Historia de la computación. II Parte

Historia de la computación. II Parte

Muchos son los inventos por separado y  muchos los avances tecnológicos que llevaron a la construcción de los computadores digitales modernos, y muchos los autores de dichos avances y  descubrimientos realizados en el siglo pasado, siglo al que corresponden no solo la invención, de los computadores sino también al desarrollo de la RED de in ternet que puso el conocimiento, la información y la cultura de todos los pueblos del mundo al alcance de un click en el computador personal, popularizado y llevado a todos los hogares del mundo gracias a la visión y actitud de hombres de la talla de Steve Jobs, Bill Gates, Steve Woznia  k.

Durante todo el siglo XX se mantuvo un avance constante en el desarrollo de de artefactos y componentes que estarían destinados a formar parte del los modernos computadores. Es así como los descubrimiento de Lee De Forest  y el desarrollo de las válvulas de vacio por su parte, serian utilizados en el desarrollo de los primeros aparatos de radio y televisión y en las primeras generaciones de computadoras de los laboratorios. “El primer circuito multivibrador o biestable (en léxico electrónico flip-flop) fue desarrollado por los inventores americanos W.H. Eccles y F.W. Jordan. El flip-flop permitió diseñar circuitos electrónicos que podían tener dos estados estables, alternativamente, pudiendo representar así el O como un estado y el otro con un l. Esto formó la base del almacenamiento y proceso del bit binario, estructura que utilizan las actuales computadoras.” Walther Bothe construyó una puerta lógica AND para usarla en experimentos físicos, por lo cual recibió el premio Nobel de física en 1954.
En 1925 se fundan Los Laboratorios Bell (en inglésBell Labs) son varios centros de investigación científica y tecnológica ubicados en más de diez países y que pertenecen a la empresa estadounidense Lucent Technologies, denominada también como Bell Labs Innovations, una división de (Alcatel-Lucent). Sus orígenes se remontan a los Laboratorios Telefónicos Bell, los cuales fueron fundados en el año de 1925 en el estado de Nueva Jersey por la empresa AT&T.
Durante muchos años los laboratorios manejaron uno de los presupuestos más elevados en el mundo de la investigación tecnológica a raíz del monopolio ejercido por AT&T en la industria telefónica estadounidense. Entre sus patentes y descubrimientos más importantes destacan la libreta de un solo uso, el transistor, el láser, la fibra óptica, la tecnología DSL, latelefonía móvil, los satélites de comunicaciones, el sistema operativo Unix y el lenguaje de programación C. Once de sus investigadores han ganado seis Premios Nobel.
 Kurt Gödel publicó un documento sobre los lenguajes formales. En  matemáticaslógica, y ciencias de la computación, un lenguaje formal es un lenguaje cuyos símbolos primitivos y reglas para unir esos símbolos están formalmente especificados. Al conjunto de los símbolos primitivos se le llama el alfabeto (o vocabulario) del lenguaje, y al conjunto de las reglas se lo llama la gramática formal (o sintaxis). A una cadena de símbolos formada de acuerdo a la gramática se la llama una fórmula bien formada (o palabra) del lenguaje, y mostró que los sistemas formales, como las matemáticas tradicionales, son inconsistentes en un cierto sentido, o que contienen sentencias improbables pero ciertas. Sus resultados son fundamentales en las ciencias teóricas de la computación.

Z-series de Konrad Zuse: Las primeras computadoras controladas por programa       

La subsecuente máquina de Zuse, el Z3, fue finalizada en 1941. Fue basada en relés telefónicos y trabajó satisfactoriamente. El Z3 se convirtió así en la primera computadora funcional, de todo propósito, controlada por programa. De muchas maneras era muy similar a las máquinas modernas, siendo pionera en numerosos avances, tales como números de punto flotante. El reemplazo del difícil de implementar sistema decimal, usado en el diseño temprano de Charles Babbage, por el más simple sistema binario, significó que las máquinas de Zuse eran más fáciles de construir y potencialmente más confiables, dadas las tecnologías disponibles en aquel tiempo. Esto a veces es visto como la razón principal por la que Zuse tuvo éxito donde Babbage falló.Trabajando aisladamente en Alemania, en 1936 Konrad Zuse comenzó la construcción de sus primeras calculadoras de la Z-series que ofrecían memoria y programabilidad (limitada inicialmente). La Z1 de Zuse, que aunque puramente mecánica ya era binaria, fue finalizada en 1938. Nunca trabajó confiablemente debido a problemas con la precisión de las partes.

