Historia informatica

E.T.S.I. Telecomunicaciń. Int. Comp.
o ´
HISTORIA DE LA INFORMATICA

Introducciń a los Computadores
o
Curso 2004-2005
´
(Ingenier´ Tćnica de Telecomunicaciń)
ıa e o
UNIVERSIDAD DE MALAGA
´
E.T.S.I. TELECOMUNICACION

Historia de la Inform´tica
a
Se podr´ comenzar hablando de las m´quinas abstractas postuladas por los matem´ticos a
ıa a a
principios del siglo XX como parte importante de las bases de las computadoras actuales, pero
la b´squeda de m´todos, herramientas y m´quinas para efectuar tareas algor´
u e a ıtmicas ha tenido
una larga historia que se remonta a tiempos mucho m´s antiguos. Ya los babilonios utilizaban
a
o a ´
tablas de multiplicaciń all´ por el 1700 a.C. Estos resolvieron muchas clases de ecuaciones
algebraicas, en las que las f´rmulas se representaban como listas de reglas a seguir para resolver
o
la ecuaciń, recordando lo que hoy se entiende por algoritmo.
o
El hombre primitivo us´ los diez dedos de la mano para contar (de ah´ el sistema de nume-
o ı
raciń decimal). Posteriormente se ayud´ de guijarros o piedras agrupadas en montones y se
o o
sofistic´ el m´todo de contar haciendo surcos en una bandeja cubierta de arena (tabla de arena),
o e
en la que se representaban los n´meros por piedras y sus posiciones en los surcos. En las tablas
u
de arena, el primer surco de la derecha se puede corresponder a las unidades, el segundo a las
decenas, el tercero a las centenas, y as´ sucesivamente. La suma consiste en aãdir piedras en
ı n
la hendidura derecha; cuando se completa con diez, se quitan todas y se aãde una en la fila
n
siguiente, y as´ sucesivamente. La palabra c´lculo procede de calculus, que en lat´ significa
ı a ın
piedra.
Hist´ricamente, el ´baco puede considerarse como la primera herramienta eficaz para ayuda
o a
del c´lculo. La tabla de arena puede considerarse precursora del ´baco, que en una primera
a a
forma evolucionada era una tabla de madera con hendiduras en forma de surcos en los que
se introduc´ las cuentas (piezas con las que se hac´ las cuentas). No est´ claro el origen
ıan ıan a
del ´baco. Algunos autores afirman que se desarroll´ por el aõ 3000 a.C. en el valle entre el
a o n
Tigris y el Eufrates, aunque es muy probable que fuese inventado independientemente por varias
culturas, como lo demuestra el hecho de que en el descubrimiento de Am´rica se encontr´ que
e o
varias civilizaciones precolombinas de M´jico y Per´ lo utilizaban. Adem´s, se tiene noticia, por
e u a
escritos de autores como Plinio y Cicerń, de que los romanos utilizaron varios tipos de ´bacos,
o a
algunos de los cuales dispon´ incluso de ranuras adicionales para facilitar las operaciones con
ıan
fracciones. El ´baco, en su presente forma, fue introducido en China sobre el 1200 d.C., pasando
a
desde all´ a Corea hacia el aõ 1400, y a Japń sobre el 1600. La m´quina es muy sencilla, y
ı n o a
consta de cuentas ensartadas en varillas que, a su vez, estń montadas en un marco rectangular.
a
Al desplazar las cuentas sobre las varillas, sus posiciones representan valores almacenados, y

1

o ´

mediante dichas posiciones esta simpl´ ısima ’computadora’ representa y almacena datos. La
entrada de datos la efectá la persona que manipula las cuentas; la salida de datos consiste en
u
la observaciń de las posiciones de las cuentas. El control de la ejecuciń de un algoritmo en
o o
esta m´quina depende del operador humano, por lo que ´l ´baco por s´ mismo no es m´s que
a e a ı a
un sistema de almacenamiento de datos; para crear una m´quina algor´
a ıtmica completa debe
participar un operador humano.
En 1615, el escoc´s John Napier (1550-1617), tambiń inventor de los logaritmos, ide´ un
e e o
sencillo instrumento mecńico denominado Varillas de Napier, con el que se pod´ realizar con
a ıan
gran facilidad multiplicaciones y divisiones. Una familia completa de varillas de Napier consta
de nueve hileras, donde cada una es, en esencia, una columna de la tabla de multiplicar, y con
las cuales se realizan multiplicaciones mediante suma de d´ıgitos.

