado del ábaco retardó la difusión del
sistema de numeración decimal o arábigo, ya que incorporaba de hecho el
concepto de valor posicional de la cifra, sirviendo cualquier otro sistema de
numeración no demasiado complicado para anotar el resultado final, eliminando
la pesadez del cálculo con las cifras romanas. Su efectividad ha soportado la
prueba del tiempo y como una indicación de su potencial, todavía hoy en día
se usa el ábaco en muchas culturas orientales. A este dispositivo no se le
puede llamar computador, por carecer del elemento fundamental llamado
programa.
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LAS
TABLAS DE MULTIPLICAR DE NAPIER
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A principios del siglo XVI el nuevo sistema de numeración decimal
desplazó al sistema romano para efectuar cálculos complicados. Pero la
novedad incluía un aprendizaje, y operaciones tan simples como dividir
requerían de un profesional de las matemáticas.
John Napier (1550-1617), matemático escocés, realizó dos grandes
contribuciones al cálculo: el descubrimiento de los logaritmos y la
construcción de las primeras tablas de multiplicar. Ambos descubrimientos
facilitaron notablemente las operaciones con los números arábigos.
Los "Napier Bones"
Las tablas de multiplicar de Napier fueron publicadas justo antes de
morir, en 1617. Era un juego de palitos para calcular, a las que llamó
"Napier Bones." Así llamados porque estaban tallados con ramitas de
hueso o marfil, los "huesos" incorporaron el sistema logarítmico.
Eran tablillas rectangulares que contenían la tabla de multiplicar de un
número, del uno al diez, divididas en nueve zonas; en la superior aparecía el
número, mientras que las ocho restantes contenían sus sucesivos múltiplos,
hasta el noveno. Las zonas de los múltiplos tenían separadas las cifras por
una línea oblicua. Para multiplicar no hacía falta más que colocar alineadas
las tablillas correspondientes a las cifras del número que se quería
multiplicar y sumar adecuadamente las cifras coincidentes. Este procedimiento
se extiende para multiplicar números de tantas cifras como se quiera, siempre
que se disponga del suficiente número de tablillas.
Éste es un primer intento de facilitar las operaciones de cálculo con
métodos mecánicos, aunque el fundamento del mecanismo sea la mano del hombre,
y el procesamiento de la información, su cerebro.
Mucho más decisivo que las tablas de multiplicar fue la introducción
de los logaritmos. El trabajo con los logaritmos permitió reducir de forma
muy simple las multiplicaciones y divisiones a sumas y restas,
respectivamente.
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LA REGLA DESLIZANTE DE CÁLCULO  |
Basadas en los logaritmos, se construyeron las primeras reglas de
cálculo, primeras máquinas analógicas de cálculo. Todas derivan de dos
prototipos construidos por Edmund Gunter (1581-1626), matemático y astrónomo
inglés, y William Ougthred (1574-1660). La regla deslizante era un juego de
discos rotatorios que se calibraban con los logaritmos de Napier. Es uno de
los primeros aparatos de la informática analógica.
La regla de cálculo no deja de ser un auxiliar de la memoria, pues
necesita del concurso del operador para efectuar las operaciones, recordar
los resultados intermedios y realizar con las partes móviles de la regla
todos los pasos del cálculo, pero es un utilísimo instrumento, que en
distintas versiones y sobre diversos materiales ha estado vigente en los
procesos de cálculo hasta comienzos de 1970, cuando las calculadoras
portátiles digitales comenzaron a ser más populares por su bajo costo.
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LA
CALCULADORA MECÁNICA
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En 1623 fue diseñada por Wilhelm Schickard, en Alemania, la primera
calculadora mecánica. Llamado "El Reloj Calculador", la máquina
incorporaba los logaritmos de Napier, y hacía rodar cilindros en un gran
albergue. Se comisionó un Reloj Calculador para Johannes Kepler, el famoso
matemático, pero fue destruido por el fuego antes que se terminara.
El Reloj Calculador, la primera calculadora mecánica
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LA PASCALINA  |
El inventor y pintor Leonardo Da Vinci (1452-1519) trazó las ideas
para una sumadora mecánica.
Ideas iniciales de Leonardo da Vinci para una sumadora mecánica
Siglo y medio después, en 1642, el filósofo y matemático francés
Blaise Pascal (1623-1662) por fin inventó y construyó la primera sumadora
mecánica.
