LA COMPUTADORA PRIMITIVA
Un computador ó computadora es una maquina creada por el hombre con el propósito de que le sirva como herramienta de trabajo. Al hablar del Origen del Computador, debemos situarnos en la edad antigua, apuntando que el hombre primitivo, aparentemente no necesitaba mecanismos para el manejo de información, tanto financiera como de otro tipo, ya que en el medio que se desenvolvía no se lo exigía.
El comercio en esa etapa era NULO. Se afirma que los pueblos primitivos contaban sus ovejas por medio de palitos o piedrecillas. Acorde con los tiempos avanzan las sociedades; es por tal razón que surge el TRUEQUE, que consistía en cambiar una cosa por otra entre dos o más tribus. Con el trueque aun el hombre primitivo no se siente incomodo para el manejo de las pocas cosas materiales que poseían en ese entonces, ya que no existía el empleo de la información numérica, y por ende no existían las relaciones comerciales.
A mediada que el trueque va evolucionando y que el hombre primitivo de una manera u otra se va relacionando uno con otros, formando así una pequeña sociedad, nace la imperante necesidad de sustituir el trueque; ante este fenómeno se crea el DINERO, el cual le permitía adquirir cualquier mercancía. Así se crean los mercados, y con ellos la oferta y la demanda.
A mediada que el trueque va evolucionando y que el hombre primitivo de una manera u otra se va relacionando uno con otros, formando así una pequeña sociedad, nace la imperante necesidad de sustituir el trueque; ante este fenómeno se crea el DINERO, el cual le permitía adquirir cualquier mercancía. Así se crean los mercados, y con ellos la oferta y la demanda.
Con la aparición del dinero, y la ingente necesidad de SABER administrarlo para así adquirir mayor numero de mercancías, el hombre se siente obligado y empujado por la sociedad a buscar formas posibles para el buen manejo del calculo. El dinero hace que el hombre nómada aprenda a diferenciar los sistemas en los cuales se adquieren mas bienes.
Podemos sintetizar que las necesidades del cálculo por parte del hombre datan de miles de años.
Muchos son los autores que coinciden que el primer método que utilizo el hombre nómada, para sumar fueron LOS DEDOS DE SUS MANOS, siendo este el método preferido por los niños para aprender a contar. Nuestro sistema numérico de base 10 proviene indudablemente del uso de los diez (10) dedos de la mano como elemento de cálculo.
En términos muy generales, pueden distinguirse cuatro grandes etapas en el desarrollo y evolución históricas de los métodos y artefactos para realizar operaciones de cálculo: la edad antigua, la edad media, la era industrial, y la era digital.
Los arqueólogos han desenterrado tablillas de arcilla que contienen cálculos matemáticos elaborados en la Edad Media. Tablillas que contienen tablas de multiplicación y de recíprocos han sido encontradas en Babilonia y se cree que fueron escritas alrededor de mil setecientos años A. de C.
Los Babilonios utilizaban un sistema numérico sexagesimal, o sea, de base 60, de lo cual provienen nuestras actuales unidades de horas, minutos y segundos?. Mostramos su pequeño párrafo para enfatizar que los mecanismos que mencionaremos a continuación NO fueron los primeros en resolver la problemática de calculo, no obstante son los únicos que poseen datos biográficos propios.
En la edad antigua, las diversas culturas humanas desarrollaron métodos manuales para contar, hacer operaciones aritméticas y llevar el registro de las transacciones. La cuenta con los dedos (de ahí la palabra dígito), uso de piedrecillas, las muescas en varas de madera o metal, nudos en cintas (los quipus incas, por ejemplo), fueron técnicas comunes de las sociedades humanas de la antigüedad.
La palabra Abaco se deriva del griego Abakos, que significa superficie plana. El Abaco consta de unas cuentas ensartadas en unos alambres, donde se deslizan sietes cuentas, dos arribas de un travesaño central y cinco abajo.
El Abaco es capaz de representar cualquier número hasta 999,999. Ahora bien, los japoneses también tienen su propio Abaco, el cual tiene mucha similitud al de los chinos. El Abaco se utilizaba para realizar operaciones matemáticas como suma, resta, multiplicación, división y procesos compuestos.