Figura 1: John Napier (1550-1617)

Entre 1620 y 1630 varios inventores ingleses (Gunter, Oughtred y Delamain) desarrollaron
diversas reglas de c´lculo. En 1633, W. Oughtred invent´ un dispositivo para calcular basado
a o
en los logaritmos de Napier. Este dispositivo lleg´ a ser la conocida regla de c´lculo en la que se
o a
encuentran marcadas los logaritmos de los n´meros, y en consecuencia, las multiplicaciones y las
u
divisiones se obtienen como sumas y restas de tales logaritmos. Adem´s, posee otras escalas que
a
permiten c´lculos de exponentes, funciones trigonom´tricas y otras funciones matem´ticas. Estos
a e a
instrumentos que utilizan logaritmos para realizar diversas operaciones y donde los resultados y
operandos se representan por longitudes (por lo que son sistemas anal´gicos) han sido utilizados
o
por los investigadores e ingenieros hasta mediados de la dćada de los sesenta, cuando aparece
e
la calculadora de bolsillo.
En aõs m´s recientes, el diseõ de m´quinas de c´mputo se bas´ en la tecnolog´ de las
n a n a o o ıa
ruedas dentadas. En 1642 el franc´s Blaise Pascal (1623-1662) invent´ una m´quina para sumar
e o a
y restar, que patent´ en 1647. La m´quina estaba basada en una serie de ruedas giratorias o
o a
diales, a las que se encuentran solidariamente unidas unas ruedas dentadas. Con los diales se
introducen los datos. Al girar el dial, tambiń lo hace un tambor que tiene escritas las diez
e
cifras decimales. A trav´s de una pequeã ventana o visor se puede leer el n´mero que indica
e n u
la posiciń del tambor, que es la cifra acumulada. Cada posiciń dentro del n´mero tiene su
o o u

2

o ´

correspondiente dial y tambor de n´meros. Para arrastrar valores de una posiciń a otra de
u o
mayor peso se engarzan las ruedas dentadas de cada dos posiciones de pesos consecutivos. Cada
vez que una rueda A da una vuelta completa (es decir, la cifra correspondiente debe pasar de
9 a 10), hace girar la rueda B correspondiente a la posiciń de peso superior 1/10 de vuelta,
o
avanzando la cifra de su visor una posiciń, y la rueda A se sitá en cero, por haber empezado
o u
una vuelta. En 1671 Gottfried Leibniz (1646-1716), basńdose en la idea de Pascal, construye
a
una m´quina capaz de realizar las cuatro operaciones b´sicas. La multiplicaciń se realiza
a a o
mediante sumas sucesivas. La divisiń se logra como una operaciń inversa de la multiplicaciń.
o o o
Leibnitz construy´ esta m´quina a la edad de 25 aõs, y en 1694 se fabric´ de forma industrial,
o a n o
aun cuando no operaba correctamente cuando se presentaban situaciones en las que deb´ ıan
propagarse simultńeamente un n´mero determinado de cifras.
a u

Figura 2: Blaise Pascal (1623-1662)

Figura 3: Gottfried Leibniz (1646-1716)

Una innovaciń muy importante, y en principio ajena a la inform´tica, tuvo lugar a principios
o a
del siglo XIX. Las calculadoras mecńicas mencionadas anteriormente no se pueden considerar
a
m´quinas autom´ticas, pues requieren la continua intervenciń de un operador humano. La
a a o
introducciń de la tarjeta perforada supuso un cambio. Joseph Jacquard present´ en 1801 en
o o
Par´ un telar autom´tico controlado por tarjetas perforadas. Para conseguir en un telar un
ıs a
dibujo concreto es necesario levantar determinadas hebras durante cada desplazamiento de la

3

o ´

lanzadera. Las hebras que deben moverse juntas van atadas a una varilla. El sistema de Jacquard
conten´ un conjunto de tarjetas perforadas segń el dibujo que se desease tejer. Para diseãr
ıa u n
cualquier dibujo no hab´ m´s que cambiar la secuencia de tarjetas.
ıa a

