Historia del computador y sus generaciones

1. Prembulo2. La primera tarjeta perforada3. Las mquinas electromecnicas de contabilidad (MEC)4. Pioneros de la informtica5. Generaciones de la computadoraPrembuloPor los siglos los hombres han tratado de usar fuerzas y artefactos de diferente tipo para realizar sus trabajos, para hacerlos ms simples y rpidos. Lahistoriaconocida de los artefactos que calculan o computan, se remonta a muchos aos antes deJESUCRISTO.ElBACO:2500 a.C. - El antecedente ms remoto es el baco, desarrollado enChina. Fue el primer instrumento utilizado porel hombrepara facilitar susoperacionesdeclculo.500 a.C. - Los romanos usaron bacos con piedras pequeas, a las que llamaban clculos, que eran desplazadas sobre una tabla con canales cifrados con sus nmeros (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.Tiempodespus aparecen lasestructurasde Napier, que se utilizaron para multiplicar.Quiz fue el primer dispositivo mecnico decontabilidadque existi. Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 aos y su efectividad ha soportado la prueba del tiempo.Un baco es un objeto que sirve para facilitar clculos sencillos (sumas, restas y multiplicaciones) y operaciones aritmticas. Tambin es un cuadro demaderacon alambres paralelos por los que corren bolas movibles y que sirve para ensear el clculo. Su origen se remonta a la zona deAsiaMenor, muchos aos antes de nuestra era.LA PASCALINA:El inventor y pintor Leonardo Da Venc (1452-1519) traz las ideas para una sumadoramecnica. Siglo y medio despus, el filsofo y matemtico francs BalicPascal(1623-1662) por fin invent y construy la primera sumadoramecnica. Se le llamo Pascalina y funcionaba como maquinaria a base de engranes y ruedas. A pesar de que Pascal fue enaltecido por todaEuropadebido a sus logros, la Pascalina, result un desconsolador fallofinanciero, pues para esos momentos, resultaba ms costosa que la labor humana para los clculos aritmticos.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 deimpuestos, as que fue el primero en usarla.LA LOCURA DE BABBAGE:1833 - Elprofesordematemticasde laUniversidadde Cambridge Charles Babbage (1792 -1871) ide la primera mquina procesadora deinformacin, adelantando la situacin delhardwarecomputacional al inventar la "mquina de diferencias", capaz de calcular tablas matemticas. En 1834, cuando trabajaba en los avances de la mquina de diferencias Babbage concibi la idea de una "mquina analtica". En esencia, sta era unacomputadorade propsitos generales. Algo as como la primera computadora mecnica programable.La mquina analtica de Babbage poda sumar, substraer, multiplicar y dividir en secuencia automtica a unavelocidadde 60 sumas por minuto. Eldiseorequera miles de engranes y mecanismos que cubriran el rea de un campo defutboly necesitara accionarse por una locomotora. Los escpticos l e pusieron el sobrenombre de"la locura de Babbage". Pese a que dedic casi cuarenta aos a suconstruccin, muri sin terminar suproyecto.La primera tarjeta perforadaEl telar de tejido, inventado en 1801 por el Francs Joseph-Marie Jackard (1753-1834), usado todava en laactualidad, se controla por medio detarjetasperforadas. El telar de Jackard opera de la manera siguiente: las tarje tarjetas se perforan estratgicamente y se acomodan en cierta secuencia para indicar un diseo de tejido en particular. Charles Babbage quiso aplicar elconceptode las tarjetas perforadas del telar de Jackard en sumotoranaltico. En 1843 Lady Ada Augusta Lovelace sugiri 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): Laoficinade censos estadounidense no termin el censo de 1880 sino hasta 1888. Ladireccinde la oficina ya haba llegado a la conclusin de que el censo de cada diez aos tardara ms que los mismos 10 aos para terminarlo. La oficina de censos comisiono alestadsticaHerman Hollerit para que aplicara su experiencia en tarjetas perforadas y llevara a cabo elCenso de 1890. Con el procesamiento de las tarjetas perforadas y el tabulador de tarjetas perforadas de Hollerit, el censo se termin en slo 3 a aos y la oficina se ahorr alrededor de $5, 000,000 de dlares. As empez el procesamiento automatizado dedatos. Hollerit no tom la idea