Informática, historia,...

1. Historia de
la
informática
Sandra Torres Arranz 1ºA

2. Introducción:
Incluso en la época primitiva, el ser humano necesitaba realizar alguno cálculos,
para ello, inicialmente empleaba las manos, llamado sistema quinario (cinco
elementos). Posteriormente se comenzó a utilizar objetos como eran piedritas,
para por ejemplo contar al ganado, etc.
El ábaco:
Se cree que hace más 3000 años que se inventó al ábaco, aunque su origen se
pierde en el tiempo. Se trata de un instrumento de cálculo utilizado especialmente
por culturas orientales, concretamente se piensa que su origen está en China. El
término procede del griego abax que significa tabla o superficie plana cubierta de
polvo, que a su vez procede del hebreo abaq que significa polvo.
Es un instrumento simple para efectuar manualmente cálculos aritméticos,
consistente en un marco provisto de diez cuerdas o alambres paralelos, cada uno
de los cuales lleva ensartadas diez cuentas o bolas móviles con distinto valor
numérico según su posición.
Debido a que gran parte de la aritmética se realizaba en el ábaco, el término
ábaco ha pasado a ser sinónimo de aritmética; encontramos tal denominación en
Leonardo de Pisa Fibbonacci (1170-1250) en su libro "Liber Abaci" publicado en
1202, que trata del uso de los números indo-arábigos.
Muchas culturas han usado el ábaco o el tablero de conteo, aunque en las culturas
europeas desapareció al disponerse de otros métodos para hacer cálculos, hasta
tal punto que fue imposible encontrar rastro de su técnica de uso.
Precedentes a la generación de los ordenadores:
Antes de aparecer las calculadoras surgieron otros dispositivos de entre los que
cabe comentar dos, en los que el matemático escocés John Napier (1550-1617),
llamado también Neper, tuvo un papel destacado. Es conocido por la invención de
los logaritmos en 1614, que dieron origen a la regla de cálculo, cuya paternidad es
tema de controversia, no obstante el primero en usarla, en 1621, fue el sacerdote
inglés William Oughtred (1575-1660). En 1617 Neper dio a conocer un instrumento
sencillo para realizar multiplicaciones basándose en sumas, llamado rodillos de
Neper, idea que aparecía varios siglos antes en libros árabes.

3. Posteriormente, Leonardo da Vinci (1452-1519) diseñó una máquina de cálculo
que no pudo desarrollar y de la que se tiene conocimiento gracias a unos planos
que dejó. Lo que hizo fue mecanizar el ábaco reemplazando las varillas con bolas
por ruedas dentadas. En 1987 se construyó la máquina siguiendo el diseño de
Leonardo y el resultado fue un dispositivo que tenía siete ruedas en su interior,
que se movían mediante un dispositivo de arrastre en cadena. Sin saberlo, aunque
persiguiendo la misma finalidad, empleó la criptografía como una manera de
proteger los datos de sus investigaciones, apuntaba sus notas con claves
secretas, protegidas por escritura inversa.
La primera tarjeta perforada:
La tarjeta perforada o simplemente tarjeta es una lámina hecha de cartulina que
contiene información en forma de perforaciones según un código binario que se
comenzó a realizar en 1801. Estos fueron los primeros medios utilizados para
ingresar información e instrucciones a una computadora en los años 1960 y 1970.
Las tarjetas perforadas fueron usadas con anterioridad por Joseph Marie Jacquard
en los telares de su invención, de donde pasó a las primeras computadoras
electrónicas. Con la misma lógica se utilizaron las cintas perforadas.
Actualmente las tarjetas perforadas han sido reemplazadas por medios
magnéticos y ópticos de ingreso de información. Sin embargo, muchos de los
dispositivos de almacenamiento actuales, como por ejemplo el CD-ROM también
se basa en un método similar al usado por las tarjetas perforadas, aunque por
supuesto los tamaños, velocidades de acceso y capacidad de los medios actuales
no admiten comparación con los antiguos medios.
La máquina diferencial de Babbage:
La máquina diferencial de Babbage (1822) es una calculadora mecánica de
propósito especial, diseñada para calcular funciones polinómicas. Puesto que las
funciones logarítmicas y trigonométricas pueden ser aproximadas por polinomios,
esta máquina es más general de lo que parece al principio.
Es un dispositivo de naturaleza mecánica para calcular e imprimir tablas de
canciones. Más concretamente, calcula el valor numérico de una función
polinómica sobre una progresión aritmética obteniendo una tabla de valores que
se aproxima a la función real (basado en que cualquier función puede ser
aproximada por polinomios).

