1 de 13 Historia y Evolución de la Computación El
Ábaco Principios que se reúnen en el Ábaco:
Usar cosas para contar: dedos, piedras. Semillas, conchas.
Colocar dichos objetos en posiciones determinadas. En el Siglo
XVII Instrumento que sirve hasta el día de hoy, para
realizar complejos cálculos aritméticos con enorme
rapidez y precisión En occidente se encontraba en uso la
regla de cálculo, calculadora basada en las
investigaciones de Nappier, Gunther y Bissaker. Nappier
(1550-1617) descubre la relación entre series
aritmética y geométricas, creando tablas que llama
logaritmos. Edmund Gunter se encarga de marcar los logaritmos de
Napier en líneas. Bissaker por su parte coloca las
líneas de Nappier y Gunter sobre un pedazo de madera,
creando de esta manera la regla de cálculo. Durante
más de 200 años, la regla de cálculo es
perfeccionada, convirtiéndose en una calculadora de
bolsillo, extremadamente versátil. Por el año 1700
las calculadoras numéricas digitales, representadas por el
ábaco y las calculadoras análogas representadas por
la regla de cálculo, eran de uso común en toda
Europa.
2 de 13 Uno de los primeros dispositivos mecánicos para
contar fue el ábaco, cuyo origen se remonta a las antiguas
civilizaciones griega y romana. Este dispositivo es muy sencillo,
consta de cuentas ensartadas en varillas que a su vez
están montadas en un marco rectangular. Al desplazar las
cuentas sobre varillas, sus posiciones representan valores
almacenados, y es mediante dichas posiciones que este representa
y almacena datos. A este dispositivo no se le puede llamar
computadora por carecer del elemento fundamental llamado
programa. Historia y Evolución de la
Computación
3 de 13 La Pascalina Historia y Evolución de la
Computación Fue Inventada por el matemático
Francés Blaise Pascal (1623 – 1662). En 1670 el
filósofo y matemático alemán Gottfried
Wilhelm Leibniz perfeccionó esta máquina e
inventó una que también podía multiplicar.
El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al
diseñar un telar automático, utilizó
delgadas placas de madera perforadas para controlar el tejido
utilizado en los diseños complejos. Primera máquina
de calcular mecánica Aquel dispositivo utilizaba una serie
de ruedas de diez dientes en las que cada uno de los dientes
representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban
conectadas de tal manera que podían sumarse números
haciéndolas avanzar el número de dientes correcto.
Durante la década de 1880 el estadístico
estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de
utilizar tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard,
para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la
información estadística destinada al censo de
población de 1890 de Estados Unidos mediante la
utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas
perforadas sobre contactos eléctricos.
4 de 13 Historia y Evolución de la Computación La
máquina analítica En el siglo XIX el
matemático e inventor británico Charles Babbage
elaboró los principios de la computadora digital moderna.
Inventó una serie de máquinas, como la
máquina diferencial, diseñadas para solucionar
problemas matemáticos complejos. Muchos historiadores
consideran a Babbage y a su socia, la matemática
británica Augusta Ada Byron (1815-1852), hija del poeta
inglés Lord Byron, como a los verdaderos inventores de la
computadora digital moderna. Primera Computadora La
tecnología de aquella época no era capaz de
trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero una
de sus invenciones, la máquina analítica, ya
tenía muchas de las características de un ordenador
moderno. Incluía una corriente, o flujo de entrada en
forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar
los datos, un procesador para las operaciones matemáticas
y una impresora para hacer permanente el registro. Primeros
Ordenadores Los ordenadores analógicos comenzaron a
construirse a principios del siglo XX. Los primeros modelos
realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes
giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las
aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado
difíciles como para poder ser resueltas mediante otros
métodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron
sistemas informáticos analógicos, primero
mecánicos y más tarde eléctricos, para
predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y para
el manejo a distancia de las bombas en la aviación.
