HISTORIA DE INFORMÁTICA
Se podría comenzar hablando de las maquinas abstractas postuladas por los matemáticos a principios del siglo XX como parte importante de las bases de las computadoras actuales , pero la búsqueda de métodos , herramientas y maquinas para efectuar tareas algorítmicas ha tenido una larga historia que se remonta a tiempo mucho mas antiguos. Ya los babilonios utilizaban tablas de multiplicaciones allá por el 1700 a.C.
Históricamente, el ábaco puede considerarse como la primera herramienta eficaz para ayuda del cálculo. La tabla de arena puede considerarse precursora del ábaco , que en una primera forma evolucionada era una tabla de madera con hendiduras en forma de surcos en los que se introduce las cuentas. No está claro el origen del ábaco. Algunos autores afirman que se desarrolló por el año 3000 a.C. en el valle entre el Tigris y Eufrates, aunque es muy probable que fuese inventado independientemente por varias culturas, como lo demuestra el hecho de que en el descubrimiento de América se encontró que varias civilizaciones precolombinas de México y Perú lo utilizaban.
La maquina es muy sencilla, y consta de cuentas ensartadas en varillas que, a su vez, están montadas en un marco rectangular. El control de la ejecución de un algoritmo en esta maquina depende del operador humano , por lo que el ábaco por sí mismo no es más que un sistema de almacenamiento de datos; para crear una maquina algorítmica completa debe participar un operador humano.
En 1615, el escocés John Napier (1550-1617), también inventor de los logaritmos, ideó un sencillo instrumento mecánico denominado Varillas de Napier , con el que se podían realizar con gran facilidad multiplicaciones y divisiones.
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John Napier (1550-1617)
Entre 1620 y 1630 varios inventores ingleses (Gunter, Oughtred y Delamain)desarrollaron diversas reglas de cálculo . En 1633 , Oughtred inventó un dispositivo para calcular basado en los logaritmos de Napier. Este dispositivo llegó a ser la conocida regla de cálculo en la que se encuentran marcadas los logaritmos de los números , y por consecuencia , las multiplicaciones y las divisiones se obtienen y restas de tales logaritmos.
En 1642 el francés Blaise Pascal (1623-1662) inventó una máquina para sumar y restar, que patentó en 1647. La máquina estaba basada en una serie de ruedas giratorias o diales, a las que se encuentra solidariamente unidas a unas ruedas dentadas. Con los diales se introducen los datos . Al girar el dial , también lo hace un tambor que tiene escritas las diez cifras decimales . Cada posición dentro del número tiene su correspondiente dial y tambor de números . Para arrastrar valores de una posición a otra de mayor peso se engarzan las ruedas dentadas de cada dos posiciones de pesos consecutivos.
En 1671 Gottfried Leibniz (1646-1716) , basándose en la idea de Pascal , construye una máquina capaz de realizar las cuatro operaciones básicas . La multiplicación se realizaba mediante sumas sucesivas. La división se logra como una operación inversa. Leibnitz construyo esta maquina a la edad de 25 años, y en 1694 se fabrico de forma industrial, aún cuando no operaba correctamente cuando se presentaban situaciones en la que se debían propagarse simultáneamente un numero determinado de cifras.
Figura 2: Blaise Pascal (1623-1662)
Figura 3: Gottfried Leibniz (1646-1716)
Una innovación muy importante tuvo lugar a principios del siglo XIX. Las calculadoras mecánicas mencionadas anteriormente no se `pueden considerar maquinas automáticas. La introducción de la tarjetas perforada supuso un cambio. Joseph Jacquard presento en 1801 en Paris un telar automático controlado por tarjetas perforadas.
El sistema de Jacquard contenía un conjunto de tarjetas perforadas según el dibujo que se deseaste tejer. Para diseñar cualquier dibujo no había mas que cambiar la secuencia de tarjetas.
Figura 4: Telar de Jacquard.
El matemático inglés Charles Babbage (1792-1871) diseñó en 1822 una máquina de diferencias para producir tablas de navegación. Esta máquina de diferencias puede considerarse una computadora digital con un programa fijo.
A Babbage se le ocurrió la idea de que podía modificar las interconexiones entre los registros durante el proceso de cómputo para obtener un computador de uso general. De los telares de Jacquard obtuvo la idea de utilizar tarjetas perforadas para controlar interconexiones y dar la entrada de datos.
Charles Babbage se adelantó al concepto actual de computadora en cuanto a que proponía cuatro elementos fundamentales en su estructura: entradas, salidas, unidad aritmético-lógica (el taller) y la memoria (el almacén). Además, su máquina estaba concebida como una computadora universal completamente automática y capaz de resolver gran cantidad de problemas. Es esta flexibilidad el gran progreso de la maquina analítica (como se denominó a este sistema ideado por Babbage en 1833) frente a los calculadores mecánicos anteriores. Las calculadoras de Pascal y Leibniz incorporan los algoritmos en su arquitectura, compuesta de ruedas dentadas y engranajes. Por el contrario, la máquina de Babbage fue diseñada de forma que fuera posible comunicarle la secuencia de pasos a ejecutar a partir de los agujeros de una tarjeta de cartón. La máquina analítica no llegó a construirse debido a que era de una gran complejidad mecánica y la mecánica de precisión de su época no estaba lo suficientemente desarrollada. Babbage dejó muy pocos datos acerca de su trabajo y fue Augusta Ada Lovelace, hija de Lord Byron y discípula de Babbage, quien dejó abundantes escritos de la máquina analítica al diseñar algunos programas para ella.
