Historia de la informática (página 3)

EDVAC
(Electronic Discrete Variable Automatic
Calculator)

    En 1946 se
llegó a un acuerdo para que se construyera en la
universidad de Pennsylvania, y bajo la
tutela
de , una
gran computadora: la EDVAC. En un principio se
barajaron diversos diseños, pero finalmente se
decidió por una computadora con sistema
binario, donde la suma, la resta y la
multiplicación era automática, la
división programable y tenía una capacidad
de 1000 palabras.

EDVAC

    El EDVAC estaba organizado en seis
partes principalmente:

1. Unidad de lectura-grabadora, que era la encargada
   de la
   lectura, grabación y borrado de las cintas
   magnéticas.
2. Unidad de control, que contenía los botones
   de operación, las lámparas indicadoras,
   los interruptores de control y un osciloscopio para el mantenimiento de la
   computadora.
3. Unidad de "reparto", que se encargaba de
   decodificar las instrucciones, emitía señales de control hacia el resto
   de unidades y almacenaba la instrucción que se
   debía ejecutar en cada momento.
4. Memoria de alta velocidad, que consistía en dos
   unidades iguales, cada una contenía 64
   líneas de 8 palabras cada una.
5. Computadora, la unidad que realizaba las
   operaciones básicas
   aritméticas. La unidad aritmética estaba
   por duplicado, las operaciones se hacían en
   ambas unidades y se comparaban los resultados,
   interrumpiéndose la ejecución si no eran
   idénticos.
6. Reloj, que emitía pulsos de reloj a
   intervalos de 1 µsegundo.

Diseño del
EDVAC
(pinche en la foto para verla en grande)

    El
tiempo
medio de ejecución por instrucción
era:

1. Suma en 864
   µsegundos.
2. Resta en 864
   µsegundos.
3. Comparación en 696
   µsegundos.
4. Multiplicación y redondeo 2880
   µsegundos.
5. División y redondeo 2928
   µsegundos.
6. Multiplicación exacta en 2928
   µsegundos.
7. División exacta en 2928
   µsegundos.
8. Suma en coma flotante 960
   µsegundos.
9. Resta en coma flotante 960
   µsegundos.

    El
EDVAC pesaba aproximadamente 7850 kg y tenía una
superficie de 150 m2.

EDVAC

ENIAC
(Electronica Numeral Integrator and
Computer)

    El
ENIAC nació en 1943, aunque no se terminó
de construir hasta 1946, fue un contrato entre el ejército de EE.UU
y sus desarrolladores
John Mauchly
y
John Presper Eckert,
llamado "Proyecto PX" con una subvención de
$500000. En 1944 se unió al proyecto

John von
Neumann.

ENIAC

    El ENIAC fue un ordenador
electrónico digital con fines generales a gran
escala. Fue en su época la
máquina más grande del mundo, compuesto de
unas 17468 tubos de vacío, esto producía un
problema ya que la vida media de un tubo era de unas 3000
horas por lo que aproximadamente cada 10 minutos se
estropeaba un tubo y no era nada sencillo buscar un tubo
entre 18000, consumiéndose gran cantidad de tiempo
en ello. Tenía dos innovaciones técnicas, la primera es que combina
diversos componentes técnicos (40000 componentes
entre tubos, condensadores, resistencias, interruptores, etc.) e ideas
de diseño en un único sistema que era capaz de realizar 5000
sumas y 300 multiplicaciones por segundo. La segunda era
la fiabilidad de la máquina, para resolver el
problema de los tubos de vacío se aplicaron unos
estrictos controles de calidad de los componentes utilizados.
Salió a la luz
pública el 14 de febrero de 1946, apareciendo en
la prensa
con calificativos como "cerebro electrónico", "Einstein
mecánico" o "Frankenstein matemático", como
por ejemplo en el diario Newsweek.

