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El ordenador
¿Quién lo inventó?
Konrad Zuse, Babbage,....
¿Para qué sirve?
Para recibir un conjunto de instrucciones
y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos
o bien compilando y correlacionando otros tipos de información.
El descubrimiento
La
primera máquina de calcular mecánica, un precursor
del ordenador digital, fue inventada en 1642 por el matemático
francés Blaise Pascal. Aquel dispositivo utilizaba una serie
de ruedas de diez dientes en las que cada uno de los dientes representaba
un dígito comprendido entre el 0 y el 9.
Las ruedas estaban conectadas de manera que se podían sumar
los números haciendo avanzar los dientes hasta el
número correcto. En 1670 el filósofo y matemático
alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó esta
máquina e inventó una que también podía
multiplicar.
El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar
un telar automático, utilizó delgadas placas de madera
perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños
complejos. Durante la década de 1880 el estadístico
estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de utilizar
tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar
datos. Hollerith consiguió compilar la información
estadística destinada al censo de población de 1890
de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que
hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.
También
en el siglo XIX el matemático e inventor británico
Charles Babbage elaboró los principios de la computadora
digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como
la máquina diferencial, diseñadas para solucionar
problemas matemáticos complejos. Muchos historiadores consideran
a Babbage y a su socia, la matemática británica Augusta
Ada Byron (1815-1852), hija del poeta inglés Lord Byron,
como a los verdaderos inventores de la computadora digital moderna.
La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar
a la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones,
la máquina analítica, ya tenía muchas de las
características de un ordenador moderno. Incluía una
corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas,
una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones
matemáticas y una impresora para hacer el registro permanente.
Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a principios
del siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos
mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas
se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado
difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos.
Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos
analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos,
para predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y
para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.
Konrad Zuse construyó la primera calculadora mecánica
en 1938, a la que llamó Z1. Tres años después,
con material de desecho, construyó junto con algunos amigos,
en el living de sus padres, la primera calculadora electrónica
programable del mundo, a la cual llamó Z3. La calculadora
original desafortunadamente se destruyó durante la guerra.
Sabiendo que su invención podía realizar, en pocas
horas, el trabajo de una semana de todo un departamento de planeamiento,
Konrad Zuse fue muy silencioso con respecto a su trabajo, ya que
corrían tiempos difíciles y la importancia de su conocimiento
era enorme.
Durante la II Guerra Mundial (1939-1945), un equipo de científicos
y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte
de Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador
digital totalmente electrónico: el Colossus. Hacia diciembre
de 1943 el Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos
de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido
por Alan Turing para descodificar los mensajes de radio cifrados
de los alemanes. En 1939 y con independencia de este proyecto, John
Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo
de máquina electrónica en el Iowa State College (EEUU).
Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en
el anonimato, y más tarde quedaron eclipsadas por el desarrollo
del Calculador e integrador numérico electrónico (en
inglés ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer)
en 1946.
A
finales de la década de 1950 el uso del transistor en los
ordenadores marcó la llegada de elementos lógicos
más pequeños, rápidos y versátiles de
lo que permitían las máquinas con válvulas.
Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen
una vida útil más prolongada, a su desarrollo se debió
el nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que
fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación.
Los componentes se hicieron más pequeños, así
como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación
del sistema resultaba más barato.
ÉPOCA HISTÓRICA
El ser humano siempre ha necesitado instrumentos para hacer cálculos
y procesar la información. La complejidad de estos cálculos
y procesos se ha ido acrecentando en el transcurso del tiempo, conforme
iban surgiendo nuevas necesidades, y ha estado subordinada a los
progresos tecnológicos. A lo largo de la historia han sido
numerosos los intentos de construir máquinas que fuesen capaces
de realizar cálculos con mayor velocidad y facilidad que
el hombre. La evolución histórica de los ordenadores
se divide en generaciones a partir de la construcción en
serie del primer ordenador electrónico digital, y esa evolución
está íntimamente ligada a los avances de la electrónica.
Repercusión en la sociedad
Ni el avión, ni la tele, ni siquiera la nevera. El invento
más valioso del siglo XX relacionado con la tecnología
es el ordenador. Al menos así lo demuestra una encuesta realizada
en Estados Unidos, donde el 40% de los consultados declaró
que el ordenador era el invento del milenio, seguido por la televisión
y la nevera, que empatan a puntos en la segunda posición
de la lista.
Evolución
Una
tendencia constante en el desarrollo de los ordenadores es la microminiaturización,
iniciativa que tiende a comprimir más elementos de circuitos
en un espacio de chip cada vez más pequeño. Además,
los investigadores intentan agilizar el funcionamiento de los circuitos
mediante el uso de la superconductividad, un fenómeno de
disminución de la resistencia eléctrica que se observa
cuando se enfrían los objetos a temperaturas muy bajas.
Las redes informáticas se han vuelto cada vez más
importantes en el desarrollo de la tecnología de computadoras.
