Historia de las computadoras

Transcripción

1 Historia de las computadoras A través del tiempo las tecnologías han evolucionado constantemente, desde las primeras herramientas fabricadas por el hombre a partir de la piedra y la madera, la utilización de los metales y el descubrimiento de nuevas técnicas y herramientas para la labranza agrícola hasta los satélites, las tecnologías inalámbricas, la biotecnología, la inteligencia artificial, entre tantos otros avances tecnológicos que día a día modifican nuestro entorno. La evolución tecnológica, cuyos orígenes se remontan a los albores de la historia humana, ha conocido, a partir de la década del cuarenta, un impulso extraordinario gracias al diseño y a la progresiva popularización de las computadoras. La computadora ha sido definida como una máquina capaz de realizar y controlar a gran velocidad cálculos y procesos complicados que requieren una toma rápida de decisiones. Su función consiste, por lo tanto, en tratar la información que se le suministra y proveer los resultados requeridos. Sin embargo, este enunciado tan simple está definiendo un hito trascendental en la historia de la humanidad. Con anterioridad, las únicas formas de disponer de información estaban relacionadas con la palabra. Por un lado, la palabra oral o memoria personal, por otro, la palabra escrita o memoria colectiva. Cualquiera de estos tipos de información requería, para su interpretación y para el reciclaje de nueva información, de la intervención inmediata del ser humano. La computadora es, hoy por hoy, incapaz de hacer algo para lo que no ha sido programada. Sin embargo, el progreso que representa que un aparato tenga la capacidad de realizar tareas mecánicas ya supone un salto cualitativo de una multitud de pequeños actos de escasa importancia y tediosa realización. Por otro lado, los continuos avances en el campo de la robótica y la inteligencia artificial dan pie a las fantasías más futuristas que la mente humana pueda imaginar. La extraordinaria versatilidad de las computadoras en todos los campos de la actividad humana, así como en su progresiva miniaturización, han hecho posible que traspasaran el umbral de los grandes centros de cálculo y el uso restringido de una casta de especialistas, para convertirse en la herramienta obligada del gran público. Precursores Hace unos 3000 años antes de Cristo, el hombre utilizó los dedos para realizar las operaciones más sencillas. La compra y venta de objetos y los trueques impulsaron a los egipcios a inventar un contador en la arena, con piedras, que estaban en correspondencia con los objetos que se requerían contar. Este fue probablemente el primer medio que el hombre utilizó para realizar los cálculos propios de sus actividades comerciales. El ábaco, construido por los chinos unos 2000 años antes de Cristo, fue el instrumento que revolucionó la técnica del conteo y permitió al hombre realizar operaciones con varias cifras y a velocidad asombrosa. Este instrumento se utilizó por muchos siglos y aún hoy se usa en algunos pueblos de Oriente. En la edad media el ábaco era utilizado en toda Europa. Pero ocurrió un hecho muy importante; los árabes, desde España, difundieron una serie de conocimientos matemáticos basados en el 1

2 sistema métrico decimal que habían aprendido de la India. Los europeos lo asimilan y lo comienzan a aplicar en innumerables cálculos, especialmente astronómicos. En el siglo XVII, el matemático francés Pascal ( ), para ayudar a su padre a solucionar las tareas contables de sus negocios ideó un instrumento mecánico que permitía efectuar sumas y restas. La construyó en 1644 y se la denominó La Pascalina. Estaba formada por 10 ruedas. Cada 10 vueltas de la primera rueda se producía un giro de la segunda; cada 10 vueltas de ésta giraba una vuelta la tercera, y así sucesivamente. En 1694, el matemático alemán Leibnitz ideó una máquina más perfeccionada que la de Pascal, ya que no sólo podía sumar y restar, sino multiplicar, dividir y extraer raíces cuadradas. También debemos a Leibnitz, la idea de crear el sistema binario (0 y 1), marcando el rumbo que seguiría Alan Turing casi 300 años después y mostrar sus ventajas respecto al sistema decimal como método de cálculo para la informática. En el siglo XVIII, si bien no aparecieron máquinas que indicaran un avance en cuanto a la realización de mayores y más rápidas operaciones matemáticas, se preparó el camino para futuros e importantes eventos. Otro visionario, Charles Babbage ( ) matemático y científico inglés, por el año 1822 diseñó una máquina diferencial, con la capacidad de resolver problemas matemáticos relacionados con funciones polinómicas. Sin embargo, los costos de este proyecto eran tan elevados que el gobierno de su país decidió retirar el apoyo financiero, por lo que el dispositivo quedó inconcluso. No obstante, en 1835, diseñó la primera computadora digital, conocida como máquina analítica con el objetivo de poder resolver cualquier tipo de cálculo matemático. Por su diseño tecnológico y capacidad de procesamiento sumaba, restaba, multiplicaba, dividía y se la podía programar, la máquina analítica de Babbage es considerada como la primera computadora de la historia. Máquina Diferencial de Babbage Máquina Analítica de Babbage Hollerith, un norteamericano dedicado a los cálculos estadísticos, ideó un sistema basado en tarjetas perforadas (inventado por el francés Joseph Jacquard para los telares mecánicos), para poder procesar los datos del censo realizado en 1890 en Estados Unidos. Fue Hollerith el primero en manejar gran cantidad de datos y uno de los fundadores de I.B.M. (International Bussiness Machines). Más tarde con un grupo de técnicos, trabajó en la 2

