Índice
1. Antecedentes historicos
del computador
2. La máquina
analítica
3. Los primeros
ordenadores
4. Los ordenadores
electronicos
5.
6. Circuitos
integrados
7. Evolucion
cronologica del computador
8. Generaciones del
computador
9. A.C. (antes de
ordenadores)
10. Primera generación:
c. 1940 – 1955
11. Segunda generación:
c. 1955 – 1964
12. Tercera generación:
c. 1964 – 1971
13. Cuarta generación:
c. 1971 – presente
14. Tendencias
generales
15. Computadores
analogico
16. Computadores
digitales
17. Evolucion
futura
1. Antecedentes
historicos del computador
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.
El mundo de la alta tecnología nunca
hubiera existido de no ser por el desarrollo del
ordenador o computadora.
Toda la sociedad utiliza
estas máquinas,
en distintos tipos y tamaños, para el almacenamiento y
manipulación de datos. Los
equipos informáticos han abierto una nueva era en la
fabricación gracias a las técnicas
de automatización, y han permitido mejorar los
sistemas modernos
de comunicación. Son herramientas
esenciales prácticamente en todos los campos de investigación y en tecnología
aplicada.
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.
Muchos historiadores consideran a Babbage y a su socia,
la matemática británica Augusta Ada
Byron (1815-1852), hija del poeta inglés
Lord Byron, como a los verdaderos inventores de la computadora
digital moderna.
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.
Considerada por muchos como predecesora directa de los
modernos dispositivos de cálculo,
la máquina diferencial era capaz de calcular tablas
matemáticas. Este corte transversal
muestra una
pequeña parte de la ingeniosa máquina
diseñada por el matemático británico
Charles Babbage en la década de 1820. La máquina
analítica, ideada también por Babbage,
habría sido una auténtica computadora
programable si hubiera contado con la financiación
adecuada. Las circunstancias quisieron que ninguna de las
máquinas pudieran construirse durante su vida, aunque
esta posibilidad estaba dentro de la capacidad
tecnológica de la época. En 1991, un equipo del
Museo de las Ciencias de
Londres consiguió construir una máquina
diferencial Nº 2 totalmente operativa, siguiendo los
dibujos y
especificaciones de Babbage.
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 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.
Durante la II Guerra Mundial
(1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos
que trabajaban en Bletchley Park, al norte de Londres, 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 Alan Turing para descodificar los mensajes de
radio cifrados
de los alemanes. En 1939 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, y más tarde
quedaron eclipsadas por el desarrollo del
Calculador e integrador numérico electrónico (en
inglés
ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer) en
1945. El ENIAC, que según se demostró se basaba en
gran medida en el ordenador Atanasoff-Berry (en inglés
ABC, Atanasoff-Berry Computer), obtuvo una patente que
caducó en 1973, varias décadas más
tarde.
La primera computadora electrónica comercial, la UNIVAC I, fue
también la primera capaz de procesar información numérica y textual.
Diseñada por J. Presper Eckeret y John Mauchly, cuya
empresa se
integró posteriormente en Remington Rand, la
máquina marcó el inicio de la era informática. En la ilustración vemos una UNIVAC. La
computadora central está al fondo, y en primer plano puede
verse al panel de control
de supervisión. Remington Rand entregó
su primera UNIVAC a la Oficina del Censo
de Estados Unidos
en 1951.
5. El eniac
El ENIAC contenía 18.000 válvulas de
vacío y tenía una velocidad de
varios cientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba
conectado al procesador y
debía ser modificado manualmente. Se construyó un
sucesor del ENIAC con un almacenamiento de
programa que
estaba basado en los conceptos del matemático
húngaro-estadounidense John von Neumann. Las instrucciones
se almacenaban dentro de una llamada memoria, 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.
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.
6. Circuitos
integrados
A finales de la década de 1960 apareció el
circuito integrado (CI), que posibilitó la
fabricación de varios transistores en
un único sustrato de silicio en el que los cables de
interconexión iban soldados. El circuito integrado
permitió una posterior reducción del precio, el
tamaño y los porcentajes de error. El microprocesador
se convirtió en una realidad a mediados de la
década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI,
acrónimo de Large Scale Integrated) y, más tarde,
con el circuito de integración a mayor escala (VLSI,
acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles
de transistores interconectados soldados sobre un único
sustrato de silicio.
