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Evolución histórica de los ordenadores (página 2)




Enviado por davidvp_mench



Partes: 1, 2

5. Clasificación de los
ordenadores.

Según el microprocesador
En la actualidad se utilizan dos tipos principales de
ordenadores: analógicos y digitales. Sin embargo, el
término ordenador o computadora
suele utilizarse para referirse exclusivamente al tipo digital.
Los ordenadores analógicos aprovechan la similitud
matemática
entre las interrelaciones físicas de determinados problemas y
emplean circuitos
electrónicos o hidráulicos para simular el problema
físico. Los ordenadores digitales resuelven los problemas
realizando cálculos y tratando cada número
dígito por dígito.
Las instalaciones que contienen elementos de ordenadores
digitales y analógicos se denominan ordenadores
híbridos. Por lo general se utilizan para problemas en los
que hay que calcular grandes cantidades de ecuaciones
complejas, conocidas como integrales de
tiempo. En un
ordenador digital también pueden introducirse datos en forma
analógica mediante un convertidor analógico
digital, y viceversa (convertidor digital a
analógico).

Ordenadores analógicos
El ordenador analógico es un dispositivo
electrónico o hidráulico diseñado para
manipular la entrada de datos en
términos de, por ejemplo, niveles de tensión o
presiones hidráulicas, en lugar de hacerlo como datos
numéricos. El dispositivo de cálculo
analógico más sencillo es la regla de cálculo,
que utiliza longitudes de escalas especialmente calibradas para
facilitar la multiplicación, la división y otras
funciones. En
el típico ordenador analógico electrónico,
las entradas se convierten en tensiones que pueden sumarse o
multiplicarse empleando elementos de circuito de diseño
especial. Las respuestas se generan continuamente para su
visualización o para su conversión en otra forma
deseada.

Ordenadores digitales
Todo lo que hace un ordenador digital se basa en una
operación: la capacidad de determinar si un conmutador, o
‘puerta’, está abierto o cerrado. Es decir, el
ordenador puede reconocer sólo dos estados en cualquiera
de sus circuitos
microscópicos: abierto o cerrado, alta o baja
tensión o, en el caso de números, 0 o 1. Sin
embargo, es la velocidad con
la cual el ordenador realiza este acto tan sencillo lo que lo
convierte en una maravilla de la tecnología moderna.
Las velocidades del ordenador se miden en megahercios, o millones
de ciclos por segundo. Un ordenador con una velocidad de
reloj de 100 MHz, velocidad bastante representativa de un
microordenador o microcomputadora, es capaz de ejecutar 100
millones de operaciones
discretas por segundo. Las microcomputadoras de las
compañías pueden ejecutar entre 150 y 200 millones
de operaciones
por segundo, mientras que las supercomputadoras utilizadas en
aplicaciones de investigación y de defensa alcanzan
velocidades de miles de millones de ciclos por segundo.
La velocidad y la potencia de
cálculo de los ordenadores digitales se incrementan
aún más por la cantidad de datos manipulados
durante cada ciclo. Si un ordenador verifica sólo un
conmutador cada vez, dicho conmutador puede representar solamente
dos comandos o
números. Así, ON simbolizaría una
operación o un número, mientras que OFF
simbolizará otra u otro. Sin embargo, al verificar
grupos de
conmutadores enlazados como una sola unidad, el ordenador aumenta
el número de operaciones que puede reconocer en cada
ciclo. Por ejemplo, un ordenador que verifica dos conmutadores
cada vez, puede representar cuatro números (del 0 al 3), o
bien ejecutar en cada ciclo una de las cuatro operaciones, una
para cada uno de los siguientes modelos de
conmutador: OFF-OFF (0), OFF-ON (1), ON-OFF (2) u ON-ON (3). En
general, los ordenadores de la década de 1970 eran capaces
de verificar 8 conmutadores simultáneamente; es decir,
podían verificar ocho dígitos binarios, de
ahí el término bit de datos en cada ciclo. Un
grupo de ocho
bits se denomina byte y cada uno contiene 256 configuraciones
posibles de ON y OFF (o 1 y 0). Cada configuración
equivale a una instrucción, a una parte de una
instrucción o a un determinado tipo de dato; estos
últimos pueden ser un número, un carácter o
un símbolo gráfico. Por ejemplo, la
configuración 11010010 puede representar datos binarios,
en este caso el número decimal 210 (véase Sistemas
numéricos), o bien estar indicando al ordenador que
compare los datos almacenados en estos conmutadores con los datos
almacenados en determinada ubicación del chip de memoria. El
desarrollo de
procesadores
capaces de manejar simultáneamente 16, 32 y 64 bits de
datos ha permitido incrementar la velocidad de los ordenadores.
La colección completa de configuraciones reconocibles, es
decir, la lista total de operaciones que una computadora es
capaz de procesar, se denomina conjunto, o repertorio, de
instrucciones. Ambos factores, el número de bits
simultáneos y el tamaño de los conjuntos de
instrucciones, continúa incrementándose a medida
que avanza el desarrollo de
los ordenadores digitales modernos.

