domingo, 30 de mayo de 2010

DESARROLLO HISTORICO DE LA COMPUTACION

♥ La necesiidad de maquinas de contar

Desde los inicios de la civilización, los hombres hemos buscado la forma de simplificar nuestras tareas, construyendo máquinas que pudieran ayudarnos con tal fin.
Los primeros avances se orientaron a simplificar cuestiones de supervivencia y movimiento físico.
Con el desarrollo de las civilizaciones surgió la necesidad de realizar cálculos. Las finanzas publicas y el comercio fueron los principales impulsores de desarrollo de elementos para simplificar los cálculos numéricos, pero que en esencia fueron la base de lo que hoy son complejos sistemas de tratamiento de la información.



♥ Las primeras máquinas de computar

Ya en el año 3000 antes de Cristo encontramos antecedentes sobre el uso del ábaco, máquina para calcular, que surgió como evolución natural del conteo mediante el uso de los dedos de la mano y pequeñas piedras.
En el siglo XV de nuestra era, encontramos lo que podríamos considerar el primer antecedente de la calculadora, en un diseño de Leonardo da Vinci (1452-1519).
El 13 de Febrero de 1967, un grupo de investigadores de los Estados Unidos mientras trabajan en la Biblioteca Nacional de España identificaron dos manuscritos desconocidos de Leonardo, que recibieron el nombre de Codex Madrid, que aparentemente explicaban el funcionamiento de una "máquina para sumar".
Basándose en tales documentos y otros antecedentes el doctor Roberto Guatelli, construyó una réplica funcional, que finalizo en 1968. Al respecto, la comunidad científica se manifestó dividida a identificar el diseño de Leonardo en el objeto real, ya que segun ellos el doctor Guatelli habia utilizado su propia imaginación para completar la maquina.
En el siglo XVI, se desarrollaron varias maquinas capaces de sumar, restar, multiplicar y dividir. Entre ella se destacan la pascalina, maquina de sumar y restar desarrollada por Blas Pascal (1623-1662) y la maquina de Gottfried (1646-1716), hábil para sumar, restar , multiplicar y dividir.
La maquina de Pascal resulto un éxito en cuanto a su funcionamiento, y fue muy reconocida en toda Europa; sin embargo, su fabricación y venta fracaso económicamente, debido a su alto costo de elaboración y reparación.





CONFORMACIÓN DE LA PASCALINA
Esta maquina para contar esta conformada por una serie de ruedas dentadas, representando cada una de ellas un dígito con valores del cero al nueve, ubicada una a continuación de la otra de forma tal que una vuelta completa de la rueda de la derecha genera un decimo de vuelta en la siguiente rueda.
De esta forma, cada "vuelta completa" de la ruega representativa del primer dígito genera un décimo de vuelta en la rueda siguiente , y así sucesivamente .



La idea desarrollada y puesta en practica por Pascal requería, un nivel de desarrollo tecnológico superior al disponible entonces.
Sin embargo, su esquema de funcionamiento se utilizo en las " maquinas de cálculo" hasta la pasada década de los sesenta, época en la cual las calculadoras mecánicas fueron reemplazadas por las calculadoras electrónicas.
En 1801, Joseph-Marie Jacquard (1752-1834) construyó una maquina conocida como el telar de Jacquard.
Jacquard desarrollo una maquina tejedora en que, para formar la tela, el movimiento de las agujas y el hilo se desarrollaba por un mecanismo que interpretaba las instrucciones codificadas en tarjetas perforadas. Al cambiar las tarjetas, se cambiaba el diseño de la tela.
La maquina resulto ser un éxito, pues aumentó la productividad del sector.
Charles Babbage (1793-1871) en 1812, con una subvención del gobierno inglés, construyó una maquina a vapor conocida como máquina de diferencias o maquina diferencial. La construcción resultó ser mas larga y cara de lo previsto y se interrumpió en 1842, momento en el cual el gobierno retiró su apoyo económico, por considerarla falta de valor científico.
Aún antes de discontinuar la construcción de la maquina diferencial, Babbage diseño otra maquina más avanzada : la maquina analítica, que podría realizar hasta sesenta operaciones de sumar, multiplicar, restar y dividir por segundo.
Lady Ada Augusta Byron, condesa de Lovelace (1815-1852) conoció a Babbage en 1833, y tuvo acceso a sus trabajos. En 1843, propuso a éste utilizar las tarjetas perforadas del telar de Jacquard en la maquina analítica, para que se pudieran repetir secuencias de instrucciones en función con su contenido advirtiendo que un salto condicional podría permitir la elaboración de un solo juego de tarjetas para las instrucciones recurrentes, Lady Lovelace diseño un programa sobre tarjetas perforadas para la maquina de Babbage que calculaba los números de Bernoulli, Este es el primer programa de computadora del cual se tiene noticias.
Babbage trabajo en el diseño de la máquina analítica hasta su muerte, en 1871, su escructura y componentes fueron la base de la computadora actual.





