Hardware - Historia

Evolución de las Computadoras

Las primeras computadoras

Del Ábaco a la tarjeta perforada.
EL ÁBACO; quizá fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió. Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su efectividad ha soportado la prueba del tiempo.

LA PASCALINA; El inventor y pintor Leonardo Da Vinci (1452-1519) trazó las ideas para una sumadora mecánica. Siglo y medio después, el filósofo y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) por fin inventó y construyó la primera sumadora mecánica. Se le llamo Pascalina y funcionaba como maquinaria a base de engranes y ruedas. A pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europa debido a sus logros, la Pascalina, resultó un desconsolador fallo financiero, pues para esos momentos, resultaba más costosa que la labor humana para los cálculos aritméticos.

LA LOCURA DE BABBAGE, Charles Babbage (1793-1871), visionario inglés y catedrático de Cambridge, hubiera podido acelerar el desarrollo de las computadoras si él y su mente inventiva hubieran nacido 100 años después. Adelantó la situación del hardware computacional al inventar la "máquina de diferencias", capaz de calcular tablas matemáticas. En 1834, cuando trabajaba en los avances de la máquina de diferencias Babbage concibió la idea de una "máquina analítica". En esencia, ésta era una computadora de propósitos generales. Conforme con su diseño, la máquina analítica de Babbage podía sumar, substraer, multiplicar y dividir en secuencia automática a una velocidad de 60 sumas por minuto. El diseño requería miles de engranes y mecanismos que cubrirían el área de un campo de fútbol y necesitaría accionarse por una locomotora. Los escépticos le pusieron el sobrenombre de "la locura de Babbage". Charles Babbage trabajó en su máquina analítica hasta su muerte. Los trazos detallados de Babbage describían las características incorporadas ahora en la moderna computadora electrónica. Si Babbage hubiera vivido en la era de la tecnología electrónica y las partes de precisión, hubiera adelantado el nacimiento de la computadora electrónica por varías décadas. Irónicamente, su obra se olvidó a tal grado, que algunos pioneros en el desarrollo de la computadora electrónica ignoraron por completo sus conceptos sobre memoria, impresoras, tarjetas perforadas y control de programa secuencial.
Video de la Maquina Diferencial 2

Máquina diferencial

Planos Maquina Diferencial

Tarjetas perforadas de Babbage

Maquina Analítica

LA PRIMERA TARJETA PERFORADA; El telar de tejido, inventado en 1801 por el Francés Joseph-Marie Jackard (1753-1834), usado todavía en la actualidad, se controla por medio de tarjetas perforadas. El telar de Jackard opera de la manera siguiente: las tarjetas se perforan estratégicamente y se acomodan en cierta secuencia para indicar un diseño de tejido en particular. 

Tarjetas perforadas de Jacquard

 Telar de Jacquard

Charles Babbage quiso aplicar el concepto de las tarjetas perforadas del telar de Jackard en su motor analítico. 

En 1843 Lady Ada Augusta Lovelace sugirió la idea de que las tarjetas perforadas pudieran adaptarse de manera que propiciaran que el motor de Babbage repitiera ciertas operaciones. Debido a esta sugerencia algunas personas consideran a Lady Lovelace la primera programadora.

Herman Hollerith (1860-1929) La oficina de censos estadounidense no terminó el censo de 1880 sino hasta 1888. La dirección de la oficina ya había llegado a la conclusión de que el censo de cada diez años tardaría mas que los mismos 10 años para terminarlo. La oficina de censos comisionó al estadístico Herman Hollerith para que aplicara su experiencia en tarjetas perforadas y llevara a cabo el censo de 1890. Con el procesamiento de las tarjetas perforadas y el tabulador de tarjetas perforadas de Hollerith, el censo se terminó en poco tiempo y la oficina se ahorró alrededor de $5,000,000 de dólares. Así empezó el procesamiento automatizado de datos. Hollerith no tomó la idea de las tarjetas perforadas del invento de Jacquard, sino de la "fotografía de perforación" 

Algunas líneas ferroviarias de la época expedían boletos con descripciones físicas del pasajero; los conductores hacían orificios en los boletos que describían el color de cabello, de ojos y la forma de nariz del pasajero. Eso le dio a Hollerith la idea para hacer la fotografía perforada de cada persona que se iba a tabular. En 1896, fundó la Tabulating Machine Company y vendió sus productos en todo el mundo. La demanda de sus máquinas se extendió incluso hasta Rusia. El primer censo llevado a cabo en Rusia en 1897, se registró con el Tabulador de Hollerith. En 1911, la Tabulating Machine Company, al unirse con otras Compañías, formó la Computing-Tabulating-Recording-Company. 