Según la tecnología
utilizada.
Ordenadores de Primera Generación

Los primeros ordenadores fueron electromecánicos
(basándose en relés). Aunque Jorge Stibz
construyó en los laboratorios Bell una máquina
programable que trabajaba con números complejos: El
Complex Calculator (1949), se considera que el primer ordenador
fue el Z3 (1941) del alemán Konrad Zuse. Le siguió
el Mark I (1944) de Howard Aiken, construido en la Universidad de
Hardward con la colaboración de IBM. Pesaba 5 toneladas y
tenía más de 750000 piezas y 800 km de cable.
Durante los años 50 Aiken trabajó activamente con
investigadores españoles del Instituto de Electricidad y
Automática del CSIC, fundado por Torres
Quevedo.

La sustitución de los relés por tubos de
vacío dio lugar a la Primera Generación de
ordenadores electrónicos. El primero fue el ENIAC
(Electronic Numerical Integrator and Calculator) de los
estadounidenses John Eckert y John Mauchly (1945) que se
aplicó en el cálculo de las trayectorias de
proyectiles. Acabada la guerra se
utilizó para calcular el número pi con unos 2000
decimales, y para hacer los primeros diseños de la bomba
de hidrógeno. Tenía 18000 tubos y pesaba 30000 kg.
Era 300 veces más rápido que el Mark I y
sólo costaba 400000 dólares frente a los 5 millones
del Mark Y. Sin embargo sólo tenía 20 registros de
memoria, de 10
dígitos decimales; estaba pues muy lejos de cualquier
ordenador personal de
nuestros días.

Antes del ENIAC se crearon otras máquinas
electrónicas; un pequeño calculador (1940) del
físico John Atanasoff que no era automático ni
programable, y varias máquinas
británicas para descifrar los mensajes del ejército
alemán, por ejemplo el Colossus (1943). La batalla legal
por la palabra "Computer" la ganó en el año 1973
póstumamente Atanasoff. Echerk y Mauchly crearon la
Electronic Control Co, que
en 1950 fue adquirida por la Remington-Rand, allí
diseñaron el primer ordenador electrónico de
gestión, el UNIVAC (UNIversal Automatic
Computer). El aparato tuvo gran éxito y
copó el mercado, que
hasta entonces había sido feudo de IBM. En respuesta IBM
creó una serie de ordenadores excelentes, como el IBM 705
en 1952, desbancando a Univac, mediante una publicidad
agresiva. El UNIVAC II no salió hasta 1958, cuando IBM ya
había recobrado el liderato. De poco les había
servido una fusión con
Sperry Giroscope Co (1955) para crear la Sperry Rand
Corporation.
En 1945 mientras se construía el ENIAC, se
incorporó al equipo el prestigioso matemático
húngaro Johannes Von Neumann (1903-1957), el cual propuso
que los programas se
almacenasen en la memoria
como si fuesen datos, y no en una memoria especial, como se
hacía desde el diseño
de Babbage, equipo que se iba a llamar EDVAC. Los informes
fueron tan precisos que otros se adelantaron y así el
primer ordenador tipo Von Neumann fue el EDSAC (Electronic Delay
Storage Automatic Calculator) construido por Mauricio Wilkes en
la Universidad de
Cambridge (1949).
De esta generación sólo llegó uno a España, un
IBM 650, contratado por RENFE en 1958.

Ordenadores de Segunda Generación
Esta generación surgió en 1958 con la
sustitución de los tubos de vacío por los transistores.Los
primeros ordenadores transistorizados fueron dos pequeños
modelos de NCR
y RCA. Los primeros de IBM y Sperry Rand fueron el IBM 7070
(1960) y el UNIVAC 1107 (1962), respectivamente. La europea Bull
comercializó los Gamma 30 y 60. Durante esta época
se introdujeron las unidades de cinta y discos magnéticos,
y las lectoras de tarjetas
perforadas e impresoras de
alta velocidad. Así mismo aparecieron algunos lenguajes de
programación, el COBOL (1959),
el Algol (1960) y el LISP (1962); el FORTRAN fue creado en 1954
para IBM, por John Backus.
El segundo ordenador instalado en España, y
primero de la segunda generación llegó a
España en 1959, era un UNIVAC UCT, contratado por la Junta
de Energía
Nuclear. La era de la informática llega realmente a nuestro
país en 1961, en la Feria de Muestras de Barcelona, se
presenta un IBM 1401.
Los primeros ejemplares se instalaron en 1962, Sevillana de
Electricidad
(empresa del
grupo ENDESA),
Galería Preciados (Actualmente propiedad de
El Corte Inglés,
gracias a la mala gestión
de Ruiz Mateos) y Ministerio de Hacienda). En 1967 IBM
obsequió a la Universidad Complutense de Madrid con un
patente ordenador científico, el IBM 7094.

