El Origen de las computadoras.
La realización de cálculos de diversos tipos ha tenido funciones de gran importancia económica para la sociedad y se presento como una necesidad desde los inicios de la civilización. Por ejemplo, en muchas ocasiones era necesario conocer con precisión as cantidades de alimentos recolectados o producidos y luego almacenados, ya que con su adecuada repartición dependería la supervivencia del grupo durante los inviernos o épocas secas. También, la determinación del numero de elementos aptos para la lucha y la estimación de la capacidad combativa de los contrarios eran indispensables para decidir entre atacar, resistir o mejor huir.
Conforme las sociedades se hicieron mas complejas, la agrimensura, es decir la medición de la tierra, y la geometría surgieron, ya que era necesario determinar donde empezaba la propiedad de alguien y donde terminaba, así como construir con medidas y orientaciones precisas templos y palacios, cosa que fue posible gracias a la acumulación de riquezas. Es así como contar, medir, pesar y realizar todo tipo de cálculos fueron las actividades diarias de personal cada vez más especializado.
Antecedentes.
A través de la historia, el hombre se ha valido de diferentes medios para auxiliarse en la realización de cálculos, siendo tal vez la forma mas sencilla el empleo de los dedos de las manos (en latín “ Digitus” Quiere decir dedo y de ahí se origina la palabra dígito), que nos lleva a un sistema numérico base diez, o bien incluyendo también los dedos de los pies, con lo que se generan sistemas base 20, como el utilizado por los mayas en Mesoamérica y los galos en lo que ahora es Francia.
La designación misma de cálculo se deriva etimológicamente de la palabra latina “calculus” o piedrecilla, ya que las piedras también se empleaban como auxiliares en el conteo. Esto se hacia al principio de manera muy sencilla, por ejemplo al cambiar de lugar una piedra por cada animal de un rebaño, que saliera del redil y mover de nuevo estas piedras al guardar el ganado; si quedaban piedras era que algunos animales estaban todavía afuera y había que buscarlos.
Hace mas de 5,000 años se empezó a emplear un dispositivo mas evolucionado para la realización de cálculos; el ábaco, que de babilonia (donde se originó) paso al lejano oriente, donde todavía sigue empleándose para ejecutar cálculos con gran facilidad y rapidez.
No es hasta hace algo mas de 350 años que en Europa aparecen máquinas mas complejas para ayudar en la realización de cálculos. En 1642 Blaise Pascal (1623-1662), brillante matemático francés, crea la primera sumadora mecánica: la “Machine Aritmétique” o pascalina, formada por engranes que representaban los números del 0 al 9. Funcionaba en forma similar a los cuentakilómetros de los automóviles actuales y solo servia para sumar y restar. Se colocaron 50 de estas máquinas en toda Europa y provocaron una gran preocupación en el gremio de los contadores de la época, ya que temían que los llegara a sustituir por completo, fenómeno que seguiría ocurriendo hasta nuestros días.
Cerca de 30 años después, Gottfried Wihelm Leibniz (1646-1716), matemático alemán, produjo una calculadora mejor que la de Pascal, que permitía sumar, restar, multiplicar y dividir.
Desafortunadamente, ninguno de estos dos ingeniosos dispositivos llego a tener un amplio uso y difusión, ya que dado el nivel tecnológico de la época era muy difícil producirlos y darles mantenimiento, lo que solo sus creadores sabían hacer.
En 1833, Charles Babbage (1791-1871), matemático ingles, expuso la teoría de que era posible la fabricación de una calculadora mecánico-automática que funcionara a base de rodillos y engranes. Con el apoyo del gobierno británico Babbage inicio la construcción de la “Difference Engine” o Máquina diferencial, que permitía calcular tablas matemáticas, al sumar números hasta con seis dígitos. En 1834, mientras buscaba mejoras a esta Máquina, concibió la idea de una Máquina Analítica, que en esencia sería una computadora de aplicación general y a la que le dedico el resto de su vida, sin lograr terminarla por falta de dinero suficiente y debido a los constantes cambios de diseño que el mismo introducía conforme avanzaba en la conceptualización.