4. La máquina analítica de Babbage:
Charles Babbage concibió en 1834 su revolucionaria Máquina Analítica, que
puede considerarse un auténtico prototipo decimonónico de ordenador. En
esencia, la Máquina Analítica era una calculadora polivalente con capacidad para
operar de forma distinta según el problema que se le planteara, es decir, algo muy
cercano a una computadora de propósito general.
En la máquina de Babbage aparecen ya los elementos básicos de los modernos
ordenadores: dispositivos de entrada y de salida, unidad de control, unidad lógico-
aritmética y memoria. La programación se debía realizar mediante fichas
perforadas.
A pesar de su extraordinaria brillantez, el ambicioso proyecto no pudo realizarse
por razones económicas e industriales, puesto que la tecnología de la época no
bastaba para hacer realidad el proyecto: el diseño requería miles de engranes y
mecanismos de gran precisión que cubrirían el área de un campo de fútbol y
necesitarían accionarse por una locomotora.
En 1843, Lady Ada Augusta Lovelace, estrecha colaboradora de Babbage, sugirió
la idea de que las tarjetas perforadas pudieran adaptarse de manera que
propiciaran que el motor de Babbage repitiera ciertas operaciones. Debido a esta
sugerencia algunas personas consideran a Lady Lovelace la primera
programadora.
La lógica de Boole:
En 1854 el matemático inglés George Boole (1815-1864) sienta las bases de lo
que conocemos hoy como Teoría de la Información, con la publicación de su obra
maestra, Una Investigación de las Leyes del Pensamiento sobre las cuales se
fundamentan las Teorías Matemáticas de la Lógica y las Probabilidades. En su
obra, Boole expresa la lógica como una forma extremadamente simple de álgebra,
en la cual se lleva a cabo el razonamiento mediante la manipulación de fórmulas
más sencillas que aquéllas utilizadas en el álgebra tradicional. Su teoría de la
lógica, que reconoce tres operaciones básicas: Y, O y NO, no tuvo ningún uso
práctico hasta bastante después, cuando llegaría a formar parte del desarrollo de
la conmutación de circuitos telefónicos así como del diseño de ordenadores
electrónicos. Simultáneamente, en esta época parecen una serie de dispositivos
de cálculo analógico como pueden ser la máquina de cálculo de raíces de
ecuaciones de Boys, la balanza algebraica del barcelonés Castells y Vidal, el

5. calculador de raíces del santanderino Torres Quevedo o el sintetizador armónico
de Lord Kelvin.
Máquina tabuladora de Hollerith para el Censo
de EE.UU:
En 1890, Hollerith, había desarrollado un sistema de tarjetas perforadas eléctricas
y basándose en la lógica de Boole, lo aplicó a una máquina tabuladora de su
invención. La máquina de Hollerith se usó para tabular el censo de aquel año en
los Estados Unidos, durante el proceso total no más de dos años y medio. Así, en
1896, Hollerith crea la Tabulating Machine Company con la que pretendía
comercializar su máquina. La fusión de esta empresa con otras tres (International
Time Recording Company, la Computing Scale Corporation, y la Bundy
Manufacturing Company), dio lugar, en 1924, a la International Business Machines
Corporation.
La Máquina Universal de Turing:
En 1936, el inglés Alan M. Turing (1912-1954) especificó un ordenador teórico
completamente abstracto que pudiera llevar a cabo cualquier cálculo realizable por
un ser humano. La Máquina Universal de Turing presentaba muchos aspectos que,
posteriormente, se incorporarían a todas las máquinas de cálculo generales. Su
trabajo tiene un valor especial para entender las capacidades y limitaciones de los
ordenadores en el diseño de los lenguajes de programación y en el estudio de la
inteligencia artificial. El mismo Turing aprovechó la oportunidad para dar vida a
sus ideas mediante sus investigaciones sobre lo que generalmente se consideran
los primeros ordenadores digitales electrónicos funcionales del mundo,
desarrollados en Gran Bretaña durante la Segunda Guerra Mundial. Entre otros
proyectos, colaboró en la construcción de la serie Colossus, máquinas de
propósito específico, dedicadas a la criptología, no fácilmente modificable para
otro fin.
Los dispositivos electromecánicos:
Los aparatos más eficientes en el ámbito del cálculo científico y militar en la
primera mitad del siglo XX empleaban, la hoy en desuso, tecnología analógica. Así
ocurría con el analizador analógico de Vannevar Bush desarrollado hacia 1930.

