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jueves, 22 de agosto de 2013

HISTORIA DE LA COMPUTADORA

HISTORIA DE LAS COMPUTADORAS

¿Quién fue el inventor de la primera computadora? Antes de llegar  a la primera computadora electrónica hubo muchos logros de diferentes personas que intentaron fabricar  un dispositivo para ayudar al hombre a efectuar cálculos.


El ábaco: Para comprender los esfuerzos del hombre para crear máquinas para calcular, podemos  remontarnos a varios miles de años hasta llegar al más elemental de los utensilios: el ábaco, que aún se sigue utilizando en la educación para demostrar los principios del conteo y la aritmética.

Blas
Pascal: A mediados del siglo XVII, el filósofo matemático y teólogo Frances, Blas Pascal inventó la primera calculadora mecánica que tenía una serie de engranajes o ruedas dentadas que le permitían realizar sumas y restas. Al girar 10 dientes de la primera rueda, avanzaba un diente de la segunda, al girar 10 dientes de la segunda avanzaba un diente de la tercera y así sucesivamente. Evidentemente, dicha máquina solo servía para sumar y restar, además que su utilización era tan complicada que no suponía ninguna ventaja práctica respecto al cálculo manual.
Aunque “ La Pascaline” se desechó por ser poco práctica, su diseño de ruedas de conteo se uso en todas las calculadoras mecánicas hasta mediados de la década de los sesenta, cuando se tornaron obsoletas ante el surgimiento de las calculadoras electrónicas.

Leibnitz: En 1694, el Científico Alemán tomo como base la máquina inventada por pascal y creó un modelo que permitía multiplicar y dividir mediante sumas y restas sucesivas. A pesar de esto, la máquina no era mecánicamente rápida ni segura.


Babbage: El primer paso serio en la creación de una computadora lo dio el matemático inglés de la Universidad de Cambridge  Charles Babbage en 1835 quien inicio la construcción de una máquina de diferencia y una máquina analítica. El gobierno Británico lo apoyo para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas. La idea que tuvo Charles Babbage sobre un computador nació debido a que la elaboración de las tablas matemáticas. Las características de está maquina incluye una memoria que puede almacenar hasta 1000 números de hasta 50 dígitos cada uno. Las operaciones a ejecutar por la unidad aritmética son almacenadas en una tarjeta perforadora. Se estima que la maquina tardaría un segundo en realizar una suma y un minuto en una multiplicación.

Después de Babbage hubo una pérdida temporal de interés sobre las computadoras digitales automáticas, ya que las máquinas de vapor tuvieron auge en la manufactura, transporte y comercio, ocasionando mucho trabajo que requería de física y matemática. El diseño de vías y la construcción de barcos de vapor, máquinas textiles y puentes requerían de cálculo diferencial para determinar cantidades, tales como centros de gravedad, momentos de inercia, etc. Surgió entonces una fuerte necesidad de desarrollar una máquina que pudiera efectuar cálculos repetitivos.




