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Historia de la Computación
Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el ábaco,
cuya historia se remonta a las antiguas civilizaciones griega y
romana. Este dispositivo es muy sencillo, consta de cuentas ensartadas
en varillas que a su vez están montadas en un marco rectangular.
Otro de los inventos mecánicos fue la Pascalina inventada por Blaise
Pascal (1623 - 1662) de Francia y la de Gottfried Wilhelm von
Leibniz (1646 - 1716) de Alemania. Con estas máquinas, los datos se
representaban mediante las posiciones de los engranajes, y los datos se
introducían manualmente estableciendo dichas posiciones finales de
las ruedas, de manera similar a como leemos los números en el
cuentakilómetros de un automóvil.
La primera computadora fue la máquina analítica creada por Charles
Babbage, profesor matemático de la Universidad de Cambridge e
Ingeniero Ingles en el siglo XIX. En 1823 el gobierno Británico lo apoyo
para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo
mecánico para efectuar sumas repetidas. La idea que tuvo Charles
Babbage sobre un computador nació debido a que la elaboración de las
tablas matemáticas era un proceso tedioso y propenso a errores. Las
características de está maquina incluye una memoria que puede
almacenar hasta 1000 números de hasta 50 dígitos cada uno. Las
operaciones a ejecutar por la unidad aritmética son almacenados en
una tarjeta perforadora. Se estima que la maquina tardaría un segundo
en realizar una suma y un minuto en una multiplicación.
La máquina de Hollerith. En la década de
1880, la oficina del Censo de los Estados
Unidos, deseaba agilizar el proceso del censo
de 1890. Para llevar a cabo esta labor, se
contrato a Herman Hollerith, un experto en
estadística para que diseñara alguna
técnica que pudiera acelerar el levantamiento
y análisis de los datos obtenidos en el censo.
Entre muchas cosas, Hollerith propuso la
utilización de tarjetas en las que se perforarían los datos, según un
formato preestablecido. Una vez perforadas las tarjetas, estas serian
tabuladas y clasificadas por maquinas especiales. La idea de las tarjetas
perforadas no fue original de Hollerith. Él se baso en el trabajo hecho en el
telar de Joseph Jacquard que ingenio un sistema donde la trama de un
diseño de una tela así como la información necesaria para realizar su
confección era almacenada en tarjetas perforadas. El telar realizaba el
diseño leyendo la información contenida en las tarjetas. De esta forma,
se podían obtener varios diseños, cambiando solamente las tarjetas.
En 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la Mark I,
diseñada por un equipo encabezado por Howard H. Aiken. Este
computador tomaba seis segundos para efectuar una multiplicación y
doce para una división. Computadora basada en rieles (tenía aprox.
3000), con 800 kilómetros de cable, con dimensiones de 17 metros de
largo, 3 metros de alto y 1 de profundidad. Al Mark I se le hicieron
mejoras sucesivas, obteniendo así el Mark II, Mark III y Mark IV.
En 1947 se construyó en la Universidad de Pennsylvania
la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) que fue
la primera computadora electrónica que funcionaba con tubos al vacío, el
equipo de diseño lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John
Eckert. Este computador superaba ampliamente al Mark I, ya que llego
hacer 1500 veces mas potente. En el diseño de este computador fueron
incluidas nuevas técnicas de la electrónica que permitían minimizar el
uso de partes mecánicas. Esto trajo como consecuencia un incremento
significativo en la velocidad de procesamiento. Así , podía efectuar 5000
sumas o 500 multiplicaciones en un segundo y permitía el uso de
aplicaciones científicas en astronomía , meteorología, etc.
Durante el desarrollo del proyecto Eniac , el matemático Von Neumann
propuso unas mejoras que ayudaron a llegar a los modelos actuales de
computadoras:
1.- Utilizar un sistema de numeración de base dos (Binario) en vez del
sistema decimal tradicional.
2.- Hacer que las instrucciones de operación estén en la memoria, al
igual que los datos. De esta forma, memoria y programa.
