Antes de disponer de palabras o símbolos para representar los números, el hombre primitivo empleaba los dedos para contar. El antepasado del ábaco consistía en unas piedras introducidas en unos surcos que se practicaban en la arena. Estas piedras móviles llevaron al desarrollo del ábaco, que ya se conocía en el año 500 a. c., en Egipto.
El Abaco Romano era de madera y las piedras se movían a lo largo de unas ranuras talladas en una tabla. La palabra cálculo significa piedra; de este modo surgió la palabra cálculo.
El origen de la palabra ábaco no es muy claro; suele considerarse que proviene de la palabra fenicia abak, término que designa una superficie plana cubierta de arena, sobre la cual se pueden dibujar figuras. Unas formas de las palabras contar o calcular aparece en otras lenguas, como abg, que significa polvo y es de origen semítico, o abakión, en griego, y que se refiere a una tabla de cálculo marcada.
Muchos pueblos utilizaron piedras con el mismo objeto; por ejemplo, los Incas peruanos empleaban cuerdas con nudos para su contabilidad que llamaban quipos.
Estructura de Napier y Regla de Calculo
El desarrollo de las matemáticas, la navegación y las ciencias durante el siglo XVII, potenciaron la creación de nuevas máquinas de calcular. Se necesitaron tablas seguras de las funciones trigonométricas para calcular la posición de los barcos, también fue necesario evitar los errores aritméticos cuando los negocios y el comercio se incrementaron.
En 1614, un escocés llamado John Napier publicó la primera tabla de logaritmos. Napier inventó los logaritmos para simplificar y agilizar los cálculos. Según él “No hay nada peor que las multiplicaciones, divisiones y desarrollo de cuadrados de números grandes, que además de ser una tarea tediosa, dan lugar a muchos errores”.
Este dispositivo mecánico funcionaba utilizando palillos con números impresos y le permitía realizar operaciones de multiplicación y división. Este dispositivo, que recibió el nombre de Estructura de Napier, estaba constituido de nueve hileras, por cada una de los dígitos de 1 al 9. Cada hilera representaba una columna de una tabla de multiplicación.
La Pascalina
De las nuevas condiciones de vida impulsadas por la sociedad burguesa y el desarrollo del capitalismo, las relaciones comerciales entre naciones, que cada día eran más complejas, nace la necesidad de disponer de instrumentos cómodos y rápidos, capaces de resolver los complicados cálculos aritméticos de la época.
Máquina de Leibnitz
El siguiente gran paso en el perfeccionamiento de las máquinas calculadoras lo dio el 1671 el matemático alemán Gottfried Wilheim Leibnitz. Los elementos claves en la máquina de Leibnitiz eran los cilindros escalonados. Esta máquina era más perfeccionada que la de Pascal, ya que podía multiplicar, dividir y obtener raíces cuadradas. Fue la mente más universal de su época. A este inventor se le atribuye el haber propuesto una máquina de calcular que utilizaba el sistema binario, todavía utilizado en nuestros días por los modernos computadores.
Las Tarjetas Perforadas
A finales del siglo XVIII y principios del XIX, tuvo lugar un importante hecho para el posterior desarrollo de los ordenadores: la automatización de la industria textil.
En el siglo XVIII, Francia estaba a la cabeza en la producción de tejidos elegantes y lujosos y algunos fabricantes se esforzaban por encontrar el modo de automatizar el proceso de fabricación para reducir los costos. Basil Bouda y Falcon en 1728, intentó programar el diseño del tejido por medio de fichas perforadas. De este modo, sólo determinadas agujas del telar podían atravesar los agujeros, pudiéndose conseguir así el dibujo de tejidos.
La cinta y las fichas o tarjetas perforadoras, funcionaban como un programa para el telar. Esta técnica es la que se empleaba posteriormente para la introducción de datos en los ordenadores.
La Maquina Analítica y Diferencial
Los inventos citados anteriormente no pueden considerarse como máquinas automáticas, ya que estas requerían una constante intervención del operador para producir nuevos datos y/o efectuar las maniobras que implican cada operación.
La sociedad de esa época exigía una máquina para resolver cálculos automáticamente, es decir, sin la intervención del operador en el proceso, con la exactitud y precisión deseada. En 1812, el matemático e ingeniero británico Charles Babbage (1792-1881) profesor de matemáticas de la Universidad de Cambridge, preocupado por los muchos errores que contenían las tablas de cálculos que utilizaban en su trabajo diario, construyó el modelo funcional para calcular tablas denominada Máquina Diferencial (máquina de calcular logaritmos con veinte decimales).