Suele consistir en un tablero o cuadro con alambres o surcos paralelos entre sí en los que se mueven bolas o cuentas. El ábaco moderno está compuesto de un marco de madera o bastidor con cuentas en alambres paralelos y de un travesaño perpendicular a los alambres que divide las cuentas en dos grupos. Cada columna o barra -es decir, cada alambre- representa un lugar en el sistema decimal. La columna más a la derecha son las unidades, la que está a su izquierda son las decenas y así sucesivamente. En cada columna hay cinco cuentas por debajo del travesaño, cada una de las cuales representa una unidad; y dos por encima del travesaño, que representan cinco unidades cada una. Por ejemplo, en la columna de las decenas cada una de las cinco representa diez y cada una de las dos representa 50. Las cuentas que se han de incluir como parte de un número se colocan junto al travesaño.
El ábaco fue utilizado tanto por las civilizaciones precolombinas y mediterráneas como en el Lejano Oriente. En la antigua Roma, era un tablero de cera cubierta con arena, una tabla rayada o un tablero o tabla con surcos. A finales de la edad media los mongoles introdujeron el ábaco en Rusia, que provenía de los chinos y los tártaros, y que todavía hoy se utiliza en el pequeño comercio. En China y Japón, también hoy muy a menudo lo utilizan los hombres de negocios y contables. Los usuarios expertos son capaces de hacer operaciones más rápidamente que con una calculadora electrónica.
De la antigüedad, también, han persistido -como un aporte esencial a nuestra época- los conceptos de número y de sistema numérico. Algunos de tales sistemas son: el sistema sexagesimal, empleado en Mesopotamia y por la cultura maya; el sistema romano de numeración, y el sistema arábigo. El sistema corriente de notación numérica que es utilizado hoy en casi todo el mundo es la numeración arábiga.
En la edad media se desarrollaron calculadoras mecánicas, la primera de las cuales fue inventada por Blais Pascal, en Francia, y se basaba en un mecanismo de ruedas dentadas.
En 1642, Blaise Pascal (1623-1662), hijo de un recaudador francés de impuestos, inventó a sus 18 años una sumadora mecánica (basada en ruedas dentadas) para ayudarle a su padre en las tareas de los cálculos contables. Dicha sumadora, también llamada Pascalina, consistía de una caja rectangular de bronce en la cual se ensamblaban ocho ruedas movibles para sumar números de hasta ocho cifras. El dispositivo de Pascal empleaba la base numérica 10 para efectuar las sumas. Por ejemplo, cuando la primera de las ruedas avanzaba 10 ranuras, o una vuelta completa, la rueda de al lado - que representaba las decenas - sólo avanzaba una ranura. Cuando la rueda de las decenas avanzaba una vuelta completa, la rueda de las centenas se movía un lugar (una ranura); y así sucesivamente. El principal inconveniente de la Pascalina era, por supuesto, que sólo efectuaba sumas.
En 1694, el Matemático y Filósofo alemán, Gottfried Wilhem von Leibniz (1646-1716), mejoró la Pascalina al inventar una máquina que también podía efectuar multiplicaciones. Como su predecesor, el dispositivo mecánico de Leibniz funcionaba sobre la base de un sistema de ruedas dentadas y clavijas. En parte por el estudio de las notas y dibujos originales de Pascal, Leibniz fue capaz de perfeccionar la Pascalina. El núcleo de la máquina multiplicadora de Leibniz consistía en el diseño de un tambor dentado que giraba paso a paso, y el cual ofrecía una versión elongada de la simple rueda dentada.
LA PASCALINA:
Esta calculadora tiene una rueda que corresponde a cada potencia de 10, cada rueda tiene 10 posiciones, una por cada dígito entre 0 y 9. Era una calculadora diseñada para sumar, restar y multiplicar a través de sumas sucesivas, también podía dividir, a través de sucesivas restas.
Otro gran genio de la época fue el matemático y filosofo G.W. Leibnitz (1646-1716), quien en 1672 dio a conocer una maquina más perfeccionada que la de Pascal, ya que esa podía multiplicar, dividir y obtener raíces cuadradas. ? Fue la mente más universal de su época?. A este inventor se le atribuye él haber propuesto una maquina de calcular que utilizaba el sistema binario, todavía utilizado en nuestros días por los modernos computadores.
LA MAQUINA ANALITICA Y DIFERENCIAL
Los ingenios citados anteriormente no pueden considerarse como maquinas automáticas, ya que esas requerían una constante intervención del operador para introducir nuevos datos y efectuar las maniobras que implican cada operación.
