Generaciones del computador, conceptos básicos y claves dentro del desarrollo histórico

Generaciones del
computador
Ejemplos Concretos y
explicación de:
Definir, Explicar y Diferencias
algunos tipos de computadores.
Conclusión
Anexos
Bibliografía

INTRODUCCIÓN.

Las diferentes computadoras
que han aparecido desde los años cincuenta han sido
clasificadas, de acuerdo a su evolución, en cinco generaciones. El
término "generación" se refiere a la
relación con los desarrollos tecnológicos y
componentes incorporados a cada una, para las tres primeras
generaciones: el tubo de vacío, el transistor y el
circuito integrado.

La definición de las dos generaciones que siguen
es más complicado por la propia complejidad de la industria. Las
herramientas
de programación también han sufrido
cambios generacionales: los lenguajes de máquina binarios
dieron paso, progresivamente, a los lenguajes de
programación de niveles superiores, capaces de apoyar
cada vez mejor al hombre en el
proceso de
razonamiento para la resolución de problemas.

De manera semejantes evolucionaron las aplicaciones de
la computación y la forma de interacción hombre-máquina,
ampliándose, sustancialmente, el universo de
las personas con acceso a esta tecnología. A
continuación de describe las principales
características de las computadoras de cada
generación, posteriormente se hace una comparación
de los modelos de uso
y aplicación de las computadoras, de acuerdo a su
generación, resaltando la participación del usuario
en el sistema
completo.

DESARROLLO

Generaciones del
computador, orígenes, precursores y el motivo, causa o
necesidad que llevo al surgimiento cada generación
posterior.

1.1. PRIMERA GENERACIÓN:
(1945-1956)

Esta generación se identifica por el hecho que
la tecnología electrónica estaba basada en "tubos de
vacío", más conocidos como bulbos
electrónicos, del tamaño de un foco de luz casero. Los
sistemas de
bulbos podían multiplicar dos números de diez
dígitos en un cuarentavo de segundo.

El inicio de esta generación lo marca la
entrega, al cliente. De la
primera UNIVAC. que también es la primera computadora
construida para aplicaciones comerciales, más que para
uso miliar, científico o de ingeniería.

En aquel entonces las computadoras ya manejaban
información alfabética con la
misma facilidad que la numérica y utilizaban el
principio de separación entre los dispositivos de
entrada-salida y la
computadora misma.

Lo revolucionario, con respecto a las máquinas
de cálculo
anteriores, consiste en que ahora el procesador
electrónico puede tomar decisiones lógicas y,
aplicándolas, podrá realizar o bien una
operación u otra. Esto es posible, lógicamente,
si el hombre a
comunicado previamente a la máquina cómo de
comportarse en los diferentes casos posibles.

Las características generales de estas
máquinas incluyen:

– Memoria
principal de tambor magnético, consistente de
pequeños anillos (del tamaño de una cabeza de un
alfiler), engarzada como cuentas en
las intersecciones de una malla de alambres
delgados.

– El almacén
primario se basaba en tarjetas
perforadas, pero en 1957 se introduce la cinta magnética
como método
más rápido y compacto de almacenamiento.

– Necesitaban, por la gran cantidad de calor que
generaban, de costosas instalaciones de aire
acondicionado.

– Tiempos de operación (ejecución de
instrucciones) del rango de milésimas de
segundo.

El lenguaje
utilizado para programarlas era el Lenguaje
Máquina, basado únicamente en número
binarios (los lenguajes actuales se asemejan mucho al lenguaje
natural), lo que hacia difícil y tardado el proceso de
programar la computadora.

1.1.1. CARACTERISTICAS PRINCIPALES:

1. Válvula electrónica (tubos al
vacío.)
2. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30
toneladas.)
3. Alto consumo de
energía. El voltaje de los tubos era de 300 v y la
posibilidad de fundirse era grande.
4. 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 mediante tarjetas.
5. Lenguaje de máquina. La programación se codifica
en un lenguaje muy rudimentario denominado lenguaje de
máquina. Consistía en la yuxtaposición de
largo bits o cadenas de cero y unos.
6. Fabricación industrial. La iniciativa se aventuro a
entrar en este campo e inició la fabricación de
computadoras en serie. Aplicaciones comerciales. La gran
novedad fue el uso de la computadora en actividades
comerciales.