Articulo en publicado en
el Newsweek
sobre el ENIAC
(pinche en la foto para verla en grande)

    El ENIAC estaba dividido en 30
unidades autónomas, 20 de las cuales eran llamada
acumuladores. Cada acumulador era una máquina de
sumar 10 dígitos a gran velocidad y que
podía almacenar sus propios cálculos. El
contendido de un acumulador se visuliazaba externamente a
través de unas pequeñas lámparas que
producían un efecto visual muy explotado luego en
las películas de ciencia ficción. El sistema
utilizaba números decimales (0 – 9). Para acelerar
las operaciones aritméticas también
tenía un multiplicador y un divisor. El
multiplicador utilizaba una matriz
de resistencia para ejecutar las
multiplicaciones de un dígito y fue
diseñado con un circuito de control adicional para
multiplicar sucesivos dígitos. El multiplicador y
el multiplicando estaban almacenados en un acumulador
cada uno. Mediante una lectora de tarjetas perforadas y una perforadora se
producía la lectura y escritura de datos.

Mujeres programando el
ENIAC

    El
ENIAC era controlado a través de un tren de pulsos
electrónicos. Cada unidad del ENIAC era capaz de
generar pulsos electrónicos para que otras
unidades realizaran alguna tarea, por eso los programas para el ENIAC consistían
en unir manualmente los cables de las distintas unidades
para que realizaran la secuencia deseada. Por eso
programar el ENIAC era un trabajo arduo y dificultoso. Como las
unidades podían operar simultáneamente el
ENIAC era capaz de realizar cálculos en
paralelo.

    Había
una unidad llamada "unidad cíclica", que
producía los pulsos básicos usados por la
máquina. También había tres tablas
de funciones y constantes que
transmitían los números y funciones
elegidos manualmente a las unidades para realizar las
operaciones. Una suma la realizaba en 0.2 milisegundos
(5000 sumas por segundo), una multiplicación de
dos números de 10 dígitos la realizaba en
2.8 milisegundos, y una división como mucho la
realizaba en 24 milisegundos.

Remplazar una
válvula de vacío estropeada
suponía encontrarla entre 18000

    Nunca pudo funcionar las 24 horas
todos los días, y normalmente se ejecutaban dos
veces un mismo cómputo para comprobar los
resultados y se ejecutaba periódicamente
cálculos cuyos resultados se conocían
previamente para comprobar el correcto funcionamiento de
la máquina. Aunque en un principio el ENIAC estaba
construido para fines militares, al finalizar la Segunda
Guerra Mundial se utilizó para numerosos
cálculos de investigaciones científicas. El
ENIAC estuvo en funcionamiento hasta 1955 con mejoras y
ampliaciones, y se dice que durante su vida operativa
realizó más cálculos
matemáticos que los realizados por toda la
humanidad anteriormente.

    Antes de finalizar su construcción, los autores se dieron
cuenta de sus limitaciones, tanto a nivel estructural
como a nivel de programación. Por eso en paralelo a
su construcción empezaron a desarrollar las nuevas
ideas que dieron lugar al desarrollo de la estructura lógica que caracteriza a los
ordenadores actuales.

Enigma

    El
Enigma fue la máquina utilizada por el
ejército alemán para codificar sus mensajes
durante al Segunda
Guerra Mundial. Era una especie de máquina de
escribir compuesta por 3 cilindros por los que rotaba
cada letra. Cuando el 1º cilindro rotaba 26 veces
(las letras del abecedario) el 2º lo hacía
una, y cuando el 2º lo hacía 26 veces, el
3º lo hacía una vez.

Enigma

    Aunque se poseyera una Enigma era
imposible descifrar un mensajes si no se conocía
la posición inicial de los cilindros. Por eso los
aliados construyeron el
Colossus.

Enigma

Harvard Mark I (ó
IBM ASCC)

    El
proyecto entre IBM y
Howard Aiken para
construir una computadora se inició en 1939. La
Mark I se terminó en 1943, presentandose
oficialmente en 1944.

Mark I

    En un principio la MARK I se
llamaba ASCC (Calculadora Automática de Secuencias
Controladas). Era una máquina automática
eléctrica, aunque tenía componentes
electromecánicos; podía realizar 5
operaciones aritméticas: suma, resta,
multiplicación, división y referencia a
resultados anteriores.