La sociedad de la época exigía una maquina para resolver cálculos automáticamente, es decir, sin la intervención del operador en el proceso, con la exactitud y precisión deseadas. En 1812, el matemático e ingeniero británico CHARLES BABBAGE (1712-1871), profesor de matemáticas de la Universidad de Cambridge, preocupado por los muchos errores que contenían las tablas de calculo que utilizaba en su trabajo diario, construyó el modelo para calcular tablas, denominado: maquina diferencial ( maquina de diferencias), basada en la rueda giratoria capaz de calcular logaritmos con veinte decimales.
Babbage no pudo completar ninguna de sus dos ingeniosas maquinas, ya que el gobierno británico, preocupado por la falta de progreso, le retiró la subvención económica. Tuvo que pasar un siglo para que ideas similares a estas fueran puestas en practica. Muchos son los escritores en el área de la informática, que definen a Charles Babbage como el Padre de la Informática, ya que sentó las bases teóricas fundamentales en las cuales se basan las computadoras actuales.
El telar de Jacquard opera de la manera siguiente: las 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 Jacquard 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 como la primera programadora. TARJETAS PERFORADAS
Esta técnica de las tarjetas perforadas se hizo muy común a partir de la década de 1890's, cuando se idearon máquinas que podían procesar grandes volúmenes de datos. Herman Hollerith, en Estados Unidos, fue una de las personas que más éxito tuvo con estos artefactos, especialmente después de procesar en unas cuantas semanas los datos del censo poblacional de su país, que con los métodos manuales tradicionales se habría necesitado ovarios años. Las técnicas de las tarjetas perforadas también se aplicaron en las máquinas de cómputo del siglo 20. Incluso, hasta la década de 1970´s se utilizaron en nustro medio (en la UNiversidad Nacional, en Medellín, se utilizóel computador IBM-1130 que utilizaba tarjetas perforadas para su programación).
Procesamiento Electrónico de Datos
Otro personaje que merece que lo incluyamos en nuestra breve historia de la computadora es HERNAN HOLLERITH, quien en 1879 fue contratado como asistente en las Oficinas de Censo de Estados Unidos.
Con Hollerith se inicia el procesamiento electrónico de datos. En 1910-1911, las maquinas tabuladoras de Hollerith podían procesar grandes cantidades de datos a alta velocidad; esto así, gracias al estadígrafo James Power, quien logró que las maquinas de Hollerith aumentaran en capacidad y en velocidad. Hollerith abandona la Oficina de Censo de Estados Unidos, y funda su propia compañía, llamada Tabulating Machine Company ( compañía de maquinas tabuladoras).
En el año 1911 el estadígrafo James Power, quien se había destacado por los adelantos como perfeccionista de las maquinas de Hollerith, se retira de las Oficinas del Censo y crea su propia compañía denominada Power Accounting Machine Company, la cual más tarde se unió a otras dos compañías para formar la Remington Rand Corporation, ésta a su vez se convirtió en la UNIVAC, división de Sperry Rand.
En 1924 la Tabulating Machine Company se integra con otras dos compañías para formar lo que en la actualidad es la INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORACIÓN (IBM).
En el año 1930, los Laboratorios Bell construyeron una calculadora basada en interruptores telefónicos, llamada MODEL I, la cual usaba el principio de encendido-apagado para realizar cálculos aritméticos.
En 1937, Howard Aiken, de la Universidad de Harvard, ideó una gigantesca calculadora mecánica llamada MARK I, capaz de realizar largas secuencias de operaciones aritméticas lógicas. Esta maquina era relativamente lenta, por lo que la compañía IBM emprendió la construcción de la calculadora Aiken, siendo en la Universidad de Harvard, en 1944, cuando se presento la primera maquina.
En el año 1945 el profesor John Mauchly, de la Universidad de Pensilvania, y Presper Eckert diseñaron la ENIAC (Electronic Numerical Integrator Carculator); fue la primera computadora TOTALMENTE ELECTRONICA. Era mucho más rápida que la MARK I; sin embargo, carecía de memoria interna y debía recibir instrucciones por medio de un tablero de conmutadores y cordones enchufables.
La UNIVAC ( Universal Automatic Computer) fue la primera computadora comercial moderna. Este computador se utilizaba para el tratamiento de datos no científicos. Fue construida por la Remington Rand (Sperry Rand), compañía fundada por Eckert y Mauchly. La UNIVAC fue la primera maquina capaz de aceptar y tratar o procesar datos alfabéticos y numéricos.