6. Más tarde, el uso de la tecnología electromecánica de los relés telefónicos
impulsó nuevas máquinas de cálculo como el enorme Mark I de Harvard,
desarrollado entre 1937 y1944 por Howard Aiken con financiación de IBM. Ya en
1937, Claude Elwood Shannon, estudiante post-graduado en el Instituto
Tecnológico de Massachusetts (MIT), demostró que se podría aplicar el álgebra
booleana a problemas de circuitos en conmutación. Como tesis para la licenciatura
en ingeniería eléctrica, Shannon publicó un trabajo titulado Un Análisis Simbólico
de Circuitos de Relé y de Conmutación, aplicando la lógica simbólica de Boole al
análisis de circuitos de conmutación y demostrando que el álgebra podía
realizarse mediante relés.
En 1939, un joven ingeniero alemán llamado Konrad Zuse desarrolló el primer
ordenador digital programable de propósito general: una máquina construida con
relés para automatizar el proceso de cálculo de ingeniería. El mismo Zuse solicitó
ayuda económica al gobierno alemán para construir un ordenador electrónico más
rápido utilizando tubos de vacío. Su proyecto de dos años, que podría haber
tenido numerosas aplicaciones militares, no recibió financiación. La cúpula militar
alemana confiaba en que su aviación podría ganar rápidamente la guerra sin la
ayuda de avanzados dispositivos de cálculo. En el mismo año, George Stibitz de
los Laboratorios Bell, comenzó a diseñar un calculador de relés sin conocer el
trabajo de Shannon. Fue puesto en funcionamiento en 1940 y podía realizar
operaciones aritméticas con números complejos. La tecnología del calculador
universal Mark I desarrollado en la Universidad de Harvard en 1944 era totalmente
electromecánica, basada en 3000 relés electromagnéticos, ruedas dentadas y
embragues electromecánicos. Los relés podían abrirse o cerrarse en una
centésima de segundo, tiempo difícil de reducir al involucrar dispositivos
mecánicos. Estos dispositivos mecánicos aunque accionados eléctricamente,
hacían un ruido clic-clac muy peculiar, que lo asemejaba a un grupo de mujeres
haciendo punto. El Mark I podía realizar todas las operaciones aritméticas básicas
y tenía secciones especiales para calcular funciones matemáticas tales como
logaritmos y senos. Aunque se le denominó calculador, podía tomar un número
limitado de decisiones por lo que se podía considerar, en realidad, un ordenador.
Como los ordenadores actuales, disponía de dispositivos de entrada (tarjetas
perforadas de Hollerith) y salida de datos (cintas de papel), unidad aritmética,
unidad de control y memoria central. Entre los componentes del equipo que llevó a
cabo el proyecto se debe destacar a Howard H. Aiken (1900 -1973) junto con
varios ingenieros de la empresa IBM.
El Mark I trabajó en proyectos de balística y en el diseño de buques para la marina
de los Estados Unidos, así como también para la Fuerza Aérea y para la Comisión

