HITORIA DE LA COMPUTACION

HISTORIA DE LA COMPUTACIÓN

RESEÑA HISTÓRICA

Todo comenzó con máquinas destinadas a manejar números, es así como nos remitimos a él Ábaco, inventado por los babilonios allá por el año 1000 A.C... Utilizado sobre todo por los chinos para la realización de operaciones sencillas, está formado por una tablilla con una serie de cuentas que sirven para efectuar sumas y restas.

Justo antes de morir en 1617, el matemático escocés John Napier (mejor conocido por su invención de logaritmos) desarrolló un juego de palitos para calcular a las que llamó “Napier Bones.” Así llamados porque se tallaron las ramitas de hueso o marfil, los “bones” incorporaron el sistema logarítmico. Los Huesos de Napier tuvieron una influencia fuerte en el desarrollo de la regla deslizante (cinco años más tarde) y máquinas calculadoras subsecuentes que contaron con logaritmos.

En 1621 la primera regla deslizante fue inventada por el del matemático inglés William Oughtred. La regla deslizante (llamó “Círculos de Proporción”) era un juego de discos rotatorios que se calibraron con los logaritmos de Napier. Uno de los primeros aparatos de la informática analógica, la regla deslizante se usó normalmente (en un orden lineal) hasta que, a comienzos de 1970, cuando calculadoras portátiles comenzaron a ser más popular.

En 1623 la primera calculadora mecánica fue diseñada por Wilhelm Schickard en Alemania. Llamado “El Reloj Calculador”, la máquina incorporó los logaritmos de Napier, hacia rodar cilindros en un albergue grande. Se comisionó un Reloj Calculador para Johannes Kepler, el matemático famoso, pero fue destruido por fuego antes de que se terminara.

Uno de los antepasados más directos de la computadora actual, fue creada por el científico francés Blaise Pasca en el siglo XVII (1642). A sus 18 años, Pascal invento su primera máquina calculadora, capaz de sumar y restar; y todo ello a base de engarzar múltiples ruedas dentadas.

En 1666 la primera máquina de multiplicar se inventó por Sir Samuel Morland, entonces Amo de mecánicas a la corte de Rey Charles II de Inglaterra. El aparato constó de una serie de ruedas, cada representaba, dieses, cientos, etc.

PIONEROS DE LA INFORMÁTICA

Blaise Pascal, Gottfied Von Leibnitz, Charles Babbage, Augusta Byron Herman Hollerith, James Powers, Alan Turing, Konrad Zuse, John Von Neumann, Chuck Peddle, Linus Trovlas, Bill Gates.

DEFINICIONES DE COMPUTADORA

·       Máquina capaz de efectuar una secuencia de operaciones mediante un programa, de tal manera, que se realice un procesamiento sobre un conjunto de datos de entrada, obteniéndose otro conjunto de datos de salida.

·       Dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o bien compilando y correlacionando otros tipos de información.

 LA PRIMERA COMPUTADORA

Fue en 1830, cuando se establecieron los principios de funcionamiento de las modernas computadoras. Su paternidad se debe al matemático inglés Charles Babbage, quien tras lanzar en 1822 la denominada maquina diferencial – con nada menos que 96 ruedas dentadas y 24 ejes, se lanzó en pos de su proyecto más relevante: la máquina analítica (1833).

La primera computadora fue la máquina analítica creada por Charles Babbage, profesor matemático de la Universidad de Cambridge en el siglo XIX. La idea que tuvo Charles Babbage sobre un computador nació debido a que la elaboración de las tablas matemáticas era un proceso tedioso y propenso a errores. En 1823 el gobierno británico lo apoyo para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas.

Mientras tanto Charles Jacquard (francés), fabricante de tejidos, había creado un telar que podía reproducir automáticamente patrones de tejidos leyendo la información codificada en patrones de agujeros perforados en tarjetas de papel rígido. Al enterarse de este método Babbage abandonó la máquina de diferencias y se dedicó al proyecto de la máquina analítica que se pudiera programar con tarjetas perforadas para efectuar cualquier cálculo con una precisión de 20 dígitos.

 TIPOS DE COMPUTADORAS

·       Análoga

La computadora análoga es la que acepta y procesa señales continuas, tales como: fluctuaciones de voltaje o frecuencias. Ejemplo: El termostato es la computadora análoga más sencilla.

·       Digital

La computadora digital es la que acepta y procesa datos que han sido convertidos al sistema binario. La mayoría de las computadoras son digitales.

·       Híbrida

La computadora híbrida es una computadora digital que procesa señales análogas que han sido convertidas a forma digital. Es utilizada para control de procesos y en robótica.

Propósito especial

La computadora de propósito especial está dedicada a un solo propósito o tarea. Pueden ser usadas para producir informes del tiempo, monitorear desastres naturales, hacer lecturas de gasolina y como medidor eléctrico. Ejemplo: carros de control remoto, horno microondas, relojes digitales, cámaras, procesador de palabras, etc.

