Historia de la Computación

HISTORIA DE LA INFORMATICA

Resumen de aconcetimientos

Las computadoras no nacieron en los últimos años, en realidad el hombre siempre buscó tener dispositivos que le ayudaran a efectuar cálculos precisos y rápidos; una breve reseña histórica nos permitirá, comprender cómo llegamos a las computadoras actuales.

Los chinos hace más de 3000 años a.C. desarrollaron el ABACO, con éste realizaban cálculos rápidos y complejos. Éste instrumento tenia un marco de madera y cables horizontales con bolas agujereadas que corrían de izquierda a derecha o viceversa.

En el siglo XVII, el creciente interés en Europa por las nuevas ciencias, tales como la astronomía y la navegación, impulsó a las mentes creativas a simplificar los cálculos. Habría costado años a los primeros científicos calcular la gran cantidad de datos numéricos cuyos patrones estaban intentando descubrir. En 1614, el escocés John Napier anunció su descubrimiento de los logaritmos, permitiendo que los resultados de complicadas multiplicaciones se redujeran a un proceso de simple suma. Muy poco después, en los años 20 del mismo siglo, se inventó la regla de cálculo, basada en los principios matemáticos descubiertos por Napier.

PASCAL en 1642 crea una máquina mecánica de sumar, parecida a los cuenta kilómetros que utilizan en la actualidad los automóviles. Pero ésta tenía algunos problemas con las sumas largas; pero en 1671 LEIBNITZ le agregó la posibilidad de: restar, sumar, multiplicar y dividir. Su máquina estaba formada sobre ruedas dentadas, cada una de estas ruedas tenía diez dientes, éstos correspondían a los números de 0 al 9. Siendo el sistema de tal tipo que el paso de 9 a 0 daba lugar a un salto de la rueda.

Los conceptos de esta máquina se utilizaron mucho tiempo, pero éstas calculadoras exigían intervención del operador, ya que éste debía escribir cada resultado parcial en una hoja de papel. Esto era sumamente largo y por lo tanto tendiente a producir errores en los informes.

Otra evolución en esta historia fue la que realizó BABBAGE, quien diseñó y desarrolló la primera computadora de uso general. Fue un genio pero la época no lo ayudó para poder terminar de construirla. Llamo a su descubrimiento "Máquina de las diferencias". En 1833 concibió una segunda máquina que le llevó 20 años desarrollar, ésta era capaz de realizar una suma en segundos y necesitaba un mínimo tiempo de atencion del operador. A esta segunda máquina la llamó "Analítica". Leibniz aplicó la lógica y la materializó en su exitosa maquina de calcular.

En 1804, Joseph Jacquard empezó a utilizar un telar que se servia de tarjetas perforadas para controlar la creación de complejos diseños textiles, (la misma técnica se utilizaría posteriormente en pianolas y organillos, cajitas de musica, etc. que empleaban "Tarjetas perforadas” para copiar música de piano, tanto clásica como popular).

La primer operación de procesamiento de datos fue lograda en 1890 por HERMAN HOLLERICH. Éste desarrolló un sistema mecánico para calcular y agrupar datos de censos. El nuevo sistema se basaba en tarjetas perforadas. Lo utilizaron en el censo de población en Estados Unidos en donde se logró por primera vez, que los resultados fueran conocidos a los dos años y medio, mientras que el censo anterior se tardó casi diez años para conocer estos datos.

La primera mujer programadora fue ADA AUGUSTA BYRON (1815-1852) que se interesó por los descubrimientos de BABBAGE a quien ayudó en los estudios de esta gran filosofía/ciencia.

En 1930, el norteamericano Vannevar Bush diseñó en el MIT (Massachusetts Institute of Technology) el analizador diferencial, marcando el inicio de nuestra era de computadoras; el "analizador" era una máquina electrónica que media grados de cambio en un modelo. La maquina ocupaba la mayor parte de una gran sala. Para analizar un nuevo problema un grupo de ingenieros debía cambiar las proporciones, y sólo aparecían, tras dos o tres días, con las manos cubiertas de aceite, aunque la capacidad de la máquina para resolver complicados cálculos sobrepasaba cualquier invento anterior.

En 1936, el científico independiente Alan Turing, de Gran Bretaña, captó la atención de los científicos con un trabajo que sobre un estudio sobre los números y las computadoras, propuso soluciones a problemas hasta entonces no resueltos.

