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La historia del computador - generaciones de las computadoras



EL ABACO: Es considerado como el mas antiguo instrumento de Calculo. Del griego 'abakos' (superficie plana), el abaco o 'suan pan' como era nombrada en origen, es una calculadora aparecida en China hacia el año de 2600 a.C. En la antigüedad se vuelven a encontrar en Japón, India y el antiguo Egipto. El uso y la evolución del abaco comenzaron en Japón con el nombre de 'soroban'.


Una de las primeras computadoras utilizadas fue el Abaco utilizado en el oriente y fue descubierto por los chinos 500 años antes de Cristo y esto fue utilizado por mas de 3000 años.




En 1642 el francés blaise pascal construyo una maquina sumadora con un engranaje parecido al odómetro (medidor de distancia) moderno, operada con discos unidos en engranajes que tenían los números del cero (o) al nueve (9) en circunferencia, los indicadores de los discos mostraban las respuestas correctas pero estas solo servían para sumar.
En 1892 charles babbage construyo el primer dispositivo que utilizaba los principios de la electrónica moderna. Invento una maquina que evaluaba polinomios llamada maquina de diferencia, esta era capaz de producir tablas logarítmicas de seis cifras decimales de presicion.
PRIMER PROGRESO
El primer progreso real hacia las computadoras digitales electrónicas, ocurrió a finales de la década de 1930 cuando Howard aiken de la universidad de Harvard desarrollando una calculadora automatica utilizando redes de relevadores.
ENIAC
A principio de la década de 1940 jhon mauchly y j.presper eckert de la universidad de Pensilvania diseñaron y construyeron una computadora con bulbos, que llamaron integrador y calculador numérico electrónico (ENIAC).
Luego del gran progreso de ENIAC se crea en 1951 EDVAC, a diferencia de la ENIAC, no era decimal, sino binaria y tuvo el primer programa diseñado para ser almacenado.

1947 ENIAC. Primera computadora digital electrónica en la historia. No fue un modelo de producción, sino una maquina experimental. Tampoco era programable en el sentido actual. Se trataba de un enorme aparato que ocupaba todo un sótano en la universidad. Construida con 18.000 bulbos consumía varios KW de potencia eléctrica y pesaba algunas toneladas. Era capaz de efectuar cinco mil sumas por segundo. Fue hecha por un equipo de ingenieros y científicos encabezados por los doctores John W. Mauchly y J. Prester Eckert en la universidad de Pennsylvania, en los Estados Unidos.
Generaciones de las Computadoras
Todo este desarrollo de las computadoras suele divisarse por generaciones.


Primera Generación (1951-1958
En esta generación había una gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos. Esta generación abarco la década de los cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas maquinas tenían las siguientes características
• Usaban tubos al vacío paraprocesar información.
• Usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas.
• Usaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas.
• Eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas.
• Se comenzó a utilizar el sistema binario para representar los datos.
En esta generación las maquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de 10,000 dólares).
La computadora mas exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales.