Hollerinth: Un paso para la computación fue la  introducción  de tarjetas perforadas, las cuales fueron utilizadas con éxito por primera vez en 1890 por Herman Hollerinth y James Power, para llevar a cabo en el censo de los Estados Unidos.
Desarrollaron dispositivos que pudieran leer automáticamente la información que estaba perforada en las tarjetas, sin intervención humana. Esto ayudo a disminuir considerablemente errores de lectura, incrementando el flujo de trabajo. También se utilizaron grandes pilas de tarjetas perforadas como medio de almacenamiento de información de capacidad ilimitada. Además se podía tener almacenado en tarjetas diferentes problemas para utilizarse cuando se requiriera.
Todas estas ventajas atrajeron intereses comerciales y llevaron pronto el desarrollo de los sistemas mejorados de tarjetas perforadas, elaborados por Internacional Business Machines (IBM), Remigton –Rand, Burroughs y otras empresas. Estos sistemas utilizaban dispositivos electromecánicos, en los cuales con energía eléctrica proveían movimiento mecánico, tal como girar los engranajes de una máquina sumadora. A estos sistemas pronto se le agregaron dispositivos para alimentar automáticamente un número específico de tarjetas perforadas, para sumar, multiplicar y ordenar, para perforar tarjetas con los resultados.
La familia de aparatos con base en tarjetas perforadas de la máquina de contabilidad electromecánica incluye la perforadora de tarjetas, la verificadora, la reproductora, la perforadora de resumen, la interpretadora, la clasificadora, el cotejador y la máquina de contabilidad.
Para los requerimientos modernos, estas máquinas de tarjetas perforadas eran lentas, generalmente procesaban de 50 a 250 tarjetas por minuto y cada tarjeta podía almacenar 80 números decimales. Pero para esa época, las tarjetas perforadas fueron un avance enorme porque proveían un medio de entrada, de salida y de almacenamiento a gran escala. Por más de 50 años se emplearon estas máquinas para el proceso pesado en los grandes negocios del mundo y para el trabajo de cálculo que requería la ciencia.


Mark I: En 1930 las técnicas empleadas en las máquinas de tarjeta perforada estaban tan bien dominadas y  confiables, que Howard Hathaway Aiken, en colaboración con ingenieros de IBM, se dedicaron a la labor de la construcción de una gran computadora digital automática, utilizando partes electromecánicas IBM. Esta máquina llamada Mark I manejaba números de 23 dígitos decimales y podía efectuar las cuatro operaciones aritméticas, además tenía programas internos especiales o subrutinas que podían manejar logaritmos y funciones trigonométricas. La Mark I se controlaba con una cinta perforada, de tal manera que sus instrucciones no podían tener “transferencia de control” automática. La salida  era en tarjetas perforadas o en un impresor eléctrico. Está máquina requería de 3 a 5 seg para una multiplicación pero era totalmente automática y podía efectuar grandes cálculos sin intervención humana. La Mark I fue la primera de una serie de computadoras diseñadas y construidas bajo la dirección de Aiken.


El ABC: En  1939, el doctor John V. Atanasoff, profesor de la Universidad Estatal de Iowa y un estudiante  graduado Clifford E. Berry, ensamblaron un prototipo del ABC, máquina que reducía el tiempo que los estudiantes de física debían pasar realizando cálculos complicados. En 1942 se termino un modelo que funcionaba. Las decisiones de Atanasoff (de usar un medio electromecánico con tubos al vacío, el sistema de numeración con base en el 2 y circuitos de memoria y lógica) determinaron la dirección de la computadora moderna. Irónicamente el estado de Iowa no pudo patentar el aparato y cuando se estableció comunicación con IBM acerca del ABC esta respondió con un dejo de frivolidad que “IBM jamás se interesará en una máquina de de computación electrónica”. En 1973, uno tribunal federal otorgo en forma oficial a Atanasoff los créditos de la invención de la computadora digital electrónica automática.


 La Eniac: La Segunda Guerra Mundial trajo una desesperada necesidad de capacidad de cómputo,  especialmente en el área militar. Eran necesarias nuevas armas para las cuales se requerían tablas con trayectorias y datos que no se tenían. En 1942, John P. Eckert, John W. Mauchly y sus asociados en la escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Penssylvania, decidieron construir una computadora electrónica de alta velocidad, que pudiera hacer este trabajo. Esta máquina era conocida como ENIAC y podía multiplicar 2 números de 10 dígitos a una velocidad de 300 productos por segundos, buscando el valor del producto en una tabla de multiplicación almacenado en su memoria. La ENIAC era aproximadamente 100 veces más rápida que sus antecesoras, utilizaba 18.000 bulbos  que ocupaban 167.3m2 de espacio en el p  iso y consumía aproximadamente 180.000 watts de energía eléctrica. Tenía entrada y salida para tarjetas perforadas. Era muy eficiente para manejar los programas particulares para los que había sido diseñada. Se dice que la ENIAC es reconocida como la primera computadora digital de alta velocidad y fue utilizada desde 1946 a 1955.


