Computacion

Indice
1. Introducción

3. Conclusión
4. Bibliografía

1. Introducción

Este trabajo es un informe práctico acerca del origen de las computadoras, clasificándolas por generaciones, cada generación viene dada por cambios y mejoras tecnológicas, pero antes de hablar de cada generación debemos conocer algo de la historia que llevo a construir la 1era computadora.
Por siglos los hombres han tratado de usar fuerzas y artefactos de diferente tipo para realizar sus trabajos, para hacerlos mas simples y rápidos. La historia conocida de los artefactos que calculan o computan, se remonta a muchos años antes de Jesucristo.
Dos principios han coexistido con la humanidad en este tema. Uno es usar cosas para contar, ya sea los dedos, piedras, conchas, semillas. El otro es colocar esos objetos en posiciones determinadas. Estos principios se reunieron en el ábaco, instrumento que sirve hasta el día de hoy, para realizar complejos cálculos aritméticos con enorme rapidez y precisión.
En el Siglo XVII en occidente se encontraba en uso la regla de cálculo, calculadora basada en las inv. de Nappier, Gunther y Bissaker. John Napier (1550-1617) descubre la relación entre series aritmética y geométricas, creando tablas que el 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.
Blaise Pascal (1623-1662), además de escribir tratados filosóficos y literarios, científicos y matemáticos, se dio tiempo para inventar máquinas. Una de ellas su máquina de calcular, capaz de realizar sumas y restas. Pese a su ocasional inexactitud, esta temprana máquina de Pascal, llegó a ser el prototipo de los artefactos calculadores, que se encuentran profusamente repartidos por todo el mundo.
Gottfried W. von Leibnitz (1646-1717), fue el siguiente en avanzar en el diseño de una máquina calculadora mecánica. Su artefacto se basó en el principio de la suma repetida y construida en 1694. Muchas adaptaciones de la máquina de Leibnitz perduraron en equipos de oficina, hasta hace poco. Mucho tiempo tomó para que científicos e ingenieros se preocuparan de hacer equipos precisos de cálculo. Los adelantos los aportó la industria relojera, la cual desarrolló mecanismos de gran precisión y tolerancia durante los siglos XVIII y XV IX. Las técnicas de relojería aplicadas a máquinas de calcular produjeron instrumentos altamente refinados.
Charles Babbage (1792-1781), profesor de matemáticas de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, desarrolla en 1823 el concepto de un artefacto, que el denomina "máquina diferencial". La máquina estaba concebida para realizar cálculos, almacenar y seleccionar información, resolver problemas y entregar resultados impresos. Babbage imaginó su máquina compuesta de varias otras, todas trabajando armónicamente en conjunto: los receptores recogiendo información; un equipo transfiriéndola; un elemento almacenador de datos y operaciones; y finalmente una impresora entregando resultados. Pese a su increíble concepción, la máquina de Babbage, que se parecía mucho a una computadora, no llegó jamás a construirse. Los planes de Babbage fueron demasiado ambiciosos para su época. Demasiado y demasiado pronto. Este avanzado concepto, con respecto a la simple calculadora, le valió a Babbage ser considerado como el precursor de la computadora.
La novia de Babbage, Ada Augusta Byron, luego Condesa de Lovelace, hija del poeta inglés Lord Byron, que le ayuda en el desarrollo del concepto de la Máquina Diferencial, creando programas para la máquina analítica, es reconocida y respetada, como el primer programador de computadoras.

Un lenguaje de computación lleva hoy día su nombre: ADA.
Joseph Jacquard (1752-1834), industrial francés es el siguiente en aportar algo al moderno concepto de las computadoras, para seguir adelante.
Jacquard tuvo la idea de usar tarjetas perforadas para manejar agujas de tejer, en telares mecánicos. Un conjunto de tarjetas constituían un programa, el cual creaba diseños textiles.
Una ingeniosa combinación de los conceptos de Babbage y Jacquard, dan origen en 1890 a un equipo electromecánico, que salva del caos a la Oficina de Censo de Estado Unidos. Hermann Hollerith usa una perforadora mecánica para representar letras del alfabeto y dígitos en tarjetas de papel, que tenían 80 columnas y forma rectangular. La máquina de Hollerith usando información perforada en las tarjetas, realiza en corto tiempo la tabulación de muchos datos. Este artefacto es llamado por su inventor Máquina de Registro Unitario (M.R.U.). Corto tiempo después se comienzan a construir en serie y a vender por la empresa International Business Machinery - I.B.M., empresa de las 3 letras.
1944 marca la fecha del 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. Los 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.
La primera computadora electrónica fue terminada de construir en 1946, por J.P.Eckert y J.W.Mauchly en la Universidad de Pensilvania, U.S.A. y se le llamó ENIAC. Con ella se inicia una nueva era, en la cual la computadora pasa a ser el centro del desarrollo tecnológico, y de una profunda modificación en el comportamiento de las sociedades.