Los circuitos
integrados han hecho posible la fabricación del
microordenador o microcomputadora. Sin ellos, los circuitos
individuales y sus componentes ocuparían demasiado espacio
como para poder
conseguir un diseño
compacto. También llamado chip, un circuito integrado
típico consta de varios elementos como reóstatos,
condensadores
y transistores integrados en una única pieza de silicio.
En los más pequeños, los elementos del circuito
pueden tener un tamaño de apenas unos centenares de
átomos, lo que ha permitido crear sofisticadas computadoras
del tamaño de un cuaderno. Una placa de circuitos de una
computadora típica incluye numerosos circuitos
integrados interconectados entre sí.
7. Evolución cronológica de la
computadora
La necesidad del hombre de
encontrar métodos
rápidos y efectivos para resolver sus cálculos y su
gran inventiva lo llevaron a través de los siglos al
desarrollo de lo que hoy conocemos como la computadora.
Desde el ábaco
hasta las computadoras personales éstas han tenido una
gran influencia en diferentes aspectos de nuestro diario vivir,
mejorando nuestra calidad de
vida y abriendo puertas que antes eran desconocidas para la
humanidad.
500 AC: Ábaco
El primer calculador de tipo mecánico fue ideado
en Babilonia alrededor de 500 A.C. Este dispositivo
mecánico llamado ábaco
consistía de un sistema de barras y poleas con lo
cual se podían efectuar diferentes tipos de
cálculos aritméticos.
1622: Oughtred presenta la regla de
cálculo
Hacia 1622, el matemático inglés William
Oughtred utilizó los recién inventados logaritmos
para fabricar un dispositivo que simplificaba la
multiplicación y la división.
Consistía en dos reglas graduadas unidas que se
deslizaban una sobre otra.
1642: Primera máquina de sumar
El matemático y filósofo francés
Blaise Pascal
tenía diecinueve años cuando construyó la
primera máquina sumadora del mundo en 1642.
Utilizaba un engranaje de ruedas dentadas como contadores.
El dispositivo llevaba 1 automáticamente al llegar a
las decenas y también podía emplearse para
restar.
1834: Primera computadora digital
programable
En 1834 el científico e inventor inglés
Charles Babbage realizó los esquemas de un dispositivo el
cual llamó máquina analítica lo que en
realidad era una computadora de propósitos generales. Esta
máquina era programada por una serie de tarjetas
perforadas que contenían datos o instrucciones las cuales
pasaban a través de un dispositivo de lectura, eran
almacenados en una memoria y los resultados eran reproducidos por
unos moldes. Esta máquina superaba por mucho la
tecnología de su tiempo y nunca se
terminó.
1850: Primera sumadora de teclado
El teclado
apareció en una máquina inventada en Estados Unidos
en 1850. Podían sumarse una secuencia de dígitos
pulsando unas teclas sucesivas. Cada tecla alzaba un eje
vertical a cierta altura y la suma quedaba indicada por la altura
total.
8. Generaciones Del Computador
- Dotación física
- Mecánico
- Software lógica
- Tarjetas o cinta de papel
perforadas - Ada Lovelace – primer programador (c.