La Tabuladora y El Censo De 1890
Hacia 1887, surgió en Estados Unidos la idea del proceso automatizado de datos a causa de la urgente necesidad de confeccionar el censo de 1890. Para procesar manualmente los resultados del último censo de 1880, habían hecho falta siete largos años, y por lo tanto, se pensaba que para procesar el de 1890, serían necesarios más de diez años, debido al espectacular crecimiento de la población entre 1880 y 1890.
Herman Hollerith aplicó el principio de las tarjetas perforadas para el almacenamiento de datos que ya había utilizado Babbage. Hollerith diseñó una tarjeta perforada del tamaño de un billete de un dólar de ese tiempo. Un tamaño conveniente para almacenarlo en gabinetes de archivo. Después de muchísimas pruebas, desarrolló una máquina que podría contar 10,000 apariciones de cualquier característica que fuera codificada en las tarjetas.
La forma de procesar los datos según el sistema de Hollerith, era la siguiente:
§ Las fichas de los datos se perforaban recogiendo la información correspondiente.
§ Las fichas de los datos se colocaban en una máquina lectora o de tabular, y unas hileras de agujas presionaban contra ellas.
§ Cuando una aguja pasaba a través de una perforación entraba en un recipiente de mercurio situado debajo, y cerraba un circuito, avanzando así un cuadrante correspondiente a una cuenta.
La IBM
Luego del éxito de Hollerith en el censo norteamericano, varias naciones incluyendo Austria, Canadá y Rusia consideraron el uso de la máquina para los censos y Hollerith comenzó a rentar su sistema. En 1896 fundó la Tabulating Machine Company.
Esta compañía se componía en sus estructura básica del financiamiento de una persona adinerada, Thomas J. Watson, Sr. quien suplía los recursos necesarios para la construcción de las máquinas tabuladoras; y del ingenio de Herman Hollerith para construir las máquinas. Con el tiempo surgieron problemas debido a que mientras Hollerith insistía en desarrollar nuevos modelos, Thomas Watson estaba más interesado en incrementar la producción del modelo existente. Estas diferencias desembocaron en la venta de los derechos de la compañía por parte de Hollerith a Thomas Watson en 1912 y este último fusionó la compañía con un consorcio naciente del cual nacería posteriormente la International Business Machine – IBM.
§ Los totales acumulados en cada, categoría de información se veían directamente en los cuadrantes.
§ Un cable eléctrico conectaba la lectora o la clasificadora y se abría la tapa de la caja correspondiente.
Se podía volver a programar la clasificadora cambiando el hilo eléctrico de los relees que abrían las tapas, y así se podían volver a agrupar los datos en subcategorías. Más tarde, las fichas se clasificaron automáticamente pero para la división en subcategorías tenían que volver a pasar por la clasificadora.
El equipo de Hollerith derrotó a otros dos contendientes y fue escogido por el comité encargado del censo para realizar la tabulación de 1890. El equipo que Hollerith rentó al gobierno de Estados Unidos podía leer entre 50 y 80 tarjetas por minuto, y tomó poco más de dos años para considerar los 62.6 millones de habitantes de aquella época
La Mark-I y La ABC
En 1937, Howard Aiken, profesor de Harvard, se fijó la meta de construir una máquina calculadora automática que combinara la tecnología eléctrica y mecánica con las técnicas de tarjetas perforadas de Hollerith. Con la ayuda de estudiantes de postgrado e ingenieros de la IBM, el proyecto se completó en 1944. El aparato terminado se denominó la computadora digital Mark I. Las operaciones internas se controlaban automáticamente con relevadores electromagnéticos, y los contadores aritméticos eran mecánicos; así, la Mark I era una computadora electromecánica. En muchos aspectos era el sueño de Babbage hecho realidad.
Electronic Numeric Integrator And Calculator - ENIAC
Fue la primera computadora electrónica de aplicación general que entró en funcionamiento. Financiada por el ejército de Estados Unidos, se construyó en la Moore School como proyecto secreto durante la Segunda Guerra Mundial debido a que el ejército se interesaba en la preparación rápida de tablas de trayectorias de proyectiles. La ENIAC, con 30 toneladas de peso, llenaba un cuarto de 6 m x 12 m, contenía 18,000 bulbos, y podría realizar 300 multiplicaciones por segundo y cálculos matemáticos 1,000 veces más rápido que cualquier máquina sumadora de su tiempo. Este gigante tenía que programarse manualmente conectándola a tres tableros que contenían más de 6,000 interruptores. Ingresar un nuevo programa era un proceso muy tedioso que requería días o incluso semanas. Las instrucciones de operación de esta computadora no se almacenaban internamente más bien se introducían por medio de tableros de clavijas e interruptores localizados en el exterior. El ejército utilizó la ENIAC hasta 1955.