Ordenadores de tercera generación
El elemento característico de esta generación es
el circuito integrado, que se incorporó a los ordenadores
a mediados de los años sesenta. Destaca la familia IBM
360 (1964) y sobre todo la IBM 370 (1970), el producto
más famoso de esta generación. En cuanto a Sperry
Rand, introdujo la famosa serie 1100 en 1965.
Durante esta época surgieron la multiplicación y el
tiempo
compartido. También tuvo lugar la denominada crisis del
"software" Se
intentó la creación de lenguajes universales, el
PL/1 (1964) y se estandarizaron los lenguajes más
utilizados: Fortran (1966), Algol (1968) y el COBOL (1970).
También datan de esta generación el BASIC (1964) y
el Pascal (1971)
En España durante el trienio 1964-67 las tabuladoras
fueron sustituidas masivamente por ordenadores, y
prácticamente desaparecieron al entrar en la década
de los 70. En 1970 el parque de ordenadores e distribuía
así: Madrid 50%, Barcelona 34% y el resto lo tenían
los grandes bancos del norte
y algunas cajas de ahorros.

Los microordenadores surgieron a finales de los 60, como
elemento de transición entre las generaciones tercera y
cuarta, con los circuitos
integrados de media escala (MSI). Sus
destinatarios fueron grandes y medianas empresas.
Disponían de varias terminales y se organizaban en
redes. Destaca la
familia PDP 11
de Digital Equipment Corporation.

Ordenadores de Cuarta Generación
El elemento que provocó el nacimiento de esta
generación se considera habitualmente, aunque con cierta
controversia, el microprocesador
Intel 4004, desarrollado por Intel en 1971. El primer ordenador
personal en
EE.UU. fue el Altair 8800 (1974) de la desaparecida empresa MITS.
Microsoft tuvo
el acierto de construir un intérprete BASIC para
él, MITS sobrevivió un par de años, pero
Microsoft
inició un despegue imparable, dando un gran salto al
facilitar a IBM el sistema operativo
MS-DOS para el
PC. Las imágenes
siguientes muestran microprocesadores
bajo distintas escalas de ampliación.

En 1971 apareció el PET 2001 de Commodore,
empresa recientemente absorbida por laholandesa Tulip, el TRS 80 de Radio Shack y el
Apple II, fabricado en un garaje por dos jóvenes
norteamericanos: Steven Jobs y Stephen Wozniak. A partir de 1980
se produce una eclosión de marcas. Destaca
el Sinclair ZX80, precedente del ZX81 y del Spectrum, fabricante
absorbido por Amstrad, que consiguió gran éxito
vendiendo productos de
muy baja calidad
fabricados en Corea. Amstrad, como es lógico,
abandonó la informática, aunque sigue con equipos
musicales y antenas de
televisión, de muy baja calidad. En
Agosto de 1981 se presentó el IBM PC, que ha dado lugar a
ña difusión masiva de la ifnormática
personal.

Sin embargo la microinformática, contrariamente a
lo que se cree, no comenzó en EE.UU, pues en el año
1973 se creó en España, con la invención del
primer ordenador personal, el Kentelek 8, a cargo de la empresa
Distesa (de la conocida editorial Anaya), el diseñador fue
Manuel Puigbó Rocafort. Jordi Ustrell diseño
posteriormente otro ordenador personal par la empresa
catalana EINA.
Como se ha visto, desde el ábaco
hasta las primeras calculadoras mecánicas pasaron 12
siglos, desde estas últimas al primer ordenador
transcurrieron 2 siglos y desde el Mark I al primer
microordenador pasaron 28 años. Desde entonces la
velocidad de desarrollo es difícil de imaginar.