Segunda Generación (1958-1964)
En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo. Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester. Algunas computadoras se programaban con cinta perforadas y otras por medio de cableado en un tablero.
Características de esta generación
• Usaban transistores para procesar información.
• Los transistores eran mas rapidos, pequeños y mas confiables que los tubos al vacío.
• 200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo al vacío.
• Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones. cantidad de calor y eran sumamente lentas.
• Se mejoraronlos programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación.
• Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente accsesibles.
• Se usaban en aplicaciones de sistemas de reservaciones de líneas aéreas, control del trafico aéreo y simulaciones de propósito general.
• La marina de los Estados Unidos desarrolla el primer simulador de vuelo, 'Whirlwind I'.
• Surgieron las minicomputadoras y los terminales a distancia.
• Se comenzó a disminuir el tamaño de las computadoras.
Tercera Generación (1964-1971
La tercera generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron mas pequeñas, mas rapidas, desprendían menos calor y eran energéticamente mas eficientes. El ordenador IBM-360 dominó las ventas de la tercera generación de ordenadores desde su presentación en 1965. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primer miniordenador.
Características de esta generación
• Se desarrollaron circuitos integrados para procesar información.
• Se desarrollaron los 'chips' para almacenar y procesar la información. Un 'chip' es una pieza de silicio que contiene los componentes electrónicos en miniatura llamados semiconductores.
• Los circuitos integrados recuerdan los datos, ya que almacenan la información como cargaseléctricas.
• Surge la multiprogramación.
• Las computadoras pueden llevar a cabo ambas tareas de procesamiento o analisis matematicos.
• Emerge la industria del 'software'.
• Se desarrollan las minicomputadoras IBM 360 y DEC PDP-1.
• Otra vez las computadoras se tornan mas pequeñas, mas ligeras y mas eficientes.
• Consumían menos electricidad, por lo tanto, generaban menos calor.
Cuarta Generación (1971-1988
Aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada 'revolución informatica'.
Características de esta generación
• Se desarrolló el microprocesador.
• Se colocan mas circuitos dentro de un 'chip'.
• 'LSI - Large Scale Integration circuit'.
• 'VLSI - Very Large Scale Integration circuit'.
• Cada 'chip' puede hacer diferentes tareas.
• Un 'chip' sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad de aritmética/lógica. El tercer componente, la memoria primaria, es operado por otros 'chips'.
• Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de 'chips' de silicio.
• Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC.
• Sedesarrollan las supercomputadoras.
Quinta Generación (1983 al presente)
En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje mas cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.
Japón lanzó en 1983 el llamado 'programa de la quinta generación de computadoras', con los objetivos explícitos de producir maquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya esta en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden resumirse de la siguiente manera
• Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC.
• Se desarrollan las supercomputadoras.
Inteligencia artíficial
La inteligencia artificial es el campo de estudio que trata de aplicar los procesos del pensamiento humano usados en la solución de problemas a la computadora.
Robótica
La robótica es el arte y ciencia de la creación y empleo de robots. Un robot es un sistema de computación híbrido independiente que realiza actividades físicas y de calculo. Estan siendo diseñados con inteligencia artificial, para que puedanresponder de manera mas efectiva a situaciones no estructuradas.
Sistemas expertos
Un sistema experto es una aplicación de inteligencia artificial que usa una base de conocimiento de la experiencia humana para ayudar a la resolución de problemas.
Redes de comunicaciones
Los canales de comunicaciones que interconectan terminales y computadoras se conocen como redes de comunicaciones; todo el 'hardware' que soporta las interconexiones y todo el 'software' que administra la transmisión.

Uno de los primeros dispositivos mecanicos para contar fue el abaco, cuya historia se remonta a las antiguas civilizaciones griega y romana. Este dispositivo es muy sencillo, consta de cuentas ensartadas en varillas que a su vez estan montadas en un marco rectangular.
Otro de los inventos mecanicos fue la Pascalinainventada por Blaise Pascal (1623 - 1662) de Francia y la de Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716) de Alemania. Con estas maquinas, los datos se representaban mediante las posiciones de los engranajes, y los datos se introducían manualmente estableciendo dichas posiciones finales de las ruedas, de manera similar a como leemos los números en el cuentakilómetros de un automóvil.

La primera computadora fue la maquina analítica creada por Charles Babbage, profesor matematico de la Universidad de Cambridge e Ingeniero Ingles en el siglo XIX. En 1823 el gobierno Britanico lo apoyo para crear el proyecto de una maquina de diferencias, un dispositivo mecanico para efectuarsumas repetidas. La idea que tuvo Charles Babbage sobre un computador nació debido a que la elaboración de las tablas matematicas era un proceso tedioso y propenso a errores. Las características de esta maquina incluye una memoría que puede almacenar hasta 1000 números de hasta 50 dígitos cada uno. Las operaciones a ejecutar por la unidad aritmética son almacenados en una tarjeta perforadora. Se estima que la maquina tardaría un segundo en realizar una suma y un minuto en una multiplicación.