5 de 13 Ordenadores electrónicos Historia y
Evolución de la Computación En 1944 marca la fecha
de la primera computadora, al modo actual, que se pone en
funcionamiento. Es el Dr. Howard Aiken en la Universidad de
Harvard, Estados Unidos, quien la presenta con el nombre de Mark
I. Es esta la primera máquina procesadora de
información. La Mark I funcionaba eléctricamente,
instrucciones e información se introducen en ella por
medio de tarjetas perforadas y sus componentes trabajan basados
en principios electromecánicos. A pesar de su peso
superior a 5 toneladas y su lentitud comparada con los equipos
actuales, fue la primer máquina en poseer todas las
características de una verdadera computadora. En 1947 se
construyó en la Universidad de Pennsylvania la ENIAC
(Electronic Numerical Integrator And Calculator) que fue la
primera computadora electrónica, el equipo de
diseño lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John
Eckert. Esta máquina ocupaba todo un sótano de la
Universidad, tenía más de 18 000 tubos de
vacío, consumía 200 KW de energía
eléctrica y requería todo un sistema de aire
acondicionado, pero tenía la capacidad de realizar cinco
mil operaciones aritméticas en un segundo. El proyecto,
auspiciado por el departamento de Defensa de los Estados Unidos,
culminó dos años después, cuando se
integró a ese equipo el ingeniero y matemático
húngaro John von Neumann (1903 – 1957). Las ideas de von
Neumann resultaron tan fundamentales para su desarrollo
posterior, que es considerado el padre de las computadoras.
6 de 13 Historia y Evolución de la Computación La
EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fue
diseñada por este nuevo equipo. Tenía
aproximadamente cuatro mil bulbos y usaba un tipo de memoria
basado en tubos llenos de mercurio por donde circulaban
señales eléctricas sujetas a retardos. La idea
fundamental de von Neumann fue: permitir que en la memoria
coexistan datos con instrucciones, para que entonces la
computadora pueda ser programada en un lenguaje, y no por medio
de alambres que eléctricamente interconectaban varias
secciones de control, como en la ENIAC. Circuitos integrados A
finales de la década de 1960 apareció el circuito
integrado (CI), que posibilitó la fabricación de
varios transistores en un único sustrato de silicio en el
que los cables de interconexión iban soldados. El
microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de
la década de 1970, con la introducción del circuito
de integración a gran escala (LSI, acrónimo de
Large Scale Integrated) y, más tarde, con el circuito de
integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de Very
Large Scale Integrated), con varios miles de transistores
interconectados soldados sobre un único sustrato de
silicio. El circuito integrado permitió una posterior
reducción del precio, el tamaño y los porcentajes
de error.
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Generaciones de Computadoras Teniendo en cuenta las diferentes
etapas de desarrollo que tuvieron las computadoras, se consideran
las siguientes divisiones como generaciones aisladas con
características propias de cada una, las cuáles se
enuncian a continuación. Primera Generación
(1951-1958) (Bulbos ) Características Principales:
Sistemas constituidos por tubos de vacío. Máquinas
grandes y pesadas. Alto consumo de energía. Almacenamiento
de la información en tambor magnético interior.
Desprendían bastante calor y tenían una vida
relativamente corta. Se construye el ordenador ENIAC de grandes
dimensiones (30 toneladas). El voltaje de los tubos era de 300 v
y la posibilidad de fundirse era grande. Un tambor
magnético disponía de su interior del ordenador,
recogía y memorizaba los datos y los programas que se le
suministraban. Continuas fallas o interrupciones en el proceso.
Requerían sistemas auxiliares de aire acondicionado
especial. Programación en lenguaje máquina.
Consistía en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por
lo que la programación resultaba larga y compleja. Alto
costo. Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los
programas. Computadora representativa UNIVAC y utilizada en las
elecciones presidenciales de los E.U.A. en 1952.
Fabricación industrial. La iniciativa se aventuro a entrar
en este campo e inició la fabricación de
computadoras en serie.
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Segunda Generación (1959-1964) (Transistores) Los tubos de
vacío eran sustituidos por los transistores, estas
últimas eran más económicas, más
pequeñas que las válvulas miniaturizadas
consumían menos y producían menos calor. Transistor
como potente principal. Por todos estos motivos, la densidad del
circuito podía ser aumentada sensiblemente, lo que
quería decir que los componentes podían colocarse
mucho más cerca unos a otros y ahorrar mucho más
espacio. Características Principales: Disminución
del tamaño. Disminución del consumo y de la
producción del calor. Su fiabilidad alcanza metas
inimaginables con los efímeros tubos al vacío.
Mayor rapidez. Memoria interna de núcleos de ferrita.
Instrumentos de almacenamiento: cintas y discos. Mejoran los
dispositivos de entrada y salida, para la mejor lectura de
tarjetas perforadas, se disponía de células
fotoeléctricas. Introducción de elementos
modulares. Aumenta la confiabilidad. Las impresoras aumentan su
capacidad de trabajo. Lenguajes de programación mas
potentes, ensambladores y de alto nivel (fortran, cobol y algol).
Aplicaciones comerciales en aumento, para la elaboración
de nóminas, facturación y contabilidad, etc. El
componente principal es un pequeño trozo de semiconductor,
y se expone en los llamados circuitos transistorizados. La
velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en
ms.
