Historia del computador y sus generaciones

Preámbulo

Por los siglos los hombres han tratado de
usar fuerzas y artefactos de diferente tipo para realizar sus
trabajos, para hacerlos más simples y rápidos. La
historia conocida de los artefactos que calculan o computan, se
remonta a muchos años antes de
JESUCRISTO.

El ÁBACO:

2500 a.C. – El antecedente más
remoto es el ábaco, desarrollado en China. Fue el primer
instrumento utilizado por el hombre para facilitar sus
operaciones de cálculo.

500 a.C. – Los romanos usaron ábacos
con piedras pequeñas, a las que llamaban cálculos,
que eran desplazadas sobre una tabla con canales cifrados con sus
números (I, V, X, L, C, D, M).

Se compone de un marco atravesado por
alambres y en cada uno se deslizan una serie de argollas. Tiempo
después aparecen las estructuras de Napier, que se
utilizaron para multiplicar.

Quizá fue el primer dispositivo
mecánico de contabilidad que existió. Se ha
calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su
efectividad ha soportado la prueba del tiempo.

Un ábaco es un objeto que sirve para
facilitar cálculos sencillos (sumas, restas y
multiplicaciones) y operaciones aritméticas.
También es un cuadro de madera con alambres paralelos por
los que corren bolas movibles y que sirve para enseñar el
cálculo. Su origen se remonta a la zona de Asia Menor,
muchos años antes de nuestra era.

LA PASCALINA:

El inventor y pintor Leonardo Da
Vencí (1452-1519) trazó las ideas para una sumadora
mecánica. Siglo y medio después, el filósofo
y matemático francés Balicé Pascal
(1623-1662) por fin inventó y construyó la primera
sumadora mecánica. Se le llamo Pascalina y funcionaba como
maquinaria a base de engranes y ruedas. A pesar de que Pascal fue
enaltecido por toda Europa debido a sus logros, la Pascalina,
resultó un desconsolador fallo financiero, pues para esos
momentos, resultaba más costosa que la labor humana para
los cálculos aritméticos.

La Pascalina funcionaba gracias a una serie
de ruedas contadoras con diez dientes numerados del 0 al 9, como
maquinaria a base de engranes y ruedas. El padre de Pascal era
recaudador de impuestos, así que fue el primero en
usarla.

LA LOCURA DE
BABBAGE:

1833 – El profesor de matemáticas de
la Universidad de Cambridge Charles Babbage (1792 -1871)
ideó la primera máquina procesadora de
información, adelantando la situación del hardware
computacional al inventar la "máquina de diferencias",
capaz de calcular tablas matemáticas. En 1834, cuando
trabajaba en los avances de la máquina de diferencias
Babbage concibió la idea de una "máquina
analítica". En esencia, ésta era una computadora de
propósitos generales. Algo así como la primera
computadora mecánica programable.

La máquina analítica de
Babbage podía sumar, substraer, multiplicar y dividir en
secuencia automática a una velocidad de 60 sumas por
minuto. El diseño requería miles de engranes y
mecanismos que cubrirían el área de un campo de
futbol y necesitaría accionarse por una locomotora. Los
escépticos l e pusieron el sobrenombre de "la locura de
Babbage". Pese a que dedicó casi cuarenta años
a su construcción, murió sin terminar su
proyecto.

La primera tarjeta
perforada

El telar de tejido, inventado en 1801 por
el Francés Joseph-Marie Jackard (1753-1834), usado
todavía en la actualidad, se controla por medio de
tarjetas perforadas. El telar de Jackard opera de la manera
siguiente: las tarje tarjetas se perforan estratégicamente
y se acomodan en cierta secuencia para indicar un diseño
de tejido en particular. Charles Babbage quiso aplicar el
concepto de las tarjetas perforadas del telar de Jackard en su
motor analítico. En 1843 Lady Ada Augusta Lovelace
sugirió la idea de que las tarjetas perforadas pudieran
adaptarse de manera que propiciaran que el motor de Babbage
repitiera ciertas operaciones. Debido a esta sugerencia algunas
personas consideran a Lady Lovelace la primera
programadora.