Las redes son grupos de computadoras interconectados mediante sistemas
de comunicación.
La red pública Internet es un ejemplo de red informática
planetaria. Las redes permiten que las computadoras conectadas intercambien
rápidamente información y, en algunos casos, compartan
una carga de trabajo, con lo que muchas computadoras pueden cooperar
en la realización de una tarea. Se están desarrollando
nuevas tecnologías de equipo físico y soporte lógico
que acelerarán los dos procesos mencionados.
Otra tendencia en el desarrollo de computadoras es el esfuerzo para
crear computadoras de quinta generación, capaces de resolver
problemas complejos en formas que pudieran llegar a considerarse
creativas. Las computadoras moleculares podrían llegar a
resolver problemas complicados mucho más rápidamente
que las actuales supercomputadoras y consumir mucha menos energía.
A continuación detallamos las diferentes generaciones de
computadoras en una tabla para que quede más clara la evolución.
| GENERACIÓN |
FECHA |
NOMBRE |
CARACTERÍSTICAS |
| PRIMERA |
1945-59 |
De válvulas (tubo de vacío). |
- Usaban tubos al vacío para
procesar información.
- Usaban tarjetas perforadas para meter los datos y los programas.
- Usaban cilindros magnéticos para almacenar información
e instrucciones internas.
- Eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad,
generaban gran cantidad de calor y eran muy lentas.
- Se comenzó a utilizar el sistema binario para representar
los datos. |
| SEGUNDA |
1959-64 |
De transistores |
- Usaban transistores para procesar información. Los
transistores eran más rápidos, pequeños
y más confiables que los tubos al vacío. Se podían
acomodar 200 transistores en la misma cantidad de espacio que
un tubo al vacío.
- Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar
información e instrucciones.
- Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados
durante la primera generación.
- Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como
COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente más accesibles.
- Se usaban en aplicaciones de sistemas de reservaciones de
líneas aéreas, control del tráfico aéreo
y simulaciones de propósito general.
- La marina de los Estados Unidos desarrolla el primer simulador
de vuelo, "Whirlwind I".
- Surgieron las minicomputadoras y los terminales a distancia.
- Se comenzó a disminuir el tamaño de las computadoras.
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TERCERA |
1964-75 |
Circuitos integrados
'Chips'
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- Se desarrollaron circuitos integrados para procesar información.
- Se desarrollaron los "chips" para almacenar y procesar
la información. Un "chip" es una pieza de silicio
que contiene los componentes electrónicos en miniatura
llamados semiconductores.
- Los circuitos integrados recuerdan los datos, ya que almacenan
la información como cargas eléctricas.
- Surge la multiprogramación.
- Las computadoras pueden llevar a cabo ambas tareas de procesamiento
o análisis matemáticos.
- Emerge la industria del "software".
- Se desarrollan las minicomputadoras IBM 360 y DEC PDP-1.
- Otra vez las computadoras se tornan más pequeñas,
más ligeras y más eficientes.
- Consumían menos electricidad, por lo tanto, generaban
menos calor. |
CUARTA |
1975-90 |
Microprocesador |
- Se desarrolló el microprocesador.
- Se colocan más circuitos dentro de un "chip".
Y cada "chip" puede hacer diferentes tareas. Un "chip"
sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad
de aritmética/lógica. El tercer componente, la
memoria primaria, es operado por otros "chips".
- Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la
memoria de "chips" de silicio.
- Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras
personales o PC.
- Se desarrollan las supercomputadoras |
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QUINTA |
1990-... |
Inteligencia Artificial |
Inteligencia artificial-La inteligencia artificial
es el campo de estudio que trata de aplicar los procesos del
pensamiento humano usados en la solución de problemas
a la computadora. Robótica-La
robótica es el arte y ciencia de la creación y
empleo de robots. Un robot es un sistema de computación
híbrido independiente que realiza actividades físicas
y de cálculo. Están siendo diseñados con
inteligencia artificial, para que puedan responder de manera
más efectiva a situaciones no estructuradas.
Sistemas expertos-Un sistema experto es
una aplicación de inteligencia artificial que usa una
base de conocimiento de la experiencia humana para ayudar
a la resolución de problemas. Ejemplos de sistemas
expertos:
Diagnósticos médicos
Reparación de equipos
Análisis de inversiones
Planeamiento financiero
Elección de rutas para vehículos
Ofertas de contrato
Asesoramiento para clientes de autoservicio
Control de producción y entrenamiento
Redes de comunicaciones-Los canales de
comunicaciones que interconectan terminales y computadoras
se conocen como redes de comunicaciones; todo el "hardware"
que soporta las interconexiones y todo el "software"
que administra la transmisión.
Ejemplos de redes de comunicaciones:
LAN - Local Area Network
BBN - Back Bone Network
MAN - Metropolitan Area Network
WAN - Wide Area Network |
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