Blaise Pascal (1623-1662)
Se le llamó Pascalina, y funcionaba como una maquinaria compuesta por
varias series de ruedas dentadas accionadas por una manivela. La primera
rueda correspondía a las unidades, la segunda a las decenas, etc., y cada
vuelta completa de una de las ruedas hacía avanzar 1/10 de vuelta a la
siguiente. La máquina funcionaba por el principio de adición sucesiva;
mediante otro procedimiento, incluso restaba. Se introduce así el concepto de
saldo o resultado acumulativo, que se sigue usando hasta nuestros días: la
máquina proporciona de manera automática (con el giro de la manivela) el
resultado, dispuesto para leerse y sin participar ningún operador en el
proceso de toma de decisión (compárese con la regla de cálculo, donde el
operador ha de decidir dónde coloca la pieza móvil de la regla). La máquina
de Pascal efectúa el cálculo de forma mecánica, ofreciendo el resultado
final.
La máquina Pascalina por delante
La máquina Pascalina por detrás
Originalmente se desarrolló la máquina para simplificarle el trabajo
al padre de Pascal, intendente de finanzas en Rouen, en la recolección del
impuesto. A pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europa debido a sus
logros, la Pascalina resultó ser un desconsolador fallo financiero, pues para
esos momentos resultaba más costosa que la labor humana para realizar los cálculos
aritméticos.
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LA MÁQUINA CALCULADORA  |
Inspirados en este diseño, un siglo más tarde otros científicos
trataron de emular a Pascal y construyeron máquinas que, como la del
científico alemán Mattieu Hahn, en el año 1779, podían realizar las cuatro operaciones
aritméticas fundamentales.
Primera máquina calculadora
Pero fue el matemático alemán Gottfried von Leibniz en 1673 quien
pensó ir más allá y se propuso por primera vez construir una máquina que
sirviera de enlace entre un problema y su resolución. Así, el científico
alemán diseñó un artefacto que permitía, además de sumar y restar, la
realización de las operaciones de multiplicar y dividir mediante la sucesión
de adiciones y sustracciones, respectivamente. Había nacido la primera
máquina calculadora propiamente dicha. La máquina, igualmente basada en
supuestos mecánicos, utilizaba cilindros dentados con diferentes longitudes
en sus dientes, en los que se ajustaban otros engranajes de tamaño más
reducido que representaban cada una la cifra del multiplicando. Cada vuelta
completa del conjunto de los engranajes largos aumentaba en una cifra el
número indicado por los engranajes cortos o multiplicando, de forma que
la multiplicación no se hacía por sumas sucesivas, sino en un solo movimiento
de manivela. El número de vueltas efectuadas por los engranajes largos
determinaba por su parte la cifra asociada con el multiplicador.
Un nuevo paso fue dado en 1709 por Giovanni Poleni y su máquina
aritmética, en la que los cálculos mecánicos se realizan en virtud del
movimiento de caída de un peso, limitándose el operador a introducir los
datos y anotar el resultado. El principio de funcionamiento fue esencial para
el desarrollo de las calculadoras: se programa el cálculo y la máquina hace
el resto. Y es lo que hacemos aún hoy.
Máquina Aritmética de Poleni.
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EL
JUGADOR DE AJEDREZ AUTOMÁTICO
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En 1769, el Jugador de Ajedrez Autómata fue inventado por el Barón
Empellen, un noble húngaro. El aparato y sus secretos se le dieron a Johann
Nepomuk Maelzel, un inventor de instrumentos musicales, quien recorrió Europa
y los Estados Unidos con el aparato, a fines de 1700 y principios de 1800.
El Autómata incluía un jugador de ajedrez "robótico". El
Automatón era una sensación dondequiera que iba, y muchos comentaristas,
incluso el famoso Edgar Allen Poe, había escrito críticas detalladas diciendo
que esa era una "máquina pura." En cambio, siempre se creyó que el
aparato fue operado por un humano oculto en el armario debajo del tablero de
ajedrez. El Autómata fue destruido en un incendio en 1856.
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LA
MÁQUINA LÓGICA
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La primera máquina lógica fue inventada en 1777 por Charles Mahon, el
Conde de Stanhope. El "demostrador lógico" era un aparato tamaño
bolsillo que resolvía silogismos tradicionales y preguntas elementales de
probabilidad. Mahon es el precursor de los componentes lógicos en las
computadoras modernas.
