El
dispositivo de cálculo más antiguo que se conoce es el ábaco. Su nombre viene
del griego abakos que significa superficie plana. Se sabe que los griegos empleaban
tablas para contar en el siglo V antes de Cristo o tal vez antes. El ábaco tal
como lo conocemos actualmente esta constituido por una serie de hilos con cuentas
ensartadas en ellos. En nuestro país este tipo de ábaco lo hemos visto todos en
las salas de billar.
Esta versión de ábaco se ha utilizado en Oriente
Medio y Asia hasta hace relativamente muy poco. A finales de 1946 tuvo lugar en
Tokio una competición de cálculo entre un mecanógrafo del departamento
financiero del ejército norteamericano y un oficial contable japonés. El
primero empleaba una calculadora eléctrica de 700 dólares el segundo un ábaco
de 25 centavos. La competición consistía en realizar operaciones matemáticas de
suma resta multiplicación y división con numeros de entre 3 y 12 cifras. Salvo
en la multiplicación el ábaco triunfó en todas las pruebas incluyendo una final de
procesos compuestos.
Tras el ábaco de los griegos pasamos al siglo XVI.
John Napier (1550-1617) fue un matemático escocés famoso por su invención de
los logaritmos funciones matemáticas que permiten convertir las
multiplicaciones en sumas y las divisiones en restas. Napier inventó un
dispositivo consistente en unos palillos con números impresos que merced a un ingenioso
y complicado mecanismo le permitía realizar operaciones de multiplicación y división.
El primer calculador mecánico apareció en 1642 tan
sólo 25 años después de que Napier publicase una memoria describiendo su máquina. El artífice de esta
máquina fue el filósofo francés Blaise Pascal (1.623-1.662) en cuyo honor se
llama Pascal uno de los lenguajes de programación que más impacto ha causado en
los últimos años.
Las ruedas giraban mediante una manivela con lo que
para sumar o restar lo que había que hacer era girar la manivela correspondiente en un sentido o en otro
el número de pasos adecuado.
Leibnitz (1646-1716) fue uno de los genios de su
época; a los 26 años aprendió matemáticas de modo autodidacta y procedió a inventar el cálculo. Inventó una
máquina decalcular por la simple razón de que nadie le enseñó las tablas de
multiplicar.
La máquina de Leibnitz apareció en 1672; se
diferenciaba de la de Pascal en varios aspectos fundamentales el más importante
de los cuales era que podía multiplicar dividir y obtener raíces cuadradas.
Leibnitz propuso la idea de una máquina de cálculo
en sistema binario base de numeración empleada por los modernos ordenadores actuales. Tanto la máquina de
Pascal como la de Leibnitz se encontraron con un grave freno para su difusión:
la revolución industrial aún no había tenido lugar y sus máquinas eran
demasiado complejas para ser realizadas a mano. La civilización que habría
podido producir las en serie estaba todavía a más de 200 años de distancia.
Aunque
hubo muchos precursores de los actuales sistemas informáticos para muchos especialistas la historia empieza con Charles Babbage matemático e
inventor inglés que al principio del siglo XIX predijo muchas de las teorías en
que se basan los actuales ordenadores. Desgraciadamente al igual que sus predecesores
vivió en una época en que ni la tecnología ni las necesidades estaban al nivel
de permitir la materialización de sus ideas.
En 1822
diseñó su máquina diferencial para el cálculo de polinomios. Esta máquina se
utilizó con éxito para el cálculo de tablas de navegación y artillería lo que
permitió a Babbage conseguir una subvención del gobierno para el desarrollo de
una segunda y mejor versión de la máquina. Durante
10 años Babbage trabajó infructuosamente en una segunda máquina sin llegar a
conseguir completarla y en 1833 tuvo una idea mejor.
Mientras que la máquina diferencial era un aparato de proceso único
Babbage decidió construir una máquina de propósito general que pudiese resolver casi
cualquier problema matemático. Todas estas máquinas eran por supuesto mecánicas
movidas por vapor. De todas formas la velocidad de cálculo de las máquinas no
era tal como para cambiar la naturaleza del cálculo además la ingeniería
entonces no estaba lo suficientemente desarrollada como para permitir la
fabricación de los delicados y complejos mecanismos requeridos por el ingenio
de Babbage. La sofisticado organización de esta segunda máquina la máquina
diferencial según se la llamó es lo que hace que muchos consideren a Babbage
padre de la informática actual.