Figura 5: Maquina de diferencias de Babbage.
Figura 6: Agusta Ada Lovelace.
Hollerith
propuso que los datos del censo fueran perforados en tarjetas y tabulados autom´aticamente con
ayuda de m´aquinas especialmente dise˜nadas para ello. Con esta mecanizaci´on del procesamiento
de datos de los censos mediante el uso de tarjetas perforadas se obtuvo una velocidad de clasificación de 60 tarjetas por minuto, haciendo posible que el censo de 1890 se efectuase en tres
años, en lugar de los doce inicialmente previstos. A partir de aqí, Hollerith fundó la Tabulating Machines Company, que posteriormente pasó a formar parte de la International Business
Corporation (IBM).
Hacia 1914, el español Leonardo Torres Quevedo (1852–1936) creó el primer sistema autenticamente automático para jugar al ajedrez. Posteriormente publicó un trabajo sobre el diseño
de una máquina de calcular electro-mecánica basada en las ideas de Babbage, que previamente
habia presentado en París en 1935.
En el decenio de 1930-1940, el desarrollo de los ordenadores sufrió la poderosa influencia
de la Segunda Guerra Mundial. En este periodo se llevaron a cabo varios proyectos de gran
trascendencia. Entre ellos, un proyecto financiado por el ejército de los EEUU por el que
se construyeron en los Bell Telephone Laboratories cinco ordenadores de gran escala basados
en reales electromec´anicos como componentes operacionales b´asicos, representando un avance
significativo de las calculadoras del momento.
A comienzos de los a˜nos 30, John Atanasoff, del Iowa State College, comenzó a formular
los principios de la primera calculadora electr´onica autom´atica. La construcci´on del prototipo
se inici´o en 1939, en el que se incorpor´o el uso de la base binaria y una memoria de m´aquina
regenerable. Durante ese mismo per´ıodo, en Alemania, Konrad Zuse se dedic´o al dise˜no y
construcci´on de ordenadores, promoviendo por primera vez algunas ideas fundamentales, como
el uso del sistema binario, a pesar de no tener referencias del trabajo realizado en el resto del
mundo.
Howard Aiken, entre los a˜nos 1937 y 1944, desarrolló un ordenador, llamado MARK I, con
el apoyo de IBM y de la Marina de los EEUU. Este ordenador estaba basado en reles, siendo
capaz de ejecutar una serie arbitraria de operaciones aritmeticas controlada por una secuencia de
instrucciones codificadas. Estas m´aquinas basadas en rel´es electromecanicos quedaron desfasadas
al poco tiempo de ser construidas, ya que otros investigadores ya estaban aplicando la tecnologa
de los tubos de vac´ıo para construir computadoras digitales totalmente electr´onicas.
Durante la Segunda Guerra Mundial, fue construida en Inglaterra por la Inteligencia Británica
la maquina COLOSSUS, con el fin de decodificar los mensajes alemanes. Pero el primer ordenador de gran tamaño completamente electrónico, llamado ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator), fue construido entre 1943 y 1946 bajo la direcci´on de John Mauchly
y J. Presper Ecker, en la Universidad de Pennsylvania.
Figura 8: Computadora ENIAC.
En esta ´epoca, la programación de estas computadoras era una tarea bastante difícil, puesto
que la secuencia de instrucciones a ejecutar estaba cableada en el hardware de las mismas. Por
lo tanto, cada vez que se cambiaba el algoritmo a ejecutar, era necesario cambiar el cableado de
la maquina. Un algoritmo que tardaba en ejecutarse dos minutos, tardaba en programarse en
la maquina dos dıas.
John von Neumann en 1945 fue el primero en proponer el concepto de programa almacenado,
de forma que las instrucciones podiaíguardarse en la memoria junto con los datos, aumentando
asi la flexibilidad y aplicacion de los ordenadores. Se podia cambiar el programa de la máquina
sin necesidad de cambiar las conexiones de esta. Entre otras sugerencias planteadas en su trabajo,
las m´as importantes podrían ser: 1) la utilización de la estructuración realizada por Babbage para
las distintas unidades funcionales de un ordenador: entrada, salida, unidad aritmetica, unidad de
control y memoria; y 2) la representacion binaria para la realización de operaciones aritmeticas
(el ENIAC, por ejemplo, utilizaba aritmetica decimal). La mayoría de los ordenadores actuales
siguen estos criterios, por lo que se suelen denominar arquitecturas von Neumann.
Por esta epoca (1946-1952), se desarrollaron varios ordenadores basados en la idea de von
Neumann, tales como el EDSAC, el EDVAC, el IAS, el ILLIAC, etc.
Los padres del ENIAC desarrollaron el primer ordenador digital producido comercialmente,
el UNIVAC. Este ordenador utilizaba diodos de cristal en vez de tubos de vacio. Además,
tenía la posibilidad de leer informacion, efectuar operaciones y escribir informacion de salida
simultáneamente, gracias a dispositivos periféricos que operaban con independencia. Poseia
tambien un complicado sistema de cinta magnética. ´
Figura 9: El computador UMICAV.
