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La biografía del ordenador es como la historia de la familia, de la que desconocemos casi todo. Aquí, nos ponemos al día

15/03/2013 12:20 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

La primera mecánica de calcular es de 1612. Tuvieron que correr muchos siglos para que en 1936, Alan Turing, precursor de la cibernética, creara la ciencia de la computación y establecía que "las máquinas podían pensar"

Hoy día nos resulta casi impensable una vida sin computadoras, sin ordenador: las usamos en el trabajo, para nuestro entretenimiento, para comunicarnos, y con un sinfín más de cometidos. Sin embargo, la computadora es un invento reciente que ha sufrido una serie de importantes cambios hasta llegar a lo que hoy conocemos como tal. Empezamos por conocer los inicios de la historia de la computadora. ¿Qué es una computadora?

-En términos estrictos, la computadora es el dispositivo que nos ayuda a realizar cálculos. En una computadora se debe realizar un proceso de entrada de datos, procesamiento de los mismos y salida. Las computadoras han avanzado tanto que podemos llegar a realizar grandes procesamientos de datos sin ningún tipo de problema.

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 primera máquina de calcular mecánica, un precursor del ordenador digital, fue inventada en 1642 por el matemático francés Blaise Pascal. Aquel dispositivo utilizaba una serie de ruedas de diez dientes en las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto. En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó esta máquina e inventó una que también podía multiplicar.

El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas de madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década de 1880 el estadístico estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.

La máquina analítica no hizo famoso a su inventor, pero sí a su socia, Augusta Ada Byron, la hija del histórico Lord Byron

También en el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró los principios de la computadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial, diseñadas para solucionar problemas matemáticos complejos. La computadora mecánica de Charles Babbage en 1822, era 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 casi en el olvido. No así su socia la matemática británica Augusta Ada Byron (1815-1852), hija del poeta inglés Lord Byron, que sí ha pasado a la historia, gracias a su apellido. La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones, la máquina analítica, ya tenía muchas de las características de un ordenador moderno. Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones matemáticas y una impresora para hacer permanente el registro.

La guerra para matar trajo desde 1914 la idea de inventar máquinas para evitar simplemente cálculos matemáticos. Fueron los primeros ordenadores. Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. Durante las dos guerras mundiales (o prácticamente en la primera) se utilizaron sistemas informáticos analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.

Alain Touring fue el auténtico precursor y pionero de la era cibernética, unos años después

Cuando en 1936 Turing, ya licenciado publicó su artículo sobre los números computables, probablemente no podía suponer que iba camino de convertirse en el auténtico precursor de la era cibernética, el creador del nuevo concepto de ciencia de la computación. Cierto que no era ingeniero, sino un teórico de las matemáticas pero la sistematización de datos se le debe tanto a su mente como a su pluma así como a todo el hardware presente en las entrañas de cualquier ordenador actual que se precie.

En este artículo histórico, Turing introducía el concepto del número definible y reformulaba los teoremas creados por Gödel, en 1931, sobre el problema de decisión (Entscheidungsproblem) y la computación. Su mérito fue sustituir el lenguaje formal universal de Gödel, demasiado abstracto, por unos dispositivos formales muy simples, conocidos hoy como Máquina de Turing. Estos dispositivos eran capaces de implementar cualquier problema matemático mediante un algoritmo, pasando de un estado a otro con una serie precisa y finita de reglas dependiente de un solo símbolo, que se leía en una cinta donde podía escribirse o borrarse. A pesar de que su demostración fue publicada poco después de la equivalente formulada por su maestro Church, el estudio de Alan Turing era y es mucho más intuitivo y asequible a matemáticos e ingenieros especializados.

Los trabajos criptográficos y muchas de sus máquinas, han permanecido casi escondidos hasta la década de los setenta. Ni siquiera sus amigos íntimos llegaron a tener constancia de ellos.

Sin embargo, las máquinas pensaban y lo hacían con ese modelo libre que era Alan Turing, su creador. En la Universidad de Manchester, en 1948, ideó junto a Strachey, un programa en cinta de papel perforado capaz de generar cartas de amor, listas para ser enviadas, firmadas por M.U.C (la computadora de la Universidad de Manchester).

Sin embargo, no podemos situar el origen de las computadoras en un sentido estricto hasta el año 1936

El mismo año que Turing creó la cibernética 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.