COMPONENTES DE LA MAQUINA ANALÍTICA DE BABBAGE
*Entrada, por lectura de datos externos registrados en tarjetas perforadas, basadas en el telar de Jacquard.
*Almacenamiento
* Unidad de administración o control, que dirigía el funcionamiento del resto de las partes.
* Salida, que permitía observar los resultados.



En 1991, el Museo de Ciencias de Londres construyó un modelo de máquina diferencial basado en los planos de Babbage, llegando a un prototipo de dos metros de altura, tres de largo , mas de cuatro mil piezas y un peso cercano a las tres toneladas, mediante una inversión superior al millón de libras esterlinas.
Herman Hollerith (1860-1929), al ver el enorme esfuerzo económico que llevaba compilar la información sobre cada censo, agudizó su ingenio y desarrolló una máquina tabuladora, que fue seleccionada, entre otras dos, para su aplicación en el censo de 1890.
Hollerith tambien alquiló su invención a los gobiernos de Canadá, Rusia y varios países europeos, formando una interesantes fortuna personal , y constituyendo, en 1896, la Tabulating Machine Company.


COMPONENTES DE LA MAQUINA TABULADORA A BASE DE TARJETAS PERFORADAS DE HOLLERITH
• Máquina perforada de tarjetas, en la que se perforaban los datos codificados segun su ubicacion fisica en una tarjeta de cartulina, de tamaño aproximado al de un billete.
• Máquina lectora, mediante la cual se leian las tarjetas a gran velocidad y determinaba como debia ordenarse.
• Máquina almacenadora, en que se guardaban las tarjetas en 24 casillas, segun el ordenamiento antes determinado
La primera lectura permitia un ordenamiento de primer orden, refinando con siguientes lecturas de las tarjetas ordenadas en cada bolsillo permitiendose asi ordenamientos mas complejos y pudiendose realizar operaciones algebraicas.





La TMC, en 1911, se fusionó con otras empresas menores productoras de maquinas de sumar formando la Computing Tabulating Recording Company, que en 1919 anunció la aparicion de la primera impresora comercial. Su nombre fue sustituido en 1924 por el de Internacional Business Machines Corporation, por decisión del entonces director general, Thomas J. Watson. Esta empresa es actualmente la compañía IBM.
Se desarrolló toda una serie de máquinas denominadas, genéricamente, EAM( Electromechanical Accounting Machine ) que incluía diferentes dispositivos, tales como:
* La perforadora de tarjetas
* La verificadora de tarjetas, que para verificar la corrección de lo perforado, leía la tarjeta perforada y tomaba los datos del teclado, comparándolos y detectando las diferencias.
* La lectora de tarjetas.
* La clasificadora de tarjetas.
* La maquina de contabilidad , con unidad impresora.
Una misma maquina permitía realizar diferentes funciones para diferentes formatos de columnas mediante el cambio en su programación.





LA TARJETA PERFORADA
Las tarjetas perforadas constaban de una determinada cantidad de filas y columnas, según el modelo de tarjeta, siendo la mas común la de 80 columnas y 12 filas.
Cada columna tenia una perforación que determinaba un dígito en especial, según la fila en la cual se ubicaba , dígito que correpondia "leer" en esa columna.
Se establecía un "formato" para la tarjeta, según la aplicación a la que estaba destinada.
Las tarjetas eran "leídas" por una máquina que las hacia pasar por el medio de dos conectores eléctricos. El lector reconocía la existencia de una perforación, ya que , por la misma , el conector superior tomaba contacto con el conector inferior.





En la década de 1920, en EE.UU. se desarrollaron maquinas analógicas, habiendo sido la mas representativa una maquina desarrollada por General Electric para simular circuitos eléctricos.
En la decada de 1940, en Alemania, Konrad Zuse construyó un calculador electromecánico exacto, el z3 lamentablemente perdido en 1944, durante un bombardeo aliado en la segunda guerra mundial.






♥ Los inicios de la computación electrónica y las últimas computadoras mecánicas.