En esta Máquina se presentaría por primera vez lo que hoy en día son los conceptos básicos de las computadoras digitales: una entrada de datos por tarjetas perforadas, una unidad de memoria para guardar datos e instrucciones, un procesamiento de datos en un “molino aritmético” salida automática de resultados y control secuencial de instrucciones que podría modificarse de acuerdo con las necesidades.
Lady Ada Augusta Byron (1815-1852)
Matemática, hija del poeta ingles Lord Byron, trabajo con Babbage, en especial en los aspectos relacionados con la forma de dar instrucciones a la Máquina a través de un sistema de tarjetas perforadas, además de efectuar desarrollos sobre aritmética binaria recomendando su uso en vez del sistema decimal empleado por Babbage (lo que mas tarde aplico John Von Neumann al desarrollo de las computadoras modernas), por lo que muchos la consideran como la primera programadora.
El telar de tejido automático, lo invento en 1801 el francés Joseph Marie Jacquard (1752-1834). Se controla por medio de tarjetas perforadas y aun se emplea. Se le considera como el primer uso importante de la automatización binaria y se controla a través de perforaciones estratégicamente situadas en tarjetas que se colocan en secuencia para indicar un diseño específico de tejido.
Charles Babbage intento aplicar el concepto de tarjeta perforada del telar de Jacquard a su Máquina Analítica, siguiendo una sugerencia de Lady Ada, pero esto no es sino hasta finales del siglo XIX que el Dr. Herman Hollerith, especialista en estadística, inventa el procesamiento de datos en tarjetas perforadas.
En 1890, por parte de la oficina del censo se comisiono al Dr. Hollerith para que aplicara sus conocimientos y realizara el procesamiento del censo de 1890. Hollerith diseño en 1887 una Máquina manual para registrar datos en tarjetas de cartón del tamaño de los billetes de un dólar de la época y una Máquina eléctrica para leer y acumular los datos contenidos en tarjetas perforadas conocida como Máquina del Censo. Con estos medios, el procesamiento se efectuó en dos años y medio a pesar de que la población del país se había incrementado de 50 a 63 millones.
Después del censo de 1890, Hollerith convirtió su equipo para uso comercial y creo sistemas de estadísticas de carga para dos redes ferroviarias. En 1896 fundó la Tabulating Machine Company para fabricar su invento y comercializarlo en todo el mundo. El primer censo ruso realizado en 1897 se efectuó usando la Máquina tabuladora de Hollerith.
En 1911 la Tabulating Machine Company se unió a varias otras empresas bajo el nombre de Computing Tabulating Recording Company. Los resultados que proporcionaba la Máquina tabuladora, tenían que escribirse a mano hasta 1919, cuando el grupo de compañías de Hollerith presento la impresora/listadora, que evoluciono la forma de control de los registros comerciales.
En 1924 la que fuera la Tabulating Machine Company se transformo en la International Bussines Machine Corporation (IBM)
Clic en la imagen para conocer algunas partes de la Máquina del censo.
Primera Generación
Entre los primeros esfuerzos para llegar a la computadora electrónica siempre se menciona el trabajo del profesor Howard Aiken, de la universidad de Harvard, quien desarrollo a partir de 1937 una computadora a la que se denomino MARK I, bajo auspicios de IBM. Las operaciones internas se controlaban en forma automática con relevadores electromagnéticos y los contadores aritméticos eran mecánicos, por lo que puede decirse que la MARK I no era una computadora electrónica, sino electromecánica.
Por otra parte, en los años 1927 a 1942, el Dr. John V. Atanasoff y un estudiante de post grado de nombre Clifford E. Berry, de la división d ciencias de la universidad de Iowa, desarrollaron la que se puede considerar como la primera computadora digital electrónica: la ABC (Iniciales de Atanasoff-Berry Computer), diseñada para resolver sistemas de ecuaciones simultáneas.
