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Origen y evolución del computador




Enviado por l.mota



    Índice
    1. Antecedentes historicos
    del computador

    2.
    La máquina
    analítica

    3. Los primeros
    ordenadores

    4. Los ordenadores
    electronicos

    5.

    6.
    Circuitos
    integrados

    7.
    Evolucion
    cronologica del computador

    8.
    Generaciones del
    computador

    9.
    A.C. (antes de
    ordenadores)

    10.
    Primera generación:
    c. 1940 – 1955

    11.
    Segunda generación:
    c. 1955 – 1964

    12.
    Tercera generación:
    c. 1964 – 1971

    13.
    Cuarta generación:
    c. 1971 – presente

    14.
    Tendencias
    generales

    15.
    Computadores
    analogico

    16.
    Computadores
    digitales

    17.
    Evolucion
    futura

    1. Antecedentes
    historicos del computador

    La primera máquina de calcular mecánica, un precursor del ordenador
    digital, fue inventada en 1642 por el matemático
    francés Blaise Pascal. 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. 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. 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.

    El mundo de la alta tecnología nunca
    hubiera existido de no ser por el desarrollo del
    ordenador o computadora.
    Toda la sociedad utiliza
    estas máquinas,
    en distintos tipos y tamaños, para el almacenamiento y
    manipulación de datos. Los
    equipos informáticos han abierto una nueva era en la
    fabricación gracias a las técnicas
    de automatización, y han permitido mejorar los
    sistemas modernos
    de comunicación. Son herramientas
    esenciales prácticamente en todos los campos de investigación y en tecnología
    aplicada.

    2. La máquina
    analítica

    También 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.

    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.

    Considerada por muchos como predecesora directa de los
    modernos dispositivos de cálculo,
    la máquina diferencial era capaz de calcular tablas
    matemáticas. Este corte transversal
    muestra una
    pequeña parte de la ingeniosa máquina
    diseñada por el matemático británico
    Charles Babbage en la década de 1820. La máquina
    analítica, ideada también por Babbage,
    habría sido una auténtica computadora
    programable si hubiera contado con la financiación
    adecuada. Las circunstancias quisieron que ninguna de las
    máquinas pudieran construirse durante su vida, aunque
    esta posibilidad estaba dentro de la capacidad
    tecnológica de la época. En 1991, un equipo del
    Museo de las Ciencias de
    Londres consiguió construir una máquina
    diferencial Nº 2 totalmente operativa, siguiendo los
    dibujos y
    especificaciones de Babbage.

    3. Los 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.

    4. Ordenadores
    electrónicos

    Durante la II Guerra Mundial
    (1939-1945), un equipo de científicos y matemáticos
    que trabajaban en Bletchley Park, al norte de Londres, crearon lo
    que se consideró el primer ordenador digital totalmente
    electrónico: el Colossus. Hacia diciembre de 1943
    el Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o
    tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el
    equipo dirigido por Alan Turing para descodificar los mensajes de
    radio cifrados
    de los alemanes. En 1939 y con independencia
    de este proyecto, John
    Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un
    prototipo de máquina electrónica en el Iowa State College
    (EEUU). Este prototipo y las investigaciones
    posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde
    quedaron eclipsadas por el desarrollo del
    Calculador e integrador numérico electrónico (en
    inglés
    ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer) en
    1945. El ENIAC, que según se demostró se basaba en
    gran medida en el ordenador Atanasoff-Berry (en inglés
    ABC, Atanasoff-Berry Computer), obtuvo una patente que
    caducó en 1973, varias décadas más
    tarde.

    La primera computadora electrónica comercial, la UNIVAC I, fue
    también la primera capaz de procesar información numérica y textual.
    Diseñada por J. Presper Eckeret y John Mauchly, cuya
    empresa se
    integró posteriormente en Remington Rand, la
    máquina marcó el inicio de la era informática. En la ilustración vemos una UNIVAC. La
    computadora central está al fondo, y en primer plano puede
    verse al panel de control
    de supervisión. Remington Rand entregó
    su primera UNIVAC a la Oficina del Censo
    de Estados Unidos
    en 1951.

    5. El eniac

    El ENIAC contenía 18.000 válvulas de
    vacío y tenía una velocidad de
    varios cientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba
    conectado al procesador y
    debía ser modificado manualmente. Se construyó un
    sucesor del ENIAC con un almacenamiento de
    programa que
    estaba basado en los conceptos del matemático
    húngaro-estadounidense John von Neumann. Las instrucciones
    se almacenaban dentro de una llamada memoria, lo que
    liberaba al ordenador de las limitaciones de velocidad del
    lector de cinta de papel durante
    la ejecución y permitía resolver problemas sin
    necesidad de volver a conectarse al ordenador.