Como los
modernos computadores la máquina de Babbage tenía un mecanismo de entrada y
salida por tarjetas perforadas una memoria una unidad de control y una unidad aritmético-lógica.
Preveía tarjetas separadas para programa y datos. Una de sus características
más importantes era que la máquina podía alterar su secuencia de operaciones en
base al resultado de cálculos anteriores algo fundamental en los ordenadores modernos.
la máquina sin embargo nunca llegó a construirse. Babbage no pudo conseguir un
contrato de investigación y pasó el resto de su vida inventando piezas y
diseñando esquemas para conseguir los fondos para construir la máquina. Murió
sin conseguirlo.
Aunque
otros pocos hombres trataron de construir autómatas o calculadoras
siguiendo los esquemas de Babbage su trabajo quedo olvidado hasta que
inventores modernos que desarrollaban sus propios proyectos de computadores se
encontraron de pronto con tan extraordinario precedente.
Otro
inventor digno de mención es Herman Hollerith. A los 19 años. en 1879 fue contratado como asistente en las oficinas del censo norteamericano que por
aquel entonces se disponía a realizar el recuento de la población para el censo
de 1880. Este tardó 7 años y medio en completarse manualmente. Hollerith fue
animado por sus superiores a desarrollar un sistema de cómputo automático para
futuras tareas.
El
sistema inventado por Hollerith utilizaba tarjetas perforadas en las que
mediante agujeros se representaba el sexo la edad raza etc En la máquina las tarjetas
pasaban por un juego de contactos que cerraban un circuito eléctrico
activándose un contador y un mecanismo de selección de tarjetas. Estas se leían
a ritmo de 50 a 80 por minuto.
Desde
1880 a 1890 la población subió de 5O a 63 millones de habitantes aun así el censo
de 1890 se realizó en dos años y medio gracias a la máquina de Hollerith.
Ante las
posibilidades comerciales de su máquina Hollerith dejó las oficinas del censo en 1896 para fundar su propia Compañía la Tabulating Machine Company. En
1900 había desarrollado una máquina que podía clasificar 300 tarjetas por
minuto una perforadora de tarjetas y una máquina de cómputo semiautomática.
En 1924
Hollerith fusionó su compañía con otras dos para formar la Internacional Bussines
Machines hoy mundialmente conocida como IBM.Historia de la Informatica
El dispositivo de calculo más antiguo que se conoce es el ábaco.
Su
nombre viene del griego abakos que significa superficie plana. Se sabe que los
griegos empleaban tablas para contar en el siglo V antes de Cristo o tal vez
antes. El ábaco
tal como lo conocemos actualmente esta constituido por una serie de hilos con
cuentas
ensartadas en ellos. En nuestro país este tipo de ábaco lo hemos visto todos en
las salas de
billar.
Esta
versión de ábaco se ha utilizado en Oriente Medio y Asia hasta hace
relativamente muy poco. A finales de 1946 tuvo lugar en Tokio una competición
de cálculo
entre un mecanógrafo del departamento financiero del ejército norteamericano y
un oficial
contable japonés. El primero empleaba una calculadora eléctrica de 700 dólares
el segundo
un ábaco de 25 centavos. La competición consistía en realizar operaciones
matemáticas de
suma resta multiplicación y división con numeros de entre 3 y 12 cifras. Salvo
en la
multiplicación el ábaco triunfó en todas las pruebas incluyendo una final de
procesos
compuestos.
Tras el
ábaco de los griegos pasamos al siglo XVI. John Napier (1550-1617) fue un
matemático escocés famoso por su invención de los logaritmos funciones
matemáticas que
permiten convertir las multiplicaciones en sumas y las divisiones en restas.
Napier inventó
un dispositivo consistente en unos palillos con números impresos que merced a
un
ingenioso y complicado mecanismo le permitía realizar operaciones de
multiplicación y
división.