Los programas fueron alimentados en el Z3 por medio de películas perforadas. Faltaban los saltos condicionales, pero desde los años 1990 se ha probado teóricamente que el Z3 seguía siendo un computador universal (ignorando sus limitaciones de tamaño físico de almacenamiento). En dos aplicaciones de patente de 1936, Konrad Zuse también anticipó que las instrucciones de máquina podían ser almacenadas en el mismo almacenamiento usado para los datos – la idea clave de lo que sería conocido como la arquitectura de Von Neumann y fue implementada por primera vez en el posterior diseño del EDSAC británico (1949). Zuse también decía haber diseñado el primer lenguaje de programación de alto nivel, (Plankalkül), en 1945 (que fue publicado en 1948) aunque fue implementado por primera vez en 2000 por un equipo alrededor de Raúl Rojas en la Universidad Libre de Berlín – cinco años después de que murió Zuse.
El Mark I
                                        Harvard-IBM Mark 1

El IBM Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC), más conocido como Harvard Mark I o Mark I, fue el primer ordenador electromecánico, construido en la Universidad de Harvard por Howard H. Aiken en 1944, con la subvención de IBM. Tenía 760.000 ruedas y 800 kilómetros de cable y se basaba en la máquina analítica de Charles Babbage.       

El computador Mark I empleaba señales electromagnéticas para mover las partes mecánicas. Esta máquina era lenta (tomaba de 3 a 5 segundos por cálculo) e inflexible (la secuencia de cálculos no se podía cambiar); pero ejecutaba operaciones matemáticas básicas y cálculos complejos de ecuaciones sobre el movimiento parabólico de proyectiles.
Funcionaba con relés, se programaba con interruptores y leía los datos de cintas de papel perforado.
La Mark I era una máquina digna de admirar, pues sus longitudes eran grandiosas, medía unos 15,5 metros de largo, unos 2,40 metros de alto y unos 60 centímetros de ancho, pesaba aproximadamente unas cinco toneladas. Pero lo más impresionante fueron unas cubiertas de cristal que dejaban que se admirara toda la maquinaria de su interior.
La Mark I recibía su secuencias de  instrucciones (programas) y sus datos a través de lectoras de cinta perforada de papel y los números se transferían de un registro a otro por medio de señales eléctricas. Tal vez por eso no deba sorprendernos que a pesar de medir sólo 15 metros de largo, el cableado interno de la Mark I tenía una longitud de más de 800 kilómetros, con más de tres millones de conexiones. Los resultados producidos se imprimían usando máquinas de escribir eléctricas o perforadoras de tarjetas, en la más pura tradición de IBM.

Aunque tenía componentes electromecánicos era una máquina automática eléctrica.Era capaz de realizar 5 operaciones aritméticas sumarestamultiplicacióndivisión y referencia a resultados anteriores). Su interior estaba compuesto por 750.000 piezas de diferentes variedades (ruedas rotatorias para los registros, relevadores…).

