Indice:Historia De La Computación, Hasta El Siglo Xix, Primeros PasosEl AbacoEl Sistema Decimal De NumeraciónLos Logaritmos, La Regla De CálculoMecanismos De Engranaje. Pascal Y LeibnitzLas Tarjetas Perforadas, La Producción En Serie. Jacquard Y WhitneyLa Máquina AnalíticaProceso De Datos Con Fichas Perforadas: HollerithLos Calculadores De Relés: Mark I Generaciones De Las ComputadorasPrimera Generación De OrdenadoresVálvulas De Vacío: EniacEl Ordenador Digital: Von NeumannCaracterísticas De La 1era. GeneraciónSegunda Generación De OrdenadoresEl TransistorEl BasicCaracterísticas De La Segunda GeneraciónTercera Generación De OrdenadoresCircuitos IntegradosLa MinicomputadoraCaracterísticas De La Tercera GeneraciónCuarta Generación De OrdenadoresEl MicropocesadorCaracterísticas De La Cuarta GeneraciónQuinta Generación De OrdenadoresComputadoras Sin GeneraciónConclusiónBibliografía
INTRODUCCION
La presente investigación sobre los Antecedentes y Generaciones de las Computadoras, está dirigida a brindar información actualizada sobre este importante campo de la actividad Humana, y a proporcionar explicación acerca del por qué y como ha sido el avance de la computadoras hasta nuestros tiempos.
En los tiempos modernos las Computadoras se han convertido en una herramienta de suma importancia, no sólo para el desarrollo de nuestros pueblos, si no también, para el desarrollo de la Ciencia, nuevas Tecnologías, debido a los crecientes avances que en la materia se han alcanzado.
Debido a la creciente necesidad de nuestro mundo actual, de obtener un mayor conocimiento y comprensión de los avances tecnológicos en la industria de la informática, es que he decidido abordar el tema de la manera más sencilla, para que sea comprendido por todos los que se apasionan por esta carrera.
Para la realización de este trabajo, además de analizar sistemáticamente las distintas fuentes de información escritas sobre el tema, también obtuve informaciones (entrevistas) de algunos amigos que han cursado la carrera anteriormente.
Finalmente, quiero significar que un trabajo de la magnitud como los es el tema "Antecedentes y Generaciones de las Computadoras" difícilmente puede ser abordado exhaustivamente, sin embargo creo tocar los aspectos más resaltantes que sirvan de ayuda a futuras investigaciones
I HISTORIA DE LA COMPUTACION HASTA EL SIGLO XVIII LOS PRIMEROS PASOS
1.1 EL ABACO O LA TABLA DE CALCULO
Antes de disponer de palabras o símbolos para representar los números, el hombre primitivo empleaba sus dedos para contar. El ábaco antiguo consistía en piedras introducidas en surcos que se realizaban en la arena. Estas piedras móviles llevaron al desarrollo del ábaco, el cual ya se conocía en el año 500 A.C y era utilizado por los Egipcios.
"La palabra cálculo significa piedra; de este modo surgió la palabra calcular".
Muchos pueblos utilizaron piedras con el mismo objeto; en América los Incas Peruanos utilizaban cuerdas con nudos, para llevar su contabilidad y le llamaban quipos.
Con el transcurrir del tiempo se inventó el ábaco portátil el cual consistía en unas bolitas ensartadas en un cordón que a sus vez se fijaban en un soporte de madera. Hoy en nuestros días se consiguen estos ábacos, pero las bolitas se fijan en soportes de madera o alambres.
Gracias al descubrimiento del ábaco pudieron funcionar en el mundo antiguo y con cierta agilidad los negocios, los cuales se valieron de esta ingeniosa herramienta para realizar sus cálculos y operaciones matemáticas.
El uso del ábaco se extendió por toda Europa hasta la Edad Media, pero cuando los árabes implantan el sistema de numeración decimal el uso del ábaco comenzó a declinar.
De el uso del ábaco en nuestros tiempos existe una anécdota en 1.946, que es muy importante enunciar, en aquel año se realizó una competencia de rapidez de cálculo entre un Norteamericano y un Japonés, el Americano utilizaba una calculadora y el Japonés utilizó un ábaco; la competencia fue ganada por el Japonés.