    La Mark I tenía 2.5 metros
de alto y 17 metros de largo, pesaba 31500 kg,
contenía 800 km de cable aproximadamente y
tenía más de 3000000 de conexiones. Se
programaba a través de una cinta de papel en la
que había perforadas las instrucciones
codificadas, la salida podía ser tanto por
tarjetas perforadas como en papel ya que a la salida se
podía conectar una máquina de escribir
eléctrica. La máquina llamaba la atención porque tenía
elegantes cubiertas de cristal muy
llamativas.

Mark I

    Una vez programada el ASCC
podía ser manejada por personas con un
pequeño conocimiento. Realizaba las
multiplicaciones en 6 segundos y las divisiones en 12
segundos.

    En 1943, cuando se terminó
su construcción, IBM cedió el ASCC a la
universidad de Harvard y fue entonces cuando se
rebautizó como MARK I.

Mark I

    Cuando fue puesta en pleno
funcionamiento en 1944 se usó para el cálculo de tablas de
balística durante el final de la Segunda Guerra
Mundial. Fue entonces cuando Aiken contó con
la colaboración con un personaje importante en la
historia
de la informática:
Grace Murray
Hopper.

    A pesar de que era una computadora
más lenta en comparación con las
coexistentes con ella , como la
ENIAC, se usó
hasta 1959, año en el que se la desmanteló,
dejado partes en la universidad de Harvard y partes en el
Instituto SmithSonian en Washington
(EE.UU).

IBM 360

    Comercializado
a partir de 1964, el IBM 360 fue el primero en usar una
la palabra byte para referirse a 8 bits (con cuatro bytes
creaba una palabra de 32-bits). Esta arquitectura de computación fue la que a partir de
este modelo
siguieron todos los ordenadores de IBM.

IBM 360

    El
360, fue la primera en usar microprogramacion, y creo el
concepto de arquitectura de familia. La
familia del 360 consistió en 6 computadoras que podían hacer uso
del mismo software
y los mismos periféricos. El sistema
también hizo popular la computación remota,
con terminales conectadas a un servidor, por medio de una línea
telefónica.

IBM 360

    La
IBM 360 una de las primeras computadoras comerciales que
usó circuitos
integrados, podía realizar tanto análisis numéricos como
administración ó
procesamiento de archivos, siendo a partir de él
considerada la 3º generación de
ordenadores.

IBM PC

    Salió
al mercado en agosto de 1981 el primer
modelo, el 5150, con un microprocesador Intel 8088 y con un
precio
de $5000. El cliente podía elegir el sistema
operativo entre CP/M por $400 o MS-Dos
(de una
empresa por aquel entonces desconocida: Microsoft) por $100 (por lo que
"obviamente" se implantó más el sistema
operativo de Microsoft).

IBM PC

    Este
ordenador implantó los estandares de lo que hoy
conocemos como ordenador o pc.

IBM PC

    Si
comparamos el 5150 con una de las últimas
computadoras de IBM, la NetVista A21:

Modelo

IBM PC 5150

IBM NetVista A21

Fecha de nacimiento

12 de agosto de 1981

24 de julio de 2001

CPU

Intel 8088 4.77MHz

Intel Celeron 1GHz

Memoria

16K expandible a 64K

128MB expandible a 512MB

Disco duro

No tenía

20 GB

Sistema Operativo

CP/M o IBM PC-DOS (Microsoft
MS-DOS)

Microsoft Windows 98

Precio

5000 dólares (con 64K de memoria)

599 dólares (con monitor de 15 pulgadas)

Manchester Mark
I

    La
Manchester Mark 1 fue en un principio una máquina
experimental a pequeña escala llamada "the
baby", construida entre 1947 y 1948 en la universidad
de Manchester (Gran Bretaña), su diseño se
pensó para demostrar el potencial que
tendrían los programas almacenados en la
computadora, por eso se considera la primera computadora
que funcionaba con memoria
RAM. El matemático
Alan Turing se
incorporó al proyecto en el año 1948,
realizando un lenguaje
de programación para la
computadora.