Estaba compuesta de más de 1.400 interruptores rotatorios de diez posiciones en el frente de la máquina para visualizar los valores de los registros constantes que se le introducían. Pero además de los registros constantes la máquina contenía 72 registros mecánicos. Cada unos de los registros mecánicos era capaz de almacenar 23 dígitos, los dígitos que se usaban para el signo era un 0 para signo positivo y un 9 para el signo negativo.
La posición de la coma decimal estaba fija durante la solución de un problema, pero podía ajustarse previamente de manera que estuviera entre dos dígitos cualquiera. La máquina contaba también con mecanismos que permitían efectuar cálculos de doble precisión (46 decimales), mediante la unión de dos registros, en una forma análoga a la Máquina Analítica de Babbage.
La Mark I se programaba recibiendo sus secuencias de instrucciones a través de una cinta de papel, en la cual iban perforadas las instrucciones y números que se transferían de un registro a otro por medio de señales eléctricas.
Cuando la máquina estaba en funcionamiento el ruido que producía era similar al que haría un habitación llena de personas mecanografiando de forma sincronizada. El tiempo mínimo de transferencia de un número de un registro a otro y en realizar cada una de sus operaciones básicas (resta, suma, multiplicación y división) era de 0,3 segundos. Aunque la división y la multiplicación eran más lentas.
El primer caso de malfuncionamiento en la computadora causado por la intrusión de una polilla al sistema fue documentado por los diseñadores del Mark II. Erróneamente se cree que de allí proviene el uso del término “bug”, que significa insecto o polilla en inglés. Sin embargo este término ya se usaba mucho antes para referirse a malfuncionamientos de aparatos mecánicos, eléctricos y electrónicos. El “Oxford English Dictionary ” documenta este uso de la palabra desde 1889.
El ENIAC
ENIAC es una crónimo de  Electronic  Numerical  Integrator And  Computer  (Computador e Integrador Numérico Electrónico), utilizada por el Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de los Estados Unidos.
Se ha considerado a menudo la primera computadora electrónica de propósito general, aunque este título pertenece en realidad a la computadora alemana Z3. Además está relacionada con el Colossus, que se usó para descifrarcódigo alemán durante la Segunda Guerra Mundial y destruido tras su uso para evitar dejar pruebas, siendo recientemente restaurada para un museo británico. Era totalmente digital, es decir, que ejecutaba sus procesos y operaciones mediante instrucciones en lenguaje máquina, a diferencia de otras máquinas computadoras contemporáneas de procesos analógicos. Presentada en público el 15 de febrero de 1946.
La ENIAC fue construida en la Universidad de Pennsylvania por John Presper Eckert y John William Mauchly, ocupaba una superficie de 167  y operaba con un total de 17.468 válvulas electrónicas o tubos de vacío que a su vez permitían realizar cerca de 5000 sumas y 300 multiplicaciones por segundo. Físicamente, la ENIAC tenía 17.468 tubos de vacío, 7.200 diodos de cristal, 1.500 relés, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y 5 millones de soldaduras. Pesaba 27 Toneladas, medía 2,4 m x 0,9 m x 30 m; utilizaba 1.500 conmutadores electromagnéticos y relés; requería la operación manual de unos 6.000 interruptores, y su programa o software, cuando requería modificaciones, demoraba semanas de instalación manual.
La ENIAC elevaba la temperatura del local a 50 °C. Para efectuar las diferentes operaciones era preciso cambiar, conectar y reconectar los cables como se hacía, en esa época, en las centrales telefónicas, de allí el concepto. Este trabajo podía demorar varios días dependiendo del cálculo a realizar.
Uno de los mitos que rodea a este aparato es que la ciudad de Filadelfia, donde se encontraba instalada, sufría de apagones cuando la ENIAC entraba en funcionamiento, pues su consumo era de 160 kW.
A las 23.45 del 2 de octubre de 1955, la ENIAC fue desactivada para siempre.