Herman Hollerit (1860-1929): La
oficina de censos estadounidense no terminó el censo de
1880 sino hasta 1888. La dirección de la oficina ya
había llegado a la conclusión de que el censo de
cada diez años tardaría más que los mismos
10 años para terminarlo. La oficina de censos comisiono al
estadística Herman Hollerit para que aplicara su
experiencia en tarjetas perforadas y llevara a cabo el

Censo de 1890. Con el procesamiento de las
tarjetas perforadas y el tabulador de tarjetas perforadas de
Hollerit, el censo se terminó en sólo 3 a
años y la oficina se ahorró alrededor de $5,
000,000 de dólares. Así empezó el
procesamiento automatizado de datos. Hollerit no tomó la
idea de las tarjetas perforadas del invento de Jackard, sino de
la "fotografía de perforación" Algunas
líneas ferroviarias de la época expedían
boletos con descripciones físicas del pasajero; los
conductores hacían orificios en los boletos que
describían el color de cabello, de ojos y la forma de
nariz del pasajero. Eso le dio a Hollerith la idea para hacer la
fotografía perforada de cada persona que se iba a tabular.
Hollerith fundó la Tabulating Machine Company y
vendió sus productos en todo el mundo. La demanda de sus
máquinas se extendió incluso hasta Rusia. El primer
censo llevado a cabo en Rusia en 1897, se registró con el
Tabulador de Hollerith. En 1911, la Tabulating Machine Company,
al unirse con otras Compañías, formó la
Computing-Tabulating-Recording-Company.

Las máquinas
electromecánicas de contabilidad (MEC)

Los resultados de las máquinas
tabuladoras tenían que llevarse al corriente por medios
manuales, hasta que en 1919 la
Computing-Tabulating-Recording-Company. Anunció la
aparición de la impresora/listadora. Esta
innovación revolucionó la manera en que las
Compañías efectuaban sus operaciones. Para reflejar
mejor el alcance de sus intereses comerciales, en 1924 la
Compañía cambió el nombre por el de
internacional Bussines Machines Corporation (IBM) Durante
décadas, desde mediados de los cincuentas la
tecnología de las tarjetas perforadas se
perfeccionó con la implantación de más
dispositivos con capacidades más complejas. Dado que cada
tarjeta contenía en general un registro (Un nombre,
dirección, etc.) el procesamiento de la tarjeta perforada
se conoció también como procesamiento de registro
unitario. La familia de las máquinas
electromecánicas de contabilidad (EAM) eloctromechanical
accounting machine de dispositivos de tarjeta perforada
comprende: la perforadora de tarjetas, el verificador, el
reproductor, la perforación sumaria, el intérprete,
el clasificador, el cotejador, el calculador y la máquina
de contabilidad. El operador de un cuarto de máquinas en
una instalación de tarjetas perforadas tenía un
trabajo que demandaba mucho esfuerzo físico. Algunos
cuartos de máquinas asemejaban la actividad de una
fábrica; las tarjetas perforadas y las salidas impresas se
cambiaban de un dispositivo a otro en carros manuales, el ruido
que producía eran tan intenso como el de una planta
ensambladora de automóviles.

Pioneros de la
informática

ATANASOFF Y BERRYUna antigua patente
de un dispositivo que mucha gente creyó que era la primera
computadora digital electrónica, se invalidó en
1973 por orden de un tribunal federal, y oficialmente se le dio
el crédito a John V. Atanasoff como el inventor de la
computadora digital electrónica. El Dr. Atanasoff,
catedrático de la Universidad Estatal de Iowa,
desarrolló la primera computadora digital
electrónica entre los años de 1937 a 1942.
Llamó a su invento la computadora Atanasoff-Berry,
ó solo ABC (Atanasoff Berry Computer) Un estudiante
graduado, Clifford Berry, fue una útil ayuda en la
construcción de la computadora ABC.

PASCALFue el primero en
diseñar y construir una máquina sumadora.
Quería ayudar a su padre, quien era cobrador de impuestos,
con los cálculos aritméticos. La máquina era
mecánica y tenía un sistema de engranes cada uno
con 10 dientes; en cada diente había grabado un
dígito entre el 0 y el 9. Así para representar un
número, el engrane del extremo derecho se movía
hasta tener el dígito de las unidades, el engrane que le
seguía a la izquierda tenía el dígito de las
decenas, el siguiente el de las centenas y así
sucesivamente. Los números se representaban en la
máquina como nosotros lo hacemos en notación
decimal.

Para realizar una suma o una resta, se
activaba el sistema de engranes que hacía girar cada uno
de ellos. Comenzaba por el extremo derecho y seguía, uno
por uno, hacia la izquierda. Cuando la suma en un engrane
excedía el número 9, automáticamente el
engrane inmediato a la izquierda se movía un décimo
de vuelta aumentando en 1 la cantidad que representaba.
Así Blaise Pascal logró resolver el problema del
acarreo de dígitos para las máquinas sumadoras y
obtuvo una máquina que podía sumar cualquier par de
números.