 Propósito general

La computadora de propósito general se programa para una variedad de tareas o aplicaciones. Son utilizadas para realizar cálculos matemáticos, estadísticos, contabilidad comercial, control de inventario, nómina, preparación de inventario, etc. Ejemplo: “mainframes” o minicomputadoras.

Categorías de las computadoras

·       Supercomputadora

La supercomputadora es lo máximo en computadora, es la más rápida y, por lo tanto, la más cara. Cuesta millones de dólares y se hacen de dos a tres al año. Procesan billones de instrucciones por segundo. Son utilizadas para trabajos científicos, particularmente para crear modelos matemáticos del mundo real, llamados simulación.

“Mainframe”

Los “mainframe” son computadoras grandes, ligeras, capaces de utilizar cientos de dispositivos de entrada y salida. Procesan millones de instrucciones por segundo. Su velocidad operacional y capacidad de procesar hacen que los grandes negocios, el gobierno, los bancos, las universidades, los hospitales, compañías de seguros, líneas aéreas, etc. confíen en ellas. Su principal función es procesar grandes cantidades de datos rápidamente. Estos datos están accesibles a los usuarios del “mainframe” o a los usuarios de las microcomputadoras cuyos terminales están conectados al “mainframe”. Su costo fluctúa entre varios cientos de miles de dólares hasta el millón. Requieren de un sistema especial para controlar la temperatura y la humedad. También requieren de un personal profesional especializado para procesar los datos y darle el mantenimiento.

·       Minicomputadora

La minicomputadora se desarrolló en la década de 1960 para llevar a cabo tareas especializadas, tales como el manejo de datos de comunicación. Son más pequeñas, más baratas y más fáciles de mantener e instalar que los “mainframes”. Su costo está entre los cincuenta mil hasta varios cientos de miles. Usadas por negocios, colegios y agencias gubernamentales. Su mercado ha ido disminuyendo desde que surgieron las microcomputadoras.

·       Microcomputadora

La microcomputadora es conocida como computadora personal o PC. Es la más pequeña, gracias a los microprocesadores, más barata y más popular en el mercado. Su costo fluctúa entre varios cientos de dólares hasta varios miles de dólares. Puede funcionar como unidad independiente o estar en red con otras microcomputadoras o como un terminal de un “mainframe” para expandir sus capacidades. Puede ejecutar las mismas operaciones y usar los mismos programas que muchas computadoras superiores, aunque en menor capacidad. Ejemplos: MITS Altair, Macintosh, serie Apple II, IBM PC, Dell, Compaq, Gateway, etc.

GENERACIONES DE COMPUTADORAS

·       Primera Generación

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.

Esta generación abarco la década de los cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las siguientes características:

Estas máquinas estaban construidas por medio de tubos de vacío.

Eran programadas en lenguaje de máquina.

En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de ciento de miles de dólares).

·       Segunda Generación

Cerca de la década de 1960, las computadoras seguían evolucionando, se reducía su tamaño y crecía su capacidad de procesamiento. También en esta época se empezó a definir la forma de comunicarse con las computadoras, que recibía el nombre de programación de sistemas.

Las características de la segunda generación son las siguientes:

Están construidas con circuitos de transistores.

Se programan en nuevos lenguajes llamados lenguajes de alto nivel.

·       Tercera generación

Con los progresos de la electrónica y los avances de comunicación con las computadoras en la década de los 1960, surge la tercera generación de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1964.3

Las características de esta generación fueron las siguientes:

Su fabricación electrónica está basada en circuitos integrados.

Su manejo es por medio de los lenguajes de control de los sistemas operativos.

·       Cuarta Generación

Aquí aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada “revolución informática”.

En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs inventan la primera microcomputadora de uso masivo y más tarde forman la compañía conocida como la Apple que fue la segunda compañía más grande del mundo, antecedida tan solo por IBM; y está por su parte es aún de las cinco compañías más grandes del mundo.

·       Quinta Generación

En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.

Japón lanzó en 1983 el llamado “programa de la quinta generación de computadoras”, con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden resumirse de la siguiente manera:

Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran velocidad.

Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial.

Primeros Pasos

La primera herramienta conocida para su uso en el cálculo fue el ábaco, desarrollado en el período 2700-2300 AC en Sumeria. El ábaco de Sumeria consistía en una tabla de columnas sucesivas que delimitan las órdenes sucesivas de magnitud de su sistema de numeración sexagesimal.​ Su estilo original de uso era por las líneas trazadas en la arena con guijarros. Ábacos de un diseño más moderno todavía se utilizan como herramientas de cálculo en la actualidad.

El Mecanismo de Anticitera se cree que es la primera computadora analógica mecánica conocida.⁴​ Fue diseñado para calcular las posiciones astronómicas. Fue descubierto en 1901 en el naufragio de Antikythera fuera de la isla griega de Antikythera, entre Citera y Creta, y se ha fechado 100 años antes de Cristo. Artefactos tecnológicos de complejidad similar no reaparecieron hasta el siglo 14, cuando los relojes astronómicos mecánicos aparecieron en Europa.

