Historia del computador y sus generaciones
1. Prembulo2. La primera tarjeta perforada3. Las mquinas
electromecnicas de contabilidad (MEC)4. Pioneros de la informtica5.
Generaciones de la computadoraPrembuloPor los siglos los hombres
han tratado de usar fuerzas y artefactos de diferente tipo para
realizar sus trabajos, para hacerlos ms simples y rpidos.
Lahistoriaconocida de los artefactos que calculan o computan, se
remonta a muchos aos antes deJESUCRISTO.ElBACO:2500 a.C. - El
antecedente ms remoto es el baco, desarrollado enChina. Fue el
primer instrumento utilizado porel hombrepara facilitar
susoperacionesdeclculo.500 a.C. - Los romanos usaron bacos con
piedras pequeas, a las que llamaban clculos, que eran desplazadas
sobre una tabla con canales cifrados con sus nmeros (I, V, X, L, C,
D, M).Se compone de un marco atravesado por alambres y en cada uno
se deslizan una serie de argollas.Tiempodespus aparecen
lasestructurasde Napier, que se utilizaron para multiplicar.Quiz
fue el primer dispositivo mecnico decontabilidadque existi. Se ha
calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 aos y su
efectividad ha soportado la prueba del tiempo.Un baco es un objeto
que sirve para facilitar clculos sencillos (sumas, restas y
multiplicaciones) y operaciones aritmticas. Tambin es un cuadro
demaderacon alambres paralelos por los que corren bolas movibles y
que sirve para ensear el clculo. Su origen se remonta a la zona
deAsiaMenor, muchos aos antes de nuestra era.LA PASCALINA:El
inventor y pintor Leonardo Da Venc (1452-1519) traz las ideas para
una sumadoramecnica. Siglo y medio despus, el filsofo y matemtico
francs BalicPascal(1623-1662) por fin invent y construy la primera
sumadoramecnica. Se le llamo Pascalina y funcionaba como maquinaria
a base de engranes y ruedas. A pesar de que Pascal fue enaltecido
por todaEuropadebido a sus logros, la Pascalina, result un
desconsolador fallofinanciero, pues para esos momentos, resultaba
ms costosa que la labor humana para los clculos aritmticos.La
Pascalina funcionaba gracias a una serie de ruedas contadoras con
diez dientes numerados del 0 al 9, como maquinaria a base de
engranes y ruedas. El padre de Pascal era recaudador deimpuestos,
as que fue el primero en usarla.LA LOCURA DE BABBAGE:1833 -
Elprofesordematemticasde laUniversidadde Cambridge Charles Babbage
(1792 -1871) ide la primera mquina procesadora deinformacin,
adelantando la situacin delhardwarecomputacional al inventar la
"mquina de diferencias", capaz de calcular tablas matemticas. En
1834, cuando trabajaba en los avances de la mquina de diferencias
Babbage concibi la idea de una "mquina analtica". En esencia, sta
era unacomputadorade propsitos generales. Algo as como la primera
computadora mecnica programable.La mquina analtica de Babbage poda
sumar, substraer, multiplicar y dividir en secuencia automtica a
unavelocidadde 60 sumas por minuto. Eldiseorequera miles de
engranes y mecanismos que cubriran el rea de un campo defutboly
necesitara accionarse por una locomotora. Los escpticos l e
pusieron el sobrenombre de"la locura de Babbage". Pese a que dedic
casi cuarenta aos a suconstruccin, muri sin terminar suproyecto.La
primera tarjeta perforadaEl telar de tejido, inventado en 1801 por
el Francs Joseph-Marie Jackard (1753-1834), usado todava en
laactualidad, se controla por medio detarjetasperforadas. El telar
de Jackard opera de la manera siguiente: las tarje tarjetas se
perforan estratgicamente y se acomodan en cierta secuencia para
indicar un diseo de tejido en particular. Charles Babbage quiso
aplicar elconceptode las tarjetas perforadas del telar de Jackard
en sumotoranaltico. En 1843 Lady Ada Augusta Lovelace sugiri la
idea de que las tarjetas perforadas pudieran adaptarse de manera
que propiciaran que el motor de Babbage repitiera ciertas
operaciones. Debido a esta sugerencia algunas personas consideran a
Lady Lovelace la primera programadora.