SEGUNDA GENERACIÓN:
(1957-1963)

Esta generación nace con el uso del "transistor",
que sustituyó a los bulbos electrónicos. El invento
del transistor, en 1948, les valió el Premio Nóbel
a los estadounidenses Walter H. Brattain, John Bardeen y William
B. Shockley. Con esto se da un paso decisivo, no sólo en
la computación, sino en toda la
electrónica.

El transistor es un pequeño dispositivo que
transfiere señales
eléctricas a través de una resistencia.
Entre las ventajas de los transistores
sobre los bulbos se encuentran: su menor tamaño, no
necesitan tiempo de
calentamiento, consumen menos energía y son más
rápidos y confiables.

Las características más relevantes de las
computadoras de esta época son:

– Memoria principal mejorada constituida por
núcleos magnéticos.

– Instalación de sistemas de
teleproceso.

– Tiempo de operación del rango de microsegundos
(realizan 100 000 instrucciones por segundo)

– Aparece el primer paquete de discos magnéticos
removibles como medio de almacenaje (1962)

En cuanto a programación, se pasa de lenguajes
máquina a lenguajes ensambladores, también llamados
lenguajes simbólicos. Estos usan abreviaciones para las
instrucciones, como ADD (sumar), en lugar de números. Con
esto la programación se hizo menos engorrosa.

Después de los lenguajes ensambladores se
empezaron a desarrollar los lenguajes de alto nivel, como FORTRAN
(1954) y COBOL (1959),
que se acercan más a la lengua inglesa
que el ensamblador.
Esto permitió a los programadores otorgar más
atención a la resolución de
problemas que a la codificación de programas. Se inicia
así el desarrollo de los llamados sistemas de
cómputo.

El avance en el software de esta
generación provocó reducción en los costos de
operación de las computadoras que, en este periodo, se
usaban principalmente en empresas,
universidades y organismos de gobierno.

A partir de 1950 las computadoras se hacen ampliamente
conocidas; algunos pioneros de este campo habían pensado
que las computadoras habían sido diseñadas por
matemáticos para el uso de los matemáticos, pero
ahora se hacía evidente su potencial de uso en actividades
comerciales.

1.2.1. CARACTERISTICAS PRINCIPALES

Transistor. 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 imaginables con los
efímeros tubos al vacío.
Mayor rapidez ala velocidades de datos.
Memoria interna de núcleos de
ferrita.
Instrumentos de almacenamiento.
Mejora de los dispositivos de
entrada y salida.
Introducción de elementos
modulares.
Lenguaje de programación más
potente.

TERCERA GENERACIÓN:
(1964-1971)

En esta época se desarrollan los circuitos
integrados -un circuito electrónico completo sobre una
pastilla (chip) de silicio-, que constaban inicialmente de la
agrupación de unos cuantos transistores. Hechos de uno de
los elementos más abundantes en la corteza terrestre, el
silicio, una sustancia no metálica que se encuentra en la
arena común de las playas y en prácticamente en
todas las rocas y arcilla.
Cada pastilla, de menos de 1/8 de pulgada cuadrada, contiene
miles o millones de componentes electrónicos entre
transistores, diodos y resistencias.

El silicio es un semiconductor sustancia que
conducirá la corriente
eléctrica cuando ha sido "contaminada" con impurezas
químicas.

Los chips de circuitos integrados tienen la ventaja,
respecto de los transistores, de ser más confiables,
compactos y de menor costo. Las
técnicas de producción masiva han
hecho posible la manufactura de
circuitos integrados de bajo costo.

Las características principales de estas
computadoras son:

-Se sigue utilizando la memoria de
núcleos magnéticos.

-Los tiempos de operación son del orden de
nanosegundos (una mil millonésima parte de
segundo)

-Aparece el disco magnético como medio de
almacenamiento.