Von Newmann: En 1945, el matemático John Von Newmann llevó a cabo un estudio teórico que demostraba que una computadora podría tener una estructura física muy sencilla y ser capaz de ejecutar eficientemente cualquier tipo de cálculo a través de control programado sin necesidad de efectuar cambios de hardware. Von Newmann contribuyó a un nuevo entendimiento de cómo debería organizarse y construirse prácticas computadoras.  Sus ideas son referidas como la “técnica del programa almacenado” y fueron fundamentales para las futuras generaciones de computadoras digitales de alta velocidad que fueron adoptadas universalmente.
Von Newmann ideó las instrucciones para transferencias condicional de control, las cuales permiten al programa interrumpir una secuencia y reiniciar en cualquier otro punto y el también almacenar los programas junto con  los datos en la misma unida de memoria, de tal manera que pueden ser modificados cuando se desee.  
Como resultado de estas y otras técnicas la programación se hizo más rápida, flexible y eficiente.


Univac 1, (La universal Automatic Computer), desarrollada por   Mauchly y Eckert para la Remintong-Rand Corporation. Se instaló en la oficina de Censos en los E.U en 1951.

La IBM 650, Se lanzó en 1954, pero no fue hasta que la UINIVAC , tuvo éxito que IBM se comprometió a desarrollar y vender computadoras, es por esta razón que IBM disfruta  de una participación amplia en el mercado actual. Instaló 1000 computadoras.

La Honeywell 400, Invención del transistor. Mas potentes y confiables, menos costosas y más fáciles de operar. Principales fabricantes de la 2° Generación de computadoras

Minicomputadoras, 1950 solo las grandes compañías podían pagar las microcomputadoras, así surge la PDP-8 primera minicomputadora con base en transistores con un precio de $18.000.

IBM 360 y 3° Generación de Computadoras, Eran basadas en circuitos integrados, Se considera como la innovación más importantes de la historia de las computadoras. Escalable.


La PC de IBM, LA Altir 8800 en 1975 y el éxito de Apple Computer con Aplee II hizo que IBM se convenciera del gran mercado para las microcomputadoras, lanzando la PC (Personal Computer) en 1981. En 1982 habían vendido 835.000 computadoras.

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GENERACIONES DE COMPUTADORAS

GENERACIONES DE COMPUTADORAS

GENERACION CERO (1942 - 1945)
Aparecieron los primeros 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 calculaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos.
La generación cero que abarcó la década de la segunda guerra mundial un equipo de científicos y matemáticos crearon lo que se considera el primer ordenador digital totalmente eléctrico: EL COLOSSUS, este incorporaba 1500 válvulas o tubos de vacío y era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turíng para decodificar los mensajes de radio cifrado de los Alemanes.

PRIMERA GENERACION (1951 - 1958)
En esta generación había un gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos. Estas tenían las siguientes características:
·         Emplearon bulbos (Válvulas al vacío) para procesar la información.
·         Esta generación de máquinas eran muy grandes y costosas.
·         Alto consumo de energía. El voltaje de los bulbos era de 300 v y la posibilidad de fundirse era grande, además de que requerían de sistemas de aire acondicionado especial.
·         Uso de tarjetas perforadas. Se utilizaba un modelo de codificación de la información originado en el siglo pasado, las tarjetas perforadas.
·         Almacenamiento de información en tambor magnético interior. Un tambor magnético dispuesto en el interior de la computadora, recogía y memorizaba los datos y los programas que le suministraban mediante tarjetas.
·         Lenguaje máquina. La programación se codificaba en un lenguaje muy rudimentario denominado "Lenguaje Máquina" el cual consistía en la yuxtaposición de largos bits o cadenas de ceros y unos, la combinación de los elementos del sistema binarios era la única manera de "instruir a la máquina", pues no entendía más lenguaje que el numérico.
·         Tenían aplicaciones en el área científica y militar.
·         Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de las computadoras de la primera generación, formando una compañía privada y construyendo la UNIVAC I, la cual se utilizó para evaluar el censo de 1950 en los Estados Unidos.
En las dos primeras generaciones, las unidades de entrada utilizaban tarjetas perforadas, retomadas por Herman Hollerith, quien además fundó una compañía que con el paso del tiempo se conocería como IBM (Internacional Bussines Machines).
Después se desarrolló la IBM 701 de la cual se entraron 18 unidades entre 1953 y 1957. La computadora mas exitosa de esta generación fue la IBM 650 la cuál usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético que es el antecesor de los discos actuales.