Herman Hollerit (1860-1929): Laoficinade censos estadounidense
no termin el censo de 1880 sino hasta 1888. Ladireccinde la oficina
ya haba llegado a la conclusin de que el censo de cada diez aos
tardara ms que los mismos 10 aos para terminarlo. La oficina de
censos comisiono alestadsticaHerman Hollerit para que aplicara su
experiencia en tarjetas perforadas y llevara a cabo elCenso de
1890. Con el procesamiento de las tarjetas perforadas y el
tabulador de tarjetas perforadas de Hollerit, el censo se termin en
slo 3 a aos y la oficina se ahorr alrededor de $5, 000,000 de
dlares. As empez el procesamiento automatizado dedatos. Hollerit no
tom la idea de las tarjetas perforadas del invento de Jackard, sino
de la "fotografade perforacin" Algunas lneas ferroviarias de la
poca expedan boletos con descripciones fsicas del pasajero; los
conductores hacan orificios en los boletos que describan
elcolordecabello, de ojos y la forma de nariz del pasajero. Eso le
dio a Hollerith la idea para hacer la fotografa perforada de
cadapersonaque se iba a tabular. Hollerith fund la Tabulating
Machine Company y vendi susproductosen todo el mundo. Lademandade
susmquinasse extendi incluso hastaRusia. El primer censo llevado a
cabo en Rusia en 1897, se registr con el Tabulador de Hollerith. En
1911, la Tabulating Machine Company, al unirse con otras Compaas,
form la Computing-Tabulating-Recording-Company.Las mquinas
electromecnicas de contabilidad (MEC)Los resultados de las mquinas
tabuladoras tenan que llevarse al corriente pormediosmanuales,
hasta que en 1919 la Computing-Tabulating-Recording-Company. Anunci
la aparicin de laimpresora/listadora. Estainnovacinrevolucion la
manera en que las Compaas efectuaban sus operaciones. Para reflejar
mejor el alcance de sus intereses comerciales, en 1924 la Compaa
cambi el nombre por el deinternacionalBussines Machines Corporation
(IBM) Durante dcadas, desde mediados de los cincuentas
latecnologade las tarjetas perforadas se perfeccion con la
implantacin de ms dispositivos con capacidades ms complejas. Dado
que cada tarjeta contena en general unregistro(Un nombre, direccin,
etc.) el procesamiento de la tarjeta perforada se conoci tambin
como procesamiento de registro unitario.La familiade las mquinas
electromecnicas de contabilidad (EAM) eloctromechanical accounting
machine de dispositivos de tarjeta perforada comprende: la
perforadora de tarjetas, el verificador, el reproductor, la
perforacin sumaria, el intrprete, el clasificador, el cotejador, el
calculador y la mquina de contabilidad. El operador de un cuarto de
mquinas en una instalacin de tarjetas perforadas tena untrabajoque
demandaba mucho esfuerzo fsico. Algunos cuartos de mquinas
asemejaban la actividad de una fbrica; las tarjetas perforadas y
lassalidasimpresas se cambiaban de un dispositivo a otro en carros
manuales, elruidoque produca eran tan intenso como el de una planta
ensambladora de automviles.Pioneros de la informticaATANASOFF Y
BERRYUna antigua patente de un dispositivo que mucha gente crey que
era la primera computadora digitalelectrnica, se invalid en 1973
por orden de un tribunal federal, y oficialmente se le dio
elcrditoa John V. Atanasoff como el inventor de la computadora
digital electrnica. El Dr. Atanasoff, catedrtico de la Universidad
Estatal de Iowa, desarroll la primera computadora digital
electrnica entre los aos de 1937 a 1942. Llam a su inventola
computadoraAtanasoff-Berry, solo ABC (Atanasoff Berry Computer) Un