1.2 EL SISTEMA DECIMAL DE NUMERACION.
En los tiempos de la conquista de Darío y las expediciones de Alejandro, las cuales pusieron a la India en contacto con las civilizaciones del Próximo Oriente y Grecia. Ya los matemáticos Indios conocían el uso del sistema de numeración babilónico por posición. Los Hindúes adaptaron a la numeración decimal, y crearon así el sistema decimal de posición, el cual conocemos en nuestros días.
A ciencia cierta no se sabe con exactitud cuando fue la invención de este sistema, pero se supone que fue entre los siglos II y VI D.C, pero no fue sino hasta el siglo XII que fueron introducidos en Europa y de allí llegaron hasta los matemáticos Arabes que fueron los que llegaron a preservar, recopilar y transmitir un saber del cual no eran los verdaderos autores. La parte esencial de estos trabajos de recopilación se realizaron en Bagdad a partir del año 762 D.C, una de las obras más famosas de la matemática Arabe se debe a Al-Khwarizmi, bibliotecario del Califa Al-Ma’mum. Al- Khwarizmi escribió un tratado de matemáticas el cual empleaba la numeración Hindú. Este tratado fue traducido al latín por el filosofo escolástico Adelardo de Bath quien realizó numerosos viajes por el mundo Arabe. Es a partir del siglo XII, cuando algunos matemáticos cristianos empezaron a utilizar este sistema de numeración, al que llamaron numeración Arabe. Este sistema tuvo serias dificultades en sus inicios para imponerse y no es sino hacia el siglo XV cuando se generalizó.
La aparición de la numeración Arabe y la invención del papel, (el cual muy pronto sustituyó el uso del papiro) contribuyeron notablemente a la desaparición del uso del Abaco en Europa.
1.3 LOS LOGARITMOS, LA REGLA DE CALCULO
El desarrollo de las matemáticas, la navegación y los avances de la ciencia durante el siglo XVII potenciaron la creación de nuevas y cada vez mejores máquinas de calcular. Se necesitaban tablas seguras de las funciones trigonometricas, para calcular la posición de los barcos, también se hizo necesario disminuir los errores ya que cada día el comercio iba en aumento.
No fue sino hacia 1614, cuando un escocés llamado John Napier publicó l primera tabla de logaritmos, la cual este utilizaba para simplificar y agilizar los cálculos. Los logaritmos fueron de gran utilidad y simplificaron significativamente muchos cálculos; para multiplicar se suman los logaritmos de los números que se han de multiplicar, para dividir se restan, y para calcular potencias se multiplican. Una vez hechos los cálculos, basta con hallar el antilogaritmo del resultado y se obtiene la solución. El antilogaritmo se busca en unas tablas, de la misma manera como se buscan los logaritmos en las tablas. Esto significaba que había que calcular los logaritmos para confeccionar las tablas, y por lo tanto había también que realizar muchos cálculos. En 1.620, Edmund Gunther inventó una formula de emplear los logaritmos de una manera más sencilla aunque no tan precisa. Esta consistía en colocar los logaritmos en una recta y las multiplicaciones y divisiones se realizaban añadiendo o sustrayendo segmentos a través de un par de divisores. Esto se conoció como el método Gunther, un tiempo después William Oughtred utilizó dos escalas móviles que llamó Regla de Cálculo. Las escalas de la Regla de Cálculo se gradúan según los logaritmos de las cantidades que se han de calcular.
En el siglo XVII hubo una división entre los calculadores en analógicos y Digitales. Hallándose los que utilizaban la Regla de Cálculo como analógicos, ya que los valores que se obtenían con esta eran aproximados y Digitales los que utilizaban el ábaco, ya que los cálculos realizados con este eran exactos e independientes de sus dimensiones físicas, del tamaño de las cuentas, o la longitud de los alambres.
La regla de cálculo ha sido un calculador analógico de gran éxito, hasta que en los años setenta fue sustituida por las calculadoras electrónicos.
El mismo inventor de los logaritmos John Napier, invento también un aparato mecánico que se llamó huesos de Napier por la similitud que estos tenían con los huesos y por que estaban construidos de ese material. Estos aparatos llegaron a ser muy precisos y muy económicos. Napier también introdujo el punto decimal, el cual se utiliza todavía en nuestros días para separar los números enteros de los decimales.