Era digital
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Un ejemplo de este tipo de máquinas es el que se muestra en la figura, cuyo diseño básico fue ideado a mediados de la década de 1940's por John von Neumann (1903-1957), matemático de origen húngaro, que se vinculó al equipo de trabajo de la Universidad de Pennsylvania, estableciendo y aplicando conceptos en el diseño de los computadores que permanecieron válidos en la ingeniería de computadores por más de 40 años. Von Neumann diseñó el computador denominado Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) en 1945 con una memoria para almacenar programas y datos.
Esta técnica de «programa almacenado» conjuntamente con la «transferencia condicional del control», que permitía detener y reanudar los cálculos, dió gran versatilidad a la programación de computadores. El elemento clave de la llamada «arquitectura von Neumann» era la Unidad Central de Proceso (o CPU por sus sigla en inglés = Central Processing Unit), que facilitaba la coordinación de todas las funciones de la máquina desde un sólo sitio interno de la misma.
A partir de máquinas, como la EDVAC, se diseñaron, fabricaron y utilizaron muchas otras máquinas de cómputo. Inicialmente, sus aplicaciones se centraban en las grandes empresas, en los centros de investigación en universidades, en las instituciones gubernamentales. En las empresas, mediante este tipo de artefactos, se empezó a automatizar muchas labores que implican el proceso de grandes volúmenes de datos, pero cuyos cálculos no son muy complejos, como la nómina, la contabilidad, los inventarios, la facturacón, etc.
En la era digital, que se puede datar a partir de la década de 1950´s, con el desarrollo y aplicación del transistor (en 1948, en la IBM por un equipo de investigadores liderado por William Shockley), y con la evolución de muchas otras disciplinas matemáticas y científicas, como la Física del estado Sólido, los computadores han adquirido mayores capacidades, y sus aplicaciones incluyen prácticamente toda área del saber humano y todos los procesos empresariales y sociales.
Mediante la invención de los circuitos integrados y el chip, la industria microelectrónica ha venido reduciendo el tamaño de los chips y aumentando el número de componentes ensamblado en cada chip.
Las técnicas de alta escala de integración (LSI = Large Scale Integration) pudieron ensamblar cientos de componentes en un único chip. Hacia 1980, las técnicas de muy alta escala de integración (VLSI = Very Large Scale Integration) ensamblaban centeneraes de miles de componentes en un solo chip. Los desarrollos en la microminiaturización de componentes han continuado, y actualmente (en los inicios del siglo 21) las técnicas de Ultraintegración permiten ensamblar hasta miles de millones de componentes en un único chip - (ULSI = Ultra-large scale integration).
Así por ejemplo, muchos electrodomésticos como el horno microondas, los aparatos de televisión, las lavadoras, los lavaplatos, los relojes despertadores, las videograbadoras, los equipos de sonido, etc., involucran diversas categorías de microprocesadores. También los automóviles, la maquinaria industrial, los aviones, los cohetes espaciales, los satélites de comunicaciones y de investigación profunda del espacio, los cajeros automáticos, los aparatos dispensadores, los teléfonos celulares, los localizadores personales (ó Beepers), los juegos de video, etc. involucran otras muchas variedades de microprocesadores.
Tal concentración de poder computacional, que había estado bajo el dominio exclusivo de las grandes empresas y de los gobiernos, se hizo de dominio público cuando a mediados de la década de 1970's los fabricantes de computadores desarrollaron y comercializaron los medianos y pequeños computadores. Estas categorías de computadores facilitaron a las personas no expertas, al consumidor final, tener acceso a las facilidades del proceso electrónico de datos por medio de programas («paquetes» de software) tan populares como los procesadores de texto y las hojas electrónicas (que en capítulos posteriores se estudiaran brevemente).
GENERACIONES DE COMPUTADORAS
GENERACIONES
GENERACIONES
Las generaciones no son más que las diferentes etapas en las cuales agrupamos los computadores.
La Primera Generación se inicia con la instalación comercial del UNIVAC en 1951 y termina en 1958. Estos computadores utilizaban la válvula de vacío. Por lo que eran equipos sumamente grandes y pesados. El procesador de la UNIVAC pesaba 30 toneladas y requería el espacio completo de un salón de 20 por 40 pies. Producían mucho calor. La programación se realizaba a través del lenguaje de máquina. Las memorias estaban construidas con finos tubos de mercurio liquido y tambores magnéticos.
En la Segunda Generación llega el transistor, sustituyendo la válvula de vacío utilizada en la primera generación. Los computadores de esta generación tenían mucho más velocidad y potencia que los computadores de la primera generación. La programación se realizaba a través de lenguaje simbólico, los cuales eran menos tediosos que el lenguaje de maquina. En esta generación se pueden mencionar: Las series 1400 y 1700, de IBM; EL 1107 DE Remington Rand y el 3600 de l CDC. 1959-1965.