estudiante graduado, Clifford Berry, fue una til ayuda en la
construccin de la computadora ABC.PASCALFue el primero en disear y
construir una mquina sumadora. Quera ayudar a su padre, quien era
cobrador de impuestos, con los clculos aritmticos. La mquina era
mecnica y tena unsistemade engranes cada uno con 10 dientes; en
cada diente haba grabado un dgito entre el 0 y el 9. As para
representar un nmero, el engrane del extremo derecho se mova hasta
tener el dgito de las unidades, el engrane que le segua a la
izquierda tena el dgito de las decenas, el siguiente el de las
centenas y as sucesivamente. Los nmeros se representaban en la
mquina como nosotros lo hacemos en notacin decimal.Para realizar
una suma o una resta, se activaba el sistema de engranes que haca
girar cada uno de ellos. Comenzaba por el extremo derecho y segua,
uno por uno, hacia la izquierda. Cuando la suma en un engrane
exceda el nmero 9, automticamente el engrane inmediato a la
izquierda se mova un dcimo de vuelta aumentando en 1 la cantidad
que representaba. As Blaise Pascal logr resolver el problema del
acarreo de dgitos para las mquinas sumadoras y obtuvo una mquina
que poda sumar cualquier par de nmeros.CHARLES BABBAGESus mquinas y
su legado. El Babbage del que todo mundo ha ledo es, sin embargo,
el inventor fracasado que se pas toda su vida intentando construir
la primera computadora de uso general de la historia y que, pese a
haber fracasado, hizo aportaciones muy significativas
aldesarrollode lainformtica.Muchas son las visiones romnticas y
hasta un tanto fantasiosas que se han escrito sobre la vida de
Babbage. Mucho es lo que se ha dicho sobre sus "maravillosas
mquinas", pero tambin mucha es la confusin que se ha desarrollado
entornoa sus verdaderas aportaciones y a las razones por las que
nunca pudo completar la construccin de las mismas.GOTTFRIED WILHELM
LEIBNIZDemostr las ventajas de utilizar el sistema binario en lugar
del decimal en lascomputadorasmecnicas. Invent y construy una
mquina aritmtica que realizaba las cuatro operaciones bsicas y
calculaba races cuadradas. Naci el 1 de julio de 1646 en Leipzig,
Sajonia (ahoraAlemania). Muri el 14 de noviembre de 1716 en
Hannover, Hannover (ahora Alemania). Leibniz ha sido uno de los ms
grandesmatemticosde la historia, se le reconoce como uno de los
creadores delClculo Diferenciale Integral; pero fue
unhombreuniversal que trabaj en varias disciplinas:lgica,
mecnica,geologa,jurisprudencia, historia,lingsticay teologa.Invent
una mquina aritmtica que empez a disear en 1671 y termin de
construir en 1694; era una mquina mucho ms avanzada que la que haba
inventado Pascal y a la que llam "calculadora secuencial o por
pasos", en alemn: "dice Getrocknetsrechenmaschine". La mquina no
slo sumaba y restaba, sino que adems poda multiplicar, dividir y
sacar raz cuadrada. Sin embargo, en esa poca el desarrollo de la
tcnica no se encontraba en condiciones de producir en serie las
piezas de gran precisin indispensables para el funcionamiento de la
mquina.JOHN VON NEUMANNUngenioincomparable suinterspor
lacomputacincon el advenimiento dela Segunda Guerra Mundial,von
Neumannhubo de abandonar sus estudios en matemticas puras, y
concentrarse enproblemasms prcticos para servir alGobiernodel que
ahora era nacional. Fue consultor enproyectosde balstica, enondasde
detonacin, y eventualmente, se involucr en el desarrollo de la
bomba atmica, en donde demostr lafactibilidadde la tcnica de
implosin que ms tarde se usara en la bomba que deton en Nagasaki.