1.4 MECANISMOS DE ENGRANAJE. PASCAL Y LEIBNITZ.
El inventor y pintor Leonardo Da Vinci, fue quien trazó las ideas para una sumadora mecánica. Siglo y medio después el filósofo y matemático Francés de apenas 19 años de edad llamado Blaise Pascal, inventó y construyó en el siglo XVII un mecanismo (Pascalina) el cual utilizaba para realizar operaciones aritméticas. Fue el primer calculador lo bastante seguro como para ser lanzado al mercado comercialmente, este joven Pascal presentó su máquina para sumar en el año 1.642. unos años antes 1.623, el Alemán William Schickardt describió por primera vez una máquina que podía realizar las operaciones básicas de la matemáticas (sumar, restar, multiplicar y dividir). Mucho más tarde IBM fabricó una máquina similar basada en los escritos dejados por su inventor. El diseño de la máquina original realizado por Schickardt fue destruido por las llamas y nunca se llegó a reconstruir.
El joven Pascal era hijo de un recaudador de impuestos por lo que se dedicó a trabajar en una máquina que le redujera a su padre el trabajo y al mismo tiempo la gran cantidad de errores que se cometían. Este joven Pascal llegó a ser un gran matemático, padre de la teoría de la probabilidad y también de la geometría proyectiva. Entre sus inventos no sólo se encuentra la calculadora, sino también la Prensa Hidráulica, llegó a trabajar arduamente y sus experimentos en Física sobre Presión explicaron la Presión Atmosférica y el Vacío. En su honor se le dio el nombre de Pascal a una unidad de Presión (Pa). En el año 1.968 también se llamó Pascal a un lenguaje de computadora.
Como se sabe en los últimos 300 años los principio básicos utilizados por Pascal en los mecanismos de ruedas y engranajes se siguen utilizando en nuestro días, para la construcción de las calculadoras mecánicas, estos principios básicos se mencionan a continuación:
Puede conseguirse un dígito automáticamente, mediante un mecanismo de gancho
La resta se efectúa invirtiendo la dirección de los diales para la suma.
La multiplicación y la división se realizan por medio de sumas y restas repetidas, siguiendo el mismo principio del ábaco.
Todavía en los años sesenta podían localizarse máquinas con este diseño, al igual que las reglas de cálculo, las cuales fueron sustituidas en los años setenta por las calculadoras electrónicas.
Cabe resaltar que en el año 1.663, el Ingles Samuel Morland fabricó una máquina capaz de realizar cálculos trigonométricos y en el año 1.666 creó una máquina muy similar a la de Pascal.
En el año1.671 que el matemático Alemán Wilheim Leibnitz, el cual dio el gran paso hacia el perfeccionamiento de las máquinas calculadoras. Gottfried Wilheim. Wilheim nació en Leipzig en 1.646. Leibnitz llegó al cálculo a través del análisis combinatorio, la notación del cálculo tal cual y como lo conocemos se debe en gran parte a este hombre.
Leibnitz creó una máquina que podía sumar, restar, multiplicar y dividir, utilizando los principios esbozados por Pascal de realizar la multiplicación y división mediante la adición y la sustracción repetida, los elementos claves en la máquina de Leibnitz fueron los cilindros escalonados, pero no tuvo ningún éxito comercial por los mismo motivos que sus predecesoras, las primeras máquinas calculadora que se diseñaron con fines comerciales fueron realizadas por Charles Xavier Thomas, en Alcasia y a ellas se incorporaron las ruedas escalonadas de Leibnitz.
Leibnitz también estudió con mucho éxito el sistema binario, el cual es la base de las computadoras modernas. Pero el interés que tenía Leibnitz era religioso mas no científico y este versaba en construir una prueba de la existencia del ser supremo (Dios).