1840) - Máquina de Turing y Church-Turing Thesis
(1937)
- Tarjetas o cinta de papel
- Máquinas Especiales
- Ábaco
- Pascaline – Primera Máquina calculadora
Automática (1642) - Telar De Telar jacquar (1805)
- Motores De Babbage
- Motor De Diferencia (1822)
- Motor Analítico (1832)
- Hollerith
- Máquina De Tabulación (Censo
1890 De los E.E.U.U.) - La máquina de tabulación de
las formas Co. (1896) – se convierte la IBM en
1924
- Máquina De Tabulación (Censo
- Máquina sumadora De Burroughs
(1888)
10. Primera
generación: C. 1940 – 1955
- Dotación física
- Tubos de vacío
- Tambores magnéticos
- Cinta magnética (cerca del extremo de la
generación)
- Software lógica
- Programas en terminología de la informática
- Programas en lenguaje
ensamblador (cerca del extremo de la
generación) - 1946 – von Neumann publica el documento sobre
el ordenador salvado del programa - 1950 – Prueba de Turing publicada
- Máquinas Especiales
- 1940 – ABC (1r ordenador
electrónico) - 1940 – Robinson (1r ordenador, código operacionales de Enigma de
las grietas) - 1946 – Calculadora numérica de ENIAC (1r
completamente electrónico, de uso
general) - 1950 – UNIVAC I (1r ordenador comercialmente
acertado)
- 1940 – ABC (1r ordenador
11. Segunda
generación: C. 1955 – 1964
- Dotación física
- Transistores
- 1947 – Convertido
- 1955 – Calculadora Del Transistor De IBM's
- Minicomputadoras
- Discos magnéticos
- Tarjetas de circuito impresas
- Software lógica
- Lenguajes de alto nivel
- 1956 – FORTRAN
- 1959 – COBOL
- Máquinas Especiales
- 1963 — PDP 8 (1ra minicomputadora)
12. Tercera
generación: C. 1964 – 1971
- Dotación física
- Circuitos integrados (c. desarrollada
1958) - Familias de los ordenadores (1964 – IBM
360) - 1970 – Diskette
- Circuitos integrados (c. desarrollada
- Software lógica
- Los programas entraron directamente en los
ordenadores - Lenguajes de un nivel más alto (1965 –
BASIC) - Sistemas operativos
- Timesharing
- Los programas entraron directamente en los
- Máquinas Especiales
- 1964 — Serie del sistema 360 de la IBM (1ra
familia de ordenadores)
- 1964 — Serie del sistema 360 de la IBM (1ra
13. Cuarta generación: C. 1971 –
PRESENTE
- Dotación física
- 1971 – Viruta del microprocesador introducida en los
E.E.U.U. por Intel - Microordenadores (Ordenadores
Personales) - Integración De la Escala Grande
(LSI) - Integración De la Escala Muy Grande
(Vlsi)
- 1971 – Viruta del microprocesador introducida en los
- Software lógica
- Programación estructurada
- Conjuntos de aplicación
- Sistemas del windowing (interfaces utilizador
gráficos — GUIs) - Programas conviviales
- Máquinas Especiales
- 1971 – (1ra calculadora de
bolsillo) - 1975 — Altaír 8800 (1ra PC)
- 1977 — Manzana I (hágala usted mismo
kit) - 1978 — Manzana II (premontada)
- 1981 — PC DE LA IBM
- 1984 — Impermeable
- 1971 – (1ra calculadora de
- Dotación física
- Más pequeño
- Más rápidamente
- Más barato
- Más disponible
- Software lógica
El ordenador analógico es un dispositivo
electrónico o hidráulico diseñado para
manipular la entrada de datos en términos de, por ejemplo,
niveles de tensión o presiones hidráulicas, en
lugar de hacerlo como datos numéricos. El dispositivo de
cálculo
analógico más sencillo es la regla de
cálculo, que utiliza longitudes de escalas especialmente
calibradas para facilitar la multiplicación, la
división y otras funciones. En el
típico ordenador analógico electrónico, las
entradas se convierten en tensiones que pueden sumarse o
multiplicarse empleando elementos de circuito de diseño
especial. Las respuestas se generan continuamente para su
visualización o para su conversión en otra forma
deseada.
Todo lo que hace un ordenador digital se basa en una
operación: la capacidad de determinar si un conmutador, o
‘puerta’, está abierto o cerrado. Es decir, el
ordenador puede reconocer sólo dos estados en cualquiera
de sus circuitos microscópicos: abierto o cerrado, alta o
baja tensión o, en el caso de números, 0 o 1. Sin
embargo, es la velocidad con la cual el ordenador realiza este
acto tan sencillo lo que lo convierte en una maravilla de la
tecnología moderna. Las velocidades del ordenador se miden
en megahercios, o millones de ciclos por segundo. Un ordenador
con una velocidad de reloj de 100 MHz, velocidad bastante
representativa de un microordenador o microcomputadora, es capaz
de ejecutar 100 millones de operaciones
discretas por segundo. Las microcomputadoras de las
compañías pueden ejecutar entre 150 y 200 millones
de operaciones por segundo, mientras que las supercomputadoras
utilizadas en aplicaciones de investigación y de defensa alcanzan
velocidades de miles de millones de ciclos por
segundo.