3 construcción de una máquina de grandes dimensiones, que realizaba sumas, restas, multiplicaciones y divisiones. Se la llamó MARK I (1944). En 1943, un matemático de Cambridge, Alan Touring, dirigió un equipo de investigación y desarrolló el invento más secreto de la segunda guerra mundial, el Colossus, primer ordenador electromecánico del mundo. Fue esta máquina la que descifró los mensajes alemanes en código Enigma durante el conflicto bélico. Acabada la guerra, Touring se trasladó a Norteamérica, donde en la Universidad de Pennsylvania, dirigió la construcción de la primera computadora a gran escala completamente electrónica, llamada ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator ). Pesaba aproximadamente 30 toneladas, ocupaba un espacio de 30 metros de largo, casi 2 ½ de alto y unos 90 centímetros de ancho y estaba compuesta por válvulas de vacío que se recalentaban, por lo que necesitaba un ambiente refrigerado. Por lo tanto, su mantenimiento era costoso. El ENIAC realizaba cinco mil cálculos por segundo con diez dígitos decimales, velocidad equivalente a la de una calculadora actual. ENIAC (1946) John Von Neumann, consultor del proyecto ENIAC, junto con el grupo de trabajo del ENIAC, fue el primero de proponer el concepto de programa almacenado. Sugirió que las instrucciones podían almacenarse junto con los datos. Esta idea fue conocida como el concepto de Von Neumann. Esta idea abrió la puerta para una serie de nuevos proyectos: en 1946, iniciaron la construcción de una computadora de programas almacenados, el EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), pero su terminación se vio retrasada hasta El EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer), construido en la Universidad de Cambridge, fue de hecho la primera computadora que podía almacenar un programa digital. Entró en operación en mayo de Durante esos años (desde 1940 hasta la década del 50), se desarrollaron otras computadoras de programas almacenados. Los autores del ENIAC, pasaron de este proyecto a la construcción de una máquina denominada Computadora Automática Universal, o UNIVAC, que fue la primera computadora digital producida comercialmente. El UNIVAC I era capaz de alcanzar una alta velocidad debido a que utilizaba diodos de cristal en vez de tubos de vacío. Otras nuevas características incluían la posibilidad de leer información para la computadora, efectuar operaciones y escribir información de salida en forma simultánea. Esto se logró gracias al uso de dispositivos periféricos relativamente veloces que operaban con independencia, denominados UNITYPER y UNIPRINTER. El UNIVAC I tenía también un complicado sistema de cinta magnética. UNIVAC (1951) 3

