ORÍGENES DE LA INFORMÁTICA

Las máquina de Babbage | Avances tecnológicos | Un programa interno de las máquinas | Los primeros ordenadores de mediados de siglo | |Evolución del ordenador


En el siglo XVII, el famoso filósofo y científico francés Blaise Pascal, a muy temprana edad, inventaba lo que él mismo denomino "máquina calculadora " que, aunque claramente más rudimentaria que las actuales, ya definía las trazas de la mecánica de éstas. El principio de funcionamiento era similar al del primitivo ábaco, es decir, utilizaba el sistema de numeración decimal, pero las primitivas varillas del tradicional instrumento chino habían sido contruidas por un número determinado de ruedas dentadas, de forma que al rodar diez dientes de la primera rueda avanzaba un diente de la segunda; al rodar diez dientes de la segunda lo hacía un diente de la tercera y así sucesivamente.

Evidentemente, dicha máquina sólo servía para sumar y restar y además, dado que utilizaba la única tecnología imperante en la época basada en supuestos mecánicos, su utilización era más bien tediosa y estaba sujeta a numerosos incovenientes. De hecho, el aspecto fundamental de esta primera máquina de calcular no radicaba en su utilidad (a menudo resultaba mucho más rápido realizar las operaciones manualmente) sino en el concepto mismo de máquina calculadora que Pascal, con la perspectiva de futuro que caracteriza a todos los grandes genios de la humanidad, supo entrever en su complicado artefacto.

Inspirados en este diseño, un siglo más tarde otros científicos trataron de emular a Pascal y construyeron máquinas que, como la del científico alemán Mattieu Hahn en el año 1779, podía realizar las cuatro operaciones aritméticas fundamentales. Sin embargo el mátematico alemán Leibnitz quien se adelantó más al desarrollo y construyó, por primera vez, una máquina que sirviera de enlace entre un problema y su resolución. Así, el científico alemán diseño un artefacto que permitía, además de las tradicionales sumas y restas, la realización de operaciones de multiplicación y división mediante adiciones y substracciones acumuladas respectivamente. Podemos asegurar que en ese momento había nacido la primera máquina calculadora propiamente dicha.

La máquina, igualmente basada en supuestos mecánicos, utilizaba cilindros dentados con diferentes longitudes en sus incisiones a las que se ajustaban otros engranajes de tamaño más reducido que representaban cada uno una cifra del multiplicando. Cada vuelta completa del conjunto de los engranajes largos aumentaba en una cifra el número indicado por los engranajes cortos o multiplicando. El número de vueltas efectuadas por los engranajes largos determinaba por su parte la cifra asociada al multiplicador. Por supuesto, la importancia de este artefacto desde su perspectiva actual radica más en su concepción como instrumento matemático de trabajo en sí (en este caso la idea de la máquina como puente entre un problema y su resolución) que en la realidad de sus principios mecánicos de funcionamiento.


[] LAS MÁQUINAS DE BABBAGE [ /\ ][ \/ ]   

En el siglo XIX surge una personalidad fundamental que impulsa con su entrega y dedicación la creacion de estas máquinas matemáticas, como él mismo solía denominarlas. Esta personalidad no es otra que la del científico Charles Babbage. Constreñido por una parte por las limitaciones tecnólogicas de la época y por otra por el poco interés de la sociedad por este tipo de máquinas, Babbage encontró numerosos obstáculos para sacar adelante sus proyectos. La complejidad mecánica que presuponían la mayoría de sus diseños chocaba frontalmente con las posibilidades reales de la tecnología en su época y además su limitada disponibilidad económica le privaba en la mayoría de las ocasiones de llevar adelante sus ideas. De esta forma, uno de sus primeros y más ambiciosos proyectos, la construcción de la máquina diferencial en el año 1823, tuvo que ser finalmene abandonado por problemas económicos tras cinco años de intenso trabajo.

Sin desanimarse por ello, Charles Babbage se embarcó en otro proyecto que el mismo denominó máquina analítica. La peculiaridad de esta máquina estriba en que podía utilizar la parte de los resultados obtenidos en su utilización como datos de entrada para realizar nuevos cálculos con ellos. En palabras textuales del propio científico era una máquina que se mordía la cola. Una serie de engranajes y manivelas permitían ajustar los datos de entrada y las operaciones a realizar con ella y obtener los resultados.

La máquina analítica utilizaba tarjetas perforadas para mecanizar su trabajo. Desgraciadamente, tampoco en esta ocasión Babbage llegó a ver perfeccionado y culminado su proyecto.

Pero la principal novedad de su invento surgía en el concepto de máquina programable aunque, no obstante, se tratará siempre de un programa externo al artefacto en cuestión.