1.5 LAS TARJETAS PERFORADAS, LA PRODUCCION EN SERIE. JACQUARD Y WHITNEY.
La primera tarjeta perforada El telar de tejidos, inventado en 1.801 por el Francés Joseph-Marie Jacquard, usado todavía en la actualidad, se controla por medio de tarjetas perforadas. El telar de Jacquard opera de la manera siguiente: las tarjetas se perforan estratégicamente y se acomodan en cierta secuencia para indicar un tejido en particular. Charles Babbage, visionario Inglés y catedrático de Cambridge, hubiera podido acelerar el desarrollo si él y su mente inventiva hubieran nacido 100 años después. Este adelantó el uso del Hardware al inventar la "máquina de diferencias".
1.6 LA MAQUINA ANALITICA
En 1.834 Babbage concibió la idea de una "máquina analítica", la cual no era otra cosa que una computadora de propósitos generales, es máquina analítica era capaz de realizar hasta 60 operaciones matemáticas por minuto. La máquina tenía una memoria con una capacidad de almacenamiento de 1.000 números de 50 cifras La principal desventaja de su invento era que requería de un amplio espacio, miles de engranajes y mecanismos y necesitaba la energía de una locomotora para accionarse. Los escépticos que nunca faltan apodaron el invento de Babbage como "La locura de Babbage" este trabajo en su máquina analítica hasta su muerte en Gran Bretaña se emplea un lenguaje de programación llamado BABBAGE en su honor.
En 1.843 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. Por lo que algunas personas consideran a Lady Ada Augusta Lovelace como la primera programadora. En su memoria se dio en 1.979 el nombre de ADA a un lenguaje de computación
1.7 PROCESO DE DATOS CON FICHAS PERFORADAS: HOLLERITH
En el año 1.957, surge la idea de automatizar el censo poblacional, ya que en la ultima oportunidad que se había realizado (1.880), se tardaron unos siete años para obtener los resultados finales, ya que el proceso se realizó manualmente, por lo que se deducía que el próximo censo tardaría mas de diez años debido al crecimiento poblacional. El gobierno de los Estados Unidos decide convocar un comité que se encargue de la realización de dicho proceso, se presentaron tres propuestas, adjudicándose el trabajo a Herman Hollerith, el cual aplicó el principio de las tarjetas perforadas para el almacenamiento de datos que ya había utilizado Babbage. Este sistema permitió completar el censo en dos años. La compañía de tabulación de maquinas que Hollerith fundó en 1.896, se fusionó con otras varias y formó en 1.924 la INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES (IBM), siendo en aquel entonces Thomas Watson su presidente.
1.8 LOS CALCULADORES DE RELES: MARK I
En 1.937 Claude E. Shanon, en su tesis de licenciatura, describió la utilización lógica simbólica y los números binarios, en 1.948 Shanon se unió a los laboratorios Bell donde publicó una teoría matemática completa de las comunicaciones, apareció por primera vez el termino bit, contracción de la palabra binary digit (dígito binario), sugerido por Turkey de los laboratorios Bell.
En 1.944 se construyó en la Universidad de Hardvard el primer calculador universal, el cual empleaba Relés y elementos mecánicos. Este calculador recibió el nombre de Hardvard Mark I y era el sueño de Babbage hecho realidad un calculador mecánico automatizado.
El Mark I medía mas de 15 metros de longitud y 24 de altura y contenía mas de 7.600 piezas conectadas por unos 800 Km. de cable, este ordenador era más rápido de los que Babbage pensaba; tardaba tres décimas de segundo en restar o sumar veintitrés dígitos. En 1.947 se construyó el Mark II, el cual era más rápido. En 1.936 Alan Turing desarrolló un trabajo sobre los números computables y demostró que una máquina podría "aprender", naciendo así la idea de inteligencia artificial, el trabajo de Turing sólo se utilizó para descifrar los códigos secretos del enemigo, ya que su descubrimiento se realizó durante la Segunda Guerra Mundial y hasta 1.975 no se reveló el papel que jugó Turing en la creación del primer ordenador del mundo.