La primera computadora totalmente electrónica fue la ENIAC (Electric Numeric Integrator And Calculator), fue construida en 1943 y 1945 por JOHN MANCHI y J. PROPER ECKUT. Podía multiplicar 10.000 veces más rápido que la máquina de AIKEN, pero tenía sus problemas. Como estaba construida con casi 18.000 válvulas era enorme la energía que consumía y el calor que producía. Esto hacia que las válvulas se quemaran rápidamente y que las casas de alrededor tuvieran cortes de luz.

La Segunda Guerra Mundial vio a Alemania y a los otros países occidentales en competencia por desarrollar una mayor velocidad de cálculo, junto a un aumento de la capacidad de trabajo, para así lograr decodificar los mensajes enemigos. En respuesta a su presión EE.UU, desarrolló en Harvard el enorme computador Mark I, con una altura de 2,5 m, inspirado por las ideas de Babbage, el Mark I se dedicó a problemas balísticos de la Marina. En Alemania, se estaba comprobando las fuerzas aerodinámicas proyectadas en el computador.

El primer intento de sobreponerse a las limitaciones de velocidad y errores fue de HOWARD AIKEN. Trabajó con ingenieros de I.B.M, crearon una calculadora automática Llamada MARK I (en 1944). Luego sé construyó MARK II (estas máquinas no pudieron satisfacer las necesidades de ese momento ya que eran millones los datos para guardar y resolver, aunque sirvieron de base para que cuando se crearan las válvulas al vacío comenzara la computación electrónica).

Tres científicos de los laboratorios Bell, William Bardeen y Walter Bratt, inventaron el transistor, recibiendo el Premio Novel de Física en 1956, a continuación se desarrolló el circuito integrado o "IC" que pronto recibiría el sobrenombre de "chip". Se atribuye el mérito de este invento a Robert Noyce. La fabricación del microchip 6,45 mm2 (la décima parte de una pulgada cuadrada), pronto fue seguida por la Capacidad de integrar hasta 10 transistores miniaturizados y eventualmente 1.000 piezas varias en el mismo espacio. Alrededor de 1971, el microprocesador había sido desarrollado por la nueva compañía de Noyce, Intel. Esta novedad colocó en un finito microchip los circuitos para todas las funciones usuales de un computador. Fueron integrados ahora en el chip en una serie de delgadísimas capas. Esto hizo que la computación fuera más rápida y más flexible, al tiempo que los circuitos mejorados permitieron al computador realizar varias tareas al mismo tiempo y reservar memoria con mayor eficacia.

La contribución de estos inventos ha sido incalculable en cuanto a la disponibilidad de Computadoras personales de fácil uso. Los usuarios dan por hecho rápidas y fiables respuestas a sus comandos, y un gran almacenamiento de memoria, tanto en términos de memoria de trabajo RAM como en espacio de almacenamiento en disco duro para trabajos terminados. Los pioneros cuentan cómo en los años 60, cuando utilizaban sistemas centrales, estaban limitados a 4 K de memoria de trabajo, aproximadamente 1.5 páginas escritas. Escribiendo programas, tenían que mantener las líneas de instrucciones cortas; sus comandos eran enviados por dispositivos de memoria que sólo podían retener una cantidad limitada de información antes de que se perdiera.

LA PREHISTORIA DE LA ERA DE LA COMPUTACION

 

El hombre primitivo y su contabilidad incipiente

Desde que el hombre primitivo se convirtió en "homo sapiens sapiens" se inclinó por las estadísticas y las expresó en la forma de artes gráficas, creando una incipiente modalidad de cálculo. Graficaba la cantidad de animales que había cerca a su coto de caza y los guerreros de otros grupos nómades enemigos.

Una muestra muy conocida y evidente la constituye los restos arqueológicos, de arte rupestre, hallados en las famosas cuevas de Altamira en España, donde se conservan prácticamente intactas, pinturas de bizontes y caballos, entre otras, con una calidad artística digna de tiempos contemporáneos.

Las primeras máquinas de calcular

Los primeros vestigios de cálculo realizado por medios artesanalmente mecánicos, por decirlo de algún modo, se remontan a 3000 años antes de Cristo (AC).

Los Babilonios que habitaron en la antigua Mesopotania, empleaban unas pequeñas bolas hechas de semillas o pequeñas piedras, a manera de "cuentas" y que eran agrupadas en carriles de caña. Más aún, en 1800 AC un matemático babilonio inventó los algoritmos que le permitieron resolver problemas de cálculo numérico.

Algoritmo: conjunto ordenado de operaciones propias de un cálculo.

El intercambio comercial y las conquistas bélicas entre los pueblos del mundo antiguo, permitieron que el invento de los Babilonios, se transmitiesen a otros grupos culturales a través del tiempo, permitiendo de este modo que con los aportes respectivos, se mejorasen sus diseños.