[] AVANCES TECNOLÓGICOS [ /\ ][ \/ ]   

A pesar del extraordinario talento con que contaban estos primeros científicos, a menudo sus ingenio encontraba barreras en la época. Hubo que esperar hasta mediados del siglo XIX para que el descubrimiento de la electricidad supusiera el inicio del paulatino declive de la mécanica como ciencia utilizada fundamentalmente en la construcción de las máquinas calculadoras. Así, a partir de entonces, las ruedas y engranajes fueron sustituidos por nuevos componentes que, aunque también de tamaño considerable, simplificaban el diseño de las máquinas. En este sentido, una de las primeras máquinas que utilizó los principios de la electricidad y que tuvo cierta difusión en su época fue la máquina tabuladora de Herman Hollerit. Esta, de grandes dimensiones y dotada de un panel frontal con numerosas esferas númericas, permitió establecer un cómputo fiable del resultado de las elecciones norteamericanas en el año 1890 y en breve lapso de tiempo de diez días, lo que supuso una auténtica revolución para la época, puesto que el proeceso de recuento de votos tradicionalmente llevaba aparejado un tiempo muy superior y un margén de error igualmente elevado.


UN PROGRAMA INTERNO DE LAS MÁQUINAS

La idea de Babbage de construir una máquina que fuera capaz de utilizar como datos de entrada parte de los resultados ofrecidos tras los procesos de cálculos que se efectuaban en su interior supuso un adelanto decisivo en la forma de enfocar la forma idónea de actuar que deberían tener las máquinas precursoras de los modernos ordenadores. Fue Jhon Von Newman quien, ya en el siglo XX, propuso la idea de la utilización de un programa interno a la máquina mediante el cual ésta fuera capaz de realizar dichas tareas de forma automática. La tecnología electrónica aún era incipiente y Von Newman hubo de conformarse con establecer únicamente el fundamento teórico de lo que sería el primer ordenador.
Sin embargo, su idea proliferó y, a medida que la electrónica fue afianzándose a nuestra sociedad, llegó el momento en el que, en 1944, en plena Segunda Guerra Mundial, un grupo de científicos construyó en los Estados Unidos un prototipo de lo que podemos considerar fue el primer ordenador: el ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator). Este ingenio fue ideado expresamente para la realización de tablas destinadas al cálculos de trayectorias de proyectiles, debido a la intención con la que se creó.


[] LOS PRIMEROS ORDENADORES DE MEDIADOS DE SIGLO [ /\ ]   

Es lógico pensar que, ante el ambiente bélico en el que se encontraba inmerso el mundo, las primeras aplicaciones de este primitivo ordenador estuvieran orientadas a tareas de este tipo. Finalizada la guerra, los científicos descubrieron las enormes posibilidades de este tipo de máquinas y a este primer ordenador le siguieron otros como el MANIAC-I y el MANIAC-II, con lo que definitivamente dio comienzo la salida de la frenética carrera de su diseño y creación, carrera que aún hoy nuestros días no ha finalizado y que sólo el futuro podrá mostrar hasta dónde nos conducirá.


EVOLUCIÓN DEL ORDENADOR Primera Generación. | Segunda | Tercera | Cuarta | Quinta   

A mediados de los años 50, la utilización del ordenador con fines prácticos en dinámicas repetitivas o de tipo mecánico, en las que no es necesaria la intervención de una mente que evaluara posibilidades o arrojara un criterio, era ya una realidad indiscutible y, a medida que la tecnología electrónica avanzaba, esos avances eran incluidos en el diseño de las máquinas a fin de reducir su tamaño y ampliar su capacidad y posibilidades. Así, atendiendo a estos criterios y desde estos primeros tiempos hasta nuestros días, podemos distinguir seis generaciones de ordenadores.

PRIMERA GENERACIÓN

La primera generación de ordenadores se caracterizó por reunir todos aquellos ingenios que incluían válvulas como elemento electrónico fundamental en su diseño. Las válvulas electrónicas son cápsulas de cristal al vacio que en su interior albergaban sustancias químicas de reacción. Estas sustancias, al ser sometidas al paso de la corriente eléctrica se comportaban de modo especial e influían en ella. Debido a su tamaño considerable, si se tiene en cuenta que a menudo estas primeras máquinas podían albergar hasta 6000 válvulas, cabe pensar en las enormes dimensiones que se llegaba a alcanzar así como en los númeroso problemas de mantenimiento que ocasionaba su funcionamiento continuado.

El tiempo medio entre averías, excesivamente pequeño, unido a los grandes sistemas de refigeración necesarios para atenuar en la medida de lo posible el aumento de temperatura de esta máquinas, eran los problemas técnicos fundamentales que llevaba asociados, pero en el aspecto teórico, la lógica secuencial en la que se basaban para tratar los datos no les permitía efectuar rápidamente las operaciones ni realizar varias tareas de forma simultánea. El uso de este tipo de equipos no pudo mantenerse durante mucho tiempo, ya que en raras ocasiones era rentable.