Si bien fueron los ingenieros de ENIAC, Mauchly y Eckert, los que pasaron a la historia, hubo seis mujeres que se ocuparon de programar la ENIAC, cuya historia ha sido silenciada a lo largo de los años y recuperada en las últimas décadas. Clasificadas entonces como “sub-profesionales”, posiblemente por una cuestión de género o para reducir los costos laborales, este equipo de programadoras destacaba por ser hábiles matemáticas y lógicas y trabajaron inventando la programación a medida que la realizaban. Betty Snyder HolbertonJean Jennings BartikKathleen McNulty Mauchly Antonelli,Marlyn Wescoff MeltzerRuth Lichterman Teitelbaum y Frances Bilas Spence prácticamente no aparecen en los libros de historia de la computación, mas dedicaron largas jornadas a trabajar con la máquina utilizada principalmente para cálculos detrayectoria balística y ecuaciones diferenciales y contribuyeron al desarrollo de la programación de computadoras. Cuando la ENIAC se convirtió luego en una máquina legendaria, sus ingenieros se hicieron famosos, mientras que nunca se le otorgó crédito alguno a estas seis mujeres que se ocuparon de la programación.
Muchos registros fotográficos de la época muestran la ENIAC con mujeres de pie frente a ella. Hasta la década del 80, se dijo incluso que ellas eran sólo modelos que posaban junto a la máquina (“Refrigerator ladies”). Sin embargo, estas mujeres sentaron las bases para que la programación fuera sencilla y accesible para todos, crearon el primer set de rutinas, las primeras aplicaciones de software y las primeras clases en programación. Su trabajo modificó drásticamente la evolución de la programación entre las décadas del 40 y el 50.
EDVAC
La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) por sus siglas en inglés, fue una de las primeras computadoras electrónicas. A diferencia de la ENIAC, no eradecimal, sino binaria y tuvo el primer programa diseñado para ser almacenado. Este diseño se convirtió en el estándar de arquitectura para la mayoría de las computadoras modernas.
El diseño de la EDVAC es considerado un éxito en la historia de la informática.
El diseño de la EDVAC fue desarrollado aún antes de que la ENIAC fuera puesta en marcha y tenía la intención de resolver muchos de los problemas encontrados en el diseño de la ENIAC. Así como la ENIAC, la EDVAC fue construida por el laboratorio de investigación de balística de Estados Unidos de la universidad de Pensilvania . A los diseñadores de la ENIAC, J. Presper Eckert y John William Mauchly se les unió el gran matemático John von Neumann. Un contrato para construirla fue firmado en abril de1946 con un presupuesto inicial de 100.000 USD y el contrato llamó al aparato el Calculador Discreto Electrónico Automático Variable (Electronic Discrete Variable Automatic Calculator en inglés).
El costo de la EDVAC fue similar al de la ENIAC, justo por debajo de los 500.000 USD.
La computadora fue diseñada para ser binaria con adición, sustracción y multiplicación automática y división programada. También poseería un verificador automático con capacidad para mil palabras (luego se estableció en 1.024). Físicamente la computadora fue construida de los siguientes componentes: Un lector-grabador de cinta magnética, una unidad de control con osciloscopio, una unidad para recibir instrucciones del control y la memoria y para dirigirlas a otras unidades, una unidad computacional para realizar operaciones aritméticas en un par de números a la vez y mandarlos a la memoria después de corroborarlo con otra unidad idéntica, un cronómetro, y una unidad de memoria dual.
Una preocupación importante en el diseño era balancear fiabilidad y economía.
La EDVAC poseía físicamente casi 6.000 tubos de vacío y 12.000 diodos. Consumía 56 kilowatts de potencia. Cubría 45,5 m² de superficie y pesaba 7.850 kg.
El personal operativo consistía de treinta personas para cada turno de ocho horas.
La EDVAC fue entregada al laboratorio militar en agosto de 1949 y después de varios ajustes, comenzó a operar hasta 1951. En 1960 corría por más de 20 horas diarias con lapsos sin error de 8 horas, en promedio.
La EDVAC recibió varias actualizaciones, incluyendo un dispositivo de entrada/salida de tarjetas perforadas en 1953, memoria adicional en un tambor magnético en 1954 y una unidad de aritmética de coma flotante en 1958.
La EDVAC corrió hasta 1961 cuando fue reemplazada por BRLESC.

 Todas estas computadoras se considera que pertenecen a la “primera generación”, La primera generación de computadoras eran usualmente construidas a mano usando circuitos que contenían relés y tubos de vacío, y a menudo usaron tarjetas perforadas (punched cards) o cinta de papel perforado (punched paper tape) para la entrada de datos [input] y como medio de almacenamiento principal (no volátil). 

 

 

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