7. de Energía Atómica. En 1947 se construyó una máquina de relés más rápida
llamada Mark II.
La aparición de la electrónica:
Pero el cambio tecnológico radical fue el uso de la electrónica, cuyo precursor
fue el profesor John Vincent Atanasoff de la Universidad de Iowa junto con su
compañero Clifford Berry. Su máquina de calcular, conocida como ABC
(Atanasoff-Berry Computer), creada en 1939, estaba basada en el uso de tubos
de vacío y operaba en binario. Su objetivo era encontrar una herramienta que
ayudara a los estudiantes de postgrado a resolver largas y complejas ecuaciones
diferenciales. No estaba preparada para ser programada por lo que no puede
considerarse realmente un ordenador. Su universidad nunca se preocupó de
patentar la innovadora máquina de Atanasoff y éste jamás pudo convertirlo en un
producto totalmente operativo.
El ABC no pretendía el cálculo universal, como el ENIAC (Electronic Numerical
Integrator and Calculator) desarrollado para el ejército de los Estados Unidos por
el ingeniero eléctrico John Presper Eckert y el físico John W. Mauchly en la
Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Pennsylvania, que el
gran público conoció en un famoso reportaje aparecido en el diario New York
Times el 16 de febrero de 1945. El ENIAC utilizaba tubos de vacío con tecnología
basada en diodos y tríodos. La masa del electrón es incomparablemente menor
que la de cualquier elemento mecánico, las fuerzas que actúan sobre un electrón
bajo la acción de un campo eléctrico, aunque éste sea muy débil, son muy
importantes, por lo que se pueden conseguir aceleraciones y velocidades muy
elevadas que permiten alterar el estado del circuito en millonésimas de segundo.
Su velocidad de trabajo era mil veces superior a la de las máquinas
electromecánicas y una hora de trabajo del ENIAC era equivalente a una semana
del Mark I. El ENIAC ya incorporaba todos los conceptos modernos sobre el
ordenador, tales como la unidad central de proceso, una memoria y entrada y
salida de datos. A pesar de Leibnitz, el sistema decimal seguía siendo la única
base del cálculo y el ENIAC almacenaba los números de forma decimal con
anillos de 10 tubos. No existía ningún giro mecánico, pero se transmitía un
impulso de un tubo a otro hasta completar una vuelta y entonces se producía un
arrastre en el anillo siguiente: se había cambiado la tecnología, pero se mantenía
de alguna forma la manera de pensar. La programación del ENIAC requería,
como en los equipos clásicos, todo un conjunto de conexiones sobre el tablero.

8. Las bases de John von Neumann
La incorporación del matemático John Von Neumann (1903-1957) al equipo de
diseño hizo que la idea del programa almacenado en la memoria en formato
binario junto con los datos, que hoy caracteriza al ordenador y que se conoce
como arquitectura Von Neumann, se le atribuyera sólo a él, cuando es casi seguro
que fue un diseño de Eckert y Mauchly al que Neumann dió forma escrita.
Neumann trabajó en muchos campos de un amplio espectro de la física y de la
matemática. Entre otras áreas, en grupos topológicos y topología diferencial,
centrándose en los anillos de operadores, obteniendo como resultado las
geometrías continuas que permiten describir espacios cuya dimensión se expresa
por un número real. Tanto el almacenamiento del programa como la utilización del
sistema binario se incorporarían al diseño de la máquina EDVAC (Electronic
Discrete Variable Automatic Computer) ideada por Neumann en 1950. Las ideas
básicas en que se apoya en cálculo electrónico permanecen vigentes y se recogen
en un informe titulado Discusión Preliminar del Diseño Lógico de un Instrumento
de Cálculo Electrónico publicado por Neumann y el capitán del ejército, miembro
del grupo desarrollador del ENIAC, Goldstine, en 1946.
Por su parte, en 1949 la Eckert-Mauchly Corporation desarrolló el primer
ordenador binario automático que se bautizó como BINAC (Binary Automatic
Computer) cuyas principales novedades fueron el uso de diodos semiconductores,
el empleo de cintas magnéticas y la realización de determinadas transmisiones de
señales internas en paralelo. A partir de entonces, se abrieron dos caminos:
mientras Von Neumann reclamaba la naciente informática basada en la tecnología
electrónica para el cálculo científico y académico, casi siempre al servicio de
proyectos militares, Eckert y Mauchly vieron pronto el potencial de mercado de la
nueva tecnología y ya en 1951 comercializaron el UNIVAC I (Universal Automatic
Calculator) que fue adquirido por las oficinas del censo norteamericano. Tan sólo
dos años después se instaló en una empresa privada: la General Electric. Fue el
primer ordenador electrónico con programa almacenado entregado a un usuario
civil y establecía la viabilidad de los ordenadores comerciales.
La informática comenzaba a superar su dependencia de los proyectos científico-
militares que le habían dado forma. Poco después IBM, dominadora en el campo
de las tabuladoras, adoptaría la tecnología electrónica con su IBM 701,
comercializado a partir de 1953, del que se hicieron 19 unidades.