de las tarjetas perforadas del invento de Jackard, sino de la "fotografade perforacin" Algunas lneas ferroviarias de la poca expedan boletos con descripciones fsicas del pasajero; los conductores hacan orificios en los boletos que describan elcolordecabello, de ojos y la forma de nariz del pasajero. Eso le dio a Hollerith la idea para hacer la fotografa perforada de cadapersonaque se iba a tabular. Hollerith fund la Tabulating Machine Company y vendi susproductosen todo el mundo. Lademandade susmquinasse extendi incluso hastaRusia. El primer censo llevado a cabo en Rusia en 1897, se registr con el Tabulador de Hollerith. En 1911, la Tabulating Machine Company, al unirse con otras Compaas, form la Computing-Tabulating-Recording-Company.Las mquinas electromecnicas de contabilidad (MEC)Los resultados de las mquinas tabuladoras tenan que llevarse al corriente pormediosmanuales, hasta que en 1919 la Computing-Tabulating-Recording-Company. Anunci la aparicin de laimpresora/listadora. Estainnovacinrevolucion la manera en que las Compaas efectuaban sus operaciones. Para reflejar mejor el alcance de sus intereses comerciales, en 1924 la Compaa cambi el nombre por el deinternacionalBussines Machines Corporation (IBM) Durante dcadas, desde mediados de los cincuentas latecnologade las tarjetas perforadas se perfeccion con la implantacin de ms dispositivos con capacidades ms complejas. Dado que cada tarjeta contena en general unregistro(Un nombre, direccin, etc.) el procesamiento de la tarjeta perforada se conoci tambin como procesamiento de registro unitario.La familiade las mquinas electromecnicas de contabilidad (EAM) eloctromechanical accounting machine de dispositivos de tarjeta perforada comprende: la perforadora de tarjetas, el verificador, el reproductor, la perforacin sumaria, el intrprete, el clasificador, el cotejador, el calculador y la mquina de contabilidad. El operador de un cuarto de mquinas en una instalacin de tarjetas perforadas tena untrabajoque demandaba mucho esfuerzo fsico. Algunos cuartos de mquinas asemejaban la actividad de una fbrica; las tarjetas perforadas y lassalidasimpresas se cambiaban de un dispositivo a otro en carros manuales, elruidoque produca eran tan intenso como el de una planta ensambladora de automviles.Pioneros de la informticaATANASOFF Y BERRYUna antigua patente de un dispositivo que mucha gente crey que era la primera computadora digitalelectrnica, se invalid en 1973 por orden de un tribunal federal, y oficialmente se le dio elcrditoa John V. Atanasoff como el inventor de la computadora digital electrnica. El Dr. Atanasoff, catedrtico de la Universidad Estatal de Iowa, desarroll la primera computadora digital electrnica entre los aos de 1937 a 1942. Llam a su inventola computadoraAtanasoff-Berry, solo ABC (Atanasoff Berry Computer) Un estudiante graduado, Clifford Berry, fue una til ayuda en la construccin de la computadora ABC.PASCALFue el primero en disear y construir una mquina sumadora. Quera ayudar a su padre, quien era cobrador de impuestos, con los clculos aritmticos. La mquina era mecnica y tena unsistemade engranes cada uno con 10 dientes; en cada diente haba grabado un dgito entre el 0 y el 9. As para representar un nmero, el engrane del extremo derecho se mova hasta tener el dgito de las unidades, el engrane que le segua a la izquierda tena el dgito de las decenas, el siguiente el de las centenas y as sucesivamente. Los nmeros se representaban en la mquina como nosotros lo hacemos en notacin decimal.Para realizar una suma o una resta, se activaba el sistema de engranes que haca girar cada uno de ellos. Comenzaba por el extremo derecho y segua, uno por uno, hacia la izquierda. Cuando la suma en un engrane exceda el nmero 9, automticamente el engrane inmediato a la izquierda se mova un dcimo de vuelta aumentando en 1 la cantidad que representaba. As Blaise Pascal logr resolver el problema del acarreo de dgitos para las mquinas sumadoras y obtuvo una mquina que poda sumar cualquier par de nmeros.CHARLES BABBAGESus mquinas y su legado. El Babbage del que todo mundo ha ledo es, sin embargo, el inventor fracasado que se pas toda su vida intentando construir la