La primera computadora electrónica comercial, la UNIVAC I, fue
también la primera capaz de procesar información numérica y textual.
Diseñada por J. Presper Eckeret y John Mauchly, cuya empresa se
integró posteriormente en Remington Rand, la máquina marcó el inicio
de la era informática. En la ilustración vemos una UNIVAC. La
computadora central está al fondo, y en primer plano puede verse al
panel de control de supervisión. Remington Rand entregó su primera
UNIVAC a la Oficina del Censo de Estados Unidos en 1951.
5. El eniac
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.
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.
Los circuitos integrados han hecho posible la fabricación del
microordenador o microcomputadora. Sin ellos, los circuitos
individuales y sus componentes ocuparían demasiado espacio como para
poder conseguir un diseño compacto. También llamado chip, un
circuito integrado típico consta de varios elementos como reóstatos,
condensadores y transistores integrados en una única pieza de
silicio. En los más pequeños, los elementos del circuito pueden
tener un tamaño de apenas unos centenares de átomos, lo que ha
permitido crear sofisticadas computadoras del tamaño de un cuaderno.
Una placa de circuitos de una computadora típica incluye numerosos
circuitos integrados interconectados entre sí.
7. Evolución cronológica de la computadora
La necesidad del hombre de encontrar métodos rápidos y efectivos
para resolver sus cálculos y su gran inventiva lo llevaron a través
de los siglos al desarrollo de lo que hoy conocemos como la
computadora. Desde el ábaco hasta las computadoras personales éstas
han tenido una gran influencia en diferentes aspectos de nuestro
diario vivir, mejorando nuestra calidad de vida y abriendo puertas
que antes eran desconocidas para la humanidad.
500 AC: Ábaco
El primer calculador de tipo mecánico fue ideado en Babilonia
alrededor de 500 A.C. Este dispositivo mecánico llamado ábaco
consistía de un sistema de barras y poleas con lo cual se podían
efectuar diferentes tipos de cálculos aritméticos.
1622: Oughtred presenta la regla de cálculo
Hacia 1622, el matemático inglés William Oughtred utilizó los
recién inventados logaritmos para fabricar un dispositivo que
simplificaba la multiplicación y la división. Consistía en dos
reglas graduadas unidas que se deslizaban una sobre otra.
1642: Primera máquina de sumar
El matemático y filósofo francés Blaise Pascal tenía diecinueve
años cuando construyó la primera máquina sumadora del mundo en 1642.
Utilizaba un engranaje de ruedas dentadas como contadores. El
dispositivo llevaba 1 automáticamente al llegar a las decenas y
también podía emplearse para restar.
1834: Primera computadora digital programable
En 1834 el científico e inventor inglés Charles Babbage realizó
los esquemas de un dispositivo el cual llamó máquina analítica lo
que en realidad era una computadora de propósitos generales. Esta
máquina era programada por una serie de tarjetas perforadas que
contenían datos o instrucciones las cuales pasaban a través de un
dispositivo de lectura, eran almacenados en una memoria y los
resultados eran reproducidos por unos moldes. Esta máquina superaba
por mucho la tecnología de su tiempo y nunca se terminó.
1850: Primera sumadora de teclado
El teclado apareció en una máquina inventada en Estados Unidos en
1850. Podían sumarse una secuencia de dígitos pulsando unas teclas
sucesivas. Cada tecla alzaba un eje vertical a cierta altura y la
suma quedaba indicada por la altura total.
8. Generaciones Del Computador
-
A.C. (Antes De Ordenadores)
-
Dotación física
-
Software lógica
-
Tarjetas o cinta de papel perforadas
-
Ada Lovelace - primer programador (c. 1840)
-
Máquina de Turing y Church-Turing Thesis (1937)
-
Máquinas Especiales
-
Ábaco
-
Pascaline - Primera Máquina calculadora Automática (1642)
-
Telar De Telar jacquar (1805)
-
Motores De Babbage
-
Hollerith
-
Máquina sumadora De Burroughs (1888)
10. Primera generación: C. 1940 –
1955
-
Dotación física
-
Software lógica
-
Programas en terminología de la informática
-
Programas en lenguaje ensamblador (cerca del extremo de la
generación)
-
1946 - von Neumann publica el documento sobre el ordenador
salvado del programa
-
1950 - Prueba de Turing publicada
-
Máquinas Especiales
-
1940 - ABC (1r ordenador electrónico)
-
1940 - Robinson (1r ordenador, código operacionales de
Enigma de las grietas)
-
1946 - Calculadora numérica de ENIAC (1r completamente
electrónico, de uso general)
-
1950 - UNIVAC I (1r orde
nador
comercialmente acertado)
11. Segunda generación: C. 1955 –
1964
Software lógica
-
Lenguajes de alto nivel
-
1956 - FORTRAN
-
1959 - COBOL
Máquinas Especiales
12. Tercera generación: C. 1964 –
1971
-
Dotación física
-
Software lógica
-
Máquinas Especiales
13. Cuarta generación: C. 1971 – PRESENTE
-
Dotación física
-
1971 - Viruta del microprocesador introducida en los
E.E.U.U. por Intel
-
Microordenadores (Ordenadores Personales)
-
Integración De la Escala Grande (LSI)
-
Integración De la Escala Muy Grande (Vlsi)
-
Software lógica
-
Máquinas Especiales
-
1971 - (1ra calculadora de bolsillo)
-
1975 -- Altaír 8800 (1ra PC)
-
1977 -- Manzana I (hágala usted mismo kit)
-
1978 -- Manzana II (premontada)
-
1981 -- PC DE LA IBM
-
1984 -- Impermeable
14. Tendencias generales
-
Dotación física
-
Más pequeño
-
Más rápidamente
-
Más barato
-
Más disponible
-
Software lógica
15. Ordenadores analógicos
El ordenador analógico es un dispositivo electrónico o hidráulico
diseñado para manipular la entrada de datos en términos de, por
ejemplo, niveles de tensión o presiones hidráulicas, en lugar de
hacerlo como datos numéricos. El dispositivo de cálculo analógico
más sencillo es la regla de cálculo, que utiliza longitudes de
escalas especialmente calibradas para facilitar la multiplicación,
la división y otras funciones. En el típico ordenador analógico
electrónico, las entradas se convierten en tensiones que pueden
sumarse o multiplicarse empleando elementos de circuito de diseño
especial. Las respuestas se generan continuamente para su
visualización o para su conversión en otra forma deseada.