Manchester Mark I

    En 1951, "the baby" fue
remplazada por una versión conocida como
Ferranti Mark I, que surgió de la
colaboración del equipo de la universidad de
Manchester y de los hermanos Ferranti que tenían
una fábrica, la Ferranti Mark I fue de las
primeras computadoras comerciales de la historia.

    Algunas de sus
características fueron: una memoria principal
(RAM)
de 256 palabras de 40 bit cada una (o sea tenía
una memoria de 1280 bytes) basada en tubos de
vacío; una memoria que almacenaba 3750 palabras;
realizaba una operación estándar, como una
suma, en 1.8 milisegundos, en cambio
para realizar una multiplicación era mucho
más lento, añadiéndole al tiempo de
una operación estándar 0.6 milisegundos por
cada bit que tuviera el multiplicador. La entrada era por
medio de un sencillo teclado para almacenar directamente la
información al computador; la salida para las
comprobaciones era a través de un visualizador de
tubos de rayos catódicos.

Máquina Algebraica
de Torres Quevedo

    Construida
en 1894 por
Leonardo Torres Quevedo,
con la financiación de la Real Academia de
Ciencias, gracias a la presentación
de una memoria con la descripción de la máquina
que permitiría resolver ecuaciones algebraicas.

Máquina Algebraica de Torres
Quevedo

    Actualmente se conserva en la ETS
de Ingenieros de Caminos de la universidad
Polictécnica de Madrid.

    El objetivo de la máquina era la
obención de manera continua y automática de
valores de funciones polinómicas.
Al tratarse de una máquina analógica, la
variable puede recorrer cualquier valor
(y no sólo unos valores discretos prefijados). Por
ello, ante una ecuación polinómica,
haciendo girar todas las ruedas representativas de la
incógnita, el resultado final irá dando
los
valores de la suma de los términos variables, cuando esta suma coincida con
el valor del segundo miembro, la rueda de la
incógnita marcará una
raíz.

    Esta
máquina presenta dos innovaciones importantes
respecto a las de su época: el uso de la escala
logarítmica, que permite reducir a sumas la
evaluación de monomios y los
"husillos sin fin" inventados por Torres
Quevedo.

Husillo sin fin

Máquina
Analítica

    
Babbage
concibió la máquina
analítica a partir de 1834, cuando el proyecto de
la máquina en diferencias se paralizó.
Mientras que la máquina en diferencias necesitaba
permanentemente un operador para su funcionamiento, la
máquina analítica era ya automática.
Y mientras que la máquina en diferencias
tenía un propósito específico, la
máquina analítica tenía un
propósito general, podía ser "programada"
por el usuario para ejecutar un repertorio de
instrucciones en el orden deseado.

Parte de la máquina analítica
construida posteriormente por el hijo de
Babbage

    El diseño de
la máquina analítica incluye la
mayoría de las partes lógicas de un
ordenador actual: el "almacén", el "taller", el
"control", la "entrada" y la "salida". El
"almacén" contiene los datos, contendría
1000 números de 50 dígitos cada uno. La
máquina se programaba a través de tarjetas
perforadas. El "control" ejecuta una secuencia de
operaciones indicadas en las tarjetas perforadas. La
máquina era capaz de realizar bucles (repetir una
o varias instrucciones el número de veces
deseado), y también era capaz de tomar decisiones
dependiendo del resultado de un cálculo intermedio
(ejecutar una sentencia SI…ENTONCES…).

    El sueño de Babbage de
construir esta máquina no pudo realizarse, lo
único que pudo construir fueron pequeñas
partes.

Máquina en
Diferencias

    Fue
concebida en 1821 por
Charles Babbage, con el
propósito de evaluar funciones polinómicas.
Para el cálculo de dichas funciones se basa en el
método de diferencias finitas, que
elimina tener que realizar multiplicaciones y divisiones,
solo usa sumas siendo así mecanismos más
sencillos.

Máquina en diferencias
modelo 1

    Constaba
de 25000 partes mecánicas, con un peso de 15
toneladas. Una de las únicas partes construida de
la máquina fue completada en 1832 (fotos). Para el desarrollo de la
máquina Babbage contó con la
financiación del gobierno, pero a pesar de ello el proyecto
se detuvo en 1833.

