INTRODUCCION

Las computadoras no han nacido en los últimos años, en realidad el hombre siempre buscó tener dispositivos que le ayudaran a efectuar cálculos precisos y rápidos. Desde la aparición de las calculadoras binarias hasta nuestros días, hay muy pocas actividades humanas que no estén ligadas en una u otra forma a las máquinas electrónicas. De tal forma podemos definir a la computadora como un dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o compilando y correlacionando otros tipos de información para obtener otro conjunto de datos o información como respuesta.

La informática, por su rapidez de crecimiento y expansión, ha venido transformando rápidamente las sociedades actuales; sin embargo el público en general solo las conoce superficialmente. Lo importante para entrar en el asombroso mundo de la computación, es perderle el miedo a esa extraña pantalla, a ese complejo teclado y a esos misteriosos discos y así poder entender lo práctico, lo útil y sencillo que resulta tenerlas como nuestro aliado en el día a día de nuestras vidas.

HISTORIA DE LA COMPUTACIÓN

Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el ABACO, cuya historia se remonta a 3000 años AC desarrollada por los chinos y utilizado por civilizaciones griegas y romanas. Este dispositivo es muy sencillo, consta de un marco rectangular de madera ensartado de varillas en las que se desplazaban bolas agujereadas de izquierda a derecha. Al desplazar las cuentas (bolas) sobre las varillas, sus posiciones representan valores almacenados, y es mediante estas posiciones que se representa y almacena datos. A este dispositivo no se le puede llamar computadora pues carece de un elemento fundamental llamado programa.

En el siglo XVII, el creciente interés en Europa por las ciencias, tales como la astronomía y la navegación, impulsó a las mentes creativas a simplificar los cálculos, se encontraba en uso «la regla del cálculo«, calculadora basada en las invenciones de y Napier, Gunther Bissaker. En 1614, el escocés Napier había anunciado el descubrimiento de los logaritmos permitiendo que los resultados de complicadas multiplicaciones se redujeran a un proceso simple de suma; Edmund Gunther se encarga de enmarcar los logaritmos de Napier en líneas, por su parte Bissaker coloca las líneas de ambos sobre un pedazo de madera, creando de esta manera la regla del cálculo.

Blaise Pascal a la edad de 19 años, además de escribir tratados filosóficos, literarios, científicos y matemáticos inventó una máquina para calcular capaz de realizar sumas y restas, parecida a los cuenta kilómetros de los automóviles, el cual utilizaba una serie de ruedas de 10 dientes en las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9; las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correctos.

Los conceptos de esta máquina se utilizaron durante mucho tiempo, pero estas calculadoras exigían intervención de un operador, pues este debía escribir cada resultado parcial en una hoja de papel. Esto era sumamente largo y por lo tanto produce errores en los informes.

En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibnizf fue el siguiente en avanzar en el diseño de una máquina calculadora mecánica, perfeccionó la anterior inventada además de añadir la función de multiplicar, efectuaba divisiones y raíces cuadradas.

Charles Babbage (1792-1781), profesor de matemáticas de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, desarrolla en 1823 el concepto de un artefacto, que él denomina «máquina diferencial». La máquina estaba concebida para realizar cálculos, almacenar y seleccionar información, resolver problemas y entregar resultados impresos. Babbage imaginó su máquina compuesta de varias otras, todas trabajando armónicamente en conjunto: los receptores recogiendo información; un equipo transfiriéndola; un elemento almacenador de datos y operaciones; y finalmente una impresora entregando resultados. Pese a su increíble concepción, la máquina de Babbage, que se parecía mucho a una computadora, no llegó jamás a construirse. Los planes de Babbage fueron demasiado ambiciosos para su época. Demasiado y demasiado pronto. Este avanzado concepto, con respecto a la simple calculadora, le valió a Babbage ser considerado el precursor de la computadora. La novia de Babbage, Ada Augusta Byron, luego Condesa de Lovelace, hija del poeta inglés Lord Byron, que le ayuda en el desarrollo del concepto de la Máquina Diferencial, creando programas para la máquina analítica, es reconocida y respetada, como el primer programador de computadoras.

