martes, 13 de septiembre de 2011

Historia y Desarrollo de los Computadores Electronicos Digitales


Desde hace mucho tiempo, tal vez desde la antigüedad, el ser humano ha sentido la necesidad de suplir o complementar sus limitaciones, ayudándose de todo tipo de dispositivos o herramientas que puedan realizar aquellas tareas que le resulten difíciles, dispendiosas o tal vez imposibles. 

Entre estas tareas está precisamente la capacidad de cálculo, para la cual el hombre ha experimentado siempre una gran falta de capacidad mental y por ello una de las primeras herramientas ideadas fue el ábaco, el cual fue inventado por los babilonios hacia el año 3.000 A.C. y consistía en una tabla de madera recubierta de arena sobre la que se marcaban las cifras con un estilete. 

En la china, en el año 1,200 a.c., ya experimentaba una mejora notable y consistía en un marco atravesado por unos cordones o varillas metálicas en las que se ensartaban unas pequeñas esferas. Con éste es posible realizar cualquier operación aritmética básica y aún es de amplio uso en los países orientales. No es raro encontrar hoy en día a un cajero bancario realizando sus cuentas con un ábaco.  

Ya en épocas más modernas han aparecido científicos preocupados por solucionar estos problemas de una manera más avanzada. Entre ellos cabe mencionar al escocés John Napier, quien desarrollo la teoría de los logaritmos y con base a ellos construyó una serie de barras, llamadas los huesos de Napier, que permitían su manipulación, sobre todo para operaciones de multiplicación y división. 

Ya pasada la primera mitad del presente milenio, el matemático, físico, filósofo y escritor francés, Blaise Pascal, quien vivió desde el año 1623 hasta el año 1662, desarrollo su famosa pascalina a la edad de 15 años, la cual consistía en un rodillo basado en relaciones de engranajes y que servía para hacer sumas y restas hasta de ocho cifras. Con base en este aparato se construyen los cuentakilómetros que utilizan los automóviles del presente siglo. En honor a pascal se creó un lenguaje de programación que cuenta con gran popularidad en nuestros días.   

El inglés William Ougtrred invento la regla de cálculo, la cual se basaba en los logaritmos de Napier y permitía obtener productos y cocientes basados en sumas o restas de longitudes. Para ello se disponía de una reglilla central deslizante llamada cursor, que se hacía mover hacia atrás o hacia adelante y permitía además calcular exponentes y funciones trigonométricas. 

En 1832, Charles Babbage, un excéntrico matemático inglés, construyo la Maquina Diferencial, la cual calculaba logaritmos hasta con 20 decimales de precisión, esta máquina lo llevo a desarrollar la Maquina Analítica, la cual concibió como una calculadora universal que resolvía cualquier tipo de operación y poseía ya el concepto de programa de almacenado.

En su proyecto contó siempre con la colaboración de Ada Augusta de Lobelace, hija del famoso poeta inglés Lord Byron. Ella se ocupaba de elaborar los programas para alimentar dicha máquina y por este motivo Ada Augusta se consideraba la primera programadora del mundo. También  Ada dio nombre a uno de los lenguajes más populares de nuestros días. Charles Babbage es conocido como el padre del Calculo Electrónico Digital Moderno. 

Ya hacia finales del siglo pasado, el americano Herman Hollerit construyo la Maquina Tabuladora con la cual introdujo el concepto de tarjeta perforada y fue utilizada para procesar el censo de los Estado Unidos realizado en el año de 1890. Este proceso demoró solo dos años, reduciendo notablemente el tiempo de más de nueve años que siempre había requerido. Las tarjetas perforadas fueron utilizadas ampliamente hasta la década de los setentas. 

Basado en los descubrimientos de Charles Babbage, Howard Aiken, en la universidad de Harvard desarrollo el MARK 1, durante la segunda Guerra Mundial. Era una máquina de dimensiones descomunales: tenía una longitud de 15 metros y una altura de 2.40 metros; poseía 800.000 piezas y más de 800 kilómetros de cable. Se basaba en relés y podía manejar números hasta de 23 dígitos; además realizaba multiplicaciones en menos de tres segundos.  

A partir de entonces aparecieron los computadores propiamente dichos y su evolución se ha venido dando por generaciones. Estas generaciones han estado marcadas por los avances tecnológicos que han ocurrido en lo que va trascurrido del presente siglo y muy especialmente a partir de la década de los cincuenta. Podemos dar cuenta hasta el momento de cinco generaciones.

