Seminario Investigativo Aleman

EL ÁBACO

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 se experimentaba una mejora notable y consistía en un marco atravesado por unos cordones o varillas metálicas en las que se ensartaban unas pequeñas esferas. Constituyéndose en el primer dispositivo sencillo y económico pero eficaz para efectuar cualquier operación matemática. Todavía hoy en países asiáticos es utilizado

MÁQUINA DE LOS NÚMEROS IMPRESOS O HUESOS DE NAIPER

Inventada por John Napier,  matemático y teólogo, en 1617 invento un aparato para multiplicar y dividir que se le llamo máquina de los números impresos o huesos de Naiper porque en sus comienzos se construyó de hueso y por su forma, muy parecida a los huesos largos. Estos aparatos eran baratos, precisos y muy usados.

Este aparato  consistía en un tablero con reborde sobre el cual se colocan un conjunto de varillas rectangulares móviles que colocadas adecuadamente sirven para facilitar la multiplicación usando el sistema de numeración indo-arábico. La orilla izquierda del reborde, funciona como una varilla fija y está dividida en 9 casillas iguales cada una de las cuales contiene un dígito del 1 al 9, comenzando con el uno en la parte superior y finalizando con el 9 en la casilla inferior.
Un juego de varillas está compuesto por 10, una para cada dígito del 0 al 9.
La cara frontal de cada varilla está dividida en 9 casillas cuadradas. La casilla superior se deja tal cual y las ocho restantes se dividen en mitades por medio de un trazo diagonal. En la casilla superior se coloca el dígito al que corresponde la varilla y en las siguientes se escribe el resultado de la multiplicación del dígito por 2, 3,…, 9, respectivamente. Los dígitos resultantes del producto se escriben uno a cada lado de la diagonal y en el caso de aquellos productos menores que 10 se utiliza un cero a la izquierda.

LA MÁQUINA DE CÁLCULO

En 1642 Blaise Pascal, filósofo y matemático francés, invento la primera máquina de cálculo denominada pascalina, con el propósito de ayudar a su padre, empleado de impuestos en Paris. A efectuar largas sumas de columnas de datos. El dispositivo estaba formado por agrupaciones de engranajes y palancas para ingresar los números y hacer sumas y restas. A pesar de su efectividad los tenedores de libros se negaron a utilizarla por temor a perder sus empleos, razón por la cual su uso no se amplió. En 1671, el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz proyectó una maquina calculadora basada en piñones dentados de varias longitudes, siendo una versión mejorada del mecanismo de acarreo automático inventado por Pascal. Para efectuar multiplicaciones y divisiones a partir de sumas y restas repetidas.   

LA MÁQUINA PERFORADORA

Inventada por Charles Babbage en el año de 1882. Es el diseño de un computador moderno de uso general realizado por el profesor británico de matemática. Que representaba un paso importante en la historia de la computación.

El diseño requería de miles de engranajes y mecanismos que cubrían el área de un campo de futbol y necesitaría accionarse por una locomotora. Los escépticos le pusieron el sobrenombre de la locura de Babbage. La máquina debía funcionar con un motor a vapor que tenía treinta metros de largo por diez de ancho.

También debía perforar tarjetas que podía ser leídas posteriormente, además podía sumar, restar, multiplicar y dividir en secuencia automática a una velocidad de sesenta sumas por minuto.

LA MÁQUINA TABULADORA

El origen se remonta a 1879 año en que Hollerith (con 19 años y recién graduado en la Columbia school ofmires) entra a trabajar como agente especial en la oficina de censos, allí tuvo ocasión de trabajar en la realización del censo de 1880. Esto le permitió comprobar de primera mano la ineficiencia del método utilizado para la recogida de datos (completamente manual). Hollerith era un hombre imaginativo por lo tanto creo su primer diseño este consistía en un sistema de almacenamiento basado en una cinta de papel.

Esta cinta se dividiría en campos marcados con tinta que contendrían información booleana: si eran perforadas indicaban “cierto” de lo contrario indicaban “falso” una vez grabada la información podría ser leída mediante un sistema electromecánico, con el siguiente ahorro de tiempo.

LA MARK I

Respaldada por la IBM. La necesidad de resolver problemas balísticos le permitió construir en 1944, en conjunción con IBM la computadora Mark I era electrónica, no luminosa, con unos quince metros de largo y veinticinco de alta, disponía de 3200 bytes de almacenamiento. Una suma demoraba unos tres segundos en ejecutarse.

El computador Mark I empleaba señales electromagnéticas para mover las partes mecánicas. Esta máquina era una cinta e inflexible, 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.

EL ENIAC

                                                 

El ENIAC nació en 1943, aunque no se terminó de construir hasta 1946, fue un contrato entre el ejército de EE.UU y sus desarrolladores John Mauchly y John Presper Eckert, llamado "Proyecto PX" con una subvención de $500000. En 1944 se unió al proyecto John von Neumann.