CHARLES BABBAGESus máquinas y
su legado. El Babbage del que todo mundo ha leído es, sin
embargo, el inventor fracasado que se pasó toda su vida
intentando construir la primera computadora de uso general de la
historia y que, pese a haber fracasado, hizo aportaciones muy
significativas al desarrollo de la informática.

Muchas son las visiones románticas y
hasta un tanto fantasiosas que se han escrito sobre la vida de
Babbage. Mucho es lo que se ha dicho sobre sus "maravillosas
máquinas", pero también mucha es la
confusión que se ha desarrollado en torno a sus verdaderas
aportaciones y a las razones por las que nunca pudo completar la
construcción de las mismas.

GOTTFRIED WILHELM
LEIBNIZDemostró las ventajas de utilizar el sistema
binario en lugar del decimal en las computadoras
mecánicas. Inventó y construyó una
máquina aritmética que realizaba las cuatro
operaciones básicas y calculaba raíces cuadradas.
Nació el 1 de julio de 1646 en Leipzig, Sajonia (ahora
Alemania). Murió el 14 de noviembre de 1716 en Hannover,
Hannover (ahora Alemania). Leibniz ha sido uno de los más
grandes matemáticos de la historia, se le reconoce como
uno de los creadores del Cálculo Diferencial e Integral;
pero fue un hombre universal que trabajó en varias
disciplinas: lógica, mecánica, geología,
jurisprudencia, historia, lingüística y
teología.

Inventó una máquina
aritmética que empezó a diseñar en 1671 y
terminó de construir en 1694; era una máquina mucho
más avanzada que la que había inventado Pascal y a
la que llamó "calculadora secuencial o por pasos", en
alemán: "dice Getrocknetsrechenmaschine". La
máquina no sólo sumaba y restaba, sino que
además podía multiplicar, dividir y sacar
raíz cuadrada. Sin embargo, en esa época el
desarrollo de la técnica no se encontraba en condiciones
de producir en serie las piezas de gran precisión
indispensables para el funcionamiento de la
máquina.

JOHN VON NEUMANN Un genio
incomparable su interés por la computación con el
advenimiento de la Segunda Guerra Mundial, von Neumann hubo de
abandonar sus estudios en matemáticas puras, y
concentrarse en problemas más prácticos para servir
al Gobierno del que ahora era nacional. Fue consultor en
proyectos de balística, en ondas de detonación, y
eventualmente, se involucró en el desarrollo de la bomba
atómica, en donde demostró la factibilidad de la
técnica de implosión que más tarde se
usaría en la bomba que detonó en Nagasaki. Sin
embargo, debido a su valía como consultor en otras
agencias gubernamentales ligadas a la guerra, von Neumann fue uno
de los pocos científicos a quien no se le requirió
permanecer de tiempo completo en Los Álamos. Fue
precisamente durante la primera mitad de 1943, en plena guerra,
que se interesó por primera vez en la computación.
Tras un viaje a Inglaterra, le dijo a Voblen que creía
sumamente importante que se utilizaran máquinas para
acelerar los complejos cálculos involucrados con su
trabajo. Aunque comenzaron a utilizar equipo de IBM, éste
no satisfizo las necesidades del Proyecto Manhattan, y von
Neumann empezó pronto a buscar opciones en otros lados. En
1944 sólo había unos pocos proyectos para
desarrollar computadoras en los Estados Unidos: Howard Aiken en
Harvard, George Stibitz en Laboratorios Bell, Jan Schilt en la
Universidad Columbia, y Presper Eckert y John W. Mauchly, en la
Universidad de Pennsylvania. Aunque von Neumann contactó a
los 3 primeros científicos y estuvo en contacto con sus
máquinas, la única computadora con la que realmente
se involucró a fondo fue la última, llamada ENIAC
(Electronic Numerical Integrator and Computer), que durante mucho
tiempo fue ignorada por la comunidad científica, y que con
el apoyo de von Neumann fue finalmente tomada en serio hasta
convertirse en un proyecto de primera línea. Curiosamente,
la ENIAC tenía una arquitectura en paralelo, aunque casi
carecía de memoria (sólo podía almacenar 20
palabras), y otra máquina más ambiciosa, llamada
EDVAC (Electronic Discrete Variable Arithmetic Computer)
nació del deseo de sus diseñadores de construir una
máquina "más útil".