Durante la II Guerra Mundial (1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos bajo la batuta de Alan Turing trabajaban en el supersecreto Bletchley Park, al norte de Londres, y crearon lo que se consideró el primer ordenador digital totalmente electrónico: el Colossus. Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Turing para descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes y contrarrestar la “Enigma” de Hitler, que no hacía sin dimir a la flota submarina nazi para hundir submarinos aliados en el Atlántico. Por supuesto la más famosa de esta generación fue Colossus -que era la primera computadora programable eléctrica-, la ABC -considerada la primera computadora digital.

1944 - En 1939, Howard Aiken (1900-1973), graduado de física de la Universidad de Harvard, había logrado un convenio entre dicha universidad e IBM, por el que un grupo de graduados inició el diseño y la construcción del primer computador americano, del tipo electromecánico -basado en electroimanes- El Mark I comenzó a funcionar en 1944. Recibía y entregaba información en cintas perforadas, se demoraba un segundo en realizar diez operaciones. Medía 18 metros de longitud y 2, 5 metros de alto. Posteriormente se construyeron Mark II y Mark III.

Al margen de Colossus y con independencia de este proyecto, John Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de máquina electrónica en el Iowa State College (EEUU). Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, pero pronto quedaron eclipsadas por el desarrollo del El ENIAC, citado, que según mostró la evidencia se basaba o estaba “copiado” en cierto modo en gran medida en el ‘ordenador’ Atanasoff-Berry (ABC, acrónimo de Electronic Numerical Integrator and Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas más tarde.

1947 - Pese a que Harvard e IBM habían construido la primera computadora, la tecnología era más avanzada en otras universidades. Los ingenieros John Presper Eckert y John W. Mauchly, de la Universidad de Pennsylvania, desarrollaron para el ejército estadounidense, en el laboratorio de investigaciones balísticas de Aberdeen, el ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator). 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. Tenía treinta metros de largo, tres de alto, uno de ancho, y tenía 800 kilómetros de cableado. Consumía la misma electricidad que mil lavadoras juntas y realizaba cien mil operaciones por segundo.

Con su capacidad de realizar varios cientos de multiplicaciones por minuto, ENIAC podía calcular con gran precisión la trayectoria de los proyectiles, lo cual era el objetivo inicial de su construcción, el militar. Otra característica particular es que esta computadora no tenía sistema operativo. Contenía 18.000 válvulas de vacío, pero su programa estaba conectado al procesador y debía ser modificado manualmente.

ENIAC está considerada como la primera computadora, ya que su funcionamiento era completamente electrónico, tenía 17.468 válvulas o tubos (más resistencias, condensadores, etc.). Sin embargo, el calor de estas elevaba la temperatura local hasta los 50 grados, por lo que para efectuar diferentes operaciones debían cambiarse las conexiones, lo cual podía tomar varios días.

1949.-Se construyó pronto un sucesor del ENIAC con un almacenamiento de programa que estaba basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidense John von Neumann. Las instrucciones y los datos se almacenaban dentro de una llamada memoria en código binario lo que liberaba al ordenador de las limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durante la ejecución y permitía resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse al ordenador. Y tener que cablear la máquina para cada tarea. Refiriéndose a esta innovación, se habla de la “arquitectura de Von Neumann”. Su EDVAC fue el modelo de las computadoras de este tipo.

A finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas. Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba más barata.

La primera en poder almacenar y ejecutar un programa en la memoria

La primera compañía de computación fue fundada en 1949 con el nombre de Electronic Controls Company, y realizó una serie de computadoras llamadas UNIVAC. La UNIVAC 1101 fue la primera en poder almacenar y ejecutar un programa en la memoria (1950) y un año más tarde era presentada la primera computadora de uso comercial de la marca.

A finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas. Como los transistores utilizaban mucha menos energía y tenían una vida útil más prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba más barata. Había llegado la nueva generación que comprende todas las computadoras construidas entre 1947 y 1962. Así se generaba menos calor, y daban luz verde a las computadoras más pequeñas.

1951 - La primera computadora comercial fue la UNIVAC 1, fabricada por la Sperry-Rand Corporation; la compró la Oficina del Censo de Estados Unidos. Disponía de mil palabras de memoria central y podía leer cintas magnéticas.

La compañía Remington Rand fabricó el modelo 1103, que competía con la 701 de la IBM que había dado el salto a la fama de IBM, con las llamadas PC (Personal Computers).La 701 tenía 16KB de memoria y utilizaba el sistema operativo MS-DOS, que hoy sigue existiendo. Para el año 1955 ya había nacido la primera computadora con memoria RAM, la Whirlwind 8.