Figura 4: Telar de Jacquard

El matem´tico ingl´s Charles Babbage (1792-1871) dise˜´ en 1822 una m´quina de dife-
a e no a
rencias para producir tablas de navegaciń. Esta m´quina de diferencias puede considerarse
o a
una computadora digital con un programa fijo. Conforme diseãba la m´quina de diferencias,
n a
a Babbage se le ocurri´ la idea de que pod´ modificar las interconexiones entre los registros
o ıa
durante el proceso de c´mputo para obtener un computador de uso general. De los telares de
o
Jacquard obtuvo la idea de utilizar tarjetas perforadas para controlar interconexiones y dar la
entrada de datos. A los elementos que realizaban las operaciones aritm´ticas los denomin´ taller
e o
(mill en ingl´s), y a los elementos necesarios para almacenar los n´meros almacń (store). Se
e u e
puede decir, sin ńimo de ser pretenciosos, que Charles Babbage se adelant´ al concepto actual
a o
de computadora en cuanto a que propon´ cuatro elementos fundamentales en su estructura:
ıa
entradas, salidas, unidad aritm´tico-l´gica (el taller) y la memoria (el almacń). Adem´s, su
e o e a
m´quina estaba concebida como una computadora universal completamente autom´tica y capaz
a a
de resolver gran cantidad de problemas. Es esta flexibilidad el gran progreso de la m´quina a
anal´ıtica (como se denomin´ a este sistema ideado por Babbage en 1833) frente a los calculado-
o
res mecńicos anteriores. Las calculadoras de Pascal y Leibniz incorporaban los algoritmos en
a
su arquitectura, compuesta de ruedas dentadas y engranajes. Por el contrario, la m´quina de
a
Babbage fue diseãda de forma que fuera posible comunicarle la secuencia de pasos a ejecutar
n
a partir de los agujeros de una tarjeta de cartń. La m´quina anal´
o a ıtica no lleg´ a construirse
o
debido a que era de una gran complejidad mecńica y la mecńica de precisiń de su ´poca no
a a o e
estaba lo suficientemente desarrollada. Babbage dej´ muy pocos datos acerca de su trabajo y
o
fue Augusta Ada Lovelace, hija de Lord Byron y disc´ ıpula de Babbage, quien dej´ abundantes
o
escritos de la m´quina anal´
a ıtica al diseãr algunos programas para ella.
n
Si la tecnolog´ de la ´poca no ofrec´ la precisiń requerida para popularizar las complejas
ıa e ıa o
calculadoras de Pascal, Leibniz o Babbage, esto no cambi´ hasta que la electrńica comenz´
o o o
a complementar a los dispositivos mecńicos. A esta etapa, en la que la tecnolog´ fue capaz
a ıa
de sostener los avances te´ricos que se estaban produciendo, se la conoce como etapa electro-
o
mecńica.
a
A finales del siglo XIX, la oficina del censo de los Estados Unidos se ve´ desbordada por la
ıa
cantidad de datos a analizar, por lo que encarg´ a un experto en estad´
o ıstica, Hermann Hollerith,

4

o ´

Figura 5: M´quina de diferencias de Babbage
a

Figura 6: Augusta Ada Lovelace

el desarrollo de alguna tćnica que acelerara el proceso de an´lisis de dichos datos. Hollerith
e a
propuso que los datos del censo fueran perforados en tarjetas y tabulados autom´ticamente con
a
ayuda de m´quinas especialmente diseãdas para ello. Con esta mecanizaciń del procesamiento
a n o
de datos de los censos mediante el uso de tarjetas perforadas se obtuvo una velocidad de cla-
sificaciń de 60 tarjetas por minuto, haciendo posible que el censo de 1890 se efectuase en tres
o
aõs, en lugar de los doce inicialmente previstos. A partir de aqu´ Hollerith fund´ la Tabula-
n ı, o
ting Machines Company, que posteriormente pas´ a formar parte de la International Business
o
Corporation (IBM).
El espectacular avance que la electrńica protagoniza durante la segunda mitad del siglo
o
XIX culmin´ con el principal hito en este campo: la invenciń de la v´lvula de vac´ en 1906,
o o a ıo