La velocidad y la potencia de
cálculo de los ordenadores digitales se incrementan
aún más por la cantidad de datos manipulados
durante cada ciclo. Si un ordenador verifica sólo un
conmutador cada vez, dicho conmutador puede representar solamente
dos comandos o
números. Así, ON simbolizaría una
operación o un número, mientras que OFF
simbolizará otra u otro. Sin embargo, al verificar
grupos de
conmutadores enlazados como una sola unidad, el ordenador aumenta
el número de operaciones que puede reconocer en cada
ciclo. Por ejemplo, un ordenador que verifica dos conmutadores
cada vez, puede representar cuatro números (del 0 al 3), o
bien ejecutar en cada ciclo una de las cuatro operaciones, una
para cada uno de los siguientes modelos de
conmutador: OFF-OFF (0), OFF-ON (1), ON-OFF (2) u ON-ON (3). En
general, los ordenadores de la década de 1970 eran capaces
de verificar 8 conmutadores simultáneamente; es decir,
podían verificar ocho dígitos binarios, de
ahí el término bit de datos en cada
ciclo.
Un grupo de ocho
bits se denomina byte y cada uno contiene 256 configuraciones
posibles de ON y OFF (o 1 y 0). Cada configuración
equivale a una instrucción, a una parte de una
instrucción o a un determinado tipo de dato; estos
últimos pueden ser un número, un carácter o
un símbolo gráfico. Por ejemplo, la
configuración 11010010 puede representar datos binarios,
en este caso el número decimal 210 , o bien estar
indicando al ordenador que compare los datos almacenados en estos
conmutadores con los datos almacenados en determinada
ubicación del chip de memoria. El desarrollo de procesadores
capaces de manejar simultáneamente 16, 32 y 64 bits de
datos ha permitido incrementar la velocidad de los ordenadores.
La colección completa de configuraciones reconocibles, es
decir, la lista total de operaciones que una computadora es capaz
de procesar, se denomina conjunto, o repertorio, de
instrucciones. Ambos factores, el número de bits
simultáneos y el tamaño de los conjuntos de
instrucciones, continúa incrementándose a medida
que avanza el desarrollo de los ordenadores digitales
modernos.
17. Evolución futura
Una tendencia constante en el desarrollo de los
ordenadores es la microminiaturización, iniciativa que
tiende a comprimir más elementos de circuitos en un
espacio de chip cada vez más pequeño.
Además, los investigadores intentan agilizar el
funcionamiento de los circuitos mediante el uso de la
superconductividad, un fenómeno de disminución de
la resistencia
eléctrica que se observa cuando se enfrían los
objetos a temperaturas muy bajas.
Las redes informáticas se
han vuelto cada vez más importantes en el desarrollo de la
tecnología de computadoras. Las redes son grupos de
computadoras interconectados mediante sistemas de comunicación. La red pública Internet es un ejemplo de
red
informática planetaria. Las redes permiten que las
computadoras conectadas intercambien rápidamente
información y, en algunos casos, compartan una carga de
trabajo, con lo que muchas computadoras pueden cooperar en la
realización de una tarea. Se están desarrollando
nuevas
tecnologías de equipo físico y soporte
lógico que acelerarán los dos procesos
mencionados.
Otra tendencia en el desarrollo de computadoras es el
esfuerzo para crear computadoras de quinta generación,
capaces de resolver problemas complejos en formas que pudieran
llegar a considerarse creativas. Una vía que se
está explorando activamente es el ordenador de proceso
paralelo, que emplea muchos chips para realizar varias tareas
diferentes al mismo tiempo. El
proceso
paralelo podría llegar a reproducir hasta cierto punto las
complejas funciones de
realimentación, aproximación y evaluación
que caracterizan al pensamiento
humano. Otra forma de proceso paralelo que se está
investigando es el uso de computadoras moleculares. En estas
computadoras, los símbolos lógicos se expresan por
unidades químicas de ADN en vez de por
el flujo de electrones habitual en las computadoras
corrientes.
Autor:
Legnis Mota
l.mota[arroba]codetel.net.do