Hoy vivimos en la era digital en la que la tecnología ordena y necesitamos inventores e innovadores para avanzar hacia adelante

1955 - En Bell Labs se inició sistemáticamente la construcción de computadoras sin válvulas, que habían sido reemplazadas por transistores. Esto permitió disminuir en decenas de veces el tamaño de estas máquinas y aumentar su velocidad de operación. Además la refrigeración, debido al alza de la temperatura, ya no era necesaria. Bardeen, Brattain y Shockley consiguieron un semiconductor de tamaño reducido capaz de realizar funciones de bloqueo o amplificación de señal. Sin llegar a lo que como conocemos nanotecnología el tamaño marcaba una nueva era.

1957 - Un equipo de IBM, dirigido por John Backus, creó el primer lenguaje de programación, llamado Fortran, formulado para el IBM 704.

60’s - Técnicos de varios laboratorios, dejaron la elaboración de los transistores y comenzaron a producir unidades más grandes con múltiples componentes que cumplían diversas funciones electrónicas. Se trataba de los circuitos integrados o chips. Estos permitieron una nueva disminución en el tamaño y el costo.

Otro gran avance se produce en 1960, con la invención del microchip, ya que permitió fabricar computadoras más pequeñas y manejables en el ámbito del trabajo e incluso como las PC, ya que llevó también a la creación de los microprocesadores. Los tres principales modelos de microprocesadores fueron el de Intel, el de Texas Instrument y el de Garrett AiResearch.

Los programas de computadoras también mejoraron. El COBOL (Common Busines Oriented Languaje) desarrollado durante la primera generación estaba ya disponible comercialmente, y representaba uno de los mayores avances al facilitar la portabilidad de programas entre diferentes computadoras. Era uno de los primeros programas que se pueden ejecutar en diversos equipos de cómputo después de un sencillo procesamiento de compilación. Los programas escritos para una computadora podían transferirse a otra con un mínimo esfuerzo. Fue Grace Murria Hooper (1906-1992), quien en 1952 había inventado el primer compilador brilló como una de las principales figuras de CODASYL (Comité on Data SYstems Languages); ella se encargó de desarrollar el proyecto COBOL El escribir un programa ya no requería entender en profundidad el hardware de la computación. Las computadoras de la segunda generación eran lo suficientemente pequeñas y más rápidas que las de bulbos, y se podían usar para nuevas y diversas aplicaciones, como en en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones de uso general. Las empresas comenzaron a utilizar las computadoras en tareas de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nóminas 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 situó como el primer competidor durante la segunda generación de computadoras. Burroughs, Univac, NCR, CDC, HoneyWell, fueron los grandes competidores de IBM y durante los 60s se conocieron como el grupo BUNCH.

Algunas de las computadoras que se construyeron ya con transistores fueron la IBM 1401, las Honeywell 800 y su serie 5000, UNIVAC M460, las IBM 7090 y 7094, NCR 315, las RCA 501 y 601, Control Data Corporation con su conocido modelo CDC16O4, y muchas otras, que constituían un mercado de gran competencia, en rápido crecimiento. En esta generación se construyen las supercomputadoras Remington Rand UNIVAC LARC, e IBM Stretch (1961)

1969 - Kenneth Thompson y Dennis Ritchie, de Bell Labs, desarrollaron el sistema operativo Unix. Y en1971 - La compañía Intel lanzó el primer microprocesador, el Intel 4004, un pequeño chip de silicio. Se trató de un circuito integrado especialmente construido para efectuar las operaciones básicas de Babbage y conforme a la arquitectura de Von Neumann. Fue la primera Unidad Central de Procesos (CPU). La integración de estos procesos avanzó en distintas etapas que se llamaron Integraciones. Estos procesos permitieron acelerar el funcionamiento de las computadoras, logrando superar el millón de operaciones por segundo. El mismo año Alan Shugart, de IBM, inventó el disco flexible o floppy disk, un disquete de 5 1/4 pulgadas.

1974 - Surgió el Altair 8800, el primer computador de escritorio, comercializado con el microprocesador Intel 8080. Aunque no incluía teclado, monitor, ni software de aplicación, esta máquina marcó el inicio de una revolución en los sistemas computacionales modernos.

