Antecendentes de la computadora

1. Jaime Moises Lizarraga Reyes 1ºA T/M
Tecnologías De La Información
Antecedentes de la computadora
1. El Abaco
Quizás fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió. Se ha
calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su efectividad ha
soportado la prueba del tiempo.
2. La Pascalina
El inventor y pintor Leonardo Da Vinci (1452-1519) trazó las ideas para una
sumadora mecánica. Siglo y medio después, el filósofo y matemático francés
Blas Pascal (1623-1662) inventó y construyó la primera sumadora mecánica.
Se le llamo Pascalina y funcionaba como maquinaria a base de engranes y
ruedas. A pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europa debido a sus
logros, la Pascalina, resultó un desconsolador fallo financiero, pues para esos
momentos, resultaba más costosa que la labor humana para los cálculos
aritméticos.
3. Historia de la computadora
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.
4. La máquina analítica
También en el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage
elaboró los principios de 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

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perforadas, una memoria para guardar los datos, un
procesador para las operaciones matemáticas y una impresora para hacer
permanente el registro.
5. 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.
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 digital electrónico (ENIAC) en 1945. El
ENIAC, que según mostró la evidencia se basaba en gran medida en el
‘ordenador’ Atanasoff-Berry (ABC, acrónimo de Electronic Numerical Integrator
and Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas más
tarde.
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.

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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.
7. Generaciones De La Computadora
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
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)
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.
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.
Segunda Generación
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.
Tercera Generación
Circuito integrado (chips)
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.
Cuarta Generación
Microcircuito integrado
El microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes
llega a operar a escalas microscópicas. La micro miniaturización permite

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construir el microprocesador, circuito integrado que rige las
funciones fundamentales del ordenador.
Quinta Generación Y La Inteligencia Artificial
El propósito de la Inteligencia Artificiales 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.
8. Pioneros de la computación
Atanasoff Y Berry
Una antigua patente de un dispositivo que mucha gente creyó que era la
primera computadora digital electrónica, se invalidó en 1973 por orden de un
tribunal federal, y oficialmente se le dio el crédito a John V. Atanasoff como el
inventor de la computadora digital electrónica. El Dr. Atanasoff, catedrático de
la Universidad Estatal de Iowa, desarrolló la primera computadora digital
electrónica entre los años de 1937 a 1942. Llamó a su invento la computadora
Atanasoff-Berry, ó solo ABC (Atanasoff Berry Computer) Un estudiante
graduado, Clifford Berry, fue una útil ayuda en la construcción de la
computadora ABC.
Algunos autores consideran que no hay una sola persona a la que se le pueda
atribuir el haber inventado la computadora, sino que fue el esfuerzo de muchas
personas. Sin embargo en el antiguo edificio de Física de la Universidad de
Iowa aparece una placa con la siguiente leyenda: "La primera computadora
digital electrónica de operación automática del mundo, fue construida en este
edificio en 1939 por John Vincent Atanasoff, matemático y físico de la Facultad
de la Universidad, quien concibió la idea, y por Clifford Edward Berry,
estudiante graduado de física."
Pascal
Fue el primero en diseñar y construir una máquina sumadora. Quería ayudar a
su padre, quien era cobrador de impuestos, con los cálculos aritméticos. La
máquina era mecánica y tenía un sistema de engranes cada uno con 10
dientes; en cada diente había grabado un dígito entre el 0 y el 9. Así para
representar un número, el engrane del extremo derecho se movía hasta tener
el dígito de las unidades, el engrane que le seguía a la izquierda tenía el dígito
de las decenas, el siguiente el de las centenas y así sucesivamente. Los
números se representaban en la máquina como nosotros lo hacemos en
notación decimal.
Para realizar una suma o una resta, se activaba el sistema de engranes que
hacía girar cada uno de ellos. Comenzaba por el extremo derecho y seguía,
uno por uno, hacia la izquierda. Cuando la suma en un engrane excedía el
número 9, automáticamente el engrane inmediato a la izquierda se movía un