Zuse siguió trabajando con fondos del Tercer Reich, y en 1945 finalizo el z4, calculador electrónico. Los trabajos de Zuse no tuvieron continuidad.
En 1939, en EE.UU., el profesor John V. Atanasoff y el alumno Clifford E. Berry de la Universidad de Lowa, iniciaron el armado de una calculadora electrónica con tubos de vacio y circuitos de memoria y lógica, que trabajaba utilizando un sistema de numeración binario, que se conoció como ABC ( Atanasoff Berry Computer ) y funcionó correctamente en 1942.
IBM financió en 1939 el proyecto del profesor Howard Airen, denominado ASCC ( por Automatic Seguence Controlled Calculaor) que desarrolló la que fue la ultima gran computadora mecanica. Finalizada en 1944, la máquina se denominó Mark I. Ésta máquina requería tres decimas de segundo para realizar una suma o resta, 5 segundos para una multiplicacion y el doble para una division.
A partir de 1939, el gobierno de EE.UU. destinó fondos a la Universidad de Pennsylvania para desarrollar la máquina que facilitaría el armado de tablas de trayectoria para el lanzamiento de bombas.
El desarrollo en 1946 fue liderado por John P. Eckert y John W. Mauchly y la máquina resultante se llamó ENIAC y realizaba cálculos a una velocidad 500 veces superior a las maquinas mecanicas.
En la decada siguiente se lograron grandes progresos en las maquinas electronicas , que desembocaron en la llamada máquina UNIVAC considerada la primera computadora economicamente viable



♥ Las computadoras electrónicas de "PRIMERA GENERACIÓN" - 1915

La UNIVAC I, maquina con procesador, memoria de mercurio y unidades de cinta magnetica , fue instalada en la oficina de censos de los EEUU en 1951.
Ante el exito de la UNIVAC, IBM reconoció que la época de las computadoras mecánicas cedía el paso a las computadoras electrónicas e inició un proyecto para la construcción de una computadora electrónica, IBM 701, con cintas magnéticas y memorias electrostatica y, un año mas tarde la IBM 650.
- Caracterización : uso de tubos de vacio

♥ Las computadoras electrónicas de "SEGUNDA GENERACION" - 1959

Los avances tecnologicos permitieron el reemplazo de los tubos de vacio por los transistores, más economicos para su compra y su utilizacion debido al menor consumo eléctrico y la mayor durabilidad de los componentes, de menor tamaño y con mayor velocidad de computo.
Entre estas máquinas se destacaron las series de IBM 1400y la 1700, la UNIVAC 1107, el Honeywell 400 y el 800, el CDC 3600 de Control Data Corporation, el Burroughs 500 y equipos de NCR.
Las computadoras estuvieron reservadas, por su precio, a las grandes organizaciones, hasta que en 1963 DEC presento la primera minicomputadora, denominada PDP-8
-Caracterizacion : uso de transitores

♥ Las computadoras electrónicas de "TERCERA GENERACION " - 1963

Los avances tecnologicos siguieron a paso firme con un salto significativo con la aparicion de circuitos integrados, capaces de realizar las funciones de cientos de transistores.
La primera computadora que aplico tecnologia de circuitos integrados fue la serie o familia IBM /360 , cuya comercializacion comenzó en 1964
En esta etapa se inicio el teleproceso, es decir, la utilización de terminales remotas vinculadas al equipo central por algun medio de comunicación.
Es la etapa que marcó el incio de la Tele-Informática o Telemática, como conjuncion de Telecomunicaciones e Informática.
-Caracterizacion : uso de circuitos integrados

♥ Las computadoras electronicas de "CUARTA GENERACION Y SIGUIENTE" -1971

La integracion de circuitos siguio su avance, dando paso a lo que se conoce como LSI (large Scale Integration ), permitiendo mayor cantidad de circuitos en un espacio aun menor y con menor costo.En un circuito LSI, que trabaja a "palabra de 4 bits" se integraban cerca de 2500 transistores.
A partir de 1974, la tecnologia VLSI permitio trabajar a "palabra de 8 bits" e integrar en un mismo circuito alrededore de 8000 transistores.
Con esta tecnologia llegaron al mercado las primeras computadoras personales, en 1975, como la Altair 8800 y la famosa Apple, todas ellas con sistemas operativos diferentes entre si que requerian versiones de software especiales, tambien diferentes entre si.
En 1981, IBM ingreso al mercado con su PC, que establecio de hecho el estándar en el mercado, que, con su evolucion , mantenemos hasta hoy.
-Caracterización : uso de circuitos integrados a gran escala

domingo, 2 de mayo de 2010

LA EVOLUCION DE LA COMPUTADORA


Desde hace tiempo el hombre ha tratado de facilitar las tareas de cálculos matemáticos .Se perfeccionaron mecanismos para el desarrollo que hoy en día utilizamos.