Sin embargo, debido a su vala como consultor en otras agencias
gubernamentales ligadas a laguerra, von Neumann fue uno de los
pocos cientficos a quien no se le requiri permanecer de tiempo
completo en Los lamos. Fue precisamente durante la primera mitad de
1943, en plena guerra, que se interes por primera vez en la
computacin. Tras un viaje aInglaterra, le dijo a Voblen que crea
sumamente importante que se utilizaran mquinas para acelerar los
complejos clculos involucrados con su trabajo. Aunque comenzaron a
utilizar equipo de IBM, ste no satisfizo las necesidades del
Proyecto Manhattan, y von Neumann empez pronto a buscar opciones en
otros lados. En 1944 slo haba unos pocos proyectos para desarrollar
computadoras en losEstados Unidos: Howard Aiken en Harvard, George
Stibitz en Laboratorios Bell, Jan Schilt en la Universidad
Columbia, y Presper Eckert y John W. Mauchly, en la Universidad de
Pennsylvania. Aunque von Neumann contact a los 3 primeros
cientficos y estuvo en contacto con sus mquinas, la nica
computadora con la que realmente se involucr a fondo fue la ltima,
llamada ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), que
durante mucho tiempo fue ignorada por lacomunidadcientfica, y que
con el apoyo de von Neumann fue finalmente tomada en serio hasta
convertirse en un proyecto de primera lnea. Curiosamente, la ENIAC
tena unaarquitecturaen paralelo, aunque casi careca dememoria(slo
poda almacenar 20 palabras), y otra mquina ms ambiciosa, llamada
EDVAC (Electronic Discrete Variable Arithmetic Computer) naci del
deseo de sus diseadores de construir una mquina "ms til".ADA
BYRONAda Byron conoci a Charles Babbage en 1833, cuando ella tena
18 aos y el 42. Qued tan impresionada por las ideas sobre las
mquinas que Babbage inventaba que decidi estudiar matemticas
parapoderayudar a su amigo en lo que se refera a la rama terica de
susinventos. Se convirti, con el paso de los aos, en una
granmatemticay cientfica. Trabaj siempre muy cerca de Babbage en el
diseo de mquinas computadoras y muy en particular en el diseo de la
"mquina analtica". A propsito escribi:"La caracterstica que
distingue a la mquina analtica, es la inclusin en ella del
principio que Jacquard concibi para regular la fabricacin, mediante
tarjetas perforadas, de los ms complicadosmodelosde brocados. Al
capacitar a los mecanismos para combinar entre ssmbolosgenerales
ensucesionesde variedad y extensin ilimitadas, se establece un
eslabn entre las operacionesmaterialesy losprocesosmentales
abstractos de la rama ms terica dela cienciamatemtica. Se
desarrolla unlenguajenuevo, amplio y poderoso, para suempleofuturo
en elanlisis, cuyas verdades se podrn manejar de modo que su
aplicacin sea ms prctica y precisa para la humanidad de lo que
hasta ahora han hecho las medidas a nuestro alcance...". Desarroll
de manera terica el primerprogramaque la mquina analtica utiliz,
pero su trabajo no se limit a la parte cientfica; cuando el
gobierno les retiro el apoyo financiero, Ada apost en lascarrerasde
caballos y empe todas sus joyas para obtenerel dineroque se
necesitaba en la construccin de la mquina.HERMAN HOLLERITHA los 19
aos se gradu en laescuelademinerade la Universidad de Columbia y
empez a trabajar en la Oficina de Censos de los Estados Unidos. En
1880 se realiz el primer gran censo de ese pas y la informacin se
escribi en tarjetas extremadamente largas que deban acomodarse y
contarse manualmente en las clasificaciones deseadas: edad,sexo,
ocupacin, etctera, lo cual obligaba a que se reacomodaran y
contaran varias veces.Hollerith se propuso desarrollar unmtodoms
prctico para manejar estos datos. En 1889 termino su "mquina
tabuladora elctrica" que lograba registrar datos en tarjetas
perforadas. Gracias a este invento se lograban tabular de 50 a 75
tarjetas por minuto y conteos que manualmente se hubieran terminado
en aos, podan lograrse en pocos meses.Herman Hollerith fund en 1896
la Compaa de Mquinas Tabuladoras para promover el usocomercialde su
invento. Ms tarde la compaa cambi al nombre de International