El
primer calculador mecánico apareció en 1642 tan sólo 25 años después de que
Napier publicase una memoria describiendo su máquina. El artífice de esta
máquina fue el
filósofo francés Blaise Pascal (1.623-1.662) en cuyo honor se llama Pascal uno
de los
lenguajes de programación que más impacto ha causado en los últimos años.
A los
18 años Pascal deseaba dar con la forma de reducir el trabajo de cálculo de su
padre que era un funcionario de impuestos. La calculadora que inventó Pascal
tenía el
tamaño de un cartón de tabaco y su principio de funcionamiento era el mismo que
rige los
cuentakilómetros de los coches actuales; una serie de ruedas tales que cada una
de las
cuales hacía avanzar un paso a la siguiente al completar una vuelta. Las ruedas
estaban
marcadas con números del 0 al 9 y había dos para los decimales y 6 para
los enteros con lo
que podía manejar números entre 000.000 01 y 999.999 99.
Las
ruedas giraban mediante una manivela con lo que para sumar o restar lo que
había que hacer era girar la manivela correspondiente en un sentido o en otro
el número de
pasos adecuado.
Máquina de Pascal
Leibnitz
(1646-1716) fue uno de los genios de su época; a los 26 años aprendió
matemáticas de modo autodidacta y procedió a inventar el cálculo. Inventó una
máquina de
calcular por la simple razón de que nadie le enseñó las tablas de multiplicar.
La
máquina de Leibnitz apareció en 1672; se diferenciaba de la de Pascal en varios
aspectos fundamentales el más importante de los cuales era que podía
multiplicar dividir y obtener raíces cuadradas.
Leibnitz
propuso la idea de una máquina de cálculo en sistema binario base de
numeración empleada por los modernos ordenadores actuales. Tanto la máquina de
Pascal
como la de Leibnitz se encontraron con un grave freno para su difusión: la
revolución
industrial aún no había tenido lugar y sus máquinas eran demasiado complejas
para ser
realizadas a mano. La civilización que habría podido producir las en serie
estaba todavía a
más de 200 años de distancia.
Máquina de Leibnitz
Entre
1673 y 1801 se realizaron algunos avances significativos el más importante de
los cuales probablemente fue el de Joseph Jacquard (1.752-1.834) quien utilizó
un
mecanismo de tarjetas perforadas para controlar el dibujo formado por los hilos
de las telas
confeccionadas por una máquina de tejer.
Hacia
1725 los artesanos textiles franceses utilizaban un mecanismo de tiras de papel
perforado para seleccionar unas fichas perforadas las que a su vez controlaban
la máquina de tejer.
Jacquard fue el primero en emplear tarjetas perforadas para almacenar la
información sobre el dibujo del tejido y además controlar la máquina.
La máquina de tejer de Jaquard presentada en 1 801 supuso gran éxito comercial
y
un gran avance en la industria textil.
La antesala de la informática
Aunque
hubo muchos precursores de los actuales sistemas informáticos para
muchos especialistas la historia empieza con Charles Babbage matemático e
inventor inglés
que al principio del siglo XIX predijo muchas de las teorías en que se basan
los actuales
ordenadores. Desgraciadamente al igual que sus predecesores vivió en una época
en que ni
la tecnología ni las necesidades estaban al nivel de permitir la
materialización de sus ideas.
En 1822
diseñó su máquina diferencial para el cálculo de polinomios. Esta máquina
se utilizó con éxito para el cálculo de tablas de navegación y artillería lo
que permitió a
Babbage conseguir una subvención del gobierno para el desarrollo de una segunda
y mejor
versión de la máquina.
Durante 10 años Babbage trabajó infructuosamente en una segunda máquina
sin
llegar a conseguir completarla y en 1833 tuvo una idea mejor.
Mientras
que la máquina diferencial era un aparato de proceso único Babbage
decidió construir una máquina de propósito general que pudiese resolver casi
cualquier
problema matemático. Todas estas máquinas eran por supuesto mecánicas movidas
por
vapor. De todas formas la velocidad de cálculo de las máquinas no era tal como
para
cambiar la naturaleza del cálculo además la ingeniería entonces no estaba lo
suficientemente desarrollada como para permitir la fabricación de los delicados
y
complejos mecanismos requeridos por el ingenio de Babbage. La sofisticado
organización
de esta segunda máquina la máquina diferencial según se la llamó es lo
que hace que
muchos consideren a Babbage padre de la informática actual.