Detalles de la
máquina en diferencias

    Babbage diseñó un
segundo modelo de la máquina en diferencias entre
1847 y 1849, con un diseño más sencillo y
con tres veces menos partes que el modelo anterior, pero
sin perder el poder
de computación. Este diseño le ayudó
para el desarrollo de la máquina
analítica.

Diseño original
de Babbage del segundo modelo
(pinche sobre la foto para verla en
grande)

    En 1985 el Museo de Ciencias de
Londres ha construido este modelo a partir de la documentación de Babbage.
Está compuesto de 4000 partes mecánicas, y
tiene un peso de 2.6 toneladas.

Reconstrucción de
la máquinaen diferencias modelo 2

Máquina de
diferencias de Scheutz

    George
Scheutz, un impresor sueco, se basó en los
trabajos realizados por
Charles Babbage para
construir una máquina de diferencias similar a la
de él, pero por el contrario que la de Babbage, la
de Scheutz sí funcionó
perfectamente.

Máquina de diferencias

    En 1938 construyó una
primera versión junto con su hijo Edward. En 1953
construyeron la versión definitiva, una
máquina que podía procesar números
de quince dígitos, y calcular la cuarta
diferencia. Esta máquina obtuvo la medalla de
oro en
la Exposición Mundial de París
en 1955. Después fue vendida al Observatorio
Dudley en Albany (Nueva York) en donde se utilizó
para calcular la órbita de Marte. En la actualidad
se encuentra en el museo Smithsonian
(Washington).

Máquinas de
Zuse

    
Konrad
Zuse construyó numerosas
computadoras a lo largo de su vida, en un principio
más bien como investigador, aunque finalmente se
dedicó a ello plenamente. A continuación
hablaremos de sus primeras máquinas: la Z1, la Z2, la Z3, y la
Z4.

Z1

    La Z1 es considerada en la
actualidad una de las primeras computadoras programables
del mundo. Se terminó de construir en 1938 y fue
financiada completamente con dinero
privado (principalmente de familiares y amigos de Zuse,
incluido él mismo). Esta computadora fue destruida
en un bombardeo en Berlín durante la Segunda
Guerra
Mundial, Zuse decidió reconstruirla en 1986
acabándola en 1989, estando dicha
reconstrucción en el Museo Técnico
Alemán en Berlín. La Z1 fue construida en
el apartamento de sus padres, como puede observarse en la
fotografía.

Reconstrucción de
la Z1 y Zuse junto a ella

    La Z1 tiene todas las partes de
una computadora moderna: unidad de control, memoria,
lógica en coma flotante, … a pesar de ser una
máquina completamente mecánica. Realizaba una
multiplicación en 5 segundos aproximadamente,
tenía un teclado decimal para insertar las
operaciones, una memoria de 64 celdas de 22 bit, y pesaba
unos 500 kilogramos.

    La Z2 surgió al ver la
dificultades de una máquina mecánica, por eso
rediseñó la Z1 añadiéndole
relés telefónicos. Así, la unidad
numérica de la Z2 tenía 800 relés,
aunque todavía mantenía componentes
mecánicos. La Z2 fue finalizada en 1939, y al
acabar Zuse ya estaba pensando en la siguiente
computadora la Z3 para que fuera completamente realizada
con relés.

    La Z2 también fue destruida
durante un bombardeo en 1940. Las características
técnicas de la Z2 se asemejaban a la de la Z1 en
cuanto al poder de cálculo. La Z2 fue para Zuse un
modelo experimental para probar el poder de la
utilización de los relés
telefónicos.

    Para Zuse, la Z3 era la "primera
computadora funcional del mundo controlada por
programas", otras máquinas equiparables a la Z3
fueron la Mark II, o la
ENIAC que fueron
presentadas en 1943 o años posteriores, mientras
que la Z3 fue presentada en 1941.