Los dispositivos mecánicos de computación analógica aparecieron unos mil años después en el mundo islámico medieval. Ejemplos de dispositivos de este período incluyen el Equatorium por Arzachel,​ el Astrolabio mecánico de engranajes de Abu Rayhan al-Biruni, ​ y el Torquetumpor Jabir ibn Aflah. ​ Los ingenieros musulmanes construyeron una serie de autómatas, incluyendo algunos autómatas musicales que podían ser "programados" para reproducir diferentes patrones musicales. Estos dispositivos fueron desarrollados por los hermanos Banu Musa Al-Jazari. Matemáticos musulmanes también hicieron importantes avances en la criptografía, como el desarrollo del criptoanálisis y análisis de frecuencia por Alkindus.

Cuando John Napier descubre los logaritmos para fines de cálculo en el siglo 1841 suscitó un período de progreso considerable por los inventores y los científicos en la fabricación de herramientas de cálculo. En 1623 Wilhelm Schickard diseñó una máquina de calcular, pero abandonó el proyecto, cuando el prototipo que había empezado a construir fue destruido por un incendio en 1624. Hacia 1640, Blaise Pascal, un matemático francés de renombre, construyó el primer dispositivo mecánico para sumar sobre la base de un diseño descrito por Herón de Alejandría, matemático griego. Entonces en 1672 Gottfried Wilhelm Leibniz inventó la máquina de Leibniz que completó en 1694.

En 1837 Charles Babbage describió por primera vez su Máquina Analítica que se acepta como el primer diseño de una computadora moderna. La máquina analítica tenía memoria expandible, una unidad aritmética y lógica de las capacidades de procesamiento capaces de interpretar un lenguaje de programación con bucles y bifurcaciones condicionales. Aunque nunca se construyó, el diseño se ha estudiado ampliamente y se entiende que es Turing completa. El motor analítico habría tenido una capacidad de memoria de menos de 1 kilobyte y una velocidad de reloj de menos de 10 Hertz.

Un avance considerable en las matemáticas y la teoría electrónica fue requerido antes de que las primeras computadoras modernas pudieran ser diseñadas.

Lógica Binaria

En 1703, Gottfried Wilhelm Leibniz desarrolló la lógica en un sentido matemático formal, con sus escritos sobre el sistema de numeración binario. En su sistema, los unos y los ceros también representan los valores verdaderos y falsos o los estados apagado y encendido. Pero tuvo que pasar más de un siglo antes de que George Boole publicara su álgebra de Boole en 1854 con un sistema completo que permitió que los procesos computacionales pudieran ser matemáticamente modelables.

Por esos tiempos, los primeros dispositivos mecánicos que funcionaban con un patrón binario se habían inventado. La revolución industrial había impulsado la mecanización de muchas tareas, y esto incluía el tejido. El telar controlado por tarjetas perforadas de Joseph Marie Jacquard en 1801, donde un agujero perforado en la tarjeta indica un uno binario y un lugar sin perforar indica un cero binario. El telar de Jacquard estaba lejos de ser un ordenador, pero sí ponía de manifiesto que las máquinas podían ser controladas por los sistemas binarios.

EL NACIMIENTO DE LAS CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

Antes de la década de 1920, las computadoras (a veces computadores) fueron empleados humanos que realizaban los cálculos. Estaban por lo general bajo la dirección de un físico. Miles de computadores trabajaban en el comercio, el gobierno y los centros de investigación. La mayoría de estos computadores eran mujeres, y eran conocidos por tener un grado en cálculo. Algunos realizando cálculos de astronomía para los calendarios.

Después de la década de 1920, la expresión máquina de computación hacía referencia a cualquier máquina que realizara el trabajo de un computador humano, especialmente los realizados en conformidad con los métodos eficaces de la tesis de Church-Turing. La tesis establecía que un método matemático es eficaz si se podrían enunciar como una lista de instrucciones que puedan ser seguidos por un empleado humano con lápiz y papel, durante el tiempo que sea necesario, y sin ingenio ni idea.

Las máquinas que calculaban con valores continuos se conocían como de tipo analógico. Estas utilizaban una maquinaria que representaba cantidades numéricas continuas, como el ángulo de rotación de un eje o diferencia de potencial eléctrico.

Las máquinas digitales, en contraste a las analógicas, fueron capaces de representar un estado de un valor numérico y almacenar cada dígito individual. Las máquinas digitales utilizaban motores de diferencia o relés antes de la invención de dispositivos de memoria más rápidos.

La frase máquina de computación gradualmente desapareció, después de la década de 1940, a sólo ordenador o computadora. Estos equipos fueron capaces de realizar los cálculos que se realizaron por los empleados humanos anteriores.

Dado que los valores almacenados en las máquinas digitales no estaban relacionados a propiedades físicas como los dispositivos analógicos, un ordenador lógico, basado en equipos digitales, era capaz de hacer cualquier cosa que podría ser descrito "puramente mecánico." La teórica Máquina de Turing, creada por Alan Turing, es un dispositivo hipotético teorizado con el fin de estudiar las propiedades de este hardware.