SEGUNDA GENERACION (1959-1954)
La segunda generación se basa en el funcionamiento del transistor, lo que hizo posible una nueva generación de computadoras más pequeñas, más rápidas y con menores necesidades de ventilación, por todos estos motivos la densidad del circuito podía ser aumentada significativamente, lo que quería decir que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos de otros y así ahorrar mas espacio.
Diversas compañías como IBM, UNIVAC, HONEYWELL, construyen ordenadores de este tipo. Las principales características son:
·       El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor: el transistor.
·       Disminución del tamaño.
·       Disminución del consumo y la producción de calor.
·       Aumento de la factibilidad.
·       Mayor rapidez.
·       Memoria interna de núcleo de ferrita y tambor magnético.
·       Instrumento de almacenamiento: accesorio para almacenar en el exterior información (Cintas y discos).
·       Mejoran los dispositivos de entradas y salidas, para la mejor lectura de las tarjetas perforadas, se disponía de células fotoeléctricas.
·       Introducción de elementos modulares.
·       Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo.
·       Lenguajes de programación más potentes, ensambladores y de alto nivel (Fortran, Cobol y Algol).
·       Se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas de reservación de líneas aéreas y simulaciones para uso general. Las empresas comenzaron a usarlas en tareas de almacenamiento de registros, nóminas y contabilidad.

TERCERA GENERACION (1964-1971)
Con los progresos de la electrónica y los avances en comunicación con las computadoras en la década de 1960, surge la tercera generación de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1064. Las principales características son:
·               Circuito integrado. Miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o "Chip".
·               Menor consumo de energía.
·               Apreciable reducción de espacio.
·               Aumento de la fiabilidad.
·               Teleprocesos. Se instalan terminales remotos que acceden a la computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en bancos de datos, etc.
·               Trabajo a tiempo compartido: uso de las computadoras por varios clientes a tiempo compartido, pues el aparato puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente.
·               Multiprogramación.
·               Renovación de periféricos.
·               Generalización de los lenguajes de alto nivel
·               Instrumentalización del sistema.
·               Compatibilidad.
·               Ampliación de aplicaciones: en procesos industriales, en la educación, en el hogar, agricultura, etc.
·               La miniaturización de los sistemas lógicos conduce a la fabricación de la mini computadora, que agiliza y descentraliza los procesos.

CUARTA GENERACION (1972-1984)
El Microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. La microminiaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales del ordenador.
Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá de la computadora y se encuentra en multitud de aparatos, sean instrumentos médicos, automóviles, juguetes, electrodomésticos, etc.
Memorias Electrónicas: Se desechan las memorias internas de los núcleos magnéticos de ferrita y se introducen memorias electrónicas, que resultan más rápidas. Al principio presentan el inconveniente de su mayor costo, pero este disminuye con la fabricación en serie.
Sistema de tratamiento de base de datos: el aumento cuantitativo de las bases de datos lleva a crear formas de gestión que faciliten las tareas de consulta y edición. Las principales características son:
  • Aparición del microprocesador.
  • Memoria electrónica.
  • Sistema de tratamiento de base de datos.
  • Se fabrican computadoras personales y microcomputadoras.
  • Se utiliza el disquete (Floppy Disk) como unidad de almacenamiento.
  • Aparecieron gran cantidad de lenguajes de programación y las redes de transmisión de datos (Teleinformática).