Tercera Generación: se redujeron los requerimientos de energía eléctrica y la disipación del calor dejó de ser un factor significativo. Se crearon nuevas técnicas de entrada y salida, tales como el reconocimiento de caracteres en tinta magnética, telecomunicaciones, rastreadores ópticos y terminales de vídeo.
Se introdujeron procesadores construidos con circuitos integrados, tales como las IBM 360 y las CDC 6400. La tercera generación también introdujo los Sistemas Operativos y los sistemas de operación de datos.
Cuarta Generación: Se inicia en el último cuarto de década de 1790. Se introdujo computadoras compuestas enteramente por chips. También se introdujo el microprocesador, que dio el nacimiento a las computadoras personales. La cuarta generación abarca la integración conjunta de pequeñas y grandes computadoras en un ambiente distribuido de procesamiento/automatización de oficina. Los lenguajes de consulta de cuarta generación, los generadores de informe, las hojas de calculo y otros paquetes de software pusieron en contacto directo con la computadora a personas con poca o ninguna experiencia en ellas. Se caracterizan por el pequeño tamaño. Dispositivos de E/S de alta velocidad; no producen calor, entre otras.
Quinta Generación: La quinta generación deberá formalizarse para principios de la década del 90. Las tecnologías VLSI y SLSI están poniendo las actuales macrocomputadoras en los escritorios de todo el mundo. El reconocimiento de voz, la traducción de lenguajes naturales y extranjeros, las fibras ópticas, los discos ópticos y otras tecnologías aun en desarrollo son parte de la quinta Generación. Para fines del presente siglo, una computadora debería conversar en forma mas o menos inteligente con nosotros.
En la quinta Generación debemos mencionar que el sistema de integración SONIDO, VISTA, TACTO, GRAFICO, TEXTO (MULTIMEDIA) a través de los discos compactos, ha logrado un gran impacto en lo millones de usuarios del computador.
Otro hecho revelante de la quinta generación es el manejo del COMPORTAMIENTO DE RECURSOS (redes o comunicación entre computadoras).
INTERNET (La RED mundial)
En la medida en que los PC se han hecho más potentes y baratos, se han podido interconectar -formando redes- compartiendo los recursos de memoria, periféricos, software, información, y comunicándos en con otros computadores a menudo localizados en sitios remotos (incluso otros países).
A diferencia de los grandes o supergrandes computadores, los cuales comparten recursos con muchas terminales para muchas aplicaciones, los computadores tipo PC interconectados permiten al usuario final compartir recursos e información con cualquier otro computador en prácticamente cualquier lugar del mundo.
Utilizando Redes de Area Local (LAN = Local Area Network), o simples líneas telefónicas, los PC interconectados pueden adquirir proporciones gigantescas.
Una telaraña global de circuitería computacional, la llamada Internet, por ejemplo, enlaza diferentes categorías de computadores en una enorme red de información. Durante las elecciones presidenciales de 1992 en Estados Unidos, el entonces candidato a la vicepresidencia Al Gore propuso que el desarrollo en el futuro próximo de la llamada Superautopista de la Información sea una prioridad administrativa del gobierno de estados Unidos; en tal sentido, a finales de 1999 se tenía un prototipo de Internet II que será entre 100 y 1000 veces más rápida y potente que la internet actual, y que -desde el año 200- está siendo utilizado por los gobiernos y grandes empresas de norteamérica, Europa y Japón. La carecterística fundamental de Internet II es que las conexiones hasta las residencias u oficinas de los usuarios están basadas en fibra óptica, lo cual apenas está empezando a utilizarse en nuestro medio (en el área metropolitana del Valle de Aburrá, las EEPPMM han comenzado a tender las redes de fibra óptica).
Así mismo, muchas otras actividades tienden a efectuarse cada vez más por internet tales como las videoconferencias, las conversaciones, los procesos de enseñanza/aprendizaje, los videojuegos, la consulta y actualización de información bibliográfica, los videos, la música, las transacciones financieras y comerciales (comprar, vender), etc.
En la era industrial, los desarrollos incluyeron las calculadoras electromecánicas; las másquinas de contabilidad y especializadas en otros procesos comerciales (nómina, inventarios, etc.); y los diseños de la máquina diferencial y la máquina analítica (de Ada Augusta Byron y Charles Babbage en Inglaterra, siglo 19), precursores del computador actual.