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LA PRIMERA TARJETA PERFORADA  |
La industria textil va a proporcionar el primer ejemplo de suministro
de datos variables para el funcionamiento automático de una máquina. La
complejidad de los dibujos de las telas, junto con la gran cantidad de husos
necesarios para realizarlos, hará que se piense en un método de mecanizar el
rutinario trabajo de intercambio de distintas tramas y urdimbres.
El primer sistema es debido a Basilio Bouchon, quien en 1722 ideó un
sistema para seleccionar de forma automática los hilos a desplazar en el paso
del huso para obtener el dibujo deseado. Dispuso las agujas del telar de
forma que encontraran en un extremo una cinta de papel perforada. Dependiendo
de si las agujas encontraban o no un agujero en la cinta, los hilos pasaban
por encima o por debajo, formando el dibujo de la tela. El cilindro
resbalaba, necesitaba constantemente un operario para moverlo, era proclive a
los desgarros por acción de las agujas, pero proporcionaba automáticamente el
dibujo para los tejidos. Su compatriota Falcón perfeccionó el método en 1728,
sustituyendo el cilindro por un eje de sección cuadrada, y la cinta continua
de papel perforado por láminas de cartón unidas entre sí, lo que facilitaba
el arrastre y el posicionamiento de los agujeros frente a las agujas.
Posteriormente, Jacques de Vaucanson consiguió, en 1745, que el movimiento
del cilindro (ya cuadrado) fuera el que movía las agujas, eliminando la
necesidad del operario para hacer avanzar el cilindro.
Cinta Perforada de Jacquard
Pero fue Jean Marie Jacquard (1753-1834) el primero que reparó en que
el sistema de cinta perforada era un sistema de introducción de datos para
una máquina. En 1805 perfeccionó un telar de Vaucanson, de manera que fuese
el mismo telar, mediante la lectura de la información contenida en la cinta
perforada, el que decidiese qué agujas se levantaban y cuáles no. Los hilos
estaban conectados a unas palancas y éstas a unos vástagos, que mediante
muelles se ponían en contacto con la cinta perforada. El operario, mediante
un pedal, accionaba un listón (la grifa) que tiraba de las palancas, según
estuvieran levantadas o no, lo que era decidido por la introducción de los
vástagos en los agujeros de la cinta de papel, realizándose el dibujo de la
tela. Variando la cinta se conseguían unos u otros dibujos. La idea de
Jacquard, que revolucionó el hilar de seda, formó la base de muchos aparatos
de informática y de los lenguajes de programación.
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CALCULADORAS
DE PRODUCCIÓN MASIVA
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La primera calculadora de producción masiva fue distribuida, en 1820,
por Charles Thomas de Colmar. Originalmente se les vendió a las casas de
seguro parisienses. El "aritmómetro" de Colmar operaba usando una
variación de la rueda de Leibniz. Más de mil aritmómetros se vendieron y eventualmente
recibió una medalla en la Exhibición Internacional en Londres en 1862.
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LA MÁQUINA ANALÍTICA DE BABBAGE  |
Charles Babbage (1793-1871), visionario inglés y profesor matemático
de la Universidad de Cambridge, hubiera podido acelerar el desarrollo de las
computadoras si él y su mente inventiva hubieran nacido 100 años después.
Charles Babbage, Padre la las computadoras modernas
La idea de Babbage sobre un computador salió ya que las operaciones
con las tablas matemáticas era un proceso lento y propenso a errores.
Adelantó la situación del hardware computacional al ser este capaz de
calcular tablas matemáticas. En 1822 construyó su máquina diferencial,
un nuevo modelo de sumadora que permitía, utilizando el método de las
diferencias, resolver polinomios de segundo grado. Era la primera máquina
proyectada para hacer algo más que sumar y restar, aunque era eso lo que
realmente hacía. Proporcionaba la solución a un problema matemático; y
trabajando por aproximaciones representaba una manera de resolver distintos
problemas.
Pero el fallo de la máquina diferencial era que solo podía resolver
un problema, y para eso el siguiente paso era diseñar una máquina de
propósito general, en la que se permitiera introducir como datos el problema
como los datos del mismo.
En 1834, mientras trabajaba, Babbage concibió la idea y diseñó sobre
el papel una "máquina analítica" que resolvería problemas de todo
tipo, ya que contemplaba la posibilidad de introducir el programa y el
problema al mismo tiempo que los datos. El diseño requería miles de
engranajes y mecanismos, que cubrirían el área de un campo de fútbol y
necesitaría ser accionado por una locomotora.