II GENERACIONES DE LAS COMPUTADORAS
1 PRIMERA GENERACION DE ORDENADORES (1.946 a 1.959)
1.1 VALVULAS DE VACIO: ENIAC
El descubrimiento del tubo o válvula de vacío, vino a sustituir en gran parte el uso de componentes mecánicos. Es Sir Ambrose Flemig en 1.904, aplicando el efecto Edison que produce el primer tubo de vacío, también llamado Diodo por que solo tiene dos elementos, más tarde en 1.906, Lee Forest, descubre la amplificación electrónica añadiendo un nuevo elemento al diodo, el cual podía controlar una corriente grande empleando una pequeña, este nuevo elemento se llamó Triodo de vacío. La máquina que merece más atención en esta generación es el ENIAC, construida por el Físico Jhon Mauchly y el Ingeniero Eléctrico J. Presper Eckert, la cual se terminó de fabricar a finales de 1.945 en la Escuela de Ingeniería Eléctrica de Pensilvania. El ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) era 5.000 veces más rápido que su competidor mas próximo, el Harvard Mark I, contaba con todos los elementos de un ordenador moderno; Unidad Central de Proceso, Memoria y Entrada/Salida, la mayor diferencia con los actuales ordenadores es que empleaba números decimales en sus operaciones internas.
1.2 EL ORDENADOR DIGITAL: VON NEUMANN
John Von Neumann fue quien introdujo la aritmética binaria en la construcción de ordenadores y en 1.950 completo el EDIAC. Después del trabajo con el ENIAC, Mauchly y Eckert fabricaron, en 1.949 el BINAC (Ordenador Binario Automático), mas tarde desarrollaron el UNIVAC I, que atrajo poderosamente la atención pública ya que predijo la victoria presidencial de Eisenhower en 1.952. también en 1.951 J.W Forrester descubrió la memoria de toros magnéticos. También en 1.951 Forrester construyó un ordenador llamado torbellino, diseñado para controlar el trafico aéreo y la defensa antiaérea, tenía la capacidad de alcanzar gran velocidad y alta capacidad de almacenamiento, el cual se realizaba en tambores y cintas magnéticas, estos tambores magnéticos son similares a los disco actuales, pero en forma cilíndrica.
1.3 CARACTERISITICAS DE LA PRIMERA GENERACION:
Empleo de válvulas de vacío
almacenamiento masivo de datos en tambores y cintas magnéticas
2 SEGUNDA GENERACION DE ORDENADORES (1.959 a 1.964)
2.1 EL TRANSISTOR
En 1.947 por los Físicos Walter Brattain, William Shockley y John Bardeen, de los laboratorios Bell el descubrimiento del transistor (Contracción de los términos Transfer Resistor). El descubrimiento del transistor trae como consecuencia la disminución de los costos de los ordenadores, la disminución de tamaño y rapidez.
En 1.957 se produce el primer disco magnético RAMAC 650 de IBM
2.2 EL BASIC
El BASIC, nació en la Universidad de Dartmouth, bajo la dirección de John Kemmey y Thomas Kurtz. En 1.963 la Universidad de Dartmouth decidió que todos los estudiantes debían aprender a manejar los ordenadores, de este modo se empezó a trabajar en "tiempo compartido" o empleo de terminales, usando un ordenador General Electric.
2.3 CARACTERISITICAS DE LA SEGUNDA GENERACION:
Empleo de transistores en lugar de válvulas
Mayor memoria de cálculo
Disminución de tamaño
ordenadores más económicos
mayor facilidad de manejo, aparecen el lenguaje de programación FORTRAN Y COBOL, destinados al mundo de los negocios.
3 TERCERA GENERACION DE ORDENADORES (1.964 a 1.971)
3.1 CIRCUITOS INTEGRADOS
La introducción de los transistores en la construcción de ordenadores fue el inicio de un proceso de miniaturización de los componentes electrónicos a nivel mundial. Del mismo modo que el circuito que hace que la válvula de vacío pueda comprimirse en un pequeño transistor, también pueden comprimirse varios transistores en una sola pieza de material semiconductor, en este caso de silicio.
En 1.958 Jack Kilby de Texas Instruments construyó el primer circuito integrado.
IBM en el año 1.964 produce la serie 360 con circuitos integrados, sustituyendo la serie 700, la cual estaba diseñada con transistores. Otra características de estos aparatos era la memoria virtual. En 1.964 se introduce el concepto de byte. Como la serie 360 empleaba grupos de 8 bits, se le dio el nombre de byte a la unidad básica de información compuesto de 8 bits.