primera computadora de uso general de la historia y que, pese a haber fracasado, hizo aportaciones muy significativas aldesarrollode lainformtica.Muchas son las visiones romnticas y hasta un tanto fantasiosas que se han escrito sobre la vida de Babbage. Mucho es lo que se ha dicho sobre sus "maravillosas mquinas", pero tambin mucha es la confusin que se ha desarrollado entornoa sus verdaderas aportaciones y a las razones por las que nunca pudo completar la construccin de las mismas.GOTTFRIED WILHELM LEIBNIZDemostr las ventajas de utilizar el sistema binario en lugar del decimal en lascomputadorasmecnicas. Invent y construy una mquina aritmtica que realizaba las cuatro operaciones bsicas y calculaba races cuadradas. Naci el 1 de julio de 1646 en Leipzig, Sajonia (ahoraAlemania). Muri el 14 de noviembre de 1716 en Hannover, Hannover (ahora Alemania). Leibniz ha sido uno de los ms grandesmatemticosde la historia, se le reconoce como uno de los creadores delClculo Diferenciale Integral; pero fue unhombreuniversal que trabaj en varias disciplinas:lgica, mecnica,geologa,jurisprudencia, historia,lingsticay teologa.Invent una mquina aritmtica que empez a disear en 1671 y termin de construir en 1694; era una mquina mucho ms avanzada que la que haba inventado Pascal y a la que llam "calculadora secuencial o por pasos", en alemn: "dice Getrocknetsrechenmaschine". La mquina no slo sumaba y restaba, sino que adems poda multiplicar, dividir y sacar raz cuadrada. Sin embargo, en esa poca el desarrollo de la tcnica no se encontraba en condiciones de producir en serie las piezas de gran precisin indispensables para el funcionamiento de la mquina.JOHN VON NEUMANNUngenioincomparable suinterspor lacomputacincon el advenimiento dela Segunda Guerra Mundial,von Neumannhubo de abandonar sus estudios en matemticas puras, y concentrarse enproblemasms prcticos para servir alGobiernodel que ahora era nacional. Fue consultor enproyectosde balstica, enondasde detonacin, y eventualmente, se involucr en el desarrollo de la bomba atmica, en donde demostr lafactibilidadde la tcnica de implosin que ms tarde se usara en la bomba que deton en Nagasaki. Sin embargo, debido a su vala como consultor en otras agencias gubernamentales ligadas a laguerra, von Neumann fue uno de los pocos cientficos a quien no se le requiri permanecer de tiempo completo en Los lamos. Fue precisamente durante la primera mitad de 1943, en plena guerra, que se interes por primera vez en la computacin. Tras un viaje aInglaterra, le dijo a Voblen que crea sumamente importante que se utilizaran mquinas para acelerar los complejos clculos involucrados con su trabajo. Aunque comenzaron a utilizar equipo de IBM, ste no satisfizo las necesidades del Proyecto Manhattan, y von Neumann empez pronto a buscar opciones en otros lados. En 1944 slo haba unos pocos proyectos para desarrollar computadoras en losEstados 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 contact a los 3 primeros cientficos y estuvo en contacto con sus mquinas, la nica computadora con la que realmente se involucr a fondo fue la ltima, llamada ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), que durante mucho tiempo fue ignorada por lacomunidadcientfica, y que con el apoyo de von Neumann fue finalmente tomada en serio hasta convertirse en un proyecto de primera lnea. Curiosamente, la ENIAC tena unaarquitecturaen paralelo, aunque casi careca dememoria(slo poda almacenar 20 palabras), y otra mquina ms ambiciosa, llamada EDVAC (Electronic Discrete Variable Arithmetic Computer) naci del deseo de sus diseadores de construir una mquina "ms til".ADA BYRONAda Byron conoci a Charles Babbage en 1833, cuando ella tena 18 aos y el 42. Qued tan impresionada por las ideas sobre las mquinas que Babbage inventaba que decidi estudiar matemticas parapoderayudar a su amigo en lo que se refera a la rama terica de susinventos. Se convirti, con el paso de los aos, en una granmatemticay cientfica. Trabaj siempre muy cerca de Babbage en el diseo de mquinas computadoras y muy en particular en el diseo de la "mquina analtica". A propsito escribi:"La caracterstica que distingue a la mquina analtica, es la inclusin