2. Clasificación de las Computadoras

Generaciones
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, desprendían bastante calor y tenían una vida relativamente corta.
• Máquinas grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas).
• Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300v y la posibilidad de fundirse era grande.
• Almacenamiento de la información en tambor magnético interior. 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.

Segunda generación (1959-1964)
Transistores
Cuando 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. 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

• Transistor como potente principal. El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor, y se expone en los llamados circuitos transistorizados.
• 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, la velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en ms.
• 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 celulas 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.

Tercera generación (1964 - 1971)
Circuito integrado (chips)
Características Principales

• Circuito integrado desarrollado en 1958 por Jack Kilbry.
• Circuito integrado, miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o (chip).
• 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: Se instalan terminales remotas, que accesen la Computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en Bancos de Datos, etc...
• Multiprogramación: Computadora que pueda procesar varios Programas de manera simultánea.
• Tiempo Compartido: Uso de una computadora por varios clientes a tiempo compartido, pues el aparato puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente.
• Renovación de periféricos.
• Instrumentación del sistema.
• Ampliación de aplicaciones: en Procesos Industriales, en la Educación, en el Hogar, Agricultura, Administración, Juegos, etc.
• La minicomputadora.

Cuarta generación (1971-1982)
Microcircuito integrado
El microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. La microminiaturización 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.
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.
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. 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: Desarrollado por Intel Corporation a solicitud de una empresa Japonesa (1971).
• El Microprocesador: 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.
• Se minimizan los   circuitos, aumenta la capacidad de almacenamiento.
• Reducen el tiempo de respuesta.
• Gran expansión del uso de las Computadoras.
• Memorias electrónicas más rápidas.
• Sistemas de tratamiento de bases de datos.
• Generalización de las aplicaciones: innumerables y afectan prácticamente  a todos los campos de la actividad humana: Medicina, Hogar, Comercio, Educación, Agricultura, Administración, Diseño,   Ingeniería, etc...
• Multiproceso.
• Microcomputadora.

Quinta Generación Y La Inteligencia Artificial (1982- )
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, en esencia, 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.

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:

1. Sistemas Expertos

2. Un sistema experto no es una Biblioteca (que aporta información), si no un consejero o especialista en una materia (de ahí que aporte saber, consejo experimentado).
   Un sistema experto es un sofisticado programa de computadora, posee en su memoria y en su estructura una amplia cantidad de saber y, sobre todo, de estrategias para depurarlo y ofrecerlo según los requerimientos, convirtiendo a el sistema en un especialista que está programado.
   Duplica la forma de pensar de expertos reconocidos en los campos de la medicina, estrategia militar, exploración petrolera, etc...   Se programa a la computadora para reaccionar en la misma forma en que lo harían expertos, hacia las mismas preguntas, sacaba las mismas conclusiones iniciales, verificaba de la misma manera la exactitud de los resultados y redondeaba las ideas dentro de principios bien definidos.

   Consiste en que las computadoras (y sus aplicaciones en robótica) puedan comunicarse con las personas sin ninguna dificultad de comprensión, ya sea oralmente o por escrito: hablar con las máquinas y que éstas entiendan nuestra lengua y también que se hagan entender en nuestra lengua.

3. Lenguaje natural

   Ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots.   Los Robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben Datos de Entrada y que están conectados a la Computadora.  Esta recibe la información de entrada y ordena al Robot que efectúe una determinada acción y así sucesivamente.
   Las finalidades de la construcción de Robots radican principalmente en su intervención en procesos de fabricación.  ejemplo: pintar en spray, soldar carrocerías de autos, trasladar materiales, etc...