Primera generación 

Abarca la década de los cuarenta. Hacia 1939 apareció el primer computador electromecánico basado en relés. Este computador fue construido por Horward Aiken  de la universidad de Harvard, utilizando las ideas de Charles Babbage y se llamó Mark I. fue seguido muy rápidamente, en el año 1943 por el ENIAC, el cual es considerado el primer computador digital electrónico. Este computador utilizaba como elementos de conmutación para sus circuitos tubos de vacío o válvulas electrónicas. El ENIAC fue desarrollado en la Universidad de Pennsylvania por J. P. Eckert y J. W. Mauchly. Para esta época los componentes de los circuitos se interconectaban por medio de cables aislados. Las operaciones eran de punto fijo y se efectuaban bit  a bit. Los primeros computadores se programaban en lenguaje MAQUINA. 

El gran matemático John Von Neuman estableció hacia 1945 los criterios escenciales para el diseño de computadores, los cuales definían como principal componente el programa almacenado y dio nacimiento al EDVAC. Estos criterios son los siguientes: 

·         Dispositivo de entrada. Para introducir al computador los datos y las instrucciones.

·         Medio de almacenamiento. Para guardar los datos. Las instrucciones y los resultados. También llamada memoria

·         Unidad de cálculo. Con capacidad de realizar operaciones aritméticas y lógicas.

·         Dispositivo de salida. Por medio del cual se entregan los resultados a los usuarios.

·         Unidad de control. Con capacidad para interpretar las instrucciones obtenidas de la memoria y de escoger entre diferentes alternativas de acción.  

Segunda generación 

Abarca la década de los cincuenta. En el año de 1948 apareció el milagroso transistor y fue utilizado rápidamente en la fabricación de computadores electrónicos transistorizados.

El primero de ellos fue el TRADIC (Transistoeized Digital Computer), construido por los laboratorios Bell en el año de 1954. Para construir este computador se utilizaron 800 transistores. También fueron desarrolladas las memorias de ferrita y como lenguajes de programación comenzaron a utilizarse los lenguajes ensambladores o ASSEMBLER. Sperry Lancer presento en el año 1959 el sistema Larc. 

IBM construyó el primer computador científico transistorizado. El IBM 1620, el cual se pudo utilizar en el año 1620.

  Tercera generación 

Esta generación  cubre la década de los setenta. Aparecieron entonces los circuitos integrados, de los cuales las primeras manifestaciones son conocidas h odia como SSI (Small Scale Integration) y MSI (Medium Scale Integration).

En el año de 1968 comenzaron a utilizarse las primeras memorias de estado sólido, las cuales sustituyeron a las anteriores de ferrita. Aparecieron también en esta década los lenguajes de Alto Nivel como el FORTRAN (Formula Translation), el COBOL (Common  Busines Orientes Languaje) y el RPG (Report  Program Generator). 

Algunos de los computadores que pertenecieron a esta generación fueron el CDC-6600 y el CDC-7600. La IBM construyó el famoso IBM-1130 y años más tarde apareció el IBM-360 

Cuarta generación 

Está enmarcada dentro de la década de los setenta. Aparece la integración de alta escala LSI (Large Scale Integration). Los lenguajes de alto nivel evolucionan de una manera extraordinaria: ya aceptan datos avanzados como vectores, conjuntos, etc. Aparecen el lenguaje Pascal y el C y los sistemas operativos de tiempo compartido. Los computadores ahora comienzan a ser multiusuario y multiprocesos algunos de los cuales son el Univac 1100, el IBM-370 y el Burroughs B-7800.  

Quinta generación 

Esta generación comienza en la década de los ochenta y se extiende hasta nuestros días. Se habla entonces de integración a muy alta escala VLSI (Very Large Scale Integration). Ya desde la época anterior habían aparecido los computadores personales. Los cuales comienzan a integrarse en redes locales, LAN (Local Área Network). Se habla ahora de sistemas expertos y lenguaje para desarrollarlos como el LISP y el PROLOG. Han aparecido además los llamados lenguajes de cuarta generación. 

Posiblemente hoy estemos viviendo una sexta generación. Hoy se habla de chips construidos con base en el arceniuro de galio o en el diamante. Ha aparecido la programación orientada a objetos y la magia de la Multimedia. Las redes de alta cobertura, WAN (Wide Área Networks) comienzan a ser satelitales, intercontinentales, transoceánicas.se ha desarrollado asimismo la tecnología de la fibra óptica. La Telefonía Móvil Celular. Hacia mediados de la década de los ochentas se comienza a hablar de los superordenadores. El mundo gracias al desarrollo de los computadores y la integración a través de las Telecomunicaciones ha comenzado a ser una idea.  


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