La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer),
construida en la Universidad de Manchester, en Connecticut (EE.UU),
en 1949 fue el primer equipo con capacidad de almacenamiento de
memoria e hizo desechar a los otros equipos que tenían que ser
intercambios o reconfigurados cada vez que se usaban. Tenía
aproximadamente cuatro mil bulbos y usaba un tipo de memoria basado
en tubos llenos de mercurio por donde circulaban señales eléctricas
sujetas a retardos. EDCAV pesaba aproximadamente 7850 kg y tenía
una superficie de 150 m2.
En realidad EDVAC fue la primera verdadera computadora electrónica
digital de la historia, tal como se le concibe en estos tiempos y a partir de
ella se empezaron a fabricar arquitecturas más completas.
El UNIVAC fue la primera computadora diseñada y construida para un
propósito no militar. Desarrollada para la oficina de CENSO en 1951, por
los ingenieros John Mauchly y John Presper Eckert, que empezaron a
diseñarla y construirla en 1946.
La computadora pesaba 7257 Kg. Aproximadamente, estaba compuesta
por 5000 tubos de vacío, y podía ejecutar unos 1000 cálculos por segundo.
Era una computadora que procesaba los dígitos en serie. Podía hacer
sumas de dos números de diez dígitos cada uno, unas 100000 por
segundo.
Así Von Neumann, junto con Babbage se consideran hoy como
los padres de la Computación.
A. Antes del primer computador
Desde el principio del tiempo los hombres siempre han inventado cosas
para que la vida fuera más cómoda.
Hace 50.000 años, el hombre primitivo aprendió a hacer fuego para
obtener calor. Hace 5.000 años, alguien inventó la rueda para poder
mover objetos con más facilidad. Hace unos 4.000 años, los chinos
inventaron un objeto para solucionar mejor los problemas de
matemáticas: el ábaco.
El ábaco no podía realizar la mayor parte de las tareas que realiza un
computador, pero sí hacía algo importante que hacen los computadores:
con él se resolvían los problemas de matemáticas más fácilmente.
Ya en el siglo XVII, en 1641, un francés llamado Blaise Pascal hizo un
aporte importante para la historia del computador, inventó una máquina
de sumar, a la que dio el nombre de Pascalina. Podía sumar y restar
largas columnas de números sin cometer ningún error.(cfr. Marquès, P.
et al. "Cómo introducir y utilizar el ordenador en la clase". p. 16.)
Unos años más tarde, un alemán llamado Gottfried Leibnitz mejoró la
máquina de Pascal: inventó una calculadora. Aparte de sumar y restar,
también podía multiplicar, dividir, y hallar la raíz cuadrada de un
número. Se accionaba manualmente. (cfr. Tison, C. et al. "Guía para
niños sobre ordenadores". p. 3.)
Casi doscientos años más tarde apareció otro invento importante. Era un
telar automático, inventado en 1801 por Joseph-Marie Jacquard. El telar
utilizaba información codificada para fabricar la tela.
Esta nueva máquina entrelazaba los hilos mientras se pedaleaba.
Jacquard hizo unos agujeros en una tarjeta y las juntó para hacer una
secuencia. El telar tomaba información de los cartones y la usaba para
fabricar los tejidos. (cfr. Idem. pp. 3 - 4)
En 1833, Charles Babbage y Lady Augusta Ada Byron, la Condesa de
Lovelace, empezaron a trabajar juntos en un invento al que llamaron
calculadora analítica. Querían que funcionase por sí sola, sin que nadie
la accionara. Buscaron la manera de dar información a la máquina, que
hiciera algo con ésta y que devolviera otra información.
En 1839, Babbage se dedicó por entero a trabajar en pequeñas
computadoras. Lovelace ya había completado sus teorías sobre cómo dar
instrucciones al computador. Ninguno de los dos llegó a construir esta
máquina. Hacían falta miles de pequeñas piezas construidas a la
perfección, y en el siglo XIX no había herramientas que fabricasen piezas
tan pequeñas y perfectas. La calculadora no se finalizó nunca.
B. El Primer Computador
Cada diez años, el gobierno de Estados Unidos hace un censo. En 1880,
el gobierno empezó uno, pero había tanta gente en Estados Unidos, que
tardaron 8 años en contarlos a todos y en poner información sobre dónde
vivían y a qué se dedicaban. Ocho años era demasiado tiempo, así que el
gobierno celebró un concurso para encontrar una manera mejor de contar
gente. Herman Hollerith inventó una máquina denominada máquina
tabuladora. Esta máquina ganó el concurso, y el gobierno la usó en el
censo de 1890.