Como
los modernos computadores la máquina de Babbage tenía un mecanismo de
entrada y salida por tarjetas perforadas una memoria una unidad de control y
una unidad
aritmético-lógica. Preveía tarjetas separadas para programa y datos. Una de sus
características más importantes era que la máquina podía alterar su secuencia
de
operaciones en base al resultado de cálculos anteriores algo fundamental en los
ordenadores
modernos. la máquina sin embargo nunca llegó a construirse. Babbage no pudo
conseguir
un contrato de investigación y pasó el resto de su vida inventando piezas y
diseñando
esquemas para conseguir los fondos para construir la máquina. Murió sin
conseguirlo.
Aunque
otros pocos hombres trataron de construir autómatas o calculadoras
siguiendo los esquemas de Babbage su trabajo quedo olvidado hasta que
inventores
modernos que desarrollaban sus propios proyectos de computadores se encontraron
de
pronto con tan extraordinario precedente.
Otro
inventor digno de mención es Herman Hollerith. A los 19 años. en 1879 fue
contratado como asistente en las oficinas del censo norteamericano que por
aquel entonces
se disponía a realizar el recuento de la población para el censo de 1880. Este
tardó 7 años y
medio en completarse manualmente. Hollerith fue animado por sus superiores a
desarrollar
un sistema de cómputo automático para futuras tareas.
El
sistema inventado por Hollerith utilizaba tarjetas perforadas en las que mediante
agujeros se representaba el sexo la edad raza etc En la máquina las tarjetas
pasaban por un
juego de contactos que cerraban un circuito eléctrico activándose un contador y
un
mecanismo de selección de tarjetas. Estas se leían a ritmo de 50 a 80 por minuto.
Desde 1880 a 1890 la población subió de 5O a 63 millones de habitantes
aun así el
censo de 1890 se realizó en dos años y medio gracias a la máquina de
Hollerith.
Ante
las posibilidades comerciales de su máquina Hollerith dejó las oficinas del
censo en 1896 para fundar su propia Compañía la Tabulating Machine Company. En
1900
había desarrollado una máquina que podía clasificar 300 tarjetas por minuto una
perforadora de tarjetas y una máquina de cómputo semiautomática.
En 1924 Hollerith fusionó su compañía con otras dos para formar la
Internacional
Bussines Machines hoy mundialmente conocida como IBM.
Máquina de Herman Hollerith
El nacimiento del ordenador actual
Ante la
necesidad de agilizar el proceso de datos de las oficinas del censo se
contrató a James Powers un estadístico de Nueva Jersey para desarrollar nuevas
máquinas
para el censo de 1.910. Powers diseñó nuevas máquinas para el censo de 1.910 y
de modo
similar a Hollerith decidió formar su propia compañía en 1.911; la Powers
Accounting
Machine Company que fue posteriormente adquirida por Remington Rand la cual a
su vez
se fusionó con la Sperry Corporation formando la Sperry Rand Corporation.
John
Vincent Atanasoft nació en 1903 su padre era un ingeniero eléctrico emigrado de
Bulgaria y su madre una maestra de escuela con un gran interés por las
matemáticas que transmitió a su hijo.
Atanasoff
se doctoró en física teórica y comenzó a dar clases en lowa al comienzo
de los años 30. Se encontró con lo que por entonces eran dificultades
habituales para
muchos físicos y técnicos; los problemas que tenían que resolver requerían una
excesiva
cantidad de cálculo para los medios de que disponían. Aficionado a la
electrónica y
conocedor de la máquina de Pascal y las teorías de Babbage Atanasoff empezó a
considerar
la posibilidad de construir un calculador digital. Decidió que la máquina
habría de operar
en sistema binario hacer los cálculos de modo totalmente distinto a como los
realizaban las
calculadoras mecánicas e incluso concibió un dispositivo de memoria mediante
almacenamiento de carga eléctrica. Durante un año maduró el proyecto y
finalmente
solicitó una ayuda económica al Consejo de Investigación del Estado de lowa.