Joseph Jacquard (1752-1834), industrial francés es el siguiente en aportar algo al moderno concepto de las computadoras, para seguir adelante.

Jacquard tuvo la idea de usar tarjetas perforadas para manejar agujas de tejer, en telares mecánicos. Un conjunto de tarjetas constituían un programa, el cual creaba diseños textiles.

Una ingeniosa combinación de los conceptos de Babbage y Jacquard, dan origen en 1890 a un equipo electromecánico, que salva del caos a la Oficina de Censo de Estado Unidos. Hermann Hollerith usa una perforadora mecánica para representar letras del alfabeto y dígitos en tarjetas de papel, que tenían 80 columnas y forma rectangular. La máquina de Hollerith usando información perforada en las tarjetas, realiza en corto tiempo la tabulación de muchos datos.

En el año 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la MARK I, diseñada por un equipo encabezada por el Dr. Howard Aiken, es esta la primera máquina procesadora de información. La Mark I funcionaba eléctricamente, tenía 760.000 ruedas y relés y 800 Km. de cable y se basaba en la máquina analítica de Babbage., a pesar de su peso superior a 5 toneladas y su lentitud comparada con los equipos actuales fue la primera máquina en poseer todas las características de una verdadera computadora.

La primera computadora electrónica fue terminada de construir en 1946, por J.P.ECKERT y J.W MAUCHLY en la Universidad de Pensilvania y se llamó ENIAC(Electric Numeric Integrator And Calculador); podía multiplicar 10.000 veces más rápido que la máquina de Airen pero tenía problemas pues estaba construida con casi 18,000 válvulas de vacío, era enorme la energía que consumía y el calor que producía; esto hacia que las válvulas se quemaran rápidamente y que las casas vecinas tuviesen cortes de luz.

  Considerado como el padre de las computadoras el matemático JOHNN VON NEUMANN propuso almacenar el programa y los datos en la memoria del ordenador, su idea fundamental era permitir que en la memoria coexistan datos con instrucciones, para que entonces la computadora pueda ser programada en un lenguaje, y no por medio de alambres que eléctricamente interconectaban varias secciones de control, a este se le llamó EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer).

Todo este desarrollo de las computadoras suele dividirse por generaciones y el criterio que se empleó para determinar el cambio de generación no está muy bien definido, pero por lo menos deben cumplirse al menos los siguientes requisitos: La forma en que están construidas y la forma en el ser humano se comunica con ellas.

GENERACIONES DE COMPUTADORAS

GENERACION CERO (1942 – 1945)

Aparecieron las primeras computadoras analógicas: comenzaron a construirse a principios del siglo XX los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se calculaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos.

La generación cero que abarcó la década de la segunda guerra mundial un equipo de científicos y matemáticos crearon lo que se considera la primera computadora digital totalmente eléctrica: EL COLOSSUS, este incorporaba 1500 válvulas o tubos de vacío y era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turíng para decodificar los mensajes de radio cifrado de los Alemanes.

PRIMERA GENERACION (1951 – 1958)

En esta generación había un gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos. Estas tenían las siguientes características:

Emplearon bulbos (Válvulas al vacío) para procesar la información.

Esta generación de máquinas era muy grandes y costosas.

Alto consumo de energía. El voltaje de los bulbos era de 300 v y la posibilidad de fundirse era grande, además de que requerían de sistemas de aire acondicionado especial.

Uso de tarjetas perforadas. Se utilizaba un modelo de codificación de la información originado en el siglo pasado, las tarjetas perforadas.

Almacenamiento de información en tambor magnético interior. Un tambor magnético dispuesto en el interior de la computadora, recogía y memorizaba los datos y los programas que le suministraban mediante tarjetas.

Lenguaje máquina. La programación se codificaba en un lenguaje muy rudimentario denominado «Lenguaje Máquina» el cual consistía en la yuxtaposición de largos bits o cadenas de ceros y unos, la combinación de los elementos del sistema binarios era la única manera de «instruir a la máquina», pues no entendía más lenguaje que el numérico.