LAS MAQUINAS ELECTROMECANICAS DE CONTABILIDAD Los resultados de las máquinas tabuladoras tenían que llevarse al corriente por medios manuales, hasta que en 1919 la Computing-Tabulating-Recording-Company. Anunció la aparición de la impresora/listadora. Esta innovación revolucionó la manera en que las Compañías efectuaban sus operaciones. Para reflejar mejor el alcance de sus intereses comerciales, El 14 de febrero de 1924, CTR cambió su nombre por el de International Business Machines Corporation (IBM), cuyo primer presidente fue Thomas John Watson, que curiosamente no estaba muy convencido del futuro que podían tener estas máquinas.  Durante décadas, desde mediados de los cincuentas la tecnología de las tarjetas perforadas se perfeccionó con la implantación de más dispositivos con capacidades más complejas. Dado que cada tarjeta contenía en general un registro (Un nombre, dirección, etc.) el procesamiento de la tarjeta perforada se conoció también como procesamiento de registro unitario.

La familia de las máquinas electromecánicas de contabilidad (EAM) eloctromechanical accounting machine de dispositivos de tarjeta perforada comprende: la perforadora de tarjetas, el verificador, el reproductor, la perforación sumaria, el intérprete, el clasificador, el cotejador, el calculador y la máquina de contabilidad. El operador de un cuarto de máquinas en una instalación de tarjetas perforadas tenía un trabajo que demandaba mucho esfuerzo físico. Algunos cuartos de máquinas asemejaban la actividad de una fábrica; las tarjetas perforadas y las salidas impresas se cambiaban de un dispositivo a otro en carros manuales, el ruido que producía eran tan intenso como el de una planta ensambladora de automóviles.

Pioneros de la computación

ATANASOFF Y BERRY Una antigua patente de un dispositivo que mucha gente creyó que era la primera computadora digital electrónica, se invalidó en 1973 por orden de un tribunal federal, y oficialmente se le dio el crédito a John V. Atanasoff como el inventor de la computadora digital electrónica. El Dr. Atanasoff, catedrático de la Universidad Estatal de Iowa, desarrolló la primera computadora digital electrónica entre los años de 1937 a 1942. Llamó a su invento la computadora Atanasoff-Berry, ó solo ABC (Atanasoff Berry Computer). Un estudiante graduado, Clifford Berry, fue una útil ayuda en la construcción de la computadora ABC.

Atanasoff-Berry Computer - ABC (Durhum Center)

Algunos autores consideran que no hay una sola persona a la que se le pueda atribuir el haber inventado la computadora, sino que fue el esfuerzo de muchas personas. Sin embargo en el antiguo edificio de Física de la Universidad de Iowa aparece una placa con la siguiente leyenda: "La primera computadora digital electrónica de operación automática del mundo, fue construida en este edificio en 1939 por John Vincent Atanasoff, matemático y físico de la Facultad de la Universidad, quien concibió la idea, y por Clifford Edward Berry, estudiante graduado de física."

Mauchly y Eckert, después de varias conversaciones con el Dr. Atanasoff, leer apuntes que describían los principios de la computadora ABC y verla en persona, el Dr. John W. Mauchly colaboró con J.Presper Eckert, Jr. para desarrollar una máquina que calculara tablas de trayectoria para el ejército estadounidense. El producto final, una computadora electrónica completamente operacional a gran escala, se terminó en 1946 y se llamó ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), ó Integrador numérico y calculador electrónico. La ENIAC construida para aplicaciones de la Segunda Guerra mundial, se terminó en 30 meses por un equipo de científicos que trabajan bajo reloj.

La ENIAC, mil veces más veloz que sus predecesoras electromecánicas, irrumpió como un importante descubrimiento en la tecnología de la computación. Pesaba 30 toneladas y ocupaba un espacio de 450 mts cuadrados, llenaba un cuarto de 6 m x 12 m y contenía 18,000 bulbos, tenía que programarse manualmente conectándola a 3 tableros que contenían más de 6000 interruptores. Ingresar un nuevo programa era un proceso muy tedioso que requería días o incluso semanas. A diferencia de las computadoras actuales que operan con un sistema binario (0,1) la ENIAC operaba con uno decimal (0,1,2..9).

Requería una gran cantidad de electricidad. La leyenda cuenta que, construida en la Universidad de Pensilvania, bajaba las luces de Filadelfia siempre que se activaba. La imponente escala y las numerosas aplicaciones generales que tenía, señalaron el comienzo de la primera generación de computadoras. 

Desde 1940 se empezaron a construir las computadoras propiamente dichas. A partir de este punto se empieza a contar la evolución de la computación en generaciones.

Clementina, la primera computadora en la Argentina y Sudamérica.

La computación está cada vez más presente en nuestra cotidianeidad, muchas veces hasta olvidamos que una gran parte de los procesos que intervienen en nuestras actividades diarias está resuelta o automatizada por software, dispositivos y algoritmos. La llegada de Clementina, la primera computadora en la Argentina, fue un fuerte impulso para que científicos y especialistas apostaran al desarrollo de esta ciencia, que avanzó a lo largo de los años en distintas esferas de la vida cotidiana.

