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Historia Computación

Computación

 

HISTORIA  DE  LA  COMPUTACIÓN (2)

LAS MÁQUINAS ELECTRÓNICAS (1823 – 1936)

Ø       ÁLGEBRA DE BOOLE

Ø       MÁQUINA LÓGICA DE BOOLEAN

Ø       CALCULADORA GUIADA POR TECLAS

Ø       HERMAN HOLLERITH (1860-1929)

Ø       MÁQUINA DE MULTIPLICAR

Ø       TUBO AL VACÍO

Ø       LAS MÁQUINAS ELECTROMECÁNICAS DE CONTABILIDAD

Ø       FLIP-FLOP

Ø       COMPUTADORA ANALÓGICA (PARA ECUACIONES DIFERENCIALES)

Ø       PROGRAMA MECÁNICO

Ø       ARITMÓMETRO ELECTROMECÁNICO

Ø       MÁQUINA LÓGICA DE TURING

Durante este tiempo, muchas de las culturas del mundo fueron avanzando, pasando de ser sociedades basadas en la agricultura a sociedades basadas en la industria. Con estos cambios vinieron los avances matemáticos y en ingeniería, los cuales hicieron posible máquinas electrónicas que podían resolver complejos argumentos lógicos. Comenzando con la publicación del Álgebra Booleana de George Boole y terminando con la fabricación del modelo de la Máquina de Turing para máquinas lógicas, este período fue muy próspero para las computadoras. En esta etapa se inventaron:

En el año 1844, Samuel Morse envía un mensaje en telégrafo desde Washington a Baltimore (EE.UU.).

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ÁLGEBRA DE BOOLE

En 1854 fue publicado por el lógico Inglés George S. Boole el desarrollo del Álgebra Booleana. La publicación se llamó "Una investigación sobre las leyes del pensamiento", describiendo un sistema de lógica simbólica y razonamiento (que sería la base del diseño de las computadoras digitales). El sistema de Boole redujo los argumentos lógicos a las permutaciones de tres operadores algebraicos básicos: "y", "o", y "'no". Gracias al desarrollo del Álgebra Booleana, Boole es considerado por muchos como el padre de la Teoría de la Información.

Reglas del Álgebra Booleana

En 1858 se tiende el primer cable telegráfico que cruza el Atlántico. 

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MÁQUINA LÓGICA BOOLEANA

En 1869 la primera máquina lógica usa el Álgebra Booleana para resolver problemas más rápido que los humanos. Fue inventada por William Stanley Jevons. La máquina, llamada el “Piano Lógico”, usaba un alfabeto de cuatro términos lógicos para resolver silogismos complicados.

La primera máquina lógica

En 1876, Alexander Graham Bell inventa y patenta el Teléfono.

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CALCULADORA GUIADA POR TECLAS

El Comptómetro

En 1885 fue inventada por Dorr Eugene Felt la primera calculadora exitosa guiada por teclas. Para preservar la expansión del modelo del aparato, llamado "Comptómetro", Felt compró cajas de macarrones para albergar los dispositivos. En los siguientes dos años, Felt vendió ocho Comptómetros al New York Weather Bureau y al Tesoro de los EE.UU. El aparato fue usado principalmente para la contabilidad, pero muchos de ellos fueron usados por la U.S. Navy en cálculos de ingeniería, y fue probablemente la máquina de contabilidad más popular del mundo en esa época.

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HERMAN HOLLERITH (1860-1929)

En los Estados Unidos existe la obligación constitucional de hacer un censