ABC (Atanasoff-Berry
Computer)
Entre 1937 y 1952, John V. Atanasoff
diseñó y contruyó dos computadoras electrónicas digitales, las primeras de la
historia y estableciendo las bases electrónicas de la computadora digital
actual.
Máquina ABC
La primera fue un prototipo construido en 1939 para
poner a prueba las ideas de Atanasoff. La segunda fue el Atanasoff-Berry
Computer (ABC). Berry era Clifford E. Berry, un discípulo de Atanasoff y
colaborador desde 1939 hasta 1942.
El ABC no se puede considerar el primer ordenador
electrónico digital ya que no era de propósito general, sino tenía una tarea
muy específica: la resolución de sistemas de ecuaciones lineales.
El camino hasta la construcción del ABC fue largo.
Se inició cuando Atanasoff realizaba su doctorado en física por la Universidad
de Wisconsin, a finales de los años veinte, donde se dio cuenta de la necesidad
de automatizar los cálculos.
Atanasoff fue pionero por muchas razones. En el ABC
la función de memoria (el almacenamiento de datos) era independiente de la
función de cálculo, y esta última función se realizaba de manera digital y no
analógica, esto es que para realizar las funciones de control y de cálculo
aritmético usaba conmutadores electrónicos en vez de mecánicos, siendo el
primero en realizarlo de esta manera. El ABC manipulaba números binarios, y
para almacenarlos utilizaba condensadores (en un principio por cuestiones
económicas), esto representó un problema ya que los condensadores se
descargaban de forma natural perdiendo así los datos que guardaban. Atanasoff
ingenió la solución: un circuito de refresco.
Pero quizá uno de sus mayores logros conseguidos en
el ABC fue el desarrollo del circuito lógico sumador-restador al que denominaba
"caja negra" que realizaba sumas o restas por medio de las reglas
lógicas, la caja negra estaba compuesta por válvulas termoiónicas. Tanto la
entrada como la salida se efectuaba a través de tarjetas perforadas. La máquina
tenía una precisión mayor que la mayoría de sus hermanas de la época como el Analizador
Diferencial de Bush.
Con el inicio de la Segunda Guerra Mundial, el proyecto
se paralizó en 1942, no llegando a estar en pleno funcionamiento. Pero a pesar
de ello el ABC tuvo una gran influencia en el desarrollo de las computadoras.
El primer ordenador electrónico de propósito
general, el ENIAC, tiene partes basadas en el ABC, ya que John Mauchly, unos de
sus creadores, estuvo visitando a Atanasoff mientras construía el ABC en 1941,
y conoció así los detalles de la máquina. Sin embargo Mauchly siempre negó que
las ideas de Atanasoff le influyeran a la hora de construir el ENIAC.
Altair 8800
Construida
por MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems). La Altair 8800 apareció
en la portada de la edición de diciembre de 1975 de Popular Electronics, y en
menos de dos meses la pequeña compañía MITS manejaba miles de pedidos.
La computadora se vendía en forma de kit y requería
trabajo y destreza para armarla. Compuesta por microprocesador Intel 8080 con
256 bytes de memoria RAM. Los usuarios programaban en lenguaje binario mediante
interruptores en el panel frontal. La salida se podía leer, en binario, en los
LED's. No había ningún software disponible: los usuarios tenían que escribir el
suyo. Por eso es considerada la primera computadora personal.
Analizador Diferencial
El analizador diferencial fue una
calculadora analógica, construida entre 1925 y 1931 en el MIT (Instituto
Tecnológico de Massachussets) bajo la dirección del ingeniero electromecánico Vannevar
Bush.
Analizador diferencial de 1931
La
máquina se fundamentaba en integradores de ruleta, estaba compuesta por
amplificadores mecánicos, constituido cada uno de ellos por un disco de cristal
y una rueda metálica, pudiendo el conjunto efectuar rotaciones gracias a
motores eléctricos. Se construyeron varios modelos de la máquina, incluyendo de
doce a dieciocho integradores de ruleta, que se podían acoplar unos a otros
mediante trenes de engranaje, que representaban los coeficientes de una
ecuación integral o diferencial; obteniendo así un sistema mecánico y que
obedece rigurosamente a la ecuación materializada por los integradores y los
trenes de engranaje.
Esta
máquina, capaz de resolver ecuaciones diferenciales de hasta dieciocho
variables, fue concebida para la resolución de problemas de redes eléctricas.
Analizador diferencial
El éxito
de la máquina fue tal que en 1935 el equipo de la MIT se enfrascó en el
desarrollo de una máquina más potente, que empezó a funcionar en 1942 y que
estuvo en secreto durante la Segunda Guerra Mundial ya que se utilizaba para el
cálculo de tablas de tiro para la Marina de los EE.UU, y que comprendía
problemas tan complejos como la integración de las ecuaciones balísticas para
las trayectorias de proyectiles. Al principio la Marina tenía grupos de
empleados que realizaban los cálculos usando calculadoras de mesa (calculadoras
mecánicas) tardando aproximadamente 20 horas para el cálculo de una sola
trayectoria, con el uso del analizador diferencial se tardaba entre 15 y 30
minutos.
Bush junto al analizador diferencial
Este segundo Analizador pesaba
unas 200 toneladas, constaba de 2000 tubos electrónicos, varios miles de relés
electromecánicos, 150 motores y cerca de 320 kilometros de cable.
Computadoras de Apple
Steve Jobs y Steve Wozniac, dos ingenieros,
comenzaron en 1976 a gestar en un garage lo que se convirtió años después en
unas de las compañías más importantes de informática del siglo XX.
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| Creadores del Apple |
En dicho año construyeron su primer ordenador el
Apple del cual consiguieron vender unas 50 unidades. Y en dicho año fundaron ya
la Apple Computer, Inc.
El computador por el cual Jobs y Wozniac son unos de
los pioneros de la industria informática fue el Apple II, que considerado
(junto con el Altair 8800) el primer ordenador personal. El Apple II fue
presentado en 1977, con una gran simplicidad de manejo y con un precio muy
asequible. Compuesto por un microprocesador Rockwell 6502, 48 Kb de memoria RAM
(que podían ser ampliada hasta 64 Kb), y permitía a los usuarios crear
programas en el lenguaje de moda de aquellos años, el Basic. La familia Apple
II llegó a contar con trece versiones, la última fue Apple IIe, una de las más
populares de Apple, estuvo en el mercado durante 10 años (del 1983 al 1993). De
la familia Apple II se vendieron un total de 1200000 unidades.
A pesar de todo los Apple II se quedaron por debajo
de los PC de IBM, por lo que Apple Computer sacó al mercado los Macintosh, una
nueva generación de ordenadores, con un enfoque totalmente distinto al que
había; los Mac (así es como se les conocen popularmente) en lugar de usar
comando de texto para indicarle las ordenes al computador, usaban un sistema de
imágenes gráficas, permitiendo así que los recursos del ordenador (archivos,
discos, impresoras,...) se representaran mediante iconos gráficos. El sistema
se estandarizó incluyendo otros interfaces de usuario, como los menús
desplegables, las ventanas, etc. Los Mac fueron también de los primeros
computadores que utilizaban ratón, y el primero en incorporar la unidad de
discos de 3.5 pulgadas y 400 Kb de capacidad que acababan de crear la compañía
Sony. El interface del Mac tuvo un efecto importante en la industria de la
informática, lo que hizo que se generalizara y que sea y algo habitual hoy en
día.
BINAC
(Binary Automatic Computer)
(Binary Automatic Computer)
En 1947 se firmó un contrato por el cual la compañía de John Mauchly y
John Presper Eckert construiría una computadora para la Northrop Aircraft
Company , que estaba desarrollando un misil secreto de largo alcance llamado
Snark (la máquina se entregó en 1949). La Northrop quería una computadora
"pequeña" que pudiera transportarse en un avión para poder guiar la
trayectoria del misil.
Las especificaciones que deseaban eran todo un reto para la técnica de la
época:
·
Debía tener un volumen de menos de 0.60 m3.
·
Debía pesar como mucho 318 kilogramos.
·
Debía operar con 117 voltios.
En un principio para Mauchly y Eckert esta computadora era un modelo
experimental, ya que su verdadero objetivo era el desarrollo de otra
computadora más pequeña.
Memoria de la BINAC
Una de las características de la BINAC era que estaba formada por dos
procesadores. Todas las instrucciones se ejecutaban por separado en ambos
procesadores, luego se comparaban los resultados obtenidos, si eran iguales se
continuaba con la ejecución de la siguiente instrucción, si en cambio eran
distintos se paraba la ejecución del programa. Los procesadores medían 1.5 x
1.2 x 0.3 metros, estaban compuestos por 700 bulbos cada uno, y tenían una
memoria cuya capacidad era de 512 palabras de 31 bits cada una.
La BINAC podía realizar 3500 sumas o restas por segundo, y 1000
multiplicaciones o divisiones por segundo. El reloj interno tenía una
frecuencia de 1 MHz. Otro detalle importante es que fue la primera computadora
en utilizar cintas magnéticas como memoria secundaria, y para ello
desarrollaron un dispositivo denominado convertidor para la lectura/escritura en
las cintas, que se utilizó posteriormente en la UNIVAC.
Calculadoras mecánicas
Hasta el
siglo XIX no se empezaron a construir calculadoras mecánicas "en
serie", ya que aunque los conceptos estaban ya establecidos, la tecnología
anterior no podía llevarlos a la práctica.
Principalmente
se construyeron máquinas siguiendo o bien el sistema del cilindro de Leibniz, o
bien el sistema de la rueda de Odhner o el sistema ingeniado por Léon Bollée,
todos ellos sistemas mecánicos.
Ø Calculadoras basadas en el cilindro de Leibniz
Ø
Calculadoras
basadas en la rueda de Odhner
Ø
Calculadora
basada en el sistema de Léon Bollée
Ø Calculadoras de ninguno de los sistemas básicos
Calculadoras
del sistema de Leibniz
El aritmómetro de Thomas, de Colmar: es la primera máquina de calcular
fabricada industrialmente. El primer modelo apareció en 1822 y se estuvo
fabricando hasta bien entrado el siglo XX.
Fotografía de una variante fabricada por Burkhardt
Las máquinas MADAS: la primera de ellas evolucionó directamente del aritmómetro
de Colmar, y apareció en 1908, pero con un gran avance: era capaz de realizar
las divisiones automáticamente, es decir el usuario solo debía de encargarse de
dar vueltas a la manivela hasta que oyera el timbre que indicaba fin de
operación. MADAS son las iniciales de "Multiplication, Automatic División,
Addition and Substraction". En sucesivas versiones se consiguió también la
multiplicación automática, mucho más compleja de realizar mecánicamente que la
división. Se estuvieron fabricando hasta los años 50.
MADAS (1908)
MADAS BTG-20 (1955). Este
modelo tiene una gran precisión y era muy cara en su tiempo. Tiene
multiplicación y división automática, así como la capacidad de realizar
multiplicaciones encadenadas y memoria acumulativa
CURTA: esta máquina tiene una historia particular, su diseño fue
realizado por Curt Herzstark en un campo de concentración nazi. Es la última
máquina mecánica manual, fue fabricada en 1948. En su época fue revolucionaria
por su pequeño tamaño, es casi una pieza de relojería de precisión con unos
costes de fabricación muy elevados, y por lo tanto unos precios de mercado muy
altos.
CURTA Mod. I y II (1948)
Calculadoras
del sistema de Odhner
Original Odhner: Willgodt T. Odhner (inventor del sistema de la rueda de
Odhner en 1874) comenzó la fabricación a gran escala de las máquinas en 1886,
en una fábrica especialmente construida en San Petersburgo (Rusia), que fue
trasladada a Goteborg (Suecia) a causa de la revolución rusa, obteniendo un
gran éxito en los paises nórdicos.
Original Odhner Mod. 21 (1930)
Original Odhner 227 (1965)
Brunsviga: En 1892 la firma Grimme, Natalis and Co. compró la patente del
sistema Odhner y comenzó a fabricar máquinas de este sistema en Alemania
incorporando mejoras.
Brunsviga Mod. A (1892)
Brunsviga
16 (1940) Máquina portátil de sistema mixto (aprovecha particularidades de la
rueda de Odhner y del cilindro de Leibniz).
Marchant: Fabricadas por Marchant Calculating Machine Co. Las primeras máquinas eran
del sistema Odhner puro, pero evolucionaron añadiéndoles un mecanismo de
teclado completo dando lugar a máquinas con un aspecto "raro" pero
muy rápidas y efectivas en su funcionamiento.
Marchant Standard B (1911)
Marchant Mod. K-C (1925)
Máquinas ya con teclado completo, este modelo incorpora un motor, con
multiplicación semiautomática y la división automática.
Calculadora
del sistema de Bollée
Millonaria: Máquina diseñada por Otto Steiger y fabricada por Hans W.
Egli. Poseía una asombrosa velocidad al realizar multiplicaciones y divisiones,
ya que no las realiza mediante sumas sucesivas y restas sucesivas, por lo que
con un solo giro de manivela realizaba la operación. Se fabricaron menos de
5000 ejemplares.
Millionaire (1892)
Calculadoras
de ninguno de los sistemas básicos
Mercedes Euklid: Máquinas diseñadas por Christel Hamann y fabricadas por
Mercedes Office Machine Works. Con un mecanismo interno realmente muy
complicado, estas máquinas disponían de sistemas de autoprotección para que
dichos mecanismos no sufrieran daños si se intentaba realizar una mala
operación.
Mercedes Euklid (1905)
Marchant Figurematic: Los últimos modelos de Marchant, a partir de los
años 40, abandonaron el sistema Odhner y fabricaron máquinas con mecanismos
muchos más complejos, pero con mejores resultados en cuanto velocidad y
robustez. El modelo Figurematic era la máquina más veloz de su tiempo, y poseía
multiplicación y división automática.
Marchant Figurematic (1955)
Contómetro de Felt: Dorr E. Felt construyó en sus ratos libre en 1885 una
máquina de calcular con materiales que podía conseguir fácilmente, este primer
contómetro se hizo con una caja de macarrones, los mecanismos eran de madera y
sus muelles eran gomas de oficinas. La "caja de macarrones", como se
la conoció popularmente, se encuentra hoy en día en el Smithsonian Museum. A este
primer contómetro siguieron otros con mecanismos metálicos, y en 1887 se fundó
la sociedad Felt & Tarrant que fabricó durante más de medio siglo los
contómetros. El contómetro era una máquina puramente sumadora pero bajo unas
manos entrenadas era capaz de realizar multiplicaciones más rápidamente que
máquinas con el sistema de Odhner o Leibniz.
Contómetro de Felt (1885)
Colossus
La
máquina Colossus fue el secreto mejor guardado por los ingleses durante la
Segunda Guerra Mundial. Se la considera una de las primeras computadoras
electrónica, aunque más que una computadora era una
"super-calculadora" con un fin muy específico: descifrar los mensajes
de los alemanes codificados por Enigma.
Colossus
Con el comienzo de la
Segunda Guerra Mundial, en 1939, el Gobierno británico reclutó en Bletchley
Park (cerca de Londres) a sus mejores científicos para que descifraran los
mensajes de los alemanes, entre ellos estaba Alan Turing, uno de los mayores
impulsores del proyecto, que se encargó, entre otras cosas, de las funciones
lógicas de la máquina. Otra de las personas importantes en el proyecto fue
Thomas H. Flowers un brillante ingeniero, que rediseñó el contador de la
máquina proponiendo que los datos se almacenaran en tubos de vacío.
La primera Colossus
se puso en funcionamiento en 1943, se basaba en la idea de universalidad de la
máquina de Turing, estaba compuesta por más de 1500 tubos de vacío, la entrada
de datos era por medio de tarjetas perforadas y los resultados se almacenaban
en relés temporalmente hasta que se les daba salida a través de una máquina de
escribir. Era totalmente automática, medía 2.25 metros de alto, 3 metros de
largo y 1.20 metros de ancho.
Detalle del Colossus
El resultado que
proporcionaba Colossus no era el texto de un mensaje descifrado, sino un paso
intermedio, que luego se tenía que terminar de descifrar a mano. Se
incorporaron mejoras en el sistema con lo que ya si que conseguía que la
máquina descifrara totalmente los mensajes, así nació en 1944 la segunda
versión del Colossus: la Mark II Colossus, que era cinco veces más rápida que
su antecesora operando en paralelo, este modelo estaba compuesto por unos 2400
tubos de vacío.
El proyecto siempre
fue ultra-secreto, ni siquiera los propios creadores pudieron ver todas las
partes de la máquina. Nunca hubo manuales ni registros sobre su funcionamiento,
e incluso su montaje se efectuó por etapas, usando personal distinto para que
nadie conociera los detalles de la máquina al completo.
Tarjeta perforada con el código que descifraba Colossus
Tuvo un papel muy
relevante para el desarrollo de la Guerra, el 1 de junio de 1944 interceptó y
descifró un mensaje en el que Hitler y el alto mando alemán indicaban que
esperaban un ataque aliado en Calais. Con el conocimiento de esta información,
el general Eisenhower decidió el 6 de junio dirigir sus tropas a la costa de
Normandía, produciéndose así el famoso desembarco de Normandia. El principio
del fin de la Segunda Guerra Mundial.
Una
vez finalizada la Guerra, en 1946 se destruyeron ocho de las diez Colossus
existentes por orden directa del Winston Churchill. De las dos supervivientes
una fue desmantelada en los años 50 y la última fue destruida en 1960 junto con
todos sus diseños.
Complex Calculator
La
Complex Calculator fue construida por George R. Stibitz en los laboratorios
Bell en 1939. En un principio construyó un prototipo basado en relés
telefónicos, fue una máquina sumadora binaria, la primera calculadora binaria
electromecánica, a este prototipo lo denominó "Model K" (K de
kitchen, cocina en inglés, porque la construyó en la mesa de la cocina de su
casa). Tras este prototipo diseñó y construyó dispositivos multiplicadores y
divisores binarios.
Sumadora binaria
Sumadora binaria
Stibitz convenció a
los laboratorios Bell de que era capaz de construir una calculadora que podría
realizar operaciones con números complejos, así nació la Complex Calculator en
1939 (conocida también como Bell Labs Relay Computer Model I o como Bell
Telephone Labs Computer Model I) siendo la primera calculadora binaria de la
historia. La entrada de datos se realizaba a través de teletipos y estaba
compuesta por unos 400 relés telefónicos.
En 1940, durante un
congreso de la Sociedad Americana de Matemáticas en Hanover, Stibitz realizó
una espectacular demostración: conectó un teletipo a la Complex Calculator, que
se encontraba en Nueva York, utilizando para ello la red telegráfica. Se podía
encargar una tarea desde Hanover a la máquina, obteniendo la respuesta en menos
de un minuto, siendo la primera vez que se realizaba "un trabajo a
distancia".
A pesar de todo, las posibilidades de
la Complex Calculator eran limitadas, por lo que a esta primera calculadora
siguieron otras.
En 1942 se terminó la Relay
Interpolator (o Bell Labs Relay Computer Model II) que incorporaba el cálculo
de polinomios de interpolación y usaba como entrada tarjetas perforadas, pero
no se la puede considerar una calculadora de propósito general. Como tampoco lo
fue su sucesora, la Ballistic Computer (o Bell Labs Relay Computer Model III),
acabada en 1944 y que fue usada durante la Segunda Guerra Mundial y hasta 1958
para el cálculo de tablas de tiro.
La
primera calculadora multifunción de esta serie fue la Bell Labs Relay Computer
Model V. Realizada en 1946, compuesta por unos 9000 relés, pesaba unas 10
toneladas y ocupaba 105 m2. Era capaz de realizar una suma de dos números de
siete cifras en 300 milisegundos, su multiplicación en un segundo y su división
en 2.2 segundos.
EDVAC
(Electronic Discrete Variable Automatic Calculator)
(Electronic Discrete Variable Automatic Calculator)
En
1946 se llegó a un acuerdo para que se construyera en la universidad de
Pennsylvania, y bajo la tutela de John von Neuman, una gran computadora: la
EDVAC. En un principio se barajaron diversos diseños, pero finalmente se
decidió por una computadora con sistema binario, donde la suma, la resta y la
multiplicación eran automáticas, la división programable y tenía una capacidad
de 1000 palabras.
EDVAC
El EDVAC estaba
organizado en seis partes principalmente:
- Unidad de lectura-grabadora, que era la encargada de la lectura, grabación y borrado de las cintas magnéticas.
- Unidad de control, que contenía los botones de operación, las lámparas indicadoras, los interruptores de control y un osciloscopio para el mantenimiento de la computadora.
- Unidad de "reparto", que se encargaba de decodificar las instrucciones, emitía señales de control hacia el resto de unidades y almacenaba la instrucción que se debía ejecutar en cada momento.
- Memoria de alta velocidad, que consistía en dos unidades iguales, cada una contenía 64 líneas de 8 palabras cada una.
- Computadora, la unidad que realizaba las operaciones básicas aritméticas. La unidad aritmética estaba por duplicado, las operaciones se hacían en ambas unidades y se comparaban los resultados, interrumpiéndose la ejecución si no eran idénticos.
- Reloj, que emitía pulsos de reloj a intervalos de 1 µsegundo.
El tiempo medio de ejecución por
instrucción era:
- Suma en 864 µsegundos.
- Resta en 864 µsegundos.
- Comparación en 696 µsegundos.
- Multiplicación y redondeo 2880 µsegundos.
- División y redondeo 2928 µsegundos.
- Multiplicación exacta en 2928 µsegundos.
- División exacta en 2928 µsegundos.
- Suma en coma flotante 960 µsegundos.
- Resta en coma flotante 960 µsegundos.
El EDVAC pesaba
aproximadamente 7850 kg y tenía una superficie de 150 m2.
EDVAC
ENIAC
(Electronica Numeral Integrator and Computer)
(Electronica Numeral Integrator and Computer)
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.
ENIAC
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, apareciendo en la prensa con
calificativos como "cerebro electrónico", "Einstein
mecánico" o "Frankenstein matemático", como por ejemplo en el
diario Newsweek.
Articulo en publicado en el Newsweek
sobre el ENIAC
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 contendido de un acumulador se
visuliazaba 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.
Mujeres programando el ENIAC
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.
Remplazar una válvula de vacío estropeada
suponía encontrarla entre 18000
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.
Antes
de finalizar su construcción, los autores se dieron cuenta de sus limitaciones,
tanto a nivel estructural como a nivel de programación. Por eso en paralelo a
su construcción empezaron a desarrollar las nuevas ideas que dieron lugar al
desarrollo de la estructura lógica que caracteriza a los ordenadores actuales.
Enigma
El
Enigma fue la máquina utilizada por el ejército alemán para codificar sus
mensajes durante al Segunda Guerra Mundial. Era una especie de máquina de
escribir compuesta por 3 cilindros por los que rotaba cada letra. Cuando el 1º
cilindro rotaba 26 veces (las letras del abecedario) el 2º lo hacía una, y
cuando el 2º lo hacía 26 veces, el 3º lo hacía una vez.
Enigma
Aunque se poseyera una Enigma era
imposible descifrar unos mensajes si no se conocía la posición inicial de los
cilindros. Por eso los aliados construyeron el Colossus.
Enigma
Harvard Mark I (ó IBM ASCC)
El
proyecto entre IBM y Howard Aiken para construir una computadora se inició en
1939. La Mark I se terminó en 1943, presentandose oficialmente en 1944.
Mark
I
En un principio la
MARK I se llamaba ASCC (Calculadora Automática de Secuencias Controladas). Era
una máquina automática eléctrica, aunque tenía componentes electromecánicos;
podía realizar 5 operaciones aritméticas: suma, resta, multiplicación, división
y referencia a resultados anteriores.
La Mark I tenía 2.5
metros de alto y 17 metros de largo, pesaba 31500 kg, contenía 800 km de cable
aproximadamente y tenía más de 3000000 de conexiones. Se programaba a través de
una cinta de papel en la que había perforadas las instrucciones codificadas, la
salida podía ser tanto por tarjetas perforadas como en papel ya que a la salida
se podía conectar una máquina de escribir eléctrica. La máquina llamaba la
atención porque tenía elegantes cubiertas de cristal muy llamativas.
Mark I
Una vez programada el
ASCC podía ser manejada por personas con un pequeño conocimiento. Realizaba las
multiplicaciones en 6 segundos y las divisiones en 12 segundos.
En 1943, cuando se
terminó su construcción, IBM cedió el ASCC a la universidad de Harvard y fue
entonces cuando se rebautizó como MARK I.
Mark I
Cuando fue puesta en
pleno funcionamiento en 1944 se usó para el cálculo de tablas de balística
durante el final de la Segunda Guerra Mundial. Fue entonces cuando Aiken contó
con la colaboración con un personaje importante en la historia de la
informática: Grace Murray Hopper.
A
pesar de que era una computadora más lenta en comparación con las coexistentes
con ella, como la ENIAC, se usó hasta 1959, año en el que se la desmanteló,
dejado partes en la universidad de Harvard y partes en el Instituto SmithSonian
en Washington (EE.UU).
IBM 360
Comercializado
a partir de 1964, el IBM 360 fue el primero en usar una la palabra byte para
referirse a 8 bits (con cuatro bytes creaba una palabra de 32-bits). Esta
arquitectura de computación fue la que a partir de este modelo siguieron todos
los ordenadores de IBM.
IBM 360
El 360, fue
la primera en usar microprogramacion, y creo el concepto de arquitectura de
familia. La familia del 360 consistió en 6 computadoras que podían hacer uso
del mismo software y los mismos periféricos. El sistema también hizo popular la
computación remota, con terminales conectadas a un servidor, por medio de una
línea telefónica.
IBM 360
La IBM 360
una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados,
podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó procesamiento de
archivos, siendo a partir de él considerada la 3º generación de ordenadores.
IBM PC
Salió al
mercado en agosto de 1981 el primer modelo, el 5150, con un microprocesador
Intel 8088 y con un precio de $5000. El cliente podía elegir el sistema
operativo entre CP/M por $400 o MS-Dos (de una empresa por aquel entonces
desconocida: Microsoft) por $100 (por lo que "obviamente" se implantó
más el sistema operativo de Microsoft).
IBM PC
Este
ordenador implantó los estandares de lo que hoy conocemos como ordenador o pc.
IBM PC
Si
comparamos el 5150 con una de las últimas computadoras de IBM, la NetVista A21:
|
Modelo
|
IBM PC 5150
|
IBM NetVista A21
|
|
Fecha de nacimiento
|
12 de
agosto de 1981
|
24 de
julio de 2001
|
|
CPU
|
Intel
8088 4.77MHz
|
Intel
Celeron 1GHz
|
|
Memoria
|
16K
expandible a 64K
|
128MB
expandible a 512MB
|
|
Disco duro
|
No tenía
|
20 GB
|
|
Sistema Operativo
|
CP/M o
IBM PC-DOS (Microsoft MS-DOS)
|
Microsoft
Windows 98
|
|
Precio
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5000
dólares (con 64K de memoria)
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599
dólares (con monitor de 15 pulgadas)
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Manchester Mark I
La
Manchester Mark 1 fue en un principio una máquina experimental a pequeña escala
llamada "the baby", construida entre 1947 y 1948 en la
universidad de Manchester (Gran Bretaña), su diseño se pensó para demostrar el
potencial que tendrían los programas almacenados en la computadora, por eso se
considera la primera computadora que funcionaba con memoria RAM. El matemático
Alan Turing se incorporó al proyecto en el año 1948, realizando un lenguaje de
programación para la computadora.
Manchester
Mark I
En 1951, "the
baby" fue remplazada por una versión conocida como Ferranti Mark I,
que surgió de la colaboración del equipo de la universidad de Manchester y de
los hermanos Ferranti que tenían una fábrica, la Ferranti Mark I fue de
las primeras computadoras comerciales de la historia.