La máquina de Herman usaba tarjetas perforadas, y cada agujero
significaba algo. Un agujero significaba que la persona estaba casada,
otro, que no lo estaba. Un agujero significaba que era de sexo masculino,
otro, de sexo femenino. La electricidad pasaba a través de los agujeros y
encendía los motores, que a su vez activaban los contadores.
En 1890, sólo hicieron falta seis semanas para realizar el primer recuento
sencillo. El recuento completo se realizó en sólo dos años y medio.
La nueva máquina tabuladora de Herman se hizo famosa. Se vendieron
copias a otros países para que realizasen sus censos. Pero Herman no se
paró en este invento. Comenzó una empresa llamada International
Business Machines. Hoy en día es una de las empresas informáticas
más grande del mundo: IBM. (cfr. Idem. pp. 9 - 10.)
A principios del siglo XX, muchas personas de todo el mundo inventaron
computadores que funcionaban de maneras similares a la máquina
tabuladora. Hacían experimentos para que funcionaran más rápido, y
realizaran más tareas aparte de contar.
C. La Primera Generación de Computadores
Alan Turing, en 1937, desarrolló el primer auténtico proyecto de un
computador. En 1944, en la Universidad de Harvard, crearon el primer
calculador electromecánico, el Mark1. Era lento y poco fiable.
En 1945, John von Neumann concibió la idea de un computador que se
manejaba mediante instrucciones almacenadas en una memoria. Este
concepto moderno de computador se plasmó, en 1946, en un prototipo
llamado ENIAC, en los Estados Unidos, a partir de una iniciativa de las
fuerzas armadas de ese país. Medía 30 metros de longitud, una altura de
3 y una profundidad de 1. Utilizaba 18.000 válvulas, conectados a
70.000 resistencias, 10.000 condensadores y
6.000 interruptores. (cfr. Pentiraro, E. Op. cit.,
p. 2.)
En 1951, la compañía Sperry Univac, comenzó
la producción en serie del primer computador
electrónico, el UNIVAC I. Sperry introdujo
dentro del UNIVAC la información sobre las
elecciones presidenciales estadounidenses de
1952. Antes de que se anunciasen los
resultados, UNIVAC ya había predicho que Dwight D. Eisenhower
ganaría las elecciones.
A partir de ese momento todos los computadores funcionarán según los
principios de Von Neumann.
D. La Segunda Generación de Computadores
En 1948, un grupo de personas que trabajaban en el laboratorio Bell
dieron el primer paso hacia un computador pequeño y fácil de usar, al
crear el transistor. Un transistor controla la cantidad de energía
eléctrica que entra y sale por un cable.
Sólo en 1958 se comenzaron a producir en serie
los primeros computadores que utilizaban este
pequeño bloque de silicio. Este mineral es un
material semiconductor que contiene impurezas
que alteran su conductividad eléctrica. Así, el computador se vuelve más
económico, más rápido y más compacto.
E. La Tercera Generación de Computadores
Entre finales de los años sesenta y principios de los setenta se prepara
otro importante cambio: el circuito integrado. Sobre una
pieza de silicio monocristalino de reducido tamaño se
encajan piezas semiconductoras. (cfr. Ídem, p. 6.) Se
reducen los tamaños, aumentando la velocidad de proceso
ya que se requiere una menor cantidad de tiempo para
abrir y cerrar los circuitos.
F. La Cuarta Generación de Computadores
El circuito integrado se utilizó en los computadores hasta mediados de
los setenta. En 1971, una empresa norteamericana llamada Intel
desarrolló un proyecto de circuito integrado distinto, cuya característica
fundamental era la posibilidad de programarlo como un
auténtico computador. De esta forma nace el
microprocesador.
A partir de 1975 se produce una verdadera revolución con
este dispositivo de un par de centímetros de longitud. Las
diferentes empresas construyen computadores basándose
en el chip de Intel. Cada vez más instituciones adquieren
computadores para optimizar sus procesos.
El chip de silicio es más pequeño que una moneda, pero contiene toda la
información que el computador necesita para funcionar. Esto hace que
los computadores sean mucho más rápidos y que gasten menos energía.