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La historia de la Computadora

Una computadora podría ser descrita con engañosa simplicidad como:

“Un aparato que realiza cálculos de rutina automáticamente

Tal definición debe su engaño a una visión ingenua y estrecha del cálculo como un proceso estrictamente matemático.

De hecho, el cálculo subyace a muchas actividades que normalmente no se consideran matemáticas. Caminar a través de una habitación, por ejemplo, requiere muchos cálculos complejos, aunque inconscientes.

Las computadoras también han demostrado ser capaces de resolver una amplia gama de problemas, desde equilibrar una chequera hasta incluso, en forma de sistemas de guiado para robots, caminar por una habitación.

Por lo tanto, antes de que la verdadera potencia de la computación pudiera realizarse, había que superar la visión ingenua del cálculo.

Los inventores que se esforzaron por traer la computadora al mundo tuvieron que aprender que lo que estaban inventando no era sólo un calculador de números.

Por ejemplo, tuvieron que aprender que no era necesario inventar un nuevo ordenador para cada nuevo cálculo y que se podía diseñar un ordenador para resolver numerosos problemas, incluso problemas que aún no se habían imaginado cuando se construyó el ordenador. También tuvieron que aprender a decirle a una computadora de resolución de problemas tan general qué problema resolver. En otras palabras, tenían que inventar la programación.

Tuvieron que resolver todos los problemas agobiantes de desarrollar tal dispositivo, de implementar el diseño, etc.

La historia de la resolución de estos problemas es la historia del ordenador.

The Calculating Clock
Una reproducción del reloj de cálculo de Wilhelm Schickard.

▶ Los primeros precursores informáticos

💻 La invención del primer ábaco

El primer instrumento de cálculo conocido es probablemente el ábaco. Su origen se remonta al menos al año 100.

Ahora, como entonces, suele consistir en un marco rectangular con finas varillas paralelas ensartadas con cuentas.

Mucho antes de que se adoptara una notación posicional sistemática para la escritura de números, el ábaco asignó diferentes unidades o pesos a cada barra. Este esquema permitió que una amplia gama de números fueran representados por unas pocas cuentas y, junto con la invención del cero en la India, podría haber inspirado la invención del sistema numérico hindú-árabe.

En cualquier caso, las cuentas de ábaco pueden ser fácilmente manipuladas para realizar las operaciones aritméticas comunes -adición, resta, multiplicación y división- que son útiles para las transacciones comerciales y en la contabilidad.

Primer mac
Macintosh Apple

 

💻 Calculadoras analógicas: desde los logaritmos de Napier hasta la regla de diapositivas

Los aparatos de cálculo tomaron un giro diferente cuando John Napier, un matemático escocés, publicó su descubrimiento de logaritmos en 1614.

Como cualquier persona puede atestiguar, añadir dos números de 10 dígitos es mucho más sencillo que multiplicarlos juntos, y la transformación de un problema de multiplicación en un problema de adición es exactamente lo que permiten los logaritmos.

Esta simplificación es posible gracias a la siguiente propiedad logarítmica:

“El logaritmo del producto de dos números es igual a la suma de los logaritmos de los números”.

Para 1624, se disponía de tablas con 14 dígitos significativos para los logaritmos de números de 1 a 20.000, y los científicos adoptaron rápidamente la nueva herramienta de ahorro de trabajo para los tediosos cálculos astronómicos.

La transformación de la multiplicación en adición simplificó enormemente la posibilidad de mecanización. Aparecieron pronto dispositivos analógicos de cálculo basados en los logaritmos de Napier, que representan valores digitales con longitudes físicas análogas.

En 1620 Edmund Gunter, el matemático inglés que acuñó los términos coseno y cotangente, construyó un dispositivo para realizar cálculos de navegación: la escala Gunter o, como los navegantes simplemente la llamaban, el gunter.

Alrededor de 1632 un clérigo y matemático inglés llamado William Oughtred construyó la primera regla de diapositivas, inspirándose en las ideas de Napier. Esa primera regla de deslizamiento era circular, pero Oughtred también construyó la primera regla rectangular en 1633.

Los dispositivos análogos de Gunter y Oughtred tenían varias ventajas y desventajas en comparación con los dispositivos digitales como el ábaco. Lo importante es que las consecuencias de estas decisiones de diseño se estaban probando en el mundo real.

Calculadora
La primera calculadora analógica de la informática

▶ Invención de la computadora moderna

A principios del siglo XX, a medida que la tecnología para la realización de un ordenador estaba siendo perfeccionada por las empresas de maquinaria empresarial, los fundamentos teóricos se estaban sentando en el mundo académico.