16. Ordenadores digitales
Todo lo que hace un ordenador digital se basa en una operación:
la capacidad de determinar si un conmutador, o ‘puerta’, está
abierto o cerrado. Es decir, el ordenador puede reconocer sólo dos
estados en cualquiera de sus circuitos microscópicos: abierto o
cerrado, alta o baja tensión o, en el caso de números, 0 o 1. Sin
embargo, es la velocidad con la cual el ordenador realiza este acto
tan sencillo lo que lo convierte en una maravilla de la tecnología
moderna. Las velocidades del ordenador se miden en megahercios, o
millones de ciclos por segundo. Un ordenador con una velocidad de
reloj de 100 MHz, velocidad bastante representativa de un
microordenador o microcomputadora, es capaz de ejecutar 100 millones
de operaciones discretas por segundo. Las microcomputadoras de las
compañías pueden ejecutar entre 150 y 200 millones de operaciones
por segundo, mientras que las supercomputadoras utilizadas en
aplicaciones de investigación y de defensa alcanzan velocidades de
miles de millones de ciclos por segundo.
La velocidad y la potencia de cálculo de los ordenadores
digitales se incrementan aún más por la cantidad de datos
manipulados durante cada ciclo. Si un ordenador verifica sólo un
conmutador cada vez, dicho conmutador puede representar solamente
dos comandos o números. Así, ON simbolizaría una operación o un
número, mientras que OFF simbolizará otra u otro. Sin embargo, al
verificar grupos de conmutadores enlazados como una sola unidad, el
ordenador aumenta el número de operaciones que puede reconocer en
cada ciclo. Por ejemplo, un ordenador que verifica dos conmutadores
cada vez, puede representar cuatro números (del 0 al 3), o bien
ejecutar en cada ciclo una de las cuatro operaciones, una para cada
uno de los siguientes modelos de conmutador: OFF-OFF (0), OFF-ON
(1), ON-OFF (2) u ON-ON (3). En general, los ordenadores de la
década de 1970 eran capaces de verificar 8 conmutadores
simultáneamente; es decir, podían verificar ocho dígitos binarios,
de ahí el término bit de datos en cada ciclo.
Un grupo de ocho bits se denomina byte y cada uno contiene 256
configuraciones posibles de ON y OFF (o 1 y 0). Cada configuración
equivale a una instrucción, a una parte de una instrucción o a un
determinado tipo de dato; estos últimos pueden ser un número, un
carácter o un símbolo
gráfico. Por ejemplo, la configuración
11010010 puede representar datos binarios, en este caso el número
decimal 210 , o bien estar indicando al ordenador que compare los
datos almacenados en estos conmutadores con los datos almacenados en
determinada ubicación del chip de memoria. El desarrollo de
procesadores capaces de manejar simultáneamente 16, 32 y 64 bits de
datos ha permitido incrementar la velocidad de los ordenadores. La
colección completa de configuraciones reconocibles, es decir, la
lista total de operaciones que una computadora es capaz de procesar,
se denomina conjunto, o repertorio, de instrucciones. Ambos
factores, el número de bits simultáneos y el tamaño de los conjuntos
de instrucciones, continúa incrementándose a medida que avanza el
desarrollo de los ordenadores digitales modernos.
17. Evolución futura
Una tendencia constante en el desarrollo de los ordenadores es
la microminiaturización, iniciativa que tiende a comprimir más
elementos de circuitos en un espacio de chip cada vez más pequeño.
Además, los investigadores intentan agilizar el funcionamiento de
los circuitos mediante el uso de la superconductividad, un fenómeno
de disminución de la resistencia eléctrica que se observa cuando se
enfrían los objetos a temperaturas muy bajas.
Las redes informáticas se han vuelto cada vez más importantes en
el desarrollo de la tecnología de computadoras. Las redes son grupos
de computadoras interconectados mediante sistemas de comunicación.
La red pública Internet es un ejemplo de red informática planetaria.
Las redes permiten que las computadoras conectadas intercambien
rápidamente información y, en algunos casos, compartan una carga de
trabajo, con lo que muchas computadoras pueden cooperar en la
realización de una tarea. Se están desarrollando nuevas tecnologías
de equipo físico y soporte lógico que acelerarán los dos procesos
mencionados.
Otra tendencia en el desarrollo de computadoras es el esfuerzo
para crear computadoras de quinta generación, capaces de resolver
problemas complejos en formas que pudieran llegar a considerarse
creativas. Una vía que se está explorando activamente es el
ordenador de proceso paralelo, que emplea muchos chips para realizar
varias tareas diferentes al mismo tiempo. El proceso paralelo podría
llegar a reproducir hasta cierto punto las complejas funciones de
realimentación, aproximación y evaluación que caracterizan al
pensamiento humano. Otra forma de proceso paralelo que se está
investigando es el uso de computadoras moleculares. En estas
computadoras, los símbolos lógicos se expresan por unidades químicas
de ADN en vez de por el flujo de electrones habitual en las
computadoras corrientes.