en ella del principio que Jacquard concibi para regular la fabricacin, mediante tarjetas perforadas, de los ms complicadosmodelosde brocados. Al capacitar a los mecanismos para combinar entre ssmbolosgenerales ensucesionesde variedad y extensin ilimitadas, se establece un eslabn entre las operacionesmaterialesy losprocesosmentales abstractos de la rama ms terica dela cienciamatemtica. Se desarrolla unlenguajenuevo, amplio y poderoso, para suempleofuturo en elanlisis, cuyas verdades se podrn manejar de modo que su aplicacin sea ms prctica y precisa para la humanidad de lo que hasta ahora han hecho las medidas a nuestro alcance...". Desarroll de manera terica el primerprogramaque la mquina analtica utiliz, pero su trabajo no se limit a la parte cientfica; cuando el gobierno les retiro el apoyo financiero, Ada apost en lascarrerasde caballos y empe todas sus joyas para obtenerel dineroque se necesitaba en la construccin de la mquina.HERMAN HOLLERITHA los 19 aos se gradu en laescuelademinerade la Universidad de Columbia y empez a trabajar en la Oficina de Censos de los Estados Unidos. En 1880 se realiz el primer gran censo de ese pas y la informacin se escribi en tarjetas extremadamente largas que deban acomodarse y contarse manualmente en las clasificaciones deseadas: edad,sexo, ocupacin, etctera, lo cual obligaba a que se reacomodaran y contaran varias veces.Hollerith se propuso desarrollar unmtodoms prctico para manejar estos datos. En 1889 termino su "mquina tabuladora elctrica" 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 aos, podan lograrse en pocos meses.Herman Hollerith fund en 1896 la Compaa de Mquinas Tabuladoras para promover el usocomercialde su invento. Ms tarde la compaa cambi al nombre de International Business Machine (IBM).HOWARD H. AIKENConstruy una computadoraelectromecnicaprogramable siguiendo las ideas introducidas por BabbageA partir de 1939 Howard Aiken, de la Universidad de Harvard, en asociacin con ingenieros de la compaa IBM, trabaj durante 5 aos en la construccin de una computadora totalmente automtica, la "Harvard Mark I" que meda 15 metros de largo por 2.4 de altura.Esta mquina se controlaba con tarjetas perforadas, poda realizar cinco operaciones fundamentales: suma, resta,multiplicacin, divisin y consulta de tablas de referencia. Los datos entraban mediante tarjetas perforadas y salan a travs de una mquina electrnica.KONRAD ZUSEIntrodujo interruptores magnticos, llamados relevadores elctricos en las computadoras.Introdujo elcontrolprogramado mediante cinta perforada lo que permiti automatizar elprocesode clculo.Construy la primera computadora electromecnica programable. Zuse continu perfeccionando la computadora y en 1939 termin una segunda versin a la que llam Z2, dos aos ms tarde present la Z3, considerada por los expertos como la primera computadora totalmente programable. Esta computadora contena en suprocesadory en su memoria cerca de 2,600 relevadores que eran interruptores magnticos que permitan introducir en las mquinas la representacin binaria de los nmeros.En 1941 Zuse y un amigo solicitaron al gobierno alemn un patrocinio para construir una computadora electrnica ms rpida que utilizara tubos de vaco. Sin embargo la ayuda no les fue otorgada y la mquina se qued en proyecto.ALAN MATHISON TURINGDise la primera computadora electrnica digital de bulbos.Turing fue un gran matemtico, lgico y terico de la computacin. Cuando era estudiante de postgrado en la universidad de Princeton en 1936, public el artculo "On computable numbers", que estableci las bases tericas para la computacin moderna. En l describi lo que despus se llam la "Mquina de Turing": un dispositivo terico que lea instrucciones de una cinta de papel perforada y ejecutaba todas las operaciones de una computadora. El artculo tambin fij loslmitesde lascienciasde la computacin al demostrar que existen problemas que ningn tipo de computadora podr resolver.Despus de doctorarse en 1938, Turing tuvo la oportunidad de poner susteorasen prctica. Bajo su direccin se construy "Colossus", una mquina cuyo propsito era descifrar elcdigosecreto militar alemn y que fue terminada en 1943. En la actualidad se le