ADA BYRONAda Byron conoció a
Charles Babbage en 1833, cuando ella tenía 18 años
y el 42. Quedó tan impresionada por las ideas sobre las
máquinas que Babbage inventaba que decidió estudiar
matemáticas para poder ayudar a su amigo en lo que se
refería a la rama teórica de sus inventos. Se
convirtió, con el paso de los años, en una gran
matemática y científica. Trabajó siempre muy
cerca de Babbage en el diseño de máquinas
computadoras y muy en particular en el diseño de la
"máquina analítica". A propósito
escribió:

"La característica que distingue a
la máquina analítica, es la inclusión en
ella del principio que Jacquard concibió para regular la
fabricación, mediante tarjetas perforadas, de los
más complicados modelos de brocados. Al capacitar a los
mecanismos para combinar entre sí símbolos
generales en sucesiones de variedad y extensión
ilimitadas, se establece un eslabón entre las operaciones
materiales y los procesos mentales abstractos de la rama
más teórica de la ciencia matemática. Se
desarrolla un lenguaje nuevo, amplio y poderoso, para su empleo
futuro en el análisis, cuyas verdades se podrán
manejar de modo que su aplicación sea más
práctica y precisa para la humanidad de lo que hasta ahora
han hecho las medidas a nuestro alcance…". Desarrolló de
manera teórica el primer programa que la máquina
analítica utilizó, pero su trabajo no se
limitó a la parte científica; cuando el gobierno
les retiro el apoyo financiero, Ada apostó en las carreras
de caballos y empeñó todas sus joyas para obtener
el dinero que se necesitaba en la construcción de la
máquina.

HERMAN HOLLERITHA los 19 años
se graduó en la escuela de minería de la
Universidad de Columbia y empezó a trabajar en la Oficina
de Censos de los Estados Unidos. En 1880 se realizó el
primer gran censo de ese país y la información se
escribió en tarjetas extremadamente largas que
debían acomodarse y contarse manualmente en las
clasificaciones deseadas: edad, sexo, ocupación,
etcétera, lo cual obligaba a que se reacomodaran y
contaran varias veces.Hollerith se propuso desarrollar un
método más práctico para manejar estos
datos. En 1889 termino su "máquina tabuladora
eléctrica" que lograba registrar datos en tarjetas
perforadas. Gracias a este invento se lograban tabular de 50 a 75
tarjetas por minuto y conteos que manualmente se hubieran
terminado en años, podían lograrse en pocos
meses.Herman Hollerith fundó en 1896 la
Compañía de Máquinas Tabuladoras para
promover el uso comercial de su invento. Más tarde la
compañía cambió al nombre de International
Business Machine (IBM).

HOWARD H. AIKEN Construyó una
computadora electromecánica programable siguiendo las
ideas introducidas por BabbageA partir de 1939 Howard Aiken, de
la Universidad de Harvard, en asociación con ingenieros de
la compañía IBM, trabajó durante 5
años en la construcción de una computadora
totalmente automática, la "Harvard Mark I" que
medía 15 metros de largo por 2.4 de altura.Esta
máquina se controlaba con tarjetas perforadas,
podía realizar cinco operaciones fundamentales: suma,
resta,multiplicación, división y consulta de tablas
de referencia. Los datos entraban mediante tarjetas perforadas y
salían a través de una máquina
electrónica.

KONRAD ZUSE

Introdujo interruptores magnéticos,
llamados relevadores eléctricos en las
computadoras.Introdujo el control programado mediante cinta
perforada lo que permitió automatizar el proceso de
cálculo.Construyó la primera computadora
electromecánica programable. Zuse continuó
perfeccionando la computadora y en 1939 terminó una
segunda versión a la que llamó Z2, dos años
más tarde presentó la Z3, considerada por los
expertos como la primera computadora totalmente programable. Esta
computadora contenía en su procesador y en su memoria
cerca de 2,600 relevadores que eran interruptores
magnéticos que permitían introducir en las
máquinas la representación binaria de los
números.

En 1941 Zuse y un amigo solicitaron al
gobierno alemán un patrocinio para construir una
computadora electrónica más rápida que
utilizara tubos de vacío. Sin embargo la ayuda no les fue
otorgada y la máquina se quedó en
proyecto.

ALAN MATHISON
TURINGDiseñó la primera computadora
electrónica digital de bulbos.Turing fue un gran
matemático, lógico y teórico de la
computación. Cuando era estudiante de postgrado en la
universidad de Princeton en 1936, publicó el
artículo "On computable numbers", que estableció
las bases teóricas para la computación moderna. En
él describió lo que después se llamó
la "Máquina de Turing": un dispositivo teórico que
leía instrucciones de una cinta de papel perforada y
ejecutaba todas las operaciones de una computadora. El
artículo también fijó los límites de
las ciencias de la computación al demostrar que existen
problemas que ningún tipo de computadora podrá
resolver.

