Procesamiento de la Información

Procesamiento de la Información Cortez José Italo. jitalo@cs.buap.mx Garcés Báez Alfonso agarces@cs.buap.mx Marcial Castillo Luis René. lmc@cs.buap.mx Molina García Ma. del Consuelo. cmolina@cs.buap.mx Ramírez Ortega María del Carmen. cramirez@cs.buap.mx Rivera Martínez Marcela. cmr@cs.buap.mx Sandoval Solís Ma. de Lourdes. sandoval@cs.buap.mx

Sistema Numérico Babilonio I http://www.astroseti.org/

Sistema Numérico Maya http://www.astro-digital.com/1/mayas.html

Sistema Numérico Griego http://www.usal.es/~clasicas/soft/convertidor%20numeros%20griegos.html

Sistema Numérico Egipcio http://pessoal.sercomtel.com.br/matematica/fundam/numeros/numeros.htm

Sistema Numérico Árabe http://www.astroseti.org/articulo.php?num=3891&nobar=1

Tablón de Polvo y Ábaco

MECANISMO ANTIKYTHERA En Grecia entre los años 100 al 65 a.c., en la isla de Rodas, ubicada en el mar Egeo, es creado un instrumento conocido como Mecanismo de Antikythera, conocido como la primera computadora de occidente. Consistía en un artefacto de cálculo astronómico con mecanismos de precisión que, mediante 32 engranajes y un engranaje diferencial, mostraba la posición de los cuerpos celestes en sincronización con el año calendario. El usuario, por medio de una perilla, podía accionar un simulador en miniatura del movimiento del sol, la luna y varios planetas, teniendo a la vista la fecha en que se había dado, o se daría, tal combinación, fue descubierta por pescadores del área en 1900.

QUIPU Los antiguos incas (siglos XII al XVI) usaban el quipú, que estaba hecho con cuerdas de diferentes largos. El color, los nudos y el orden de sucesión servían para registrar y transmitir información. Lo usaban, además como máquina calculadora, pues con él llevaban a cabo las operaciones aritméticas, estudios astronómicos, registro de impuestos, gastos y estadísticas poblacionales.

RODILLOS DE NAIPER TABLAS DE LOGARITMOS Fue hasta 1614 que un escocés de nombre John Napier (1550-1617) desarrolló las Tablas de Logaritmos, el cuáles un sistema tabular de números con los que es posible simplificar muchos cálculos aritméticos. Realizó un descubrimiento tan simple y barato para multiplicar, conocido como los rodillos de Napier, fue popular en la Europa del Siglo XVII. Cada uno de los círculos contenía los dígitos del 1 al 9, con sus múltiplos en columnas debajo de ellos. La multiplicación se hacía al hacer girar los círculos en una forma determinada.

REGLA DE CALCULO En 1632 un matemático inglés de nombre William Oughtred (1574-1660) inventa la Regla de Cálculo, ésta consiste en dos rejillas móviles, se pueden efectuar rápidamente operaciones de multiplicación y división, en general los resultados que se obtienen no son exactos pero tienen una gran aproximación. La precisión de cálculo que puede conseguirse depende del tamaño de la regla de cálculo y del detalle con el que se han impreso las escalas en ella. La más usada es la regla de cálculo de 52.4 cm., que permite realizar multiplicaciones y divisiones con una precisión de un 0.1%, que es suficiente para muchos cálculos de ingeniería.

RELOJ CALCULANTE En 1623 un estudiante alemán de la universidad de Tubingen llamado Wilhelm Schickard (1592-1635) construye una máquina denominada reloj calculante que presentaba aspectos sorprendentes, contenia pequeñas ventanas con correderas y cilindros verticales que llevaban las cifras de las tablas de multiplicación, así como el disponer de seis ruedas dentadas que actuaban como acumuladores y otras seis desconectadas que hacian de memoria, era capaz de realizar adiciones y substracciones. Por desgracia, al menos una de las máquinas quedó destruida en un incendio, y el propio Schickard murió poco después, victima de la peste bubónica.

MAQUINA DE PASCAL En 1642 Blaise Pascal (1623-1662) matemático francés construyó la primera máquina de sumar mecánica basada en el ABACO llamada Pascalina o Máquina de Pascal, precursora de la computadora digital, estaba formada por ruedas giratorias 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, el resultado se observaba en las casillas colocadas en cada rueda de la máquina.

MAQUINA DE LEIBNITZ En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhem Leibnitz (1646-1716) perfeccionó la máquina de Pascal e inventó una que también podía multiplicar y dividir mediante sumas y restas sucesivas usando el principio de acarreo automático de Pascal.

TELAR DE JACQUARD En 1801 el francés Joseph Marie Jacquard (1752-1834) al diseñar un telar automático llamado Máquina o Telar de Jacquard, utilizó delgadas placas de madera perforada para controlar el tejido en diseños mucho más complejos. Una cadena sin fin de placas de madera giraban para que pasaran las agujas del telar. Solo las agujas que coincidían con los agujeros podían penetrar y sus hilos formaban el diseño.

Tarjetas Perforadas de madera En el Telar de Jacquard las tarjetas perforadas son penetradas por la agujas dependiendo de sus orificios

MAQUINA DIFERENCIAL En el año de 1812 Charles Babbage (1792-1871) empezó a construir una máquina que permitiera calcular automáticamente operaciones aritméticas en secuencias diferentes a la cuál llamó Máquina Diferencial, contaba con todos los elementos que le asemejan a un procesador moderno.