Clementina, una computadora modelo Mercury de la compañía británica Ferranti, empezó a funcionar el 15 de mayo de 1961, en el Pabellón I de la Ciudad Universitaria de la Universidad de Buenos Aires. Su importación estuvo fuertemente ligada a la gestión de Manuel Sadosky, considerado por muchos el padre de la computación argentina. El matemático creó, junto a otros especialistas el Instituto de Cálculo (1960) y la carrera de Computador Científico (1963), cuyo objetivo fue formar auxiliares de científicos que pudieran usar la eficientemente la computadora como poderosa herramienta de cálculo.

¿Pero cómo era esta supercomputadora? Si pensamos que en la actualidad los componentes informáticos son cada vez más pequeños, pero con una alta capacidad de procesamiento y almacenamiento, es solo ir imaginando la historia de la computación del modo inverso. 

Santiago Ceria, director adjunto del Departamento de Computación de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA (DC), que hoy ocupa el mismo pabellón en el que funcionó la computadora, afirmó que Clementina era enorme. «Tenía 18 metros de largo, una ínfima capacidad de procesamiento —millones de veces más lenta que cualquier computadora actual— y tenía solo 5 Kb de memoria RAM». 

Haciendo una comparación, el académico calculó que las supercomputadoras actuales, que tienen una capacidad de procesamiento de unos 17 petaflops (punto flotante por segundo) —siendo un petaflop 10^15 operaciones, es decir un uno seguido de 15 ceros—, son 3.400.000.000.000 veces más rápidas que Clementina, que operaba a 5000 flops.

Clementina tardaba poco más de dos horas en arrancar y la única forma para ingresar u obtener datos era en cintas de papel perforado, de las que luego se podía leer su contenido en unos teletipos que lo imprimían. Era muy pesada y las condiciones de mantenimiento eran sumamente delicadas.

Video de Clementina (Es el mismo del grupo de FaceBook, para el que ya lo vió)

Clemen 2

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Dicho de esta manera, no parece que Clementina haya sido de gran ayuda, pero ¿para qué la usaron los científicos de la década de 1960? Ceria afirmó que una vez que fue puesta en marcha, en 1961, Clementina comenzó a ser usada para distintos proyectos científicos y tecnológicos, en muchos casos para empresas estatales. 

«Se la utilizó para simulación de tráfico telefónico para ENTEL, para estimaciones de distribución de combustibles para YPF, para validar el cálculo de la órbita del cometa Halley, para análisis de datos de radiación cósmica para el Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA, para realizar modelos econométricos, entre otras aplicaciones más». 

Como el hogar de Clementina fue la universidad, facilitó la enseñanza de programación en la primera carrera universitaria de computación de toda América del Sur. Detrás del cálculo había una ciencia y a su alrededor comenzó a formarse una mezcla interdisciplinaria de especialistas conformada por sociólogos, economistas, matemáticos, ingenieros, entre otros. «Aquellos pioneros luego formaron a más personas, y así llegamos a tener el excelente nivel académico que tenemos hoy y que es la base para el saludable crecimiento de la industria», subrayó Ceria.

Hacia 1965 se planteó el reemplazo de Clementina para poder seguir realizando eficientemente los ambiciosos proyectos emprendidos. Pero cuando las negociaciones estaban muy avanzadas, estalló el golpe de Estado de 1966 y la posterior intervención a las universidades nacionales cortó de cuajo la experiencia. 

Clementina logró permanecer activa otros cuatro años, pero cada vez más ligada a la realización de trabajos rutinarios, contradiciendo el espíritu original que no contemplaba la incorporación pasiva de tecnología, hasta que la falta de repuestos hicieron imposible su continuidad y en 1971 quedó fuera de servicio. Algunas piezas de Clementina aún se conservan en el Departamento de Computación de la UBA, que organizó una serie de actividades en 2011 celebrando el cincuentenario de su puesta en marcha. Allí se exhibieron algunas de estas partes que lograron pasar a la historia.

Cómputos cotidianos

En la actualidad, la computación, acompañada por el desarrollo de hardware y software, puede pasar desapercibida. Los sistemas son fundamentales para la vida moderna: los autos, los aviones, el equipamiento médico, los equipos de telecomunicaciones, los sistemas de pagos, entre muchas cosa más funcionan con software, y es por eso que necesitamos mejorar constantemente los niveles de confiabilidad y disponibilidad de esos sistemas. 

Asimismo, la velocidad de procesamiento y la capacidad de almacenamiento siguen avanzando rápidamente. Eso ayuda a que podamos resolver problemas cada vez más grandes y complejos. Pero, advierte Ceria, las técnicas de desarrollo de software, si bien han avanzado, siguen enfrentando grandes dificultades que pueden verse cada vez que falla un sistema que cualquiera de nosotros use, su vulnerabilidad puede comprometer casi cualquier aspecto del normal funcionamiento de un país.

¿De qué generación es? ¿Por qué?