Business Machine (IBM).HOWARD H. AIKENConstruy una
computadoraelectromecnicaprogramable siguiendo las ideas
introducidas por BabbageA partir de 1939 Howard Aiken, de la
Universidad de Harvard, en asociacin con ingenieros de la compaa
IBM, trabaj durante 5 aos en la construccin de una computadora
totalmente automtica, la "Harvard Mark I" que meda 15 metros de
largo por 2.4 de altura.Esta mquina se controlaba con tarjetas
perforadas, poda realizar cinco operaciones fundamentales: suma,
resta,multiplicacin, divisin y consulta de tablas de referencia.
Los datos entraban mediante tarjetas perforadas y salan a travs de
una mquina electrnica.KONRAD ZUSEIntrodujo interruptores magnticos,
llamados relevadores elctricos en las computadoras.Introdujo
elcontrolprogramado mediante cinta perforada lo que permiti
automatizar elprocesode clculo.Construy la primera computadora
electromecnica programable. Zuse continu perfeccionando la
computadora y en 1939 termin una segunda versin a la que llam Z2,
dos aos ms tarde present la Z3, considerada por los expertos como
la primera computadora totalmente programable. Esta computadora
contena en suprocesadory en su memoria cerca de 2,600 relevadores
que eran interruptores magnticos que permitan introducir en las
mquinas la representacin binaria de los nmeros.En 1941 Zuse y un
amigo solicitaron al gobierno alemn un patrocinio para construir
una computadora electrnica ms rpida que utilizara tubos de vaco.
Sin embargo la ayuda no les fue otorgada y la mquina se qued en
proyecto.ALAN MATHISON TURINGDise la primera computadora electrnica
digital de bulbos.Turing fue un gran matemtico, lgico y terico de
la computacin. Cuando era estudiante de postgrado en la universidad
de Princeton en 1936, public el artculo "On computable numbers",
que estableci las bases tericas para la computacin moderna. En l
describi lo que despus se llam la "Mquina de Turing": un
dispositivo terico que lea instrucciones de una cinta de papel
perforada y ejecutaba todas las operaciones de una computadora. El
artculo tambin fij loslmitesde lascienciasde la computacin al
demostrar que existen problemas que ningn tipo de computadora podr
resolver.Despus de doctorarse en 1938, Turing tuvo la oportunidad
de poner susteorasen prctica. Bajo su direccin se construy
"Colossus", una mquina cuyo propsito era descifrar elcdigosecreto
militar alemn y que fue terminada en 1943. En la actualidad se le
considera la primera computadora digital electrnica.J. PRESPER
ECKERT Y JOHN W. MAUCHLY Construyeron la computadora electrnica ms
grande del mundo y utilizaron para ello 18,000 bulbos.J. Presper
Eckert y John W. Mauchly, de la Universidad de Pennsylvania,
inventaron y desarrollaron en 1946 la ENIAC, acrnimo de Electronic
Numerical Integrator and Calculator. Fue la mayor computadora de
bulbos construida para uso general. Cuando ENIAC funcionaba
correctamente, la velocidad de clculo era entre 500 y 1000 veces
superior a las calculadoras electromecnicas de su tiempo, casi la
velocidad de las calculadoras de bolsillo de hoy.Aos ms tarde
Eckert y Mauchly construyeron la UNIVAC, la primera computadora que
manej informacin alfabtica y numrica con igual
facilidad.Generaciones de la computadoraTeniendo en cuenta las
diferentes etapas de desarrollo que tuvieron las computadoras, se
consideran las siguientes divisiones como generaciones aisladas con
caractersticas propias de cada una, las cules se enuncian a
continuacin.PRIMERA GENERACIN (1951 A 1958):Sistemas constituidos
portubos de vaco, desprendan bastantecalory tenan una vida
relativamente corta. Mquinas grandes y pesadas. Se construye el
ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas)Almacenamiento
de la informacin en tambor magntico interior.Un tambor magntico
dispona de su interior del ordenador, recoga y memorizaba los datos
y losprogramasque se le suministraban.Programacinen lenguaje
mquina, consista en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por lo
que la programacin resultaba larga y compleja. Altocosto. Uso de
tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas.