El ENIAC fue un ordenador electrónico digital con fines generales a gran escala. Fue en su época la máquina más grande del mundo, compuesto de unas 17468 tubos de vacío, esto producía un problema ya que la vida media de un tubo era de unas 3000 horas por lo que aproximadamente cada 10 minutos se estropeaba un tubo y no era nada sencillo buscar un tubo entre 18000, consumiéndose gran cantidad de tiempo en ello. Tenía dos innovaciones técnicas, la primera es que combina diversos componentes técnicos (40000 componentes entre tubos, condensadores, resistencias, interruptores, etc.) e ideas de diseño en un único sistema que era capaz de realizar 5000 sumas y 300 multiplicaciones por segundo. La segunda era la fiabilidad de la máquina, para resolver el problema de los tubos de vacío se aplicaron unos estrictos controles de calidad de los componentes utilizados. Salió a la luz pública el 14 de febrero de 1946.

El ENIAC estaba dividido en 30 unidades autónomas, 20 de las cuales eran llamada acumuladores. Cada acumulador era una máquina de sumar 10 dígitos a gran velocidad y que podía almacenar sus propios cálculos. El contenido de un acumulador se visualizaba externamente a través de unas pequeñas lámparas que producían un efecto visual muy explotado luego en las películas de ciencia ficción. El sistema utilizaba números decimales (0 - 9). Para acelerar las operaciones aritméticas también tenía un multiplicador y un divisor. El multiplicador utilizaba una matriz de resistencia para ejecutar las multiplicaciones de un dígito y fue diseñado con un circuito de control adicional para multiplicar sucesivos dígitos. El multiplicador y el multiplicando estaban almacenados en un acumulador cada uno. Mediante una lectora de tarjetas perforadas y una perforadora se producía la lectura y escritura de datos

El ENIAC era controlado a través de un tren de pulsos electrónicos. Cada unidad del ENIAC era capaz de generar pulsos electrónicos para que otras unidades realizaran alguna tarea, por eso los programas para el ENIAC consistían en unir manualmente los cables de las distintas unidades para que realizaran la secuencia deseada. Por eso programar el ENIAC era un trabajo arduo y dificultoso. Como las unidades podían operar simultáneamente el ENIAC era capaz de realizar cálculos en paralelo.

Había una unidad llamada "unidad cíclica", que producía los pulsos básicos usados por la máquina. También había tres tablas de funciones y constantes que transmitían los números y funciones elegidos manualmente a las unidades para realizar las operaciones. Una suma la realizaba en 0.2 milisegundos (5000 sumas por segundo), una multiplicación de dos números de 10 dígitos la realizaba en 2.8 milisegundos, y una división como mucho la realizaba en 24 milisegundos.

Nunca pudo funcionar las 24 horas todos los días, y normalmente se ejecutaban dos veces un mismo cómputo para comprobar los resultados y se ejecutaba periódicamente cálculos cuyos resultados se conocían previamente para comprobar el correcto funcionamiento de la máquina. Aunque en un principio el ENIAC estaba construido para fines militares, al finalizar la Segunda Guerra Mundial se utilizó para numerosos cálculos de investigaciones científicas. El ENIAC estuvo en funcionamiento hasta 1955 con mejoras y ampliaciones, y se dice que durante su vida operativa realizó más cálculos matemáticos que los realizados por toda la humanidad anteriormente

EL UNIVAC

                                               

El UNIVAC fue la primera computadora diseñada y construida para un propósito no militar. Fue desarrollada para la Oficina del Censo en 1951 por los ingenieros John Mauchly y John Presper Eckert, que empezaron a diseñarla y construirla en 1946. Aunque también se vendieron para agencias del gobierno de EE.UU y compañías privadas, en total se vendieron 46 unidades. Cada una de las computadoras valían de $1000000 a $1500000, cifras que actualizadas serían del orden de $6500000 a $9000000.

Era una computadora que pesaba 16000 libras (7257 kg. aproximadamente), estaba compuesta por 5000 tubos de vacío, y podía ejecutar unos 1000 cálculos por segundo. Era una computadora que procesaba los dígitos en serie. Podía hacer sumas de dos números de diez dígitos cada uno, unas 100000 por segundo.

Funcionaba con un reloj interno con una frecuencia de 2.25 MHz, tenía memorias de mercurio. Estas memorias no permitían el acceso inmediato a los datos, pero tenían más fiabilidad que los tubos de rayos catódicos, que son los que se usaban normalmente

El UNIVAC realizaba una suma en 120 µseg., una multiplicación en 1800 µseg. y una división en 3600 µseg. La entrada consistía en una cinta magnética con una velocidad de 12800 caracteres por segundo, tenía una tarjeta que convertía la información desde tarjetas perforadas a cintas magnéticas con una velocidad de 200 caracteres por segundo. La salida podía ser por cinta magnética a 12800 caracteres por segundo, o por una impresora con una velocidad de 600 línea por minuto.

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El UNIVAC fue utilizada para predecir los resultados de las elecciones presidenciales de EE.UU entre Eisenhower y Stevenson, la computadora acertó en su pronóstico, pero la prensa lo atribuyó que formaba parte de la campaña política.