El Abaco

Fueron los egipcios quienes 500 años AC inventaron el primer dispositivo para calcular, basado en bolillas atravesadas por alambres. Posteriormente, a principios del segundo siglo DC, los chinos perfeccionaron este dispositivo, al cual le agregaron un soporte tipo bandeja, poniéndole por nombre Saun-pan. El Abaco permite realizar sumar, restar, multiplicar y dividir.

La palabra Abaco proviene del griego ABAX que significa una tabla o carpeta cubierta de polvo. Este dispositivo en la forma moderna en que la conocemos, realmente apareció en el siglo 13 DC y fue sujeto de varios cambios y evoluciones en su técnica de calcular. Actualmente está compuesto por 10 columnas con 2 bolillas en la parte superior 5 en la parte inferior.

Los Japoneses copiaron el abaco chino y lo re-diseñaron totalmente a 20 columnas con 1 bolilla en la parte superior y 10 en la inferior, denominándolo Soroban

Como caso anecdótico cabe relatar que en 1946, un contador japonés de nombre Kiyoshu Matzukai, quien era un experto en el uso del Abaco, se enfrentó en un concurso contra una computadora de la época durante dos días completos, resultando como ganador indiscutible el ciudadano japonés.

      

Actualmente el antiguo abaco se emplea como método de enseñanza en las escuelas de los países orientales, aunque es usado regularmente en muchos de lugares del mundo, particularmente en los pequeños negocios de los barrios chinos (Chinatowns) en los Estados Unidos de América y Canadá.

Transcurrirían muchísimos siglos antes de que se ocurriera una innovación trascendental y ello sucedió entre los siglos VII y IX, cuando surgiera el sistema numérico arábigo, el mismo que empezó a difundirse lenta pero exitosamente en toda Europa.

 

SIGLOS XIV AL XIX EPOCA DE GRANDES INVENTOS

Transcurrieron 1300 años antes de que se inventase algún dispositivo vinculado al cálculo y es sólo entre los siglos XIV al XIX que se suceden una serie de eventos e importantes aportes, tal como veremos a continuación.

Jonh Napier (1550-1617) Inventor de los logaritmos

En 1550, en el pequeño pueblo de Tower of Merchiston, Inglaterra nace John Napier, considerado como uno de los estudiosos matemáticos más destacados de la historia universal, catalogado con Arquímedes, Isaac Newton o Albert Einsten.

A la temprana edad de 13 años ingresó al Saint Salvador College, donde estudió por espacio de 2 años. Luego viajó por toda Europa, principalmente a Francia y Holanda donde continuó sus estudios e investigaciones entre 1566 y 1571. En vida recibió honrosamente el seudónimo de "la maravilla de Merchiston", debido a su reconocida genialidad y visión imaginativa en diversos campos.

La principal contribución de John Napier, es sin lugar a dudas la invención de los logaritmos, que son un exponente al cual hay que elevar un número o base para que iguale a un número dado.

Con relación al cálculo publicó una obra titulada "RABDOLOGIAE", que era un pequeño tratado sobre la forma de ejecutar multiplicaciones. En su apéndice explicaba un método para multiplicar y dividir usando varillas y placas metálicas que puesto en la práctica se convirtió en la precursora de las modernas calculadoras de bolsillo de hoy en día, pese a que este rústico sistema era inseguro debido a que las varillas no podían ser manejadas con versatibilidad. Este invento fue irónicamente conocido como los "huesos de Napier".

Abundan las historias sobre sus experimentos sobrenaturales y hay evidencias de que practicaba la adivinación. Su vida estuvo rodeada de misterio y falleció en Abril de 1617. Merchiston, el lugar de su nacimiento es ahora el centro de la famosa Universidad de Napier.

Blaise Pascal (1623-1662) creador de “La Pascalina”

Nació en Clermont-Ferrand, Francia, el 19 de Junio de 1623. Hijo de un recaudador de impuestos y miembro de la alta burguesía, el joven Blaise Pascal no tuvo una instrucción formal y fue educado por su padre. Su juventud transcurrió entre los salones de la nobleza y los círculos científicos de la sociedad francesa de la época.

Cuando apenas contaba con 19 años Blaise Pascal empezó a construir una complicada máquina de sumar y restar, la cual fue concluida 3 años más tarde. En 1649 gracias a un decreto real obtuvo el monopolio para la fabricación y producción de su máquina de calcular conocida como la PASCALINA que realizaba operaciones de hasta 8 dígitos.