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Tercera generación (1964 – 1971) Circuito integrado
(chips) Características Principales: Circuito integrado
desarrollado en 1958 por Jack Kilbry. Circuito integrado. Menor
consumo de energía. Apreciable reducción de
espacio. Aumento de fiabilidad y flexibilidad. Aumenta la
capacidad de almacenamiento y se reduce el tiempo de respuesta.
Generalización de lenguajes de programación de alto
nivel. Compatibilidad para compartir software entre diversos
equipos. Computadoras en Serie 360 IBM. Teleproceso.
Miniaturización y reunión de centenares de
elementos en una placa de silicio o (chip). Se instalan
terminales remotas, que accesen la Computadora central para
realizar operaciones, extraer o introducir información en
Bancos de Datos, etc… Multiprogramación. Tiempo
Compartido. Renovación de periféricos. Computadora
que pueda procesar varios Programas de manera simultánea.
Uso de una computadora por varios clientes a tiempo compartido,
pues el aparato puede discernir entre diversos procesos que
realiza simultáneamente. Instrumentación del
sistema. Ampliación de aplicaciones. La mini computadora.
En Procesos Industriales, en la Educación, en el Hogar,
Agricultura, Administración, Juegos, etc.
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Cuarta generación (1971-1982) (Microcircuito integrado) El
microprocesador: el proceso de reducción del tamaño
de los componentes llega a operar a escalas microscópicas.
La micro miniaturización permite construir el
microprocesador, circuito integrado que rige las funciones
fundamentales del ordenador. Las aplicaciones del microprocesador
se han proyectado más allá de la computadora y se
encuentra en multitud de aparatos, sean instrumentos
médicos, automóviles, juguetes,
electrodomésticos, etc. Sistema de tratamiento de base de
datos: el aumento cuantitativo de las bases de datos lleva a
crear formas de gestión que faciliten las tareas de
consulta y edición. Memorias Electrónicas: Se
desechan las memorias internas de los núcleos
magnéticos de ferrita y se introducen memorias
electrónicas, que resultan más rápidas. Al
principio presentan el inconveniente de su mayor costo, pero este
disminuye con la fabricación en serie. Lo sistemas de
tratamiento de base de datos consisten en un conjunto de
elementos de hardware y software interrelacionados que permite un
uso sencillo y rápido de la información.
Características Principales: Microprocesador. Se minimizan
los circuitos, aumenta la capacidad de almacenamiento.
Gran expansión del uso de las Computadoras. Memorias
electrónicas más rápidas. Sistemas de
tratamiento de bases de datos. Generalización de las
aplicaciones. Multiproceso. Microcomputador. Desarrollado por
Intel Corporation a solicitud de una empresa Japonesa (1971).
Circuito Integrado que reúne en la placa de Silicio las
principales funciones de la Computadora y que va montado en una
estructura que facilita las múltiples conexiones con los
restantes elementos. Innumerables y afectan
prácticamente a todos los campos de la actividad
humana: Medicina, Hogar, Comercio, Educación, Agricultura,
Administración, Diseño,
Ingeniería, etc… Reducen el tiempo de respuesta.
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Quinta Generación y La Inteligencia Artificial (1982- )
Características Principales: Mayor velocidad. Mayor
miniaturización de los elementos. Aumenta la capacidad de
memoria. Multiprocesador (Procesadores interconectados). Lenguaje
Natural. Lenguajes de programación: PROGOL (Programming
Logic) y LISP (List Processing). Máquinas activadas por la
voz que pueden responder a palabras habladas en diversas lenguas
y dialectos. Capacidad de traducción entre lenguajes que
permitirá la traducción instantánea de
lenguajes hablados y escritos. Elaboración inteligente del
saber y número tratamiento de datos.
Características de procesamiento similares a las
secuencias de procesamiento Humano. La Inteligencia Artificial
recoge en su seno los siguientes aspectos fundamentales: Sistemas
Expertos, Lenguaje natural, Robótica, Reconocimiento De La
Voz (Investigar acerca de estos 4 aspectos y de la Tendencias) El
propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las
Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de
razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental
del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer
patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado
previamente, (programación Heurística) que permita
a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el
procesamiento. La Computadora aprenderá a partir de sus
propias experiencias usará sus Datos originales para
obtener la respuesta por medio del razonamiento y
conservará esos resultados para posteriores tareas de
procesamiento y toma de decisiones. El conocimiento
recién adquirido le servirá como base para la
próxima serie de soluciones.