Tenían aplicaciones en el área científica y militar.

Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de las computadoras de la primera generación, formando una compañía privada y construyendo la UNIVAC I, la cual se utilizó para evaluar el censo de 1950 en los Estados Unidos.

En las dos primeras generaciones, las unidades de entrada utilizaban tarjetas perforadas, retomadas por Herman Hollerith, quien además fundó una compañía que con el paso del tiempo se conocería como IBM (Internacional Bussines Machines).

Después se desarrolló la IBM 701 de la cual se entraron 18 unidades entre 1953 y 1957.

La computadora más exitosa de esta generación fue la IBM 650 la cuál usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético que es el antecesor de los discos actuales.

SEGUNDA GENERACION (1959-1954)

La segunda generación se basa en el funcionamiento del transistor, lo que hizo posible una nueva generación de computadoras más pequeñas, más rápidas y con menores necesidades de ventilación, por todos estos motivos la densidad del circuito podía ser aumentada significativamente, lo que quería decir que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos de otros y así ahorrar más espacio.

Diversas compañías como IBM, UNIVAC, HONEYWELL, construyen ordenadores de este tipo. Las principales características son:

El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor: el transistor.

Disminución del tamaño.

Disminución del consumo y la producción de calor.

Aumento de la factibilidad.

Mayor rapidez.

Memoria interna de núcleo de ferrita y tambor magnético.

Instrumento de almacenamiento: accesorio para almacenar en el exterior información (Cintas y discos).

Mejoran los dispositivos de entradas y salidas, para la mejor lectura de las tarjetas perforadas, se disponía de células fotoeléctricas.

Introducción de elementos modulares.

Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo.

Lenguajes de programación más potentes, ensambladores y de alto nivel (Fortran, Cobol y Algol).

Se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas de reservación de líneas aéreas y simulaciones para uso general. Las empresas comenzaron a usarlas en tareas de almacenamiento de registros, nóminas y contabilidad.

TERCERA GENERACION (1964-1971)

Con los progresos de la electrónica y los avances en comunicación con las computadoras en la década de 1960, surge la tercera generación de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1064. Las principales características son:

Circuito integrado. Miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o «Chip».

Menor consumo de energía.

Apreciable reducción de espacio.

Aumento de la fiabilidad.

Teleprocesos. Se instalan terminales remotos que acceden a la computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en bancos de datos, etc.

Trabajo a tiempo compartido: uso de las computadoras por varios clientes a tiempo compartido, pues el aparato puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente.

Multiprogramación.

Renovación de periféricos.

Generalización de los lenguajes de alto nivel

Instrumentalización del sistema.

Compatibilidad.

Ampliación de aplicaciones: en procesos industriales, en la educación, en el hogar, agricultura, etc.

La miniaturización de los sistemas lógicos conduce a la fabricación de la mini computadora, que agiliza y descentraliza los procesos.

CUARTA GENERACION (1972-1984)

El Microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. La microminiaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales del ordenador.

Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá de la computadora y se encuentra en multitud de aparatos, sean instrumentos médicos, automóviles, juguetes, electrodomésticos, etc.

Memorias Electrónicas: Se desechan las memorias internas de los núcleos magnéticos de ferrita y se introducen memorias electrónicas, que resultan más rápidas. Al principio presentan el inconveniente de su mayor costo, pero este disminuye con la fabricación en serie.

Sistema de tratamiento de base de datos: el aumento cuantitativo de las bases de datos lleva a crear formas de gestión que faciliten las tareas de consulta y edición. Lo sistemas de tratamiento de base de datos consisten en un conjunto de elementos de hardware y software interrelacionados que permite un uso sencillo y rápido de la información. Las principales características son:

Aparición del microprocesador.

Memoria electrónica.

Sistema de tratamiento de base de datos.

Se fabrican computadoras personales y microcomputadoras.