Por su discernimiento, a Babbage hoy se le conoce como el "Padre de las Computadoras Modernas".
La cinta de papel perforada constituye la primera forma de introducción
de datos en una máquina para que ésta ejecute una acción mecánica.
De la unión de los dos, la cinta y la máquina, surgirían las primeras
máquinas que procesan datos.
La tarjeta Perforada
El proyecto de Babbage nunca pudo ser concluido debido a problemas
con el hardware, que no pudieron ser solucionados hasta casi un siglo más
tarde. Durante este tiempo, hubo diversos avances que permitieron el
posterior desarrollo de la computación digital.
En 1991, un equipo del Museo de las Ciencias de Londres consiguió
construir una máquina diferencial Nº 2 totalmente funcional, siguiendo los
dibujos y especificaciones de Babbage.
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Generaciones de computadoras
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CARACTERÍSTICAS
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Primera Generación (1951 a 1958) |
Las
computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar
información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código
especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se
lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de
lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos
eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos.
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Comenzó
entonces a construir computadoras electrónicas y su primera entrada fue con
laIBM 701 en 1953. Después de un lento pero
excitante comienzo la IBM 701 se convirtió en un producto comercialmente
viable. Sin embargo en 1954 fue introducido el modelo IBM 650, el cual es la razón por la que IBM disfruta hoy de
una gran parte del mercado de las computadoras. La administración de la IBM
asumió un gran riesgo y estimó una venta de 50 computadoras.
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Segunda Generación (1959-1964) |
Transistor
Compatibilidad Limitada: El invento del transistor hizo posible una nueva Generación de
computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de
ventilación. Sin embargo el costo seguía siendo una porción significativa del
presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación
también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores
giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños
anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían
almacenarse datos e instrucciones.
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Las
computadoras de la 2da Generación eran sustancialmente más pequeñas y rápidas
que las de bulbos, y se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas
para reservación en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones
para uso general. Las empresas comenzaron a aplicar las computadoras a tareas
de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nómina y contabilidad.
La marina de E.U. utilizó las computadoras de la Segunda Generación para
crear el primer simulador de vuelo. (Whirlwind I). HoneyWell se colocó como el
primer competidor durante la segunda generación de computadoras. Burroughs,
Univac, NCR, CDC, HoneyWell, los más grandes competidores de IBM durante los
60s se conocieron como el grupo BUNCH.
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Tercera Generación (1964-1971) |
Circuitos
Integrados, Compatibilidad con Equipo Mayor, Multiprogramación,
Minicomputadora Las computadoras de la tercera generación emergieron con el
desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales
se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en
miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas,
desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.
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La IBM
360 una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos
integrados, podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó
procesamiento de archivos. Los clientes podían escalar sus sistemas 360 a
modelos IBM de mayor tamaño y podían todavía correr sus programas actuales.
Las computadoras trabajaban a tal velocidad que proporcionaban la capacidad
de correr más de un programa de manera simultánea (multiprogramación).
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Cuarta Generación (1971 a la fecha) |
Microprocesador, Chips de memoria, Micro miniaturización:Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto de la micro miniaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las VLSI (integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un chip. Usando VLSI, un fabricante puede hacer que una computadora pequeña rivalice con una computadora de la primera generación que ocupaba un cuarto completo.
Hoy en día las tecnologías LSI (Integración
a gran escala) y computadoras personales (PC Personal Computer).
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QUINTA GENERACIÓN |
La quinta generación inicia a principios de los años ochenta, teniendo como característica principal la evolución de las comunicaciones a la par de la tecnología. |
SEXTA GENERACIÓN |
Cada vez se hace mucho más difícil la identificación de las generaciones de las computadoras, porque los grandes avances y nuevos descubrimientos ya no nos sorprenden como sucedió a mediados del siglo XX. Hay quienes consideran que la quinta generación ha terminado (la ubican entre los años 1984 a 1990) y que la sexta generación está en desarrollo desde los años noventa hasta la actualidad; por otro lado, expertos en la informática y la computación afirman que la quinta generación no ha culminado (se viene desarrollando desde los años ochenta hasta la actualidad) y que la sexta generación es el futuro (la relacionan con larobótica y la inteligencia artificial). |
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