SEGUNDA GENERACIÓN

Los sistemas pertenecientes a esta segunda generación se caracterizaban principalmente por la utilización del transistor como elemento principal de sus diseños en substitución de las incómodas y poco fiables válvulas. El transistor es un componente electrónico formado por pequeños fragmentos de ciertos elementos químicos como el Silicio o el Carbono que, por sus propiedades eléctricas, facilitan u obstaculizan el paso de la corriente eléctrica por su interior. Ofrecen las mismas prestaciones que las válvulas electrónicas con la ventaja añadida de que su tamaño es mucho más reducido. Al utilizar este componente como elemento fundamental de su fabricación, el tamaño de las máquinas disminuyó notablemente, consiguiéndose a la vez mayor rapidez y fiabilidad en los procesos al reducirse el tiempo medio entre averías.
Respecto a su lógica de funcionamiento, los ordenadores pertenecientes a la segunda generación utilizaban el denominado proceso por lotes. Eran capaces de separar los procesos de cálculos y de recepción y salida de datos y efectuarlos de forma simultánea, pero no podían actuar del mismo modo con los programas.

TERCERA GENERACIÓN

El perfeccionamiento de los componentes electrónicos y su cada vez menor tamaño desembocó en su día en la fabricación del primer circuito integrado que desbancó al transistor de su posición hegemónica. En el interior de un circuito integrado se encuentran multitud de componentes electrónicos con funciones diversas y que, convenientemente conectados entre sí, permiten anuar sus funciones. Resistencias, condensadores, diodos y transistores conviven y complementan sus posibilidades en el interior de este pequeño pero eficaz componente.
Respecto a su lógica de funcionamiento, el avance de esta tercera generación respecto a su predecesora fue gigantesco, puesto que estas máquinas podían ejecutar varios programas simúltaneamente. Este concepto no es otro que el de la multiprogramación y que, a diferencia del proceso por lotes que necesita de un ordenador auxiliar que descargue de trabajo al ordenador principal, se basa en la existencia de dos zonas bien diferenciadas de la memoria de un único ordenador en la que se ejecutan las acciones desempeñadas anteriormente por ambos.
Así, al ordenador le basta con llamar al programa necesario en cada momento detenido momentáneamente la ejecución del programa en curso, y retomar ésta en el punto exacto en el que fue abandonada cuando concluye la ejecución del programa auxiliar invocado.

CUARTA GENERACIÓN

Durante la década de los años 70, la integración de los componentes superándose a si misma hasta que surgió en el mercado el primer microprocesador o chip, dándose paso así a la denominada era de la microelectrónica. Los niveles alcanzados en la integración de los componentes electrónicos (hay que tener en cuenta que un microprocesador puede incluir miles de estos componentes) permitió reducir el tamaño e incrementar extraordinariamente la velocidad operativa de los equipos. Así, en poco tiempo, los ordenadores comenzaron a dejar de ser patrimonio exclusivo de unas pocas empresas y usuarios privelegiados que podían beneficiarse de sus servicios hasta que la irrupción en el mercado del ordenador personal consagró definitivamente a estas máquinas como herramientas de trabajo indispensables para el hombre a cualquier nivel y en la mayor parte de las ramas laborables en las que se desenvuelva. Es en esta generación en la que nos hallamos inmersos en la actualidad, cuando, de forma paralela a la mayor difusión de la informática como ciencia y a la evolución de los componentes físicos de los ordenadores y de sus equipos asociados, surge con fuerza el desarrollo de todo tipo de programas. Esto es así hasta el punto que la confección de los mismos implica cada vez mayor complejidad al buscarse siempre una mayor potencia en sus prestaciones y un mejor aprovechamiento de los recursos de la máquina. Todo esto constituye por sí mismo un auténtico desafío a la imaginación y capacidad de diseño de los actuales profesionales de la informática.

LA QUINTA GENERACIÓN: SUPERORDENADORES

Esta quinta generación se prevé en un futuro inmediato hasta tal punto que se puede decir que hoy en día una potentísima gama de ordenadores aguarda impaciente su irrupción en nuestras vidas. Los grandes avances alcanzados en inteligencia artificial, robótica, cibernética y el desarrollo de los sistemas expertos traerán consigo no sólo el uso definitivo y generalizado del ordenador como principal aliado del hombre, sino que (y en esto estriba la venidera revolución informática), mostrará al mundo cómo los descendientes de los primitivos ingenios concebidos en su día por Pascal, Babbage, Newman y tantos otros, pueden emular a su creadores entendiendo su propio lenguaje y realizando por sí mismo razonamientos deductivos y lógicos que en algunos casos superarán incluso las capacidades de los seres que los crearon, aunque lo más probable es que nunca consigan igualarse en imaginación y espíritu de lucha a sus creadores.