    A finales de la década de 1950 el uso del
    transistor en
    los ordenadores marcó el advenimiento de elementos
    lógicos más pequeños, rápidos y
    versátiles de lo que permitían las máquinas
    con válvulas. Como los transistores
    utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil
    más prolongada, a su desarrollo se debió el
    nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que
    fueron llamadas ordenadores o computadoras
    de segunda generación. Los componentes se hicieron
    más pequeños, así como los espacios entre
    ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba
    más barata.

    6. 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 circuito integrado
    permitió una posterior reducción del precio, el
    tamaño y los porcentajes de error. 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.

    Los circuitos
    integrados han hecho posible la fabricación del
    microordenador o microcomputadora. Sin ellos, los circuitos
    individuales y sus componentes ocuparían demasiado espacio
    como para poder
    conseguir un diseño
    compacto. También llamado chip, un circuito integrado
    típico consta de varios elementos como reóstatos,
    condensadores
    y transistores integrados en una única pieza de silicio.
    En los más pequeños, los elementos del circuito
    pueden tener un tamaño de apenas unos centenares de
    átomos, lo que ha permitido crear sofisticadas computadoras
    del tamaño de un cuaderno. Una placa de circuitos de una
    computadora típica incluye numerosos circuitos
    integrados interconectados entre sí.

    7. Evolución cronológica de la
    computadora

    La necesidad del hombre de
    encontrar métodos
    rápidos y efectivos para resolver sus cálculos y su
    gran inventiva lo llevaron a través de los siglos al
    desarrollo de lo que hoy conocemos como la computadora.
     Desde el ábaco
    hasta las computadoras personales éstas han tenido una
    gran influencia en diferentes aspectos de nuestro diario vivir,
    mejorando nuestra calidad de
    vida y abriendo puertas que antes eran desconocidas para la
    humanidad.

    500 AC: Ábaco

    El primer calculador de tipo mecánico fue ideado
    en Babilonia alrededor de 500 A.C. Este dispositivo
    mecánico llamado ábaco
    consistía de un sistema de barras y poleas con lo
    cual se podían efectuar diferentes tipos de
    cálculos aritméticos.

    1622: Oughtred presenta la regla de
    cálculo

    Hacia 1622, el matemático inglés William
    Oughtred utilizó los recién inventados logaritmos
    para fabricar un dispositivo que simplificaba la
    multiplicación y la división.
     Consistía en dos reglas graduadas unidas que se
    deslizaban una sobre otra.

    1642: Primera máquina de sumar

    El matemático y filósofo francés
    Blaise Pascal
    tenía diecinueve años cuando construyó la
    primera máquina sumadora del mundo en 1642.
     Utilizaba un engranaje de ruedas dentadas como contadores.
     El dispositivo llevaba 1 automáticamente al llegar a
    las decenas y también podía emplearse para
    restar.

    1834: Primera computadora digital
    programable

    En 1834 el científico e inventor inglés
    Charles Babbage realizó los esquemas de un dispositivo el
    cual llamó máquina analítica lo que en
    realidad era una computadora de propósitos generales. Esta
    máquina era programada por una serie de tarjetas
    perforadas que contenían datos o instrucciones las cuales
    pasaban a través de un dispositivo de lectura, eran
    almacenados en una memoria y los resultados eran reproducidos por
    unos moldes.  Esta máquina superaba por mucho la
    tecnología de su tiempo y nunca se
    terminó.

    1850: Primera sumadora de teclado

    El teclado
    apareció en una máquina inventada en Estados Unidos
    en 1850. Podían sumarse una secuencia de dígitos
    pulsando unas teclas sucesivas.  Cada tecla alzaba un eje
    vertical a cierta altura y la suma quedaba indicada por la altura
    total.

    8. Generaciones Del Computador

    1. A.C. (Antes De Ordenadores)
    • Dotación física
      • Mecánico
    • Software lógica
      • Tarjetas o cinta de papel
        perforadas
      • Ada Lovelace – primer programador (c.
        1840)
      • Máquina de Turing y Church-Turing Thesis
        (1937)
    • Máquinas Especiales
      • Ábaco
      • Pascaline – Primera Máquina calculadora
        Automática (1642)
      • Telar De Telar jacquar (1805)
      • Motores De Babbage
        • Motor De Diferencia (1822)
        • Motor Analítico (1832)
      • Hollerith
        • Máquina De Tabulación (Censo
          1890 De los E.E.U.U.)
        • La máquina de tabulación de
          las formas Co. (1896) – se convierte la IBM en
          1924
      • Máquina sumadora De Burroughs
        (1888)