4 Más imágenes Ábaco actual ipaq pocket PC Compaq Colossus Colossus Mark I Clementina

5 Importante Primera computadora en Argentina En el año 1961 llegó la primera computadora a nuestro país, el encargado de llevar la misión a cabo fue el Dr. Manuel Sadosky. La máquina tenía 18 metros de largo y unos 2,3 de alto y para controlar la temperatura que generaban sus mecanismos debió ser instalada en un ambiente especialmente refrigerado. Con su utilización, por parte de estudiantes e investigadores, se resolvieron problemas computacionales complejos relacionados con la astronomía, el clima y las matemáticas. Dejó de funcionar en el año En la evolución de la computadora, como podría ocurrir en cualquier otra, se distinguen varias generaciones, las cuales se diferencian perfectamente por dos factores principales: la tecnología empleado en su fabricación y la arquitectura de los sistemas. Desde el punto de vista tecnológico, para el pasaje de una generación a otra, se tienen en cuenta las siguientes características: Miniaturización. Un conjunto de componentes electrónicos de una generación es sustituido por un nuevo componente en la generación siguiente. Por ejemplo 600 transistores que cumplían una determinada función en una generación fueron reemplazados en la siguiente por un chip. Fiabilidad. Se refiere a la calidad de funcionamiento, y se expresa como el tiempo de trabajo sin averías. Como las válvulas eran frágiles y duraban poco, con frecuencia se producían fallas, lo cual provocaba que la computadora dejara de funcionar durante varias horas. Velocidad. Hace alusión a la rapidez con la que se lleva a cabo el procesamiento de los datos. En la primera generación se podían llevar a cabo mil instrucciones por segundo; en la tercera generación, en el mismo tiempo, se ejecutaban un millón de instrucciones. Generaciones de Computadoras Primera generación: Abarca de 1945 a 1955 y se la llama la Generación de los válvulas de vacío y tableros enchufables. Se caracterizó por la presencia de máquinas muy grandes y pesadas que utilizaban para su funcionamiento cientos de válvulas de vacío y programas almacenados. Por su tecnología la velocidad de procesamiento las hacía muy lentas. La forma de explotación de los datos era secuencial: hasta que no se terminaba un proceso no se podía comenzar otro. Los datos y las instrucciones secuenciales eran ingresados mediante cintas perforadas de papel; más tarde a través de tableros con conexiones externas y, luego, por medio de tarjetas perforadas. Se advierte claramente que el uso de la computadora traspasó los límites de la Matemática para adaptarla a los fines comerciales. Segunda generación: Abarca de 1955 a 1964 y se la suele llamar la Generación de los transistores y sistemas de lote. En esta época las máquinas se caracterizaron por su menor tamaño e inferiores necesidades de energía, dado que se usaron circuitos con transistores. La introducción de datos se hacía por tarjetas perforadas y se empleaban dispositivos magnéticos de almacenamiento como cintas y discos. Fue durante esta generación que se desarrollaron los lenguajes de programación, por ejemplo COBOL (1960), dedicado a aplicaciones comerciales, y el ALGOL, pero que luego se convertiría en el lenguaje estándar de las microcomputadoras. Todo esto posibilitó una amplia difusión de estas máquinas. 5

6 En este período se usó, por primera vez, el concepto de memoria virtual, como una forma de extender la memoria central. Nace la informática como la disciplina del tratamiento automático de la información. Tercera generación: Abarca de 1964 a Se llama de los circuitos integrados. Las computadoras de este período son más pequeñas y veloces que las de la generación anterior (su velocidad de trabajo se mide en nanosegundos, es decir, mil millonésimas de segundo). Se caracteriza por la aparición de nuevos mecanismos para la interrupción de programas y para la extensión de la memoria. En el transcurso de esta generación se desarrollaron: periféricos de entrada y salida más eficaces; dispositivos y programas orientados al control de procesos industriales, los análisis clínicos, la enseñanza, etc. Otros aspectos de esta generación de computadoras dignos de ser destacados son: la capacidad de procesar diversos programas simultáneamente y la posibilidad de que varios usuarios sean provistos de distintas terminales. En este período se estandarizaron los lenguajes Fortram, Algol y Cobol, y se crearon el Basic, el Pascal y el Logo. Cuarta generación: Abarca de 1971 en adelante y se la denomina la Generación de las computadoras personales. Se llama así pues inicia la etapa de las computadoras digitales personales, debido a la creación de los chips, los cuales permiten contener millones de componentes de tamaño increíblemente reducidos. A partir de los 90, las grandes corporaciones comenzaron a dedicarse al desarrollo de la programación. Norteamericanos y japoneses, líderes hoy por hoy en tecnología informática, trabajan por conseguir una mayor miniaturización de los componentes de las máquinas. Así mismo el desarrollo de la inteligencia artificial, que incluirá el proceso no solamente de datos sino también de conocimientos y la respuesta de la máquina ante estímulos humanos, es un campo de investigación en la actualidad. Quinta generación: Las primeras cuatro generaciones de las computadoras se diferencian por sus componentes electrónicos. La última etapa de la cuarta generación de computadoras personales fue anunciada como la de las "computadoras inteligentes" basadas en Inteligencia Artificial (IA), iniciada por un famoso proyecto en Japón, y que finalizó en un estrepitoso fracaso; a partir de ahí, la cuenta de las generaciones de computadoras es un poco confusa. Lo que se puede considerar como la quinta generación, se caracteriza por sus aplicaciones avanzadas. Inteligencia artificial: es el campo de estudio que trata de aplicar los procesos del pensamiento humano usados en la solución de problemas a la computadora. Robótica: es la creación y empleo de robots. Sistemas expertos: aplicación de IA que usa una base de conocimiento de la experiencia humana para ayudar a la solución de problemas. Ejemplos: diagnósticos médicos, reparación de equipos, manejo de grandes bases de datos, análisis de inversiones, planeamiento financiero, elección de rutas para vehículos, redes de comunicaciones (ejemplos LAN, MAN Y WAN), entorno multimedia, etc. Actualmente estamos inmersos ya en la quinta generación de computadoras, ahora avanza la ciencia de la computación en el desarrollo del software y sistemas operativos más afables con el usuario de la computadora. 6