Ordenadores de Quinta Generación
En Octubre de 1981 el mundo de los ordenadores se vio sacudido
por el anuncio hecho en Japón,
de una iniciativa de investigación y desarrollo orientada a
producir una nueva generación de ordenadores en la primera
década de los años de los 90, a los que se les dio
el nombre de ordenadores de quinta generación.
Los ordenadores de esta generación deben de ser capaces de
resolver problemas muy complicados, algunos de los cuales
requieren toda la experiencia, capacidad de razonamiento e
inteligencia
de las personas para ser resueltos. Deben de ser capaces de
trabajar con grandes subconjuntos de los lenguajes naturales y
estar asentados en grandes bases de conocimientos. A pesar de su
complejidad los ordenadores de esta generación se
están diseñando para ser manejados por personas no
expertas en informática.
Para conseguir estos fines tan ambiciosos estos equipos no
tendrán un único procesador, sino
un gran número agrupado en tres subsistemas fundamentales:
un sistema
inteligente, un mecanismo de inferencia y una interfaz de usuario
inteligente.
Los avances se sitúan en materia de
teleinformática (comunicaciones), y un todavía progresivo
disminución de tamaño y coste del equipo,
así como de técnicas
de programación y desarrollo de Inteligencia
Artificial, y de control de
procesos
(robotización).
Actualmente no están desarrollados plenamente estos
ordenadores, se trabaja en distintos países, cuyos
programas de
investigación más importantes son los
siguientes:

  • EE.UU.:Proyectos DARPA
    y MCC
  • Unión Europea: Proyecto
    Sprit
  • Reino Unido: Proyecto
    Alvey
  • Japón: Proyecto ICOT

Según su propósito y su ámbito de
uso
Esta clasificación se realiza en función
del ámbito de aplicabilidad para el cual cada
máquina concreta ha sido diseñada y
comercializada.
Ordenador de bolsillo:
Verdadero sustituto, con tremenda ganancia de precisión,
de la antigua regla de cálculo.
Ordenador doméstico:
Pensado para juegos,
aprendizaje
asistido por ordenador de diversas materias, gestión de
agendas, pequeñas contabilidades domésticas,
etc.
Ordenador profesional:
Diseñado para satisfacer las necesidades de proceso de
datos de una amplia gama de profesionales y también de
pequeñas oficinas técnicas o
empresas
familiares.
Ordenador departamental:
Ordenador con capacidad local para abordar con autosuficiencia la
mayoría de necesidades del departamento, pero vinculado a
un ordenador de mayor potencia y
capacidad de archivos para
aquellos procesos que
requieren una mayor potencia en el procesador.
Ordenador central:
Ordenador central de la empresa al cual recurren todos los
usuarios de la empresa cuando la capacidad local es
desbordada.
Red de
ordenadores:
Conjunto de ordenadores vinculados entre
sí para ofrecer un mismo tipo de servicio a
todo un conjunto muy amplio de usuarios de forma repartida para
evitar sobrecargas y evitar que la caída de un ordenador
único central represente la caída de todo el
servicio.

Según el tamaño

Superordenadores:
Pueden ser utilizados simultáneamente por muchos usuarios,
en cálculos científicos o de simulación
Su coste es por lo general es de miles de millones de pesetas y
su velocidad es enorme.
Mainframes o grandes ordenadores:
Son equipos dedicados principalmente a las gestión,
por lo que admiten gran cantidad de trabajos simultáneos,
como por ejemplo controlar una red de terminales en las
distintas sucursales de una empresa, o
una red de
cajeros automáticos de un Banco. La
imagen
muestra un
ordenador Hitachi.
Superminiordenadores:
Son equipos en principio dedicados a tareas departamentales
dentro de un organismo o empresa. Su capacidad principal es la de
soportar gran cantidad de terminales, pues están
orientados a la gestión. Dado su bajo precio en
comparación con los grandes ordenadores, están
cogiendo cuota de mercado frente a
ellos.
Miniordenadores:
Son equipos que admiten unas cuantas terminales. Están
orientados a la gestión. Actualmente son poco competitivos
frente a los microordenadores de gama alta.
Estaciones de trabajo ("Workstations"):
Son equipos monousuario, dotados de grandes capacidades de
cálculo y con posibilidades gráficas muy elevadas. Se utilizan
principalmente en la investigación científica y en
aplicaciones técnicas, como por ejemplo la simulación. Su precio
está bajando y actualmente son competitivas con los
microordenadores de gama alta. Estos equipos no sirven para
aplicaciones de gestión. La imagen muestra una
estación de trabajo Hewlett Packard.

Ordenadores personales o microordenadores:
Son equipos ampliamente difundidos, de precio muy reducido y de
prestaciones
suficientes no sólo para el nivel personal, sino
para pequeñas empresas. Actualmente se están
conectando entre sí, formando grandes redes lo cual los hace
adecuados para entornos más exigentes, sustituyendo en
muchos casos a los miniordenadores.
Nanoordenadores:
A esta categoría pertenecen equipos con muy pocas prestaciones y
orientados principalmente al entretenimiento doméstico.
Hasta hace algunos años tuvieron amplio uso, aunque
actualmente se están difundiendo ampliamente como consolas
de videojuegos.

 

 

 

Autor:

David Vera Piñero

Partes: 1, 2
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