1975 - Steve Jobs -que trabajaba en Atari- y Steven Wozniak -ingeniero de Hewlett Packard- se juntaron para armar un microcomputador que pudiera ser usado más masivamente. Wozniak diseñó una placa única capaz de soportar todos los componentes esenciales y desarrolló el lenguaje de programación Basic. El resultado fue el primer computador Apple. Pero Apple tardó 9 años en presentar el novísimo Macintosh, sucesor de un modelo denominado Lisa. Entre sus novedades estaba la incorporación de una herramienta nueva para controlar la computadora, el mouse o ratón. El modelo no tuvo gran aceptación, debido a su alto costo.

1985 - Microsoft -compañía fundada por Bill Gates y Paul Allen - presentó el software Windows 1.1. Ese mismo año aparecen los primeros CD-ROM para computadoras.

Windows es una familia de sistemas operativos desarrollados y comercializados por Microsoft. Existen versiones para hogares, empresas, servidores y dispositivos móviles, como computadores de bolsillo y teléfonos inteligentes. Hay variantes para procesadores de 16, 32 y 64 bits.

Incorporaba diversas aplicaciones como Internet Explorer, el Reproductor de Windows Media, Windows Movie Maker, Windows Mail, Windows Messenger, Windows Defender, entre otros.

Desde hace muchos años es el sistema operativo más difundido y usado del mundo; de hecho la mayoría de los programas (tanto comerciales como gratuitos y libres) se desarrollan originalmente para este sistema. Todos los fabricantes del planeta dedicados a equipos basados en procesadores Intel o compatibles con éstos (excepto Apple Inc.) preinstalan Windows en su versión más reciente y todas sus variantes.

COMPUTADORAS DIGITALES

Vivimos en una era totalmente digital en la que la tecnología sigue creciendo a pasos agigantados y nos siguen asombrando que lo que la ficción se convierte en realidad o la convierten los innovadores que vienen detrás. Asimov se volvería pobre con sus libros de ciencia ficción y Hollywood tiene que reinventarse a diario.

Computadoras digitales son las que operan contando números y haciendo comparaciones lógicas entre factores que tienen valores numéricos. Su funcionamiento se basa en el conteo de los valores que se le introducen.

Este tipo de computadora debe ser programada antes de que se la utilice para algún fin específico. Son máquinas de propósito general; dado un programa, ellas pueden resolver virtualmente todo tipo de problemas.

Son precisas, proveen exactamente la respuesta correcta a algún problema concreto. Estas computadoras tienen una gran memoria interna, donde se pueden introducir millones de caracteres. Son hoy día las más utilizadas. En la actualidad el 95% de los computadores en uso son digitales dado a su gran utilidad a nivel comercial, científico y educativo.

COMPUTADORAS ANALÓGICAS

Las computadoras analógicas no computan directamente, sino que perciben constantemente valores, señales o magnitudes físicas variadas.

Son las computadoras más rápidas. Todas las computadoras son rápidas pero la naturaleza directa de los circuitos que la componen la hacen más rápidas. La programación en estas computadoras no es necesaria; las relaciones de cálculo son construidas y forman parte de ellas.

Dan respuestas aproximadas, ya que están diseñadas para representar electrónicamente algunos conjuntos de datos del mundo real, por lo que sus resultados son cercanos a la realidad. Estos se utilizan generalmente para supervisar las condiciones del mundo real, tales como Viento, Temperatura, Sonido, Movimiento, etc.

COMPUTADORAS HÍBRIDAS

La computadora Híbrida es un sistema que conecta a una computadora Digital y una Análoga, a través de una interfaz que permite el intercambio de información entre las dos computadoras y el desarrollo de su trabajo en conjunto.

SUPERCOMPUTADORAS

Una supercomputadora es el tipo de computadora más potente y más rápida que existe de un momento dado. Estas máquinas están diseñadas para procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y son dedicadas a una tarea específica.

Así mismo son las más caras, sus precios alcanzan los 30 millones de dólares y más; y cuenta con un control de temperatura especial, para atenuar el calor que algunos componentes alcanzan. Por su complejidad y su precio, son muy pocas las supercomputadoras que se construyen al año.

Entre las tareas a que se les somete, como un ejemplo:

-Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares.

-Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos.

-Estudio y predicción del clima en cualquier parte del mundo.

-Elaboración de maquetas y proyectos para la creación de aviones, simuladores de vuelo, etc.

Pero la historia de las computadoras no se detiene y seguiremos hablando en próximos artículos, de la tercera generación de computadoras y de las de actualidad.


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