5

o ´

Figura 7: Tabuladora de Hollerith

que har´ evolucionar r´pidamente las caracter´
ıa a ısticas de hardware de los ordenadores.
Hacia 1914, el espaõl Leonardo Torres Quevedo (1852–1936) cre´ el primer sistema autń-
n o e
ticamente autom´tico para jugar al ajedrez. Posteriormente public´ un trabajo sobre el diseõ
a o n
de una m´quina de calcular electro-mecńica basada en las ideas de Babbage, que previamente
a a
hab´ presentado en Par´ en 1935.
ıa ıs
En el decenio de 1930-1940, el desarrollo de los ordenadores sufri´ la poderosa influencia
o
de la Segunda Guerra Mundial. En este per´ ıodo se llevaron a cabo varios proyectos de gran
trascendencia. Entre ellos, un proyecto financiado por el ej´rcito de los EEUU por el que
e
se construyeron en los Bell Telephone Laboratories cinco ordenadores de gran escala basados
en rel´s electromecńicos como componentes operacionales b´sicos, representando un avance
e a a
significativo de las calculadoras del momento.
A comienzos de los aõs 30, John Atanasoff, del Iowa State College, comenz´ a formular
n o
los principios de la primera calculadora electrńica autom´tica. La construcciń del prototipo
o a o
se inici´ en 1939, en el que se incorpor´ el uso de la base binaria y una memoria de m´quina
o o a
regenerable. Durante ese mismo per´ ıodo, en Alemania, Konrad Zuse se dedic´ al diseõ y
o n
construcciń de ordenadores, promoviendo por primera vez algunas ideas fundamentales, como
o
el uso del sistema binario, a pesar de no tener referencias del trabajo realizado en el resto del
mundo.
Howard Aiken, entre los aõs 1937 y 1944, desarroll´ un ordenador, llamado MARK I, con
n o
el apoyo de IBM y de la Marina de los EEUU. Este ordenador estaba basado en rel´s, siendo
e
capaz de ejecutar una serie arbitraria de operaciones aritm´ticas controlada por una secuencia de
e
instrucciones codificadas. Estas m´quinas basadas en rel´s electromecńicos quedaron desfasadas
a e a
al poco tiempo de ser construidas, ya que otros investigadores ya estaban aplicando la tecnolog´
ıa
de los tubos de vac´ para construir computadoras digitales totalmente electrńicas.
ıo o
Durante la Segunda Guerra Mundial, fue construida en Inglaterra por la Inteligencia Britńica
a
la m´quina COLOSSUS, con el fin de decodificar los mensajes alemanes. Pero el primer orde-
a
nador de gran tamaõ completamente electrńico, llamado ENIAC (Electronic Numerical Inte-
n o

6

o ´

grator And Calculator), fue construido entre 1943 y 1946 bajo la direcciń de John Mauchly
o
y J. Presper Ecker, en la Universidad de Pennsylvania. En este ordenador se utilizaron tubos
o e a ´
de vac´ electrńicos en vez de los rel´s electromecńicos que utilizaban sus predecesores. Este
ıo
constituy´ el m´s importante y ambicioso esfuerzo para desarrollar la computaciń electrńica.
o a o o
El ENIAC constaba de unos 18.000 tubos de vac´ 70.000 resistencias y 10.000 condensado-
ıo,
res. La entrada y la salida se realizaba por medio de tarjetas perforadas, y los programas se
constru´ mediante conexiones entre sus componentes. Su mayor defecto era que ten´ una
ıan ıa
capacidad limitada de almacenamiento de informaciń. o