-Compatibilidad de información entre diferentes
tipos de
computadoras.

El siguiente desarrollo mayor se da con la Integración a gran escala (LSI de
Large Scale Integration), que hizo posible aglutinar miles de
transistores y dispositivos relacionados en un solo circuito
integrado. Se producen dos dispositivos que revolucionan la
tecnología computacional: el primero el microprocesador,
un circuito integrado que incluye todas las unidades necesarias
para funcionar como Unidad de Procesamiento Central y que
conllevan la aparición de las microcomputadoras o
computadoras personales, en 1968, y a la producción de
terminales remotas "inteligentes". El otro dispositivo es la
memoria de acceso aleatorio (RAM) por sus
siglas en inglés.

Hasta 1970 las computadoras mejoraron
dramáticamente en velocidad,
confiabilidad y capacidad de almacenamiento. La llegada de la
cuarta generación sería más una
evolución que una revolución; al pasar del chip especializado
para uso en la memoria y procesos
lógicos del inicio de la tercera generación, al
procesador de propósito general en un chip o
microprocesador.

1.3.1. CARACTERISTICAS PRINCIPALES:

Circuito integrado, miniaturización y
reunión de centenares de elementos en una placa de
silicio o (chip)
Menor consumo.
Apreciable reducción de espacio.
Aumento de fiabilidad.
Teleproceso.
Multiprogramación.
Renovación de periféricos.
Instrumentación del sistema.
Compatibilidad.
Ampliación de las aplicaciones.
La mini computadora.

La época se refiere principalmente a las
computadoras de 1980 y continúa hasta la fecha. Los
elementos principales de las computadoras de esta
generación son los microprocesadores, que son dispositivos de
estado
sólido, de forma autónoma efectúan las
funciones
de acceso, operación y mando del
computador.
También se hace posible la
integración a gran escala muy grande (VLSI Very
Large Scale Integration), incrementando en forma vasta la
densidad
de los circuitos del microprocesador, la memoria y los
chips de apoyo aquellos que sirven de interfase entre los
microprocesadores y los dispositivos de entrada /
salida.
A principios
de los 90 se producen nuevos paradigmas en el campo. Las computadoras
personales y las estaciones de trabajo
ya eran computadoras potentes; de alguna manera alcanzaron
la capacidad de las mini computadoras de diez años
antes. Pero lo más importante es que se empezaron a
diseñar para usarse como partes de redes de
computadoras. Surgieron los conceptos de
"computación distribuida" -hacer uso del poder de
cómputo y almacenamiento en cualquier parte de la
red– y
"computación cliente-servidor"
-una combinación de computadoras pequeñas y
grandes, conectadas en conjunto, en donde cada una se usa
para lo que es mejor. Otro proceso, llamado downsizing, se manifestó unas
diversas instancias, donde las computadoras mayores
(mainframes) con terminales dieron cabida a un sistema de
redes con
microcomputadoras y estaciones de trabajo.
CUARTA GENERACIÓN:
(1971-PRESENTE)
QUINTA GENERACIÓN:
(PRESENTE-FUTURO)

El termino quinta generación fue acuñado
por los japoneses para describir las potentes e "inteligentes"
computadoras que deseaban producir a mediados de los noventa.
La meta es
organizar sistemas de computación que produzcan
inferencias y no solamente realicen cálculos. En el
proceso se han incorporado muchos campos de investigación en la industria de la
computación, como la inteligencia
artificial (IA), los sistemas
expertos y el lenguaje natural.

Se distingue normalmente dos clases de
entorno:

ENTORNO DE PROGRAMACION.– orientado a la
construcción de sistemas, están
formados por un conjunto de herramientas que asisten al
programador en las distintas fases del ciclo de
construcción del programa
(edición, verificación,
ejecución, corrección de errores,
etc.)
ENTORNO DE UTILIZACIÓN.- orientado a
facilitar la
comunicación del usuario con el sistema.
Este sistema esta compuesto por herramientas que facilitan la
comunicación hombre-máquina,
sistemas de adquisición de datos, sistemas gráficos, etc.