En 1646 Blaise Pascal empezó sus experimentos barométricos, los cuales continuó durante 8 años. En 1654 completó un trabajo dedicado a las leyes de la hidrostática y a la demostración y descripción de los efectos del peso del aire, terminados estos experimentos realizó estudios de aritmética, destacando en el análisis y cálculo de probabilidades. Blaise Pascal inventó la prensa hidráulica y es considerado el padre y creador de la HIDROSTATICA. Este joven científico falleció en 1662 en la ciudad de París a la temprana edad de 39 años.

Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) inventor del Sistema Binario

Gottfried Leibniz nació el 10 de Julio de 1646 en Leipzig, Alemania. Realizó estudios de Leyes en la universidad de su ciudad natal y en 1675 estableció los fundamentos para el cálculo integral y diferencial.

En 1676 publicó su "Nuevo Método para lo Máximo y Mínimo", una exposición de cálculo diferencial. Fue filósofo, matemático y logístico. En 1670, Leibniz mejora la máquina inventada por Blaise Pascal, al agregarle capacidades de multiplicación, división y raíz cúbica.

En 1979 crea y presenta el modo aritmético binario, basado en "ceros" y "unos", lo cual serviría “unos siglos más tarde” para estandarizar la simbología utilizada para procesar la información en las computadoras modernas.

Charles Babbage (1792-1871) La máquina diferencial y la analítica

Charles Babbage nació el 26 de Diciembre de 1792 en Londres, algunos afirman que fue en 1971, y era hijo de un rico banquero inglés. Desde muy joven se inclinó por los estudios de matemáticas y fue su propio instructor de Algebra, de cuyos estudios e investigación fue un terrible apasionado.

Después de ingresar al Trinity College de Cambridge, en 1811, descubrió que estaba mucho más adelantado en sus conocimientos de matemáticas que sus propios tutores. Conjuntamente con Hershel, Peacock y otros fundó la Sociedad Analítica con el objeto de promover las matemáticas continentales. En 1816 fue elegido miembro de la Royal Society y fue uno de los promotores de la formación de la Sociedad Real de Astronomía, fundada en 1820.

A partir de 1820, Charles Babbage despertó un enorme interés sobre las máquinas de calcular. Con la ayuda de la condesa Ada Byron, hija del poeta Lord Byron, desarrolla el concepto de 2 calculadoras mecánicas o "máquinas de números".

La primera de ellas, llamada la Máquina Diferencial era un dispositivo de 6 dígitos que resolvía ecuaciones polinómicas por el método diferencial. La segunda, denominada Máquina Analítica, que tampoco fue terminada, fue diseñada como un dispositivo de cómputo general.

Ambos equipos eran totalmente mecánicos, usaban ejes, engranajes y poleas para poder ejecutar los cálculos. Por este motivo los diseños funcionaban en teoría pero en la práctica las maquinarias y herramientas de fabricación de la época eran imprecisas y no pudieron construir las piezas con la necesaria exactitud.

Dispositivo de entrada de la información: tarjetas metálicas perforadas en miles de combinaciones.

Procesador: dispositivo con cientos de ejes verticales y miles de piñones.

Unidad de control: dispositivo en forma de barril con filamentos y ejes (como cuerdas de piano).

Dispositivo de salida: plantillas diseñadas para ser utilizadas en una prensa de imprenta.

En lo que respecta a Babbage y Ada Byron sus proyectos quedaron frustrados. Sin embargo, los planos y modelos de ambas máquinas sirvieron como puntos referenciales de muchos de los conceptos de computación aplicados hoy en día y para muchos, Charles Babbage es considerado el padre de las computadoras.

A pesar de sus muchos logros y aportes a la ciencia, a través de su vida, la frustración de no poder llegar a construir exitosamente sus máquinas de calcular, principalmente por la falta de apoyo del gobierno, convirtió a Babagge en un hombre resentido y amargado hasta el día de su muerte ocurrida en Londres el 18 de Octubre de 1871.

La condesa Ada Byron (1815-1851) La primera programadora de la historia

Augusta Ada Byron, también llamada Lady Lovelace, fue uno de los personajes más pintorescos de la historia de la computación. Nació en Londres, el 10 de Diciembre de 1815 siendo hija del ilustre poeta inglés Lord Byron. Apenas 5 semanas después de nacida su madre Lady Byron, se separó de su esposo y obtuvo la custodia de su hija, encargándose de su crianza y educación por cuanto a ella le aterrorizaba la idea de que su hija acabase convirtiéndose en un poeta como su padre.