El instrumento mas antiguo es quizás un conjunto de piedras que, por medio de ranuras hechas en el suelo ,eran utilizadas para contar.
A partir de este aparecieron varios instrumentos similares llamados ábacos formado por un marco de madera dividido en dos partes posee en su interior varias varillas verticales, correspondientes a las cifras. En la parte inferior de cada varilla hay cinco discos, denominados quintas .
El funcionamiento consiste en contar unidades de tal forma que, al sumar uno, se desplaza un disco de la parte inferior hacia arriba: si las cinco cunetas se encuantran hacia arriba , en esta varrilla hay que baja todas las cuentas y bajar tambien una quinta , quedando haci representado el numero cinco ; si al seguir sumando se llega a la situacion en que hay una quinta y las cinco cuentas utilizadas , se debe poner en cero esa cifra y sumar una cuenta en la siquiente cifra hacia la izquierda.
Con este instrumento se puede calcular con numeros de x cantidad de cifras, donde x es el número de varillas que posee el ábaco.
A comienzos de siglo XVII , a fin de simplificar las operaciones de potenciación, multiplicación y división fueron investigando los logaritmos naturales por Jhon Napier . quien ideo una cerie de varillas cifradas que permitian multiplicar y dividir y una calculadora de targetas que servia para multiplicar.
Años depues Blais Pascal ideó una máquina de calcular automática, basada en ruedas dentadas , que permitia sumar y restar. Esta recibio el nombre de máquina artimética de Pascal o pascalina .


* William Oughtred en 1632 y Patridge inventaron una regla que tiene varias escalas marcadas, sobre la cual se desliza otra pequeña regla y permite realizar diversas operaciones este se denominó regla de cálculo .
Pocos años depués Gottfried Wilhemvon Leibniz mejoró la máquina Pascal construyendo su calculadora universal que realizaba suma, resta, multiplicación, división y extraía raizes cuadradas.


*Charles Babbage ideó en 1833 una maquina de diferencias o maquina diferencial para cálculos logarítmicos y diseño una maquina analítica capas de realizar todas las operaciones matemáticas y de ser programada por targetas de cartón perforado ; además podía guardar una gran catidad de cifras por eso Babbage es considerado el creador de la informática.
En 1847 George Boole desarrolló en su libro una teoría que posibilito el desarollo del álgebra conocida como álgebra de Boole.
En 1885 Herman Hollerith observó que para procesar los datos del censo se demoraba muchos años yque las mayoría de las preguntas tenían como respuesta por si o por no.Ideó una targeta perforada para realizar la encuesta y una máquina que permitía leer y procesar las targetas llamada maquina censadora o tabuladora .
En 1937 John V. Atanasoff junto con Cliford Berry contuyeron una máquina electrónica , puesto que no tomo carácter de computadora por que no existía la posibilidad de programarla.


*Howard H. Aiken desarrolló una calculadora numérica utilanzo reles electromagnéticos , mecanismo de ruedas dentadas y embragues electromecánicos, llegando asi a las primera computadora electromecánica ; denominada calculadora automática de secuencia controlada ,aunque mas popular fue la Mark I que tarbajaba con numeros de hasta 23 cifras, sumaba 2 números en menos de un segundo y los multipliacaba en tres segundos. Sin embargo se usó muy poco tiempo debido a que la paración de las computadoras digitales hizo que las electromecánicas cayeran en desuso.


*John Presper Eckert y John W Muchly contruyeron entre 1940 y 1945 la primera computadora electrónica denominada Eniac.
Esta computadora era mas rápida que su antecesora Mark-I y realizaba la suma de sos números en dos diezmilésimas de segundo;podía hacer unas 5000 sumas en un solo segund y los multipliacaba en tres milésimas de segundo.
EN 1944 John Von Neuman desarrolló la idea de una computadora en la cual los programas no eran parte de la computadora, sino que se los podía cambiar sin modificar el cableado llamado modelo de Von Neuman , contruyendose por fin en 1952 una máquina basada en este modelo llamada EDVAC ,computadora automática electrónica de variable descreta.
En 1951 fue construida la primera compuatadora de serie llamada UNIVAC-I y en 1952 se construyeron computadoras de fabricacion en serie como MANIAC-I, MANIAC-II y la UNIVAC -II.