Algunas
de sus características fueron: una memoria principal (RAM) de 256 palabras de
40 bit cada una (o sea tenía una memoria de 1280 bytes) basada en tubos de
vacío; una memoria que almacenaba 3750 palabras; realizaba una operación
estándar, como una suma, en 1.8 milisegundos, en cambio para realizar una
multiplicación era mucho más lento, añadiéndole al tiempo de una operación
estándar 0.6 milisegundos por cada bit que tuviera el multiplicador. La entrada
era por medio de un sencillo teclado para almacenar directamente la información
al computador; la salida para las comprobaciones era a través de un
visualizador de tubos de rayos catódicos.
Máquina Algebraica de Torres Quevedo
Construida
en 1894 por Leonardo Torres Quevedo, con la financiación de la Real Academia de
Ciencias, gracias a la presentación de una memoria con la descripción de la
máquina que permitiría resolver ecuaciones algebraicas.
Máquina
Algebraica de Torres Quevedo
Actualmente se
conserva en la ETS de Ingenieros de Caminos de la universidad Polictécnica de
Madrid.
El objetivo de la
máquina era la obtención de manera continua y automática de valores de
funciones polinómicas. Al tratarse de una máquina analógica, la variable puede
recorrer cualquier valor (y no sólo unos valores discretos prefijados). Por
ello, ante una ecuación polinómica, haciendo girar todas las ruedas
representativas de la incógnita, el resultado final irá dando los valores de la
suma de los términos variables, cuando esta suma coincida con el valor del
segundo miembro, la rueda de la incógnita marcará una raíz.
Esta máquina presenta
dos innovaciones importantes respecto a las de su época: el uso de la escala
logarítmica, que permite reducir a sumas la evaluación de monomios y los
"husillos sin fin" inventados por Torres Quevedo.
Husillo sin fin
Máquina Analítica
Babbage
concibió la máquina analítica a partir de 1834, cuando el proyecto de la
máquina en diferencias se paralizó. Mientras que la máquina en diferencias
necesitaba permanentemente un operador para su funcionamiento, la máquina
analítica era ya automática. Y mientras que la máquina en diferencias tenía un
propósito específico, la máquina analítica tenía un propósito general, podía
ser "programada" por el usuario para ejecutar un repertorio de
instrucciones en el orden deseado.
Parte
de la máquina analítica construida posteriormente por el hijo de Babbage
El diseño de la
máquina analítica incluye la mayoría de las partes lógicas de un ordenador
actual: el "almacén", el "taller", el "control",
la "entrada" y la "salida". El "almacén" contiene
los datos, contendría 1000 números de 50 dígitos cada uno. La máquina se
programaba a través de tarjetas perforadas. El "control" ejecuta una
secuencia de operaciones indicadas en las tarjetas perforadas. La máquina era
capaz de realizar bucles (repetir una o varias instrucciones el número de veces
deseado), y también era capaz de tomar decisiones dependiendo del resultado de
un cálculo intermedio (ejecutar una sentencia SI...ENTONCES...).
El sueño de Babbage
de construir esta máquina no pudo realizarse, lo único que pudo construir
fueron pequeñas partes.
Máquina en Diferencias
Fue
concebida en 1821 por Charles Babbage, con el propósito de evaluar funciones
polinómicas. Para el cálculo de dichas funciones se basa en el método de
diferencias finitas, que elimina tener que realizar multiplicaciones y
divisiones, solo usa sumas siendo así mecanismos más sencillos.
Máquina en diferencias
modelo 1
Constaba de 25000
partes mecánicas, con un peso de 15 toneladas. Una de las únicas partes construida
de la máquina fue completada en 1832 (fotos). Para el desarrollo de la máquina
Babbage contó con la financiación del gobierno, pero a pesar de ello el
proyecto se detuvo en 1833.
Detalles de la máquina en diferencias
Babbage diseñó un
segundo modelo de la máquina en diferencias entre 1847 y 1849, con un diseño
más sencillo y con tres veces menos partes que el modelo anterior, pero sin
perder el poder de computación. Este diseño le ayudó para el desarrollo de la
máquina analítica.
Diseño original de Babbage del segundo modelo
(pinche sobre la foto para verla en grande)
En 1985 el Museo de
Ciencias de Londres ha construido este modelo a partir de la documentación de
Babbage. Está compuesto de 4000 partes mecánicas, y tiene un peso de 2.6 toneladas.
Reconstrucción de la máquinaen diferencias modelo 2
Máquina de diferencias de
Scheutz
George
Scheutz, un impresor sueco, se basó en los trabajos realizados por Charles
Babbage para construir una máquina de diferencias similar a la de él, pero por
el contrario que la de Babbage, la de Scheutz sí funcionó perfectamente.