Durante la década de 1930, en dos universidades de Cambridge (Massachusetts), en Estados Unidos, se llevaron a cabo dos investigaciones importantes relacionadas con la informática. Una cepa produjo el analizador diferencial, la otra una serie de dispositivos que terminaron con el Harvard Mark IV.

💻 Analizador diferencial de Vannevar Bush

En 1930 un ingeniero llamado Vannevar Bush en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) desarrolló la primera computadora analógica moderna.

El Analizador Diferencial, como él lo llamó, era una calculadora analógica que podía ser usada para resolver ciertas clases de ecuaciones diferenciales, un tipo de problema común en aplicaciones físicas y de ingeniería que a menudo es muy tedioso de resolver.

Las variables fueron representadas por el movimiento del eje, y la suma y multiplicación fueron logradas alimentando los valores en un conjunto de engranajes. La integración se realizó mediante una rueda de cuchilla girando en un radio variable sobre una mesa circular. Los integradores mecánicos individuales fueron entonces interconectados para resolver un conjunto de ecuaciones diferenciales.

A principios del siglo XX, a medida que la tecnología para la realización de un ordenador estaba siendo perfeccionada por las empresas de maquinaria empresarial, los fundamentos teóricos se estaban sentando en el mundo académico.

El analizador diferencial demostró ser de gran utilidad, y varias de ellas fueron construidas y utilizadas en diversas universidades. Aun así, el dispositivo se limitaba a resolver esta clase de problemas y, como en el caso de todos los dispositivos analógicos, produjo soluciones aproximadas, aunque prácticas.

Sin embargo, aún existen aplicaciones importantes para computadoras analógicas y computadoras híbridas analógico-digitales, particularmente para simular sistemas dinámicos complicados como vuelo de aeronaves, operaciones de centrales nucleares y reacciones químicas.

Vannevar Bush
Vannevar Bush y su analizador diferencial

⌛ Cronología

En general, las computadoras pueden clasificarse en tres generaciones. Cada generación duró un cierto período de tiempo, y cada uno de ellos nos dio ya sea una computadora nueva y mejorada o una mejora a la computadora existente.

▪Primera generación: 1937 – 1946 ➝ En 1937 la primera computadora digital electrónica fue construida por el Dr. John V. Atanasoff y Clifford Berry. Se llamaba la Computadora Atanasoff-Berry (ABC).

En 1943 se construyó para los militares un ordenador electrónico llamado Coloso.

Otros desarrollos continuaron hasta que en 1946 se construyó la primera computadora digital de propósito general, el integrador numérico electrónico y la computadora (ENIAC). Se dice que esta computadora pesaba 30 toneladas y tenía 18.000 tubos de vacío que se usaban para procesar. Cuando esta computadora se encendió por primera vez, las luces se apagaron en secciones de Filadelfia.

Las computadoras de esta generación sólo podían realizar una sola tarea y no tenían sistema operativo.

▪Segunda generación: 1947 – 1962 ➝ Esta generación de computadoras usaba transistores en lugar de tubos de vacío que eran más confiables.

En 1951 se introdujo al público la primera computadora para uso comercial: la Computadora Automática Universal (UNIVAC 1).

En 1953, los ordenadores de las series 650 y 700 de International Business Machine (IBM) dejaron su huella en el mundo de la informática. Durante esta generación de computadoras se desarrollaron más de 100 lenguajes de programación, las computadoras tenían memoria y sistemas operativos. Los medios de almacenaje tales como cinta y disco estaban en uso también eran impresoras para la salida.

▪Tercera generación: 1963 – presente ➝ La invención del circuito integrado nos trajo la tercera generación de computadoras.

Con esta invención los ordenadores se hicieron más pequeños, más poderosos más confiables y son capaces de ejecutar muchos programas diferentes al mismo tiempo.

En 1980 nació el sistema operativo de disco de Microsoft (MS-Dos) y en 1981 IBM introdujo la computadora personal (PC) para uso doméstico y de oficina. Tres años más tarde, Apple nos dio el ordenador Macintosh con su interfaz dirigida por iconos y los años 90 nos dio el sistema operativo Windows.

Como resultado de las diversas mejoras introducidas en el desarrollo de la computadora, hemos visto que ésta se utiliza en todas las áreas de la vida. Es una herramienta muy útil que seguirá experimentando nuevos desarrollos con el paso del tiempo.

 

Fuentes:

 

 

La historia de la Computadora
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