La maquina de Hollerith. En la década de la oficina del Censo de los Estados Unidos , deseaba agilizar el proceso del censo de 1890. Para llevar a cabo esta labor , se contrato a Herman Hollerith, un experto en estadística para que diseñara alguna técnica que pudiera acelerar el levantamiento y analisis de los datos obtenidos en el censo. Entre muchas cosas, Hollerith propuso la utilización de tarjetas en las que se perforarían los datos , según un formato preestablecido. una vez perforadas las tarjetas , estas serian tabuladas y clasificadas por maquinas especiales. La idea de las tarjetas perforadas no fue original de Hollerith. Él se baso en el trabajo hecho en el telar de Joseph Jacquard que ingenio un sistema donde la trama de un diseño de una tela así como la información necesaria para realizar su confección era almacenada en tarjetas perforadas. El telar realizaba el diseño leyendo la información contenida en las tarjetas. De esta forma , se podían obtener varios diseños ,cambiando solamente las tarjetas.
En 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la Mark I, diseñada por un equipo encabezado por Howard H. Aiken. Este computador tomaba seis segundos para efectuar una multiplicación y doce para una división. Computadora basada en rieles (tenía aprox. 3000), con 800 kilómetros de cable, con dimensiones de 17 metros de largo, 3 metros de alto y 1 de profundidad. Al Mark I se le hicierón mejoras sucesivas, obteniendo así el Mark II, Mark III y Mark IV.

En 1947 se construyó en la Universidad de Pennsylvania la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) que fue la primera computadora electrónica que funcionaba con tubos al vacío, el equipo de diseño lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John Eckert. Este computador superaba ampliamente al Mark I, ya que llego hacer 1500 veces mas potente. En el diseño de este computador fueron incluidas nuevas técnicas de la electrónica que permitían minimizar el uso de partes mecanicas. Esto trajo como consecuencia un incremento significativo en la velocidad de procesamiento. Así , podía efectuar 5000 sumas o 500 multiplicaciones en un segundo y permitía el uso de aplicaciones científicas en astronomía , meteorología, etc.
Durante el desarrollo del proyecto Eniac , el matematico Von Neumann propuso unas mejoras que ayudaron a llegar a los modelos actuales de computadoras:
1.- Utilizar un sistema de numeración de base dos (Binario) en vez del sistema decimal tradicional.
Hacer que lasinstrucciones de operación estén en la memoria , al igual que los datos. De esta forma , memoria y programa residiran en un mismo sitio.

La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), construida en la Universidad de Manchester, en Connecticut (EE.UU), en 1949 fue el primer equipo con capacidad de almacenamiento de memoria e hizo desechar a los otros equipos que tenían que ser intercambios o reconfigurados cada vez que se usaban. Tenía aproximadamente cuatro mil bulbos y usaba un tipo de memoria basado en tubos llenos de mercurio por donde circulaban señales eléctricas sujetas a retardos. EDCAV pesaba aproximadamente 7850 kg y tenía una superficie de 150 m2.
En realidad EDVAC fue la primera verdadera computadora electrónica digital de la historia, tal como se le concibe en estos tiempos y a partir de ella se empezaron a fabricar arquitecturas mas completas.

El UNIVAC fue la primera computadora diseñada y construida para un próposito no militar. Desarrollada para la oficina de CENSO en 1951, por los ingenieros John Mauchly y John Presper Eckert, que empezaron a diseñarla y construirla en 1946.
La computadora pesaba 7257 kg. aproximadamente, estaba compuesta por 5000 tubos de vacío, y podía ejecutar unos 1000 calculos 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.
Así Von Neumann, junto con Babbage se consideran hoy como los padres de la Computación.


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