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décimo de vuelta aumentando en 1 la cantidad que
representaba. Así Blaise Pascal logró resolver el problema del acarreo de
dígitos para las máquinas sumadoras y obtuvo una máquina que podía sumar
cualquier par de números.
Charles Babagge
Sus máquinas y su legado
El Babbage del que todo mundo ha leído es, sin embargo, el inventor fracasado
que se pasó toda su vida intentando construir la primera computadora de uso
general de la historia y que, pese a haber fracasado, hizo aportaciones muy
significativas al desarrollo de la informática.
Muchas son las visiones románticas y hasta un tanto fantasiosas que se han
escrito sobre la vida de Babbage. Mucho es lo que se ha dicho sobre sus
"maravillosas máquinas", pero también mucha es la confusión que se ha
desarrollado en torno a sus verdaderas aportaciones y a las razones por las
que nunca pudo completar la construcción de las mismas.
Wilkes nos ofrece quizá una de las visiones menos apasionadas del genio de
Babbage, y nos hace ver que realmente la primera máquina que Babbage
intentaba construir, llamada Máquina Diferencial (Difference Engine) sólo era
capaz de tabular polinomios, y que requería, de cualquier manera, bastante
trabajo con lápiz y papel. La idea no era realmente tan buena como Babbage
pensaba, pero él nunca lo hubiera admitido. Sin embargo, este proyecto tuvo
un impacto muy importante en la investigación aplicada en Inglaterra, pues el
gobierno británico decidió financiarlo con una fuerte suma de dinero, en su afán
de perfeccionar la impresión de las tablas de navegación, tan comunes en
aquella época. Joseph Clement, tal vez el mejor fabricante de herramientas del
Reino Unido, fue asignado para trabajar con Babbage en el diseño de esta
máquina. Sin embargo, tras una fuerte disputa Babbage acabó quedándose
solo y sin un centavo de las £34,000 que invirtió en el proyecto después de 10
años de intenso trabajo. Se ha especulado que la máquina nunca se construyó
porque todavía no se contaba con la tecnología necesaria, pero eso no parece
ser cierto, dado que Georg y Edvard Scheutz, dos ingenieros Suecos que
leyeron un artículo sobre la máquina de Babbage, fueron capaces de construir
una Máquina Diferencial unos 10 años después de que el proyecto original se
abandonara. La máquina funcionó y fue vendida al Observatorio Dudley en
Nueva York, aunque se dice que nunca lo hizo muy bien y por ello pronto cayó
en desuso. Una réplica de esta máquina se conserva en la oficina del Censo de
Londres.
Realmente, la aportación clave de Babbage a la computación moderna vino
con su siguiente máquina: La Máquina Analítica (Analytical Engine), el cual, de
haberse construido, habría sido efectivamente la primera computadora de uso
general de la historia. Babbage empezó a trabajar en este nuevo proyecto en
1834, pese a su fracaso con su máquina anterior, y continuó haciéndolo
durante toda su vida. Su modelo fue refinado muchas veces, y a lo largo de
este proceso, Babbage tuvo muchas ideas visionarias sobre las computadoras.
Por ejemplo, sugirió el uso de tarjetas perforadas para controlar su máquina, y
anticipó el uso de las mismas para representar un algoritmo e incluso inventó el
concepto de bucles o ciclos en programación. También anticipó el uso de
microprogramación, aunque dejó huecos importantes en su trabajo, y falló en

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anticipar cuestiones tan obvias hoy en día como es el uso
de variables en un programa. Todo este trabajo, habría permanecido
prácticamente desconocido por años de no haber sido por Ada, Condesa de
Lovelace, la hija del famoso poeta Lord Byron, de quien hablaremos la próxima
ocasión, que se dio a la tarea de difundir las ideas de Babbage sobre su
máquina. Se ha llegado a decir sobre la Máquina Analítica, que sería injusto
afirmar que Babbage fracasó también en su intento por construirla, pues nunca
intentó realmente hacerlo, sabedor de que resultaría prácticamente imposible
volver a conseguir fondos para financiar tal proyecto. Sin embargo, sus planos
y notas fueron tan detallados que en 1991 el Museo Nacional de Ciencia y
Tecnología de Londres construyó una máquina basándose en ellos y usando
sólo materiales y herramientas disponibles en la época de Babbage. La
máquina ha funcionado desde entonces, sin ningún problema. ¿Por qué no
pudo entonces Babbage lograr fructificar su sueño? La respuesta sigue siendo
un misterio. Hay quienes dicen que le faltó habilidad política para negociar con
el gobierno, pero la verdad es que después de haberse gastado una fortuna y
no recibir nada a cambio, creo que el gobierno de cualquier país se mostraría
reacio a seguir invirtiendo en el mismo proyecto. Tal vez la verdadera razón
haya sido la naturaleza idealista de Babbage que le impedía materializar
muchas de sus maravillosas visiones, a la luz de su obsesión por lo perfecto.