Los Intérpretes
Hasta ese punto, los programas y datos podrían ser ingresados en la computadora sólo con la notación binaria, que es el único código que las computadoras entienden. El siguiente desarrollo importante en el diseño de las computadoras fueron los programas intérpretes, que permitían a las personas comunicarse con las computadoras utilizando medios distintos a los números binarios. En 1952, Grace Murray Hopper una oficial de la Marina de Estados Unidos, desarrolló el primer compilador, un programa que puede traducir enunciados parecidos al inglés en un código binario comprensible por la máquina. Más tarde, desarrolló el llamado COBOL (Common Business Oriented Language), un proyecto financiado por compañías privadas y organismos educativos, junto con el gobierno federal durante la última parte de los años 50. COBOL permitía que un programa de computadora escrito para una máquina en especial, pudiera correrse en otras máquinas sin tener que recodificarse. De pronto, los programas se transportaban fácilmente, y el mundo de los negocios comenzó a aceptar a las computadoras con entusiasmo.
LAS GENERACIONES
La primera generación, 1941 a 1958
Las computadoras de la primera generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura / escritura colocaba marcas magnéticas. Como los radiorreceptores del mismo tipo, esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos.
J. Presper Eckert y John W. Mauchly contribuyeron al desarrollo de computadoras de la primera generación formando una compañía privada, y construyendo UNIVAC 1, que el comité del censo utilizó para evaluar el de 1950.
La Interrnational Business Machine (IBM), que vendía equipos de tarjetas perforadas y no había logrado el contrato para el censo de 1950 comenzó a construir computadoras electrónicas, y rápidamente se colocó como fuerte contendiente en el mercado.
La segunda generación, 1959 a 1964
En 1947, tres científicos de los laboratorios Bell, John Bardeen, William Shockley y Walter Brattain, ganaron el premio Nóbel al inventar y desarrollar el transistor, que era más rápido, confiable y 200 veces más pequeño que un bulbo o tubo electrónico, y requería menos electricidad. El transistor hizo posible una nueva generación de computadoras, más rápidas, pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones.
Tercera Generación, 1964-1970
Las computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.
Los sistemas de la segunda generación eran bastantes especializados. Se les diseñaba para procesar aplicaciones tanto científicas como no científicas, pero no se procuraba que funcionaran adecuadamente en los dos ambientes. Esta situación cambió cuando en 1964 cuando IBM anunció una tercera generación de equipo de cómputo
La multiprogramación
En el ambiente de computación centralizado de principios de los sesentas, los usuarios preparaban sus datos y los programas y después los llevaban al centro de cómputos para ser procesados. El centro de cómputo reunía todas estas tareas y las introducía por lotes a la computadora, a intervalos programados. El retraso inevitable que resultaba de este procesamiento por lotes era muy frustrante para algunos usuarios. Los retrasos eran demasiados irritantes para los estudiantes con tareas de programación, que a veces tenían que esperar varios días para localizar y corregir unos cuantos errores en sus programas.
El BASIC
Para mejorar el ambiente de cómputo interactivo que estaban creando, los profesores desarrollaron un lenguaje de programación fácil de aprender por parte de los estudiantes universitarios de todas las carreras. El objeto era que todos los estudiantes tuvieran un incentivo para utilizar con cierta frecuencia las estaciones de tiempo compartido. Este lenguaje – el BASIC – que representa las iniciales en inglés de “código simbólico de instrucciones de aplicación general para principiantes” fue todo un éxito en Dartmouth en ambos aspectos. Dartmouth utilizaba una computadora General Electric y el sistema BASIC de tiempo compartido se implantó en este equipo con la ayuda de ingenieros de GE, a resultas del éxito del sistema de Dartmouth, General Electric y otros fabricantes ofrecieron instalaciones de tiempo compartido y el uso del lenguaje BASIC a sus clientes en todo Estados Unidos.
El Unix y el Lenguaje C
En 1969 se desarrollan en los laboratorios de AT&T Bell lo que sería el primer sistema operativo, el Unix. Antes de esto se requería que cada programador escribiera sus archivos en un tipo de formato que por lo general no era compatible con el de otro programador. Además, los programadores debían de preocuparse de tareas rutinarias como abrir archivos, cerrarlos, las colas de impresión, etc. Con la creación del sistema operativo esos pasos son encargados a la computadora misma, dando como resultado más tiempo al programador para ocuparse de los problemas reales. El Unix fue desarrollado en su mayor parte por Ken Thompson en una computadora DEC PDP-7, en un lenguaje también recién creado, el lenguaje C.