considera la primera computadora digital electrnica.J. PRESPER ECKERT Y JOHN W. MAUCHLY Construyeron la computadora electrnica ms 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, acrnimo de Electronic Numerical Integrator and Calculator. Fue la mayor computadora de bulbos construida para uso general. Cuando ENIAC funcionaba correctamente, la velocidad de clculo era entre 500 y 1000 veces superior a las calculadoras electromecnicas de su tiempo, casi la velocidad de las calculadoras de bolsillo de hoy.Aos ms tarde Eckert y Mauchly construyeron la UNIVAC, la primera computadora que manej informacin alfabtica y numrica con igual facilidad.Generaciones de la computadoraTeniendo en cuenta las diferentes etapas de desarrollo que tuvieron las computadoras, se consideran las siguientes divisiones como generaciones aisladas con caractersticas propias de cada una, las cules se enuncian a continuacin.PRIMERA GENERACIN (1951 A 1958):Sistemas constituidos portubos de vaco, desprendan bastantecalory tenan una vida relativamente corta. Mquinas grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas)Almacenamiento de la informacin en tambor magntico interior.Un tambor magntico dispona de su interior del ordenador, recoga y memorizaba los datos y losprogramasque se le suministraban.Programacinen lenguaje mquina, consista en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por lo que la programacin resultaba larga y compleja. Altocosto. Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas.

SEGUNDA GENERACIN (1959-1964):TRANSISTORES:Cuando los tubos de vaco eran sustituidos por lostransistores, estas ltimas eran ms econmicas, ms pequeas que lasvlvulasminiaturizadas consuman menos y producan menos calor. Por todos estos motivos, ladensidaddel circuito poda ser aumentada sensiblemente, lo que quera decir que los componentes podan colocarse mucho ms cerca unos a otros y ahorrar mucho ms espacio.

TERCERA GENERACIN (1964-1971:CIRCUITO INTEGRADO (CHIPS)Aumenta la capacidad dealmacenamientoy se reduce el tiempo de respuesta.Generalizacin de lenguajes de programacin de alto nivel. Compatibilidad para compartirsoftwareentre diversos equipos.

CUARTA GENERACIN (1971 A 1981):MICROCIRCUITO INTEGRADO:Elmicroprocesador: el proceso de reduccin del tamao de los componentes llega a operar a escalas microscpicas. La micro miniaturizacin permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige lasfuncionesfundamentales del ordenador.

QUINTA GENERACIN Y LAINTELIGENCIA ARTIFICIAL(1982-1989):El propsito de laInteligencia Artificiales equipar a las Computadoras con "InteligenciaHumana" y con la capacidad de razonar para encontrarsoluciones. Otro factor fundamental del diseo, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programacin Heurstica) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprender a partir de sus propias experiencias usar sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservar esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones.El conocimientorecin adquirido le servir como base para la prxima serie de soluciones.

SEXTA GENERACIN (1990 HASTA LA FECHA)Como supuestamente la sexta generacin de computadoras est en marcha desdeprincipiosde los aos noventa, debemos por lo menos, esbozar las caractersticas que deben tener las computadoras de esta generacin. Tambin se mencionan algunos de losavances tecnolgicosde la ltima dcada del siglo XX y lo que se espera lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta generacin cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos demicroprocesadoresvectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar ms de un milln de millones de operaciones aritmticas de punto flotante por segundo (teraflops); lasredesde rea mundial (Wide rea Network, WAN) seguirn creciendo desorbitadamente utilizandomedios de comunicacina travs de fibras pticas ysatlites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologas de esta generacin ya han sido desarrolla das o estn en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida;teoradel caos,sistemasdifusos, holografa, transistores pticos, etctera.

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