MAQUINA ANALITICA Después se interesó en otro proyecto más ingenioso, la Máquina Analítica (1835) diseñada para solucionar problemas matemáticos complejos. Con la máquina analítica el matemático e inventor británico Charles Babbage elaboró los principios de la computadora digital moderna. Su socia, la matemática británica Augusta Ada Byron (1815-1852), sugirió la idea de que las tarjetas perforadas pudieran adaptarse al motor de Babbage para repetir ciertas operaciones por lo que algunas personas la consideran como la primera programadora. La Máquina Analítica contaría con un procesador con la capacidad de realizar 60 operaciones por minuto, una memoria de 1000 números de 50 cifras, un flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una impresora para hacer permanente el registro, miles de engranajes y mecanismos y la necesidad de la energía equivalente a la de una locomotora. La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero sus invenciones ayudaron a otros científicos a crear nuevas y mejores máquinas, por eso muchos historiadores consideran a Babbage y Ada Byron como a los verdaderos inventores de la computadora digital moderna.

Primera Programadora Augusta Ada Byron 1815-1852

ALGEBRA BOOLENA En 1854 George Boole (1815-1929) matemático inglés publica una investigación sobre las teorías matemáticas de la lógica y la probabilidad, creando así la llamada álgebra booleana, la cual consiste en la incorporación de la lógica a las matemáticas, tomado en cuenta los valores verdadero y falso y operaciones lógicas como: conjunciones Y, disyunciones O y negaciones NOT. El álgebra Booleana encuentra su aplicación desde entonces en la construcción de computadoras, procesadores y circuitos electrónicos.

TARJETAS PERFORADAS En 1887 Herman Hollerith (1860-1929) estadístico estadounidense siguiendo el ejemplo de las Tarjetas Perforadas similares a las placas de Jacquard, crea máquinas tabuladoras para procesar datos. 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, teniendo un gran éxito en tan solo dos años y medio. De 1890 a 1940 estas máquinas fueron desarrolladas y dotadas de otras funciones que las hicieron más veloces. Más tarde Hollerith se asoció con otras personas creando la compañía IBM (International Business Machines Corporation). Herman Hollerith Máquina Tabuladora

Las computadoras analógicas 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 utilizaban 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.

COMPUTADORAS Z1, Z2 Y Z3 En 1936 Konrad Zuse (1910-1995) alemán ideó máquinas electromecánicas poderosas tomando las ideas de Jacquard y Pascal llamadas Z1, Z2 y Z3, fueron construidas introduciendo el principio fundamental de la representación binaria de los números, funcionaban miles de reveladores (dispositivos electromecánicos) y bulbos dejando de ser cien por ciento mecánicos. Hacían de 400 a 500 operaciones simultaneas por minuto.

COMPUTADORA ABC En 1939 John V. Atanasoff (1903-1995) y Clifford Berry (1918-1963) ya habían construido un prototipo de máquina electrónica llamado ABC (En inglés Atanasoft-Berry computer) en el Iowa State College (EEUU). Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde quedaron eclipsados por el desarrollo del Calculador e integrador numérico electrónico ENIAC.

Máquina de Turing. En 1936, Alan M. Turing desarrolló la teoría de una máquina capaz de resolver todo tipo de problemas con solución algorítmica. Con sus estudios se inició la teoría matemáticas de la computación, en la que se define un algoritmo como la representación formal y sistemática de un proceso.

COMPUTADORA COLOSSUS Durante la II Guerra Mundial (1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos ingleses que trabajaban en Bletchley Park, al norte de Londres, crearon el Colossus. Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que incorporaba 1500 bulbos o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por el ingles Alan Turing (1912-1954) para decodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes.

Junto Howard Aiken trabajo la Almirante, Fisico Matemática Grace Murray Hopper (1905-1992). Trabajó programando, el Mark I cuya misión fue calcular los ángulos de los cuales las armas navales debían estar dirigidos, esta máquina es considerada la primera gran calculadora numérica programable del mundo. Hopper no solo programó a la Mark I, sino tambien a su sucesor la Mark II, la cual durante su construcción sin ninguna razón evidente, la máquina se paró. Hopper y su equipo descubrieron que una poililla había entrado en la mark II haciendo que el dispositivo fallara, naciendo así el termino que hoy se conoce como bug. Otro de los grandes logros realizados por Hopper fue el primer compilador en 1952 que se denominó A-0, iniciando la integración del inglés en los programas., que más tarde darían lugar a lenguajes de programación tales como el FLOW-MATIC y COBOL. Hopper creó compiladores que fueron utilizados más adelante en computadoras como la UNIVAC I y UNIVAC II. Grace Murray Hooper desarrolló varios Sistemas Operativos

Mark I

Calculadoras mecánicas. Ábaco. Calculadora de Napier. Reloj calculante. Pascalina. Máquina de Leibniz. Aritmómetro de Thomas de Colmar.(1820) Máquinas de Babbage. Máquina de Bollée. La Millonaria.(1894-1935) Calculadora de Burroughs.(1899) Máquinas electromecánicas. Tabuladora de Hollerith. Máquinas de Zuse. Máquina de Turing. MARK I. Máquinas electrónicas. ABC. ENIAC. EDVAC.

Bibliografía Introducción a la Informática Jorge Iglesias, Elena Ortiz, UNAM,2006 http://fisicarecreativa.net/matematicalife/capitulo01.html Matemáticas Colección Científica Life Time David Bergamini. Preparado por Patricia Barros http://etsiit.ugr.es/alumnos/mlii/antikythera.htm Escuela Técnica Superior de Ingenierías Informática y telecomunicaciones Universidad de Granada. http://www.beticamudarra.com/estudios/departamentos/informatica/apuntes/histori a.php#reloj CES BÉTICA-MUDARRA