4. Robotica
5. Reconocimiento De La Voz

Las aplicaciones de reconocimiento de la voz tienen como objetivo la captura, por parte de una computadora, de la voz humana, bien para el tratamiento del lenguaje natural o para cualquier otro tipo de función.

3. Conclusión

Gracias a las computadoras y de los avances en relación a ellas hemos alcanzado un nivel de tecnología muy elevado el cual nos ha servido para muchas áreas, como por ejemplo las comunicaciones, la medicina, la educación, etc.
La investigación actual dirigida a aumentar la velocidad y capacidad de las computadoras se centra sobre todo en la mejora de la tecnología de los circuitos integrados y en el desarrollo de componentes de conmutación aún más rápidos. Se han construido circuitos integrados a gran escala que contienen varios millones de componentes en un solo chip.
Las computadoras se han convertido en la principal herramienta utilizada por el hombre y ya son parte esencial de cada uno de nosotros.

Otros avances:
Los circuitos integrados han permitido reducir el tamaño de los dispositivos con el consiguiente descenso de los costes de fabricación y de mantenimiento de los sistemas. Al mismo tiempo, ofrecen mayor velocidad y fiabilidad. Los relojes digitales, las computadoras portátiles y los juegos electrónicos son sistemas basados en microprocesadores.
La electrónica médica ha progresado desde la tomografía axial computarizada (TAC) hasta llegar a sistemas que pueden diferenciar aún más los órganos del cuerpo humano. Se han desarrollado asimismo dispositivos que permiten ver los vasos sanguíneos y el sistema respiratorio.

4. Bibliografía

"Electrónica." Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
http://www.iacvt.com.ar/generaciones.htm
http://www.formarse.com.ar/informatica/generaciones.htm
http://www.perantivirus.com/historia/index.htm

Conceptos Básicos

Tubos de vacío
Un tubo de vacío consiste en una cápsula de vidrio de la que se ha extraído el aire, y que lleva en su interior varios electrodos metálicos. Un tubo sencillo de dos elementos (diodo) está formado por un cátodo y un ánodo, este último conectado al terminal positivo de una fuente de alimentación. El cátodo (un pequeño tubo metálico que se calienta mediante un filamento) libera electrones que migran hacia él (un cilindro metálico en torno al cátodo, también llamado placa). Si se aplica una tensión alterna al ánodo, los electrones sólo fluirán hacia el ánodo durante el semiciclo positivo; durante el ciclo negativo de la tensión alterna, el ánodo repele los electrones, impidiendo que cualquier corriente pase a través del tubo. Los diodos conectados de tal manera que sólo permiten los semiciclos positivos de una corriente alterna (c. a.) se denominan tubos rectificadores y se emplean en la conversión de corriente alterna a corriente continua.

El transistor
El transistor bipolar fue inventado en 1948 para sustituir al tubo de vacío triodo. Está formado por tres capas de material dopado, que forman dos uniones pn (bipolares) con configuraciones pnp o npn. Una unión está conectada a la batería para permitir el flujo de corriente (polarización negativa frontal, o polarización directa), y la otra está conectada a una batería en sentido contrario (polarización inversa). Si se varía la corriente en la unión de polarización directa mediante la adición de una señal, la corriente de la unión de polarización inversa del transistor variará en consecuencia. El principio se puede utilizar para construir amplificadores en los que una pequeña señal aplicada a la unión de polarización directa provocará un gran cambio en la corriente de la unión de polarización inversa.

Circuitos integrados

La mayoría de los circuitos integrados son pequeños trozos, o chips, de silicio, de entre 2 y 4 mm2, sobre los que se fabrican los transistores. La fotolitografía permite al diseñador crear centenares de miles de transistores en un solo chip situando de forma adecuada las numerosas regiones tipo n y p. Durante la fabricación, estas regiones son interconectadas mediante conductores minúsculos, a fin de producir circuitos especializados complejos. Estos circuitos integrados son llamados monolíticos por estar fabricados sobre un único cristal de silicio. Los chips requieren mucho menos espacio y potencia, y su fabricación es más barata que la de un circuito equivalente compuesto por transistores individuales.

Este circuito integrado, un microprocesador F-100, tiene sólo 0,6 cm2, y es lo bastante pequeño para pasar por el ojo de una aguja.

 

 

 

Autor:

Georgette Romero (16.555.981)
Gustavo Da Silva (13.538.161)

Giovanni López (14.201.892)