    La Z3 fue construida en su
totalidad con relés telefónicos. No existen
fotos de la original Z3, las fotografías que se
muestran son de una reconstrucción realizada por
Zuse entre 1960 y 1964. Esta reconstrucción estuvo
en la Exposición Universal de Montreal en 1967, y
en la actualidad se encuentra en el Museo Técnico
Alemán de Berlín.

Z3

    La
Z3 estaba formada por partes tales como la unidad de
control, la
memoria, la unidad aritmética, y los dispositivos de entrada y salida. Estaba
compuesta por unos 2200 relés, 600 para la unidad
numérica y 1600 para la unidad de almacenamiento. Realizaba una suma en 0.7
segundos, y una multiplicación o una
división en 3 segundos. Pesaba unos 1000
kilogramos y como sus hermanas fue destruida durante un
bombardeo en 1944.

Z3

    La Z4 fue terminada en 1944,
aunque en años posteriores fue retocada
añadiéndole una unidad de lectura de
tarjetas perforadas. La Z4 fue utilizada por numerosas
instituciones hasta 1959, en la actualidad
se encuentra en el museo alemán de
Munich.

Z4

    La
Z4 tenía una unidad para producir tarjetas
perforadas con instrucciones para la propia Z4, con lo
que no era demasiado complicado programarla. Y así
también era posible realizar copias de los
programas para poder hacer correcciones.

Animación de
Z4

    La Z4 admitía un gran
conjunto de instrucciones capaz de resolver complicados
cálculos científicos, era capaz de ejecutar
1000 instrucciones por hora. Estaba compuesta
aproximadamente 2200 relés; realizaba unas 11
multiplicaciones por segundo y tenía una memoria
de 500 palabras de 32 bit. Pesaba unos 1000 kilogramos.
La entrada de datos era o a través de un teclado
decimal o a través de tarjetas perforadas, y la
salida era por una máquina de
escribir.

UNIVAC
(Universal Automatic Computer)

    El UNIVAC
fue la primera computadora diseñada y construida
para un propósito no militar. Fue desarrollada
para la Oficina del Censo en 1951 por los
ingenieros
John Mauchly
y
John Presper Eckert, que
empezaron a diseñarla y construirla en 1946.
Aunque también se vendieron para agencias del
gobierno de EE.UU y compañias privadas, en total
se vendieron 46 unidades. Cada una de las computadoras
valían de $1000000 a $1500000, cifras que
actualizadas serían del orden de $6500000 a
$9000000.

UNIVAC

    Era una
computadora que pesaba 16000 libras (7257 kg.
aproximadamente), estaba compuesta por 5000 tubos de
vacío, y podía ejecutar unos 1000
cálculos por segundo. Era una computadora que
procesaba los dígitos en serie. Podía hacer
sumas de dos números de diez dígitos cada
uno, unas 100000 por segundo.

Organigrama del
UNIVAC
(pinchen en la imagen
para verla ampliada)

    Funcionaba
con un reloj interno con una frecuencia de 2.25 MHz,
tenía memorias de mercurio. Estas memorias no
permitían el acceso inmediato a los datos, pero
tenían más fiabilidad que los tubos de
rayos catódicos, que son los que se usaban
normalmente.

        

Eckert y el
UNIVAC              
              
Mauchly y el UNIVAC

    El UNIVAC
realizaba una suma en 120 µseg., una
multiplicación en 1800 µseg. y una
división en 3600 µseg. La entrada
consistía en una cinta magnética con una
velocidad de 12800 caracteres por segundo, tenía
una tarjeta que convertía la información
desde tarjetas perforadas a cintas magnéticas con
una velocidad de 200 caracteres por segundo. La salida
podía ser por cinta magnética a 12800
caracteres por segundo, o por una impresora con una velocidad de 600
línea por minuto.

    
Distintas vistas del UNIVAC

Panel de control del
UNIVAC

    El UNIVAC
fue utilizada para predecir los resultados de las
elecciones presidenciales de EE.UU entre Eisenhower y
Stevenson, la computadora acertó en su
pronóstico, pero la prensa lo atribuyó que
formaba parte de la campaña política. El original UNIVAC se
encuentra en el museo Smithsonian.

Anuncion del UNIVAC
(pinche en la foto para verla en grande)

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