Máquina de diferencias
En
1938 construyó una primera versión junto con su hijo Edward. En 1953
construyeron la versión definitiva, una máquina que podía procesar números de
quince dígitos, y calcular la cuarta diferencia. Esta máquina obtuvo la medalla
de oro en la Exposición Mundial de París en 1955. Después fue vendida al
Observatorio Dudley en Albany (Nueva York) en donde se utilizó para calcular la
órbita de Marte. En la actualidad se encuentra en el museo Smithsonian
(Washington).
Máquinas de Zuse
Konrad
Zuse construyó numerosas computadoras a lo largo de su vida, en un principio
más bien como investigador, aunque finalmente se dedicó a ello plenamente. A
continuación hablaremos de sus primeras máquinas: la Z1, la Z2, la Z3, y la Z4.
Z1
La Z1
es considerada en la actualidad una de las primeras computadoras programables
del mundo. Se terminó de construir en 1938 y fue financiada completamente con
dinero privado (principalmente de familiares y amigos de Zuse, incluido él
mismo). Esta computadora fue destruida en un bombardeo en Berlín durante la
Segunda Guerra Mundial, Zuse decidió reconstruirla en 1986 acabándola en 1989,
estando dicha reconstrucción en el Museo Técnico Alemán en Berlín. La Z1 fue
construida en el apartamento de sus padres, como puede observarse en la fotografía.
Reconstrucción de la Z1 y Zuse junto a ella
La Z1 tiene todas las
partes de una computadora moderna: unidad de control, memoria, lógica en coma
flotante, ... a pesar de ser una máquina completamente mecánica. Realizaba una
multiplicación en 5 segundos aproximadamente, tenía un teclado decimal para
insertar las operaciones, una memoria de 64 celdas de 22 bit, y pesaba unos 500
kilogramos.
La Z2
surgió al ver las dificultades de una máquina mecánica, por eso rediseñó la Z1
añadiéndole relés telefónicos. Así, la unidad numérica de la Z2 tenía 800
relés, aunque todavía mantenía componentes mecánicos. La Z2 fue finalizada en
1939, y al acabar Zuse ya estaba pensando en la siguiente computadora la Z3
para que fuera completamente realizada con relés.
La Z2 también fue
destruida durante un bombardeo en 1940. Las características técnicas de la Z2
se asemejaban a la de la Z1 en cuanto al poder de cálculo. La Z2 fue para Zuse
un modelo experimental para probar el poder de la utilización de los relés
telefónicos.
Para Zuse, la Z3 era la "primera computadora funcional del mundo controlada
por programas", otras máquinas equiparables a la Z3 fueron la Mark II, o
la ENIAC que fueron presentadas en 1943 o años posteriores, mientras que la Z3
fue presentada en 1941.
La Z3 fue construida
en su totalidad con relés telefónicos. No existen fotos de la original Z3, las
fotografías que se muestran son de una reconstrucción realizada por Zuse entre
1960 y 1964. Esta reconstrucción estuvo en la Exposición Universal de Montreal
en 1967, y en la actualidad se encuentra en el Museo Técnico Alemán de Berlín.
Z3
La
Z3 estaba formada por partes tales como la unidad de control, la memoria, la
unidad aritmética, y los dispositivos de entrada y salida. Estaba compuesta por
unos 2200 relés, 600 para la unidad numérica y 1600 para la unidad de
almacenamiento. Realizaba una suma en 0.7 segundos, y una multiplicación o una
división en 3 segundos. Pesaba unos 1000 kilogramos y como sus hermanas fue
destruida durante un bombardeo en 1944.
Z3
La Z4
fue terminada en 1944, aunque en años posteriores fue retocada añadiéndole una
unidad de lectura de tarjetas perforadas. La Z4 fue utilizada por numerosas
instituciones hasta 1959, en la actualidad se encuentra en el museo alemán de
Munich.
Z4
La Z4 tenía
una unidad para producir tarjetas perforadas con instrucciones para la propia
Z4, con lo que no era demasiado complicado programarla. Y así también era
posible realizar copias de los programas para poder hacer correcciones.
Animación de Z4
La
Z4 admitía un gran conjunto de instrucciones capaz de resolver complicados
cálculos científicos, era capaz de ejecutar 1000 instrucciones por hora. Estaba
compuesta aproximadamente 2200 relés; realizaba unas 11 multiplicaciones por
segundo y tenía una memoria de 500 palabras de 32 bit. Pesaba unos 1000
kilogramos. La entrada de datos era o a través de un teclado decimal o a través
de tarjetas perforadas, y la salida era por una máquina de escribir.
UNIVAC
(Universal Automatic Computer)
(Universal Automatic Computer)
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
compañias 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.
UNIVAC
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.
Organigrama del UNIVAC
(pinchen en la imagen para verla ampliada)
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.
Eckert y el UNIVAC Mauchly y el UNIVAC
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.
Distintas vistas del UNIVAC
Panel de control del UNIVAC
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. El
original UNIVAC se encuentra en el museo Smithsonian.
Anuncio del UNIVAC
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