Con unos
primeros 650 dólares contrató la cooperación de Clifford Berry estudiante de
ingeniería y
los materiales para un modelo experimental. Posteriormente recibieron otras dos
donaciones que sumaron 1460 dólares y otros 5000 dólares de una fundación
privada. Este
primer aparato fue conocido como ABC Atanasoff- Berry-Computer.
En
diciembre de 1940 Atanasoff se encontró con John Mauchly en la American
Association for the Advancement of Science (Asociación Americana para el Avance
de la
Ciencia) abreviadamente AAAS. Mauchly que dirigía el departamento de física del
Ursine
College cerca de Filadelfia se había encontrado con los mismos problemas en
cuanto a
velocidad de cálculo que Atanasoff y estaba convencido de que habría una forma
de
acelerar el cálculo por medios electrónicos. Al carecer de medios económicos
construyó un
pequeño calculador digital y se presentó al congreso de la AAAS para presentar
un informe
sobre el mismo. A raíz de aquello Atanasoff y Maunchly tuvieron un intercambio
de ideas
que muchos años después ha desembocado en una disputa entre ambos sobre la
paternidad
del computador digital.
En 1941
Maunchly se matriculo en unos cursos sobre ingeniería eléctrica en la
escuela Moore de Ingeniería donde conoció a un instructor de laboratorio
llamado J.
Presper Eckert.. Entre ambos surgió una compenetración que les llevaría a
cooperar en un
interés común: el desarrollo de un calculador electrónico. El entusiasmo que
surgió entre
ambos llevo a Maunchly a escribir a Atanasoff solicitándole su cooperación para
construir
un computador como el ABC en la escuela Moore.
Atanasoff prefirió guardar la máquina en un cierto secreto hasta poder
patentarla; sin embargo nunca llegó a conseguirlo. Maunchiy fue más afortunado.
La escuela Moore trabajaba entonces en un proyecto conjunto con el ejército
para realizar unas tablas de tiro para armas balísticas.
La
cantidad de cálculos necesarios era inmensa tardándose treinta días en
completar
una tabla mediante el empleo de una máquina de cálculo analógica. Aun así esto
era unas
50 veces más rápido de lo que tardaba un hombre con una sumadora de sobremesa.
En el
laboratorio Mauchly trabajó sobre sus ideas y las de Atanasoff publicando una
memoria que despertó el interés de Lieutenant Herman Goidstine joven matemático
que
hacía de intermediario entre la universidad y el ejército y que consiguió
interesar al
Departamento de Ordenación en la financiación de un computador electrónico
digital.
El 9 de
abril de 1943 se autorizó a los dos hombres a iniciar el desarrollo del
proyecto. Se le llamó ENIAC (Electronic Numerical integrator and Computer). El
presupuesto inicial era de 150.000 dólares) cuando la máquina estuvo terminada
el costo
total había sido de 486.804,22 dólares.
El
ENIAC tenía unos condensadores 70 000 resistencias 7.500 interruptores y
17.000 tubos de vacío de 16 tipos distintos funcionando todo a una frecuencia de
reloj de
100.000 Hz. Pesaba unas 30 toneladas y ocupaba unos 1.600 metros cuadrados. Su
consumo medio era de unos 100.000 vatios (lo que un bloque de 50 viviendas) y
necesitaba
un equipo de aire acondicionado a fin de disipar el gran calor que producía.
Tenía
20 acumuladores de 10 dígitos era capaz de sumar restar multiplicar y dividir; además
tenía tres tablas de funciones. La entrada y la salida de datos se realizaba
mediante tarjetas perforadas.
En un
test de prueba en febrero de 1946 el Eniac resolvió en 2 horas un problema de
física nuclear que previamente habría requerido 100 años de trabajo de un
hombre. Lo que
caracterizaba al ENIAC como a los ordenadores modernos no era simplemente su
velocidad de cálculo sino el hecho de que combinando operaciones permitía
realizar tareas
que antes eran imposibles.