3.2 LA MINICOMPUTADORA
La demanda de computadoras pequeñas era tan grande que muchas empresas se dedicaron a la producción masiva de estos equipos y entre las empresas que se encontraban a la cabeza en la fabricación de las "minis" estaba Digital Equipment Corporation (DEC) y Data General Corporation.
3.3 CARACTERISITICAS DE LA TERCERA GENERACION:
Empleo de circuitos integrados.
Disminución de tamaño y aumento de la velocidad de ejecución.
Desarrollo de los sistemas operativos.
Desarrollo de las comunicaciones, interconexión de ordenadores en red.
Desarrollo del tiempo compartido
Gran desarrollo de los lenguajes de programación y de Software en general.
Facilidad de empleo.
Empleo de los ordenadores en Universidades, Laboratorios y Empresas
4 CUARTA GENERACION (1.974)
Actualmente la idea de generación se ha ido desvaneciendo un poco, los ordenadores modernos están construidos con circuitos integrados los cuales pueden llegar a tener mas de 100.000 transistores en un solo chip. En 1.969 la empresa Japonesa BUSICOM firma un contrato con la empresa Intel Corporation para construir microplaquetas, como resultado de este contrato en 1.972 Intel comercializa el INTEL 8008, que consiste en esencia la Unidad Central de Proceso, la cual fue construida sobre un solo circuito. Otras dos fechas también importantes son en 1.969, cuando se inician los trabajos de investigación sobre la memoria magnética de burbuja y 1.972, año en que aparece el disco magnético flexible o "floppy", desarrollado por IBM. Oficialmente la cuarta generación se inicia en 1.974 y se caracteriza por su bajo precio, bajo consumo y gran velocidad de cálculo.
4.1 EL MICROPOCESADOR
Una, por no decir la mas importante de las contribuciónes de la cuarta generación de computadoras es el micropocesador, la cual está contenida en una pastilla de silicio o Chip y que no es otra cosa que la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El primer micropocesador se inventó en 1.971.
4.2 CARACTERISTICAS DE LA CUARTA GENERACION
El costo de los equipos de computación ha bajado considerablemente desde 1.975, al ir bajando el costo del material de fabricación, el único costo que sigue subiendo es el del software
5 QUINTA GENERACION
5.1 COMPUTADORAS SIN GENERACION
Podemos tener definida nuestra ultima generación de computadoras y decir al mismo tiempo que estamos ante las computadoras sin generación no obstante los fabricantes de computadoras hablan de una quinta y hasta una sexta generación, esto no es más que un truco comercial, ya que los últimos avances que han ocurrido en la materia solo son mejoras de los procesos antiguos, por lo tanto no puedo afirmar categóricamente la existencia de una quinta o sexta generación
Como expuse al inicio de este trabajo la intención de realizarlo, estaba encaminada a estudiar los antecedentes históricos de las computadores y especialmente las generaciones de estas.
Este trabajo reúne informaciones obtenidas por diversos autores y revistas sobre el tema y explica los avances, luego de analizar los antecedentes de las computadoras, a los cuales dedique un capitulo aparte he llegado a las siguientes conclusiones.
a) En los antecedentes históricos se señalan una gran variedad aunque no todas de sucesos que marcaron el inicio (Abaco) de los ordenadores, pasando por otros grandes descubrimientos no menos importantes, (tarjetas perforadas, reglas de cálculo etc.).
b) Otro capitulo importante, son las generaciones de ordenadores en los cuales en estos tiempos modernos han ocurrido fechas muy importantes en los avances tecnológicos los cuales, sin caer en el error de generalizar o afirmar que exista una quinta o sexta generación de computadoras, aunque los manuales consultados realmente no esten del todo actualizados.
Finalmente , creo que el estudio realizado no agota el tema, sino que apenas toca parte de él, ya que hay otros puntos no tratados en este análisis los cuales no mencionaré ya que a lo mejor será tratado en otra investigación.
INFORMATICA: LAS COMPUTADORAS EN LA SOCIEDAD James Radlow Universidad de New Hamspshire Traducción: María de Lourdes Fournier G. Revisión Técnica Luis Cortina Guerrero McGraw-Hill REVISTA MUY ESPECIAL No. 20 INVIERNO DE 1995.
Autor:
Ricardo Figueraricardoj[arroba]cantv.net.ve