Desafortunadamente en la universidad de Iowa mostraron poco entusiasmo por la Máquina y lo mismo sucedió cuando Atanasoff la presento a IBM, recibiendo por respuesta que “a la IBM nunca le interesaría una Máquina electrónica de computo”. En 1942 se construyo un prototipo que se probó y funcionó. De este solo quedan un cilindro de metal y cinco tubos de vacío en el antiguo edificio de Física de la universidad de Iowa.
Durante 1940 y 1941, John W. Mauchly, que entonces trabajaba en la universidad de Penssylvania, tuvo oportunidad de conocer el trabajo y los avances de Atanasoff y Berry a partir de lo cual empezó a plantear sus propias ideas sobre la construcción de una computadora de aplicación general. Mas adelante se asocio con J. Presper Eckert y juntos crearon y construyeron ENIAC, con fondos del ejercito de lo E.U.A.
ENIAC fue la primera computadora electrónica de aplicación general, totalmente operativa a gran escala y se concluyo en 1946, fecha que marca la aparición de la primera generación de computadoras. Pesaba 30 toneladas y ocupaba el espacio de una casa normal de tres recámaras: aproximadamente 450 M 2 . Tenía 18,000 tubos de vacío y era 300 veces más veloz que cualquier otro dispositivo de cálculo de su época. Las instrucciones de operación no se almacenaban internamente, sino que daban por medio de tableros de cableado e interruptores externos. El ejercito de los estados unidos de Norteamérica utilizo esta computadora hasta 1955, cuando se envió al instituto Smithsoniano.
A mediados de la década de 1940, el brillante matemático John Von Newman presento un escrito en el cual sugería que las computadoras operaran internamente en forma binaria (usando en forma exclusiva ceros y unos) y que tanto los datos como las instrucciones se almacenaran en el interior de la Máquina, es decir, que se pronuncio a favor del programa almacenado den computadora. Estos conceptos fueron la base de los avances futuros de la industria de la computadoras, aunque no pudieron incorporarse a ENIAC, en la universidad de Cambridge, Inglaterra, en 1949 se construyo la primera computadora electrónica capaz de almacenar una secuencia de instrucciones, es decir, un programa. Además de ser una de las primeras en operar con números binarios y se le denomino EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator: Calculadora automática electrónica con Memoria de Retardo).
Eckert y Mauchly fundaron su propia empresa en 1946, la cual fue comprada en 1949 por Remington Rand, y a principios de 1951 presento la primera computadora que se comercializo en forma general: la UNIVAC I (Universal Automatic Computer). Esta Máquina puede considerarse como representativa de las computadoras de primera generación: estaba construida con grandes y voluminosos tubos de vacío que al generar calor exigían salas con aira acondicionado. Tenia áreas de almacenamiento interno de datos, se utilizaban cintas de papel perforado para la entrada y salida de datos, su programación era laboriosa y complicada, su utilización restringida.
En 1953 entro al mercado la computadora IBM 701 y en 1954 la IBM 650, que tal vez sea la razón de la preponderancia de esta empresa en el mercado de equipo de computo a finales de 1990. La computadora IBM 650 se diseño con una mejora lógica al equipo de tarjetas perforadas, con el que los usuarios potenciales ya estaban familiarizados. Tomando un gran riesgo comercial, la compañía IBM estimo una venta de 50 computadoras, un numero muy superior al de las máquinas que entonces estaban en operación en todos los estados unidos de Norteamérica y aunque durante la primera y segunda generación rara vez se vendieron computadoras, IBM alquilo mas de 1,000 máquinas de la serie 650.
A principios de la década de 1950 se creo la tecnología de lectoras y escritoras de cinta magnética, de acceso secuencial, para la introducción y almacenamiento de datos e instrucciones para computadoras. Esto constituyo un gran avance al lograrse una mayor velocidad en la transferencia de información.
RESUMEN
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Características.
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