Entre
1939 y 1944 Howard Aiken de la universidad de Harvard en colaboración con
IBM desarrolló el Mark 1 también conocido como calculador Automático de
Secuencia
Controlada. Este fue un computador electromecánico de 16 metros de largo y más
de dos
de alto. Tenía 700.000 elementos móviles y varios centenares de kilómetros de
cables.
Podía realizar las cuatro operaciones básicas y trabajar con información
almacenada en
forma de tablas.
Operaba
con números de hasta 23 dígitos y podía multiplicar tres números de 8
dígitos en 1 segundo. El Mark 1 y las versiones que posteriormente se
realizaron del mismo
tenían el mérito de asemejarse considerablemente al tipo de máquina ideado por
Babbage
aunque trabajaban en código decimal y no binario. El avance que estas máquinas
electromecánicas supuso fue rápidamente ensombrecido por el Eniac con
sus circuitos
electrónicos.
En 1946
el matemático húngaro John Von Neumann propuso una versión
modificada del Eniac; el Edvac (Electronic Discrete Variable Automatic
Computer) que se
construyó en 1952. Esta máquina presentaba dos importantes diferencias respecto
al Eniac:
En primer lugar empleaba aritmética binaria lo que simplificaba enormemente los
circuitos
electrónicos de cálculo.
En
segundo lugar permitía trabajar con un programa almacenado. El Eniac se
programaba enchufando centenares de clavijas y activando un pequeno numero de
interruptores. Cuando había que resolver un problema distinto era necesario
cambiar todas
las conexiones proceso que llevaba muchas horas.
Von
Neumann propuso cablear una serie de instrucciones y hacer que éstas se
ejecutasen bajo un control central. Además propuso que los códigos de operación
que
habían de controlar las operaciones se almacenasen de modo similar a los datos
en forma
binaria.De este modo el Edvac no necesitaba una modificación del cableado para
cada
nuevo programa pudiendo
procesar instrucciones tan deprisa como los datos. Además el programa podía
modificarse a sí mismo ya que las instrucciones almacenadas como datos podían
ser manipuladas aritméticamente.
Eckert
y Mauchly tras abandonar la universidad fundaron su propia compañía la cual
tras diversos problemas fue absorbida por Remington Rand. El 14 de junio de
1951 entregaron su primer ordenador a la Oficina del Censo el Univac-I.
Posteriormente
aparecería el Univac-II con memoria de núcleos magnéticos lo que
le haría claramente superior a su antecesor pero por diversos problemas esta
máquina no
vio la luz hasta 1957 fecha en la que había perdido su liderazgo en el mercado
frente al 705
de IBM.
En 1953
IBM fabricó su primer computador para aplicaciones científicas el 701.
Anteriormente había anunciado una máquina para aplicaciones comerciales el 702
pero esta
máquina fue rápidamente considerada inferior al Univac-I. Para compensar esto
IBM lanzó
al mercado una máquina que resultó arrolladora el 705 primer ordenador que
empleaba
memorias de núcleos de ferrita IBM superó rápidamente a Sperry en volumen de
ventas
gracias una eficaz política comercial que actualmente la sigue manteniendo a la
cabeza de
todas las compañías de informática del mundo en cuanto a ventas.
A
partir de entonces fueron apareciendo progresivamente más y más maquinas.
Veamos las etapas que diferencian unas máquinas de otras según sus
características. Cada
etapa se conoce con el nombre de generación.
La primera generación
El
Univac 1 viene a marcar el comienzo de lo que se llama la primera generación.
Los ordenadores de esta primera etapa se caracterizan por emplear el tubo de
vacío como
elemento fundamental de circuito. Son máquinas grandes pesadas y con unas
posibilidades
muy limitadas. El tubo de vacío es un elemento que tiene un elevado consumo de
corriente
genera bastante calor y tiene una vida media breve. Hay que indicar que a pesar
de esto no
todos los ordenadores de la primera generación fueron como el Eniac las nuevas
técnicas de
fabricación y el empleo del sistema binario llevaron a máquinas con unos pocos
miles de
tubos de vacío.
Univac 1107
La segunda generación
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