9. Generaciones tecnológicas de ordenadores:
Muy rápidamente, al instalarse este tipo de ordenadores en departamentos de
universidades y laboratorios de investigación, se creó una necesidad de mayor
velocidad, mayor capacidad y mayor fiabilidad que motivó un esfuerzo intenso por
nuevos dispositivos y el desarrollo de nueva tecnología. Suele dividirse los
siguientes años de historia de ordenadores digitales en diversas generaciones que
corresponden con las distintas tecnologías dominantes en cada caso. El uso de
válvulas electrónicas de vacío, como en el caso del ENIAC, sustituidas
posteriormente por líneas de retardo de mercurio, constituyó una primera
generación de ordenadores. Además de este tipo de memorias, también se
utilizaban para conservar la información las tarjetas y las cintas perforadas.
Hacia 1955, se sitúa el nacimiento de la segunda generación, caracterizada por
el uso de transistores inventados en 1958 por los físicos Walter Brattain, William
Shockley y John Bardeen de los Laboratorios Bell. El empleo del transistor se
tradujo en la reducción del tamaño de los circuitos y en el aumento de su
fiabilidad. Como elementos de la memoria principal se introdujo el uso de núcleos
de ferrita. Para los sistemas de almacenamiento masivo se emplearon la cinta
magnética y los tambores magnéticos. La tercera generación se suele caracterizar
por el uso de circuitos integrados: resistencias, condensadores, diodos y tríodos,
integrados en pastillas.
A mediados de los 60, surgen los ordenadores de la tercera generación, cuya
característica principal fue el uso del circuito integrado; estos componentes
empezaron a ser conocidos como chips. Este desarrollo supuso numerosas
ventajas como la reducción del coste de construcción, una mayor fiabilidad, el bajo
consumo y la miniaturización. Las memorias de semiconductores y los discos
magnéticos son también elementos característicos de esta generación. El
procesador y los módulos de memoria se estructuraban con una longitud de
palabra de 8 bits, adecuados para codificar caracteres, aritmética decimal y
binaria y cálculos en punto flotante. Era posible direccionar la asombrosa cantidad
de 24 MB, aunque sólo en teoría, porque la realidad era que el máximo tamaño de
memoria que alcanzaba era de 512 Kb.
Durante esta época surgieron la multiprogramación y el tiempo compartido.
También tuvo lugar la denominada "crisis del software". Se intentó la creación de
lenguajes universales, el PL/1 (1964) y se estandarizaron los lenguajes más
utilizados: Fortran (1966), Algol (1968) y el COBOL (1970). También son de esta
generación el BASIC (1964) y el Pascal (1971).