Lady Lovelace tuvo vocaciones de analista y metafísica y a los 17 años influenciada por Mary Somerville con quien realizó sus estudios de matemáticas. Fue en una cena que escuchó y se interesó sobre las ideas de Charles Babbage acerca de una nueva máquina de calcular. Ella intuyó que un proyecto de esa envergadura podría convertirse en una realidad y fue una de las pocas personas que creyó en la "universabilidad de las ideas", pregonizada por Charles Babbage y decidió colaborar con él.

Ada Byron, es considerada la primera programadora de la era de la computación, ya que fue ella quien se hizo cargo del análisis y desarrollo de todo el trabajo del inventor y la programación de los cálculos a procesarse.

De quebrantable salud y muy enfermiza, al igual que su padre, Lord Byron, Lady Lovelace falleció siendo muy joven, a la edad de 36 años.

En la década de los 80 el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de América desarrolló un lenguaje de programación en honor a la condesa, al cual nombró ADA.

Joseph Marie Jacquard (1752 - 1834) Las plantillas perforadas

Nació el 7de Julio de 1752 en la ciudad de Lyon, Francia, y aunque fue hijo de un modesto obrero textil tuvo grandes aspiraciones para su futuro.

En 1801 y ya convertido en inventor e industrial textil Joseph Marie Jacquard dio un fundamental aporte al proceso de las máquinas programables al modificar una maquinaria textil, inventada por Vaucanson, a la cual implementó un sistema de plantillas o moldes metálicos perforados, unidas por correas, que permitían programar las puntadas del tejido logrando obtener una diversidad de tramas y figuras.

Fue tan grande el interés despertado por el invento de Jacquard, que el propio Napoleón Bonaparte se quedó muy asombrado cuando en 1805 asistió a una exhibición industrial celebrada en Lyon, para posteriormente condecorarlo con la medalla de La Legión de Honor y un premio de 50 francos por cada Telar que fuese comercializado durante el período de 6 años.

A partir del invento de Jacquard empezaron a proliferar, poniéndose muy de moda las máquinas y equipos programados por sistemas perforados, tales como los pianos mecánicos, conocidos como pianolas, muñecos y otros novedosos juguetes mecánicos.

Herman Hollerith (1860-1929) El Censo de 1890 en los Estados Unidos

Nacido en Buffalo, New York, el 29 de Febrero de 1860 e hijo de unos inmigrantes alemanes realizó estudios en el City College de New York a la edad de 15 años y se graduó de Ingeniero de Minas, con altas distinciones, en la Columbia School of Mines, a la edad de 19 años.

Su primer empleo lo obtuvo en la Oficina de Censos en 1880. Posteriormente enseñó ingeniería mecánica en el Instituto Tecnológico de Massashusetts (MIT) y luego trabajó para la Oficina de Patentes del gobierno norteamericano.

Hollerith empezó a trabajar con el sistema de máquinas tabuladoras durante sus días en el MIT, logrando su primera patente en 1884.

Desarrolló una prensa manual que detectaba los orificios en las tarjetas perforadas, tenía un alambre que pasaba a través de los huecos dentro de una copa de mercurio debajo de la tarjeta, cerrando de este modo el circuito eléctrico. Este proceso disparaba unos contadores mecánicos y ordenaba los recipientes de las tarjetas, tabulando así en forma apropiada la información.

En 1880 se celebró un censo de población nacional en los Estados Unidos y tuvieron que transcurrir 7 largos años antes de que toda la información quedase procesada por el Buró de Censos, debido a que los datos levantados eran tabulados en papel. Por consiguiente se estimó que el próximo censo a celebrarse en 1890 tardaría unos 10 o 12 años en procesarse y poder obtener los resultados finales. Es por ello que el gobierno norteamericano convocó a una licitación para un sistema de procesamiento de datos que proporcionase resultados más rápidos.

Herman Hollerith, que trabajaba como empleado del buró de Censos, propuso su sistema basado en tarjetas perforadas que si bien esto no era una invención, puesto en práctica constituyó el primer intento exitoso de automatizar el procesamiento de ingentes volúmenes de información.

Las máquinas de Hollerith clasificaban, ordenaban y enumeraban las tarjetas perforadas que contenían los datos de las personas censadas, logrando una rápida emisión de reportes, a partir de los 6 meses. Los resultados finales del censo de 1890 se obtuvieron en el tiempo record de 2 años y medio.

Herman Hollerith en 1896 fundó la TABULATING MACHINE COMPANY que luego se convirtió en la Computer Tabulating Machine (CTR).

Hollerith se retiró en 1921 y en 1924 CTR cambió su nombre por el de International Business Machines Corporation (IBM), que años más tarde se convertiría en el gigante de la computación.

Herman Hollerith falleció el 17 de Noviembre de 1929.