Después de doctorarse en 1938,
Turing tuvo la oportunidad de poner sus teorías en
práctica. Bajo su dirección se construyó
"Colossus", una máquina cuyo propósito era
descifrar el código secreto militar alemán y que
fue terminada en 1943. En la actualidad se le considera la
primera computadora digital electrónica.

J. PRESPER ECKERT Y JOHN W. MAUCHLY
 Construyeron la computadora electrónica
más grande del mundo y utilizaron para ello 18,000
bulbos.J. Presper Eckert y John W. Mauchly, de la Universidad de
Pennsylvania, inventaron y desarrollaron en 1946 la ENIAC,
acrónimo de Electronic Numerical Integrator and
Calculator. Fue la mayor computadora de bulbos construida para
uso general. Cuando ENIAC funcionaba correctamente, la velocidad
de cálculo era entre 500 y 1000 veces superior a las
calculadoras electromecánicas de su tiempo, casi la
velocidad de las calculadoras de bolsillo de hoy.Años
más tarde Eckert y Mauchly construyeron la UNIVAC, la
primera computadora que manejó información
alfabética y numérica con igual
facilidad.

Generaciones de la
computadora

Teniendo en cuenta las diferentes etapas de
desarrollo que tuvieron las computadoras, se consideran las
siguientes divisiones como generaciones aisladas con
características propias de cada una, las cuáles se
enuncian a continuación.

PRIMERA GENERACIÓN (1951 A
1958):

Sistemas constituidos por tubos de
vacío, desprendían bastante calor y
tenían una vida relativamente corta. Máquinas
grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes
dimensiones (30 toneladas)

Almacenamiento de la información en
tambor magnético interior.Un tambor magnético
disponía de su interior del ordenador, recogía y
memorizaba los datos y los programas que se le
suministraban.Programación en lenguaje máquina,
consistía en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por
lo que la programación resultaba larga y compleja. Alto
costo. Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los
programas.

SEGUNDA GENERACIÓN
(1959-1964):

TRANSISTORES:

Cuando los tubos de vacío eran
sustituidos por los transistores, estas últimas eran
más económicas, más pequeñas que las
válvulas miniaturizadas consumían menos y
producían menos calor. Por todos estos motivos, la
densidad del circuito podía ser aumentada sensiblemente,
lo que quería decir que los componentes podían
colocarse mucho más cerca unos a otros y ahorrar mucho
más espacio.

TERCERA GENERACIÓN
(1964-1971:

CIRCUITO INTEGRADO
(CHIPS)

Aumenta la capacidad de almacenamiento y se
reduce el tiempo de respuesta.Generalización de lenguajes
de programación de alto nivel. Compatibilidad para
compartir software entre diversos equipos.

CUARTA GENERACIÓN (1971 A
1981):MICROCIRCUITO INTEGRADO:

El microprocesador: el proceso de
reducción del tamaño de los componentes llega a
operar a escalas microscópicas. La micro
miniaturización permite construir el microprocesador,
circuito integrado que rige las funciones fundamentales del
ordenador.

QUINTA GENERACIÓN Y LA
INTELIGENCIA ARTIFICIAL (1982-1989):

El propósito de la Inteligencia
Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia
Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones.
Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la
Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento
que haya encontrado previamente, (programación
Heurística) que permita a la Computadora recordar
resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia,
la Computadora aprenderá a partir de sus propias
experiencias usará sus Datos originales para obtener la
respuesta por medio del razonamiento y conservará esos
resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de
decisiones. El conocimiento recién adquirido le
servirá como base para la próxima serie de
soluciones.

SEXTA GENERACIÓN (1990 HASTA
LA FECHA)

Como supuestamente la sexta
generación de computadoras está en marcha desde
principios de los años noventa, debemos por lo menos,
esbozar las características que deben tener las
computadoras de esta generación. También se
mencionan algunos de los avances tecnológicos de la
última década del siglo XX y lo que se espera
lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta
generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo /
Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales
trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de
realizar más de un millón de millones de
operaciones aritméticas de punto flotante por segundo
(teraflops); las redes de área mundial (Wide Área
Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente
utilizando medios de comunicación a través de
fibras ópticas y satélites, con anchos de banda
impresionantes. Las tecnologías de esta generación
ya han sido desarrolla das o están en ese proceso. Algunas
de ellas son: inteligencia / artificial distribuida;
teoría del caos, sistemas difusos, holografía,
transistores ópticos, etcétera.

Autor:

Cedeño Villegas
Eladio

1RO "A" SISTEMAS NOCTURNA

Enviado por:

ELAZZ