El Microprocesador
A partir de 1965 cada año se duplicó el número promedio de componentes que se empacaban en una pastilla de silicio y este avance condujo a un suceso insólito: la creación de un microprocesador que podía colocarse en una sola pastilla. Un microprocesador contiene todos los circuitos necesarios para realizar funciones aritméticas lógicas y de control. Se puede construir una unidad de proceso completa con un microprocesador, unas cuantas pastillas de almacenamiento primario adicionales y algunos circuitos de apoyo.
Cuarta generación, 1971-a la fecha
Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio, y la colocación de muchos más componentes en un chip. Intel llevó esta idea a la conclusión lógica creando el microprocesador, un chip que contiene todos los circuitos requeridos para hacerlo programable.
El tamaño reducido del microprocesador de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC). Un chip puede contener dos de los componentes del CPU, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica, un tercer componente, la memoria primaria (también en chips), se maneja por separado.
Las computadoras personales (PC’s)
El primer anuncio de una computadora personal construida a partir de un microprocesador apareció en el número de marzo de 1974 de QST, una revista para aficionados a la radio. El producto que se anunciaba era la Scelbi-8H, y sólo se vendieron cerca de 200 de estos procesadores. Pisándoles los talones a la Schelbi-8H venía la Altair 8800. La Altair, diseñada con base en una pastilla de Intel por una compañía de Alburquerque, Nuevo México, llamada MITS (Micro Intrumentation Telemetry Systems), se ofrecía originalmente en forma de un equipo para ensamblar por menos de 400 dólares. El artículo principal del número de enero de 1975 de la revista Popular Electronics trataba de esta máquina y es posible que dicho artículo haya iniciado la explosión de las computadoras personales. Para 1972, dos jóvenes programadores, Bill Gates y Paul Allen habían fundado una empresa llamada Traf-O-Data, en esta fecha Gates y Allen estaban completando un programa que podía traducir instrucciones escritas en BASIC a los códigos de lenguaje de máquina que requerían los procesadores de Intel. La Traf-O-Data se convirtió en Microsoft Corporation para vender el programa de BASIC Gates-Allen y la licencia del Microsoft BASIC se concedió a MITS a finales de 1975.
Epoca actual
En esta época las computadoras han inundado prácticamente cada rincón del planeta, a tal punto que no se puede pensar hoy en día en una oficina, escuela o institución moderna sin hacer una relación a la informática y las computadoras. Los grandes empresarios de la computación, IBM, Microsoft, Intel, etc. han logrado lo que se propusieron: hacer que las computadoras personales estén en los hogares de cientos de personas.
La red internacional de datos, Internet ha hecho posible que cada ciudadano de este planeta tenga cualquier tipo de información al alcance de su mano con solo tener acceso a una computadora personal.
En tan solo 25 años, desde 1973 hasta 1998 los sistemas computacionales han tenido una rapidez vertiginosa, reduciendo grandemente el tamaño de los equipos y aumentando su capacidad de producción y rapidez. ¿Qué nos depara el futuro? Eso, aún está por verse.
CONCLUSION
Las computadoras se iniciaron como una necesidad del hombre de buscar la manera de acomodar su carga de trabajo diario. Como todos los inventos humanos, su finalidad está determinada por las circunstancias.
La ingeniería de sistemas como vimos está ligada a esta máquina desde sus inicios. No obstante, aunque al principio se necesitaba del ingeniero de sistemas para operar básicamente los equipos; el aumento de la tecnología ha hecho posible que usuarios simples como amas de casas, estudiantes primarios, médicos, abogados, etc. tengan acceso a estas máquinas, dejando así al ingeniero de sistemas dedicarse a tareas más sutiles y de más alcance que solo operar la computadora.
La evolución de esta ingeniosa máquina no ha terminado por completo, falta todo un mundo de cosas nuevas por ver, la inteligencia artificial apenas ha dado comienzo y las redes globales por satélite y televisión están en pañales.
El horizonte se muestra sonriente pero al mismo tiempo incierto, nadie sabe con certeza que nos espera; haremos un mundo mejor con las tecnologías que hemos desarrollado, o por el contrario se cumplirán los vaticinios de que destruiremos el mundo con nuestras propias tecnologías.