Figura 8: El computador ENIAC

En esta ´poca, la programaciń de estas computadoras era una tarea bastante dif´ puesto
e o ıcil,
que la secuencia de instrucciones a ejecutar estaba cableada en el hardware de las mismas. Por
lo tanto, cada vez que se cambiaba el algoritmo a ejecutar, era necesario cambiar el cableado de
la m´quina. Un algoritmo que tardaba en ejecutarse dos minutos, tardaba en programarse en
a
la m´quina dos d´
a ıas.
John von Neumann en 1945 fue el primero en proponer el concepto de programa almacenado,
de forma que las instrucciones pod´ guardarse en la memoria junto con los datos, aumentando
ıan
as´ la flexibilidad y aplicaciń de los ordenadores. Se pod´ cambiar el programa de la m´quina
ı o ıa a
sin necesidad de cambiar las conexiones de ´sta. Entre otras sugerencias planteadas en su trabajo,
e
las m´s importantes podr´ ser: 1) la utilizaciń de la estructuraciń realizada por Babbage para
a ıan o o
las distintas unidades funcionales de un ordenador: entrada, salida, unidad aritm´tica, unidad de
e
control y memoria; y 2) la representaciń binaria para la realizaciń de operaciones aritm´ticas
o o e
(el ENIAC, por ejemplo, utilizaba aritm´tica decimal). La mayor´ de los ordenadores actuales
e ıa
siguen estos criterios, por lo que se suelen denominar arquitecturas von Neumann.
Por esta ´poca (1946-1952), se desarrollaron varios ordenadores basados en la idea de von
e
Neumann, tales como el EDSAC, el EDVAC, el IAS, el ILLIAC, etc.
Los padres del ENIAC desarrollaron el primer ordenador digital producido comercialmente,
el UNIVAC. Este ordenador utilizaba diodos de cristal en vez de tubos de vac´ ıo. Adem´s,a
ten´ la posibilidad de leer informaciń, efectuar operaciones y escribir informaciń de salida
ıa o o
simultńeamente, gracias a dispositivos perif´ricos que operaban con independencia. Pose´
a e ıa
tambiń un complicado sistema de cinta magn´tica.
e e

7

o ´

Figura 9: El computador UNIVAC

En esta ´poca se programaba directamente en el lenguaje de la m´quina, pero ante las
e a
dificultades que ello entraãba, surgi´ la necesidad de buscar una forma de expresiń m´s apro-
n o o a
piada. De esta forma apareci´ la idea de traducir de forma autom´tica el diseõ, expresado en
o a n
un lenguaje natural, al lenguaje que entiende la m´quina. Siguiendo esta l´
a ınea, en 1954 aparece
FORTRAN, el primer lenguaje de alto nivel, seguido por otros como COBOL, ALGOL, BASIC
o PL I.
Desde entonces, el desarrollo y construcciń de estas m´quinas ha crecido de forma espec-
o a
tacular, siendo los avances tecnol´gicos m´s importantes la invenciń de los transistores en 1958
o a o
y el posterior desarrollo de los circuitos integrados a partir de mediados de la dćada de los 60.
e
En esta ´poca aparecen potentes sistemas de software que facilitan la labor a los programadores;
e
son los sistemas operativos, de los que se pueden citar como ejemplo el VMS, MVS o el UNIX.
Adem´s, aparecen nuevos lenguajes que toman como base los postulados sobre programaciń
a o
estructurada de (Dijkstra, 1968), como son PASCAL (Jensen & Wirth, 1991) o C (Kernighan
& Ritchie, 1989).
A partir de la dćada de los 70, se acentá el avance en el hardware, gracias a la invenciń del
e u o
microprocesador, que supone una significativa reducciń del precio y tamaõ en los ordenadores,
o n
hacińdolos m´s populares.
e a
En 1982 apareci´ MODULA-2, desarrollado por Wirth para adaptar PASCAL a las nuevas
o
tendencias en el software, que buscan modularidad y abstracciń.
o
En general, el avance del hardware ha acercado las m´quinas al usuario dom´stico, y, conjun-
a e
tamente, se ha ido incrementando la diversidad, potencia y complejidad del software. De hecho,
el crecimiento del software ha sido m´s vertiginoso, si cabe, que el del hardware, hasta tal punto
a
que el programa no se hace para dar funcionalidad a una m´quina determinada, sino que se
a
compra un hardware determinado para dotar de ciertas capacidades (velocidad, posibilidad de
almacenamiento, etc.) al programa que se est´ usando.
e

8

o ´

Bibliograf´
ıa
(Prieto et al., 2001) Prieto, A., Lloris, A., Torres, J.C. Introducciń a la Inform´tica. 3a
o a
ediciń, McGraw-Hill, 2001.
o

(Breton, 1989) Breton, P. Historia y Cr´
ıtica de la Inform´tica. Ed. C´tedra. Madrid 1989.
a a

(Arroyo,91) Arroyo, L. 200 Aõs de Inform´tica. Ed. Espasa-Calpe. Madrid 1991.
n a

9

Historia informatica

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a Historia informatica

Similar a Historia informatica (20)

Historia informatica