10. En España, entre 1964 y 1967 las tabuladoras fueron sustituidas masivamente por
ordenadores, y prácticamente desaparecieron al entrar en la década de los 70. En
1970 el parque de ordenadores se distribuía de esta forma: Madrid 50%,
Barcelona 34% y el resto lo tenían los grandes bancos del norte y algunas cajas
de ahorros.
Los miniordenadores surgieron a finales de los 60, como elemento de transición
entre las generaciones tercera y cuarta, con los circuitos integrados de media
escala (MSI). Sus destinatarios fueron grandes y medianas empresas. Disponían
de varias terminales y se organizaban en redes. Actualmente no se fabrican.
La cuarta generación corresponde a unos niveles de mayor densidad de
integración. Surge el microprocesador: chip que incluye todos los elementos de la
Unidad Central de Proceso o CPU. Aparece el disquete (floppy disk) como sistema
de almacenamiento masivo externo. Actualmente las divisiones no se describen
por la distinta generación, sino más bien por otros conceptos distintos, como
pueden ser miniordenadores, microordenadores y otros tipos dependiendo entre
otros aspectos del nivel de integración.
El primer ordenador personal fue diseñado por David Robert en 1974 en EE.UU.
Microsoft tuvo el acierto de construir un intérprete BASIC para él, MITS sobrevivió
un par de años, pero Microsoft inició un despegue imparable, dando un gran salto
al facilitar a IBM el sistema operativo MS-DOS para el PC, que a su vez lo adquirió
a otra empresa.
Sin embargo, contrariamente a lo que se cree, la microinformática no comenzó en
EE.UU, pues en el año 1973 se creó en España, con la invención del primer
ordenador personal, el Kentelek 8, a cargo de la empresa Distesa (de la editorial
Anaya), el creador fue Manuel Puigbó Rocafort. Posteriormente Jordi Ustrell
diseñó otro ordenador personal por la empresa catalana EINA. Por esta época
también surgieron en Francia los microordenadores Micral.
En octubre de 1981, Japón anuncia su decisión de profundizar en la investigación
del mundo de los ordenadores, cuya finalidad es la de producir una nueva
generación de ordenadores en la primera década de los años de los 90, a los que
se les dio el nombre de ordenadores de quinta generación. Estos ordenadores
deberían de ser capaces de resolver problemas muy complicados, algunos de los
cuales requieren toda la experiencia, capacidad de razonamiento e inteligencia de
las personas para ser resueltos. Deberían de ser capaces de trabajar con grandes
subconjuntos de los lenguajes naturales y estar asentados en grandes bases de
conocimientos. A pesar de su complejidad los ordenadores de esta generación se
concibieron para ser manejados por personas no expertas en informática.

11. Para lograr estos fines tan ambiciosos, estos equipos no tendrán un único
procesador, sino un gran número, agrupado en tres subsistemas fundamentales:
un sistema inteligente, un mecanismo de inferencia y una interfaz de usuario
inteligente. Los avances se sitúan en materia de teleinformática, y una progresiva
disminución de tamaño y coste del equipo, así como de técnicas de programación
y desarrollo de inteligencia artificial, y de control de procesos (robotización).
Diez años después se comprobó el fracaso del proyecto, pues actualmente no
están desarrollados estos ordenadores, aunque se trabajó en ello en distintos
países, y tuvieron importantes programas de investigación (Sprit, Alvey,ICOT,
DARPA y MCC).
El Proyecto finalizó en 1995 teniendo como resultado del mismo el desarrollo de
cinco Máquinas de Inferencia Paralela (PIM), llamadas PIM/m, PIM/p, PIM/i, PIM/k
y PIM/c, teniendo como una de sus características principales 256 elementos de
procesamiento acoplados en red. Además, también generó herramientas que se
podían utilizar con estos sistemas, tales como el sistema de gestión de bases de
datos en paralelo Kappa, el sistema de razonamiento legal HELIC-II, el lenguaje
de programación Quixote, un híbrido entre base de datos deductiva orientada a
objetos y lenguaje de programación lógico y el demostrador automático de
teoremas MGTP .Once años después del inicio del proyecto, la gran suma de
dinero, infraestructura y recursos invertida en el mismo no se correspondía con los
resultados esperados y en 1995 se dio por concluido sin haber cumplido sus
objetivos.
La sexta generación se podría llamar a la era de las computadoras inteligentes
basadas en redes neuronales artificiales o "cerebros artificiales". Serían
computadoras que utilizarían superconductores como materia-prima para sus
procesadores, lo cual permitirían no malgastar electricidad en calor debido a su
nula resistencia y economizando energía. La ganancia en rapidez de
procesamiento sería de aproximadamente 30 veces la de un procesador de misma
frecuencia que utilice metales comunes.
Todo esto está en pleno desarrollo, por el momento las únicas novedades han sido
el uso de procesadores en paralelo, o sea, la división de tareas en múltiples
unidades de procesamiento operando simultáneamente. Otra novedad es la
incorporación de chips de procesadores especializados en las tareas de vídeo y
sonido.
La numeración de las generaciones de ordenadores ya no se utiliza, pues ya no
sucede, como ocurrió en las cuatro primeras generaciones, la sustitución total de
una generación de computadoras por las siguientes. Actualmente diversas
tecnologías sobreviven juntas, cada una en su sector de mercado.