Ejemplos
concretos y explicación de la generación actual y
las tendencias futuras.

Las características de los computadores de
la generación actual quedan recibidas en el numero
de procesador (Pentium
4) el cual tiene una velocidad de procesamiento de 2.8 a
3.6 Giga hertz y los accesorios periféricos (de
entrada y salida) tienen la características de ser
de mas fácil y mas rápida
instalación.
GENERACIONES ACTUALES:
TENDENCIAS FUTURAS:

Una tendencia constante en el desarrollo de los
ordenadores es la micro miniaturización, 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.
Las computadoras moleculares podrían llegar a resolver
problemas complicados mucho más rápidamente que las
actuales supercomputadoras y consumir mucha menos
energía.

Ejemplo: Micro miniaturización: 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.

Definir, explicar y
diferenciar:

Clone: es un tipo de computador de
escritorio que tiene todos los periféricos de una
estación normal. Sin embargo sus componentes no
pertenecen a una marca como tal, es decir no es un modelo
específico, generalmente se arman y configuran de
acuerdo a las necesidades del cliente por lo que sus partes
son de las marcas
preferidas por el usuario. Este tipo de equipo tiene la
ventaja de ser mas económico pero su mayor desventaja
es que estos tipos de computadores no cuenta con una
garantía en caso de daño total o parcial. También
pueden ser portátiles, horizontales y
verticales.
Computador tipo desktop: es la
comúnmente llamada PC de escritorio, es una
estación que cuenta con todos los periféricos
en unidades diferentes, el CPU es una
unidad, y los dispositivos de entrada y salida son en su
mayoría externos, por ejemplo el monitor,
el teclado el
mouse y
las impresoras. Dado su diseño no son de fácil transporte, y están más bien
diseñadas para estar en una posición fijas, sin
embargo esto se ve compensado al tener una mayor capacidad de
proceso y prestaciones. Su principal
característica es que la forma de su chasis es
horizontal y por lo tanto ocupa un espacio menor.
Computador tipo torre: se les conoce como
computador de tipo Torre a los computadores que están
armadas dentro de un chasis vertical, la tarjeta
madre esta atornillada a uno de los laterales. La
principal ventaja de este tipo de chasis es que ocupan menor
espacio y su principal desventaja es que deben colocarse
sobre una superficie estable, de lo contrario se dificulta el
equilibrio. Se prefieren los chasis de tipo
torre sobre los de tipo horizontal ya que generalmente
presentan mayores posibilidades de expansión en lo que
a bahías se refiere.

3.4. Computador portátil: es una unidad
compacta que tiene incorporados los dispositivos de entrada y
salida mas comunes que los computadores de escritorio (teclado,
mouse, monitor y parlantes), en una chasis pequeño y
practico que permite el fácil transporte lo que le da el
nombre de portátil. Sin embargo debido al espacio
reducido se prescinde de algunos componentes que hacen que el
desempeño con respecto a las computadoras
de escritorio sea algo menos, aunque en la actualidad se
diseñan procesadores
específicos para equipos portátiles que permiten
obtener rendimientos bastante similares.

CONCLUSIÓN.

El desempeño de los computadores a nivel mundial
es ya muy grande tal es que se esta desplazando al hombre y se
esta reemplazando por maquinas robotizadas que desempeñan
los trabajos con rapidez y exactitud requiriendo la muy
mínima ayuda de la mano humana creando una gran demanda de
personas sin empleo, y la
tecnología seguirá avanzando de tal forma que solo
seremos individuos guiados y guiadores por robot.

En sus primeras construcciones de la empresa IBM su
presidente decía "que futuro podrá tener estas
maquinas", hoy en día es uno de los mayores alcances que
ha tenido el hombre que ya solo le basta con oprimir un
botón y la tarea que quiere que se realice se realizara
sin ningún esfuerzo mayoritario de la persona que lo
desea.

ANEXOS.

PRIMERA GENERACIÓN.