SEGUNDA GENERACIN (1959-1964):TRANSISTORES:Cuando los tubos de
vaco eran sustituidos por lostransistores, estas ltimas eran ms
econmicas, ms pequeas que lasvlvulasminiaturizadas consuman menos y
producan menos calor. Por todos estos motivos, ladensidaddel
circuito poda ser aumentada sensiblemente, lo que quera decir que
los componentes podan colocarse mucho ms cerca unos a otros y
ahorrar mucho ms espacio.
TERCERA GENERACIN (1964-1971:CIRCUITO INTEGRADO (CHIPS)Aumenta
la capacidad dealmacenamientoy se reduce el tiempo de
respuesta.Generalizacin de lenguajes de programacin de alto nivel.
Compatibilidad para compartirsoftwareentre diversos equipos.
CUARTA GENERACIN (1971 A 1981):MICROCIRCUITO
INTEGRADO:Elmicroprocesador: el proceso de reduccin del tamao de
los componentes llega a operar a escalas microscpicas. La micro
miniaturizacin permite construir el microprocesador, circuito
integrado que rige lasfuncionesfundamentales del ordenador.
QUINTA GENERACIN Y LAINTELIGENCIA ARTIFICIAL(1982-1989):El
propsito de laInteligencia Artificiales equipar a las Computadoras
con "InteligenciaHumana" y con la capacidad de razonar para
encontrarsoluciones. Otro factor fundamental del diseo, la
capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de
procesamiento que haya encontrado previamente, (programacin
Heurstica) que permita a la Computadora recordar resultados previos
e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora
aprender a partir de sus propias experiencias usar sus Datos
originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y
conservar esos resultados para posteriores tareas de procesamiento
y toma de decisiones.El conocimientorecin adquirido le servir como
base para la prxima serie de soluciones.
SEXTA GENERACIN (1990 HASTA LA FECHA)Como supuestamente la sexta
generacin de computadoras est en marcha desdeprincipiosde los aos
noventa, debemos por lo menos, esbozar las caractersticas que deben
tener las computadoras de esta generacin. Tambin se mencionan
algunos de losavances tecnolgicosde la ltima dcada del siglo XX y
lo que se espera lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta
generacin cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo /
Vectorial, con cientos demicroprocesadoresvectoriales trabajando al
mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar ms de
un milln de millones de operaciones aritmticas de punto flotante
por segundo (teraflops); lasredesde rea mundial (Wide rea Network,
WAN) seguirn creciendo desorbitadamente utilizandomedios de
comunicacina travs de fibras pticas ysatlites, con anchos de banda
impresionantes. Las tecnologas de esta generacin ya han sido
desarrolla das o estn en ese proceso. Algunas de ellas son:
inteligencia / artificial distribuida;teoradel
caos,sistemasdifusos, holografa, transistores pticos, etctera.
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