    10. Primera
    generación: C. 1940 – 1955

    • Dotación física
      • Tubos de vacío
      • Tambores magnéticos
      • Cinta magnética (cerca del extremo de la
        generación)
    • Software lógica
      • Programas en terminología de la informática
      • Programas en lenguaje
        ensamblador (cerca del extremo de la
        generación)
      • 1946 – von Neumann publica el documento sobre
        el ordenador salvado del programa
      • 1950 – Prueba de Turing publicada
    • Máquinas Especiales
      • 1940 – ABC (1r ordenador
        electrónico)
      • 1940 – Robinson (1r ordenador, código operacionales de Enigma de
        las grietas)
      • 1946 – Calculadora numérica de ENIAC (1r
        completamente electrónico, de uso
        general)
      • 1950 – UNIVAC I (1r ordenador comercialmente
        acertado)

    11. Segunda
    generación: C. 1955 – 1964

    • Dotación física
      • Transistores
        • 1947 – Convertido
        • 1955 – Calculadora Del Transistor De IBM's
      • Minicomputadoras
      • Discos magnéticos
      • Tarjetas de circuito impresas
    • Software lógica
      • Lenguajes de alto nivel
        • 1956 – FORTRAN
        • 1959 – COBOL
    • Máquinas Especiales
      • 1963 — PDP 8 (1ra minicomputadora)

    12. Tercera
    generación: C. 1964 – 1971

    • Dotación física
      • Circuitos integrados (c. desarrollada
        1958)
      • Familias de los ordenadores (1964 – IBM
        360)
      • 1970 – Diskette
    • Software lógica
      • Los programas entraron directamente en los
        ordenadores
      • Lenguajes de un nivel más alto (1965 –
        BASIC)
      • Sistemas operativos
      • Timesharing
    • Máquinas Especiales
      • 1964 — Serie del sistema 360 de la IBM (1ra
        familia de ordenadores)

    13. Cuarta generación: C. 1971 –
    PRESENTE

    • Dotación física
      • 1971 – Viruta del microprocesador introducida en los
        E.E.U.U. por Intel
      • Microordenadores (Ordenadores
        Personales)
      • Integración De la Escala Grande
        (LSI)
      • Integración De la Escala Muy Grande
        (Vlsi)
    • Software lógica
      • Programación estructurada
      • Conjuntos de aplicación
      • Sistemas del windowing (interfaces utilizador
        gráficos — GUIs)
      • Programas conviviales
    • Máquinas Especiales
      • 1971 – (1ra calculadora de
        bolsillo)
      • 1975 — Altaír 8800 (1ra PC)
      • 1977 — Manzana I (hágala usted mismo
        kit)
      • 1978 — Manzana II (premontada)
      • 1981 — PC DE LA IBM
      • 1984 — Impermeable

    14.
    Tendencias generales

    • Dotación física
      • Más pequeño
      • Más rápidamente
      • Más barato
      • Más disponible
    • Software lógica
      • Más grande (más exige en la
        dotación física: CPU,
        memoria, espacio de disco, etc.)
      • Más fácil utilizar
      • Mejore El Diseño
      • Más barato
      • Más disponible

    15.
    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.

    16.
    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 , 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.

    17. Evolución futura

      Una tendencia constante en el desarrollo de los
    ordenadores es la microminiaturización, iniciativa que
    tiende a comprimir más elementos de circuitos en un
    espacio de chip cada vez más pequeño.
    Además, los investigadores intentan agilizar el
    funcionamiento de los circuitos mediante el uso de la
    superconductividad, un fenómeno de disminución de
    la resistencia
    eléctrica que se observa cuando se enfrían los
    objetos a temperaturas muy bajas.

    Las redes informáticas se
    han vuelto cada vez más importantes en el desarrollo de la
    tecnología de computadoras. Las redes son grupos de
    computadoras interconectados mediante sistemas de comunicación. La red pública Internet es un ejemplo de
    red
    informática planetaria. Las redes permiten que las
    computadoras conectadas intercambien rápidamente
    información y, en algunos casos, compartan una carga de
    trabajo, con lo que muchas computadoras pueden cooperar en la
    realización de una tarea. Se están desarrollando
    nuevas
    tecnologías de equipo físico y soporte
    lógico que acelerarán los dos procesos
    mencionados.

    Otra tendencia en el desarrollo de computadoras es el
    esfuerzo para crear computadoras de quinta generación,
    capaces de resolver problemas complejos en formas que pudieran
    llegar a considerarse creativas. Una vía que se
    está explorando activamente es el ordenador de proceso
    paralelo, que emplea muchos chips para realizar varias tareas
    diferentes al mismo tiempo. El
    proceso
    paralelo podría llegar a reproducir hasta cierto punto las
    complejas funciones de
    realimentación, aproximación y evaluación
    que caracterizan al pensamiento
    humano. Otra forma de proceso paralelo que se está
    investigando es el uso de computadoras moleculares. En estas
    computadoras, los símbolos lógicos se expresan por
    unidades químicas de ADN en vez de por
    el flujo de electrones habitual en las computadoras
    corrientes.

     

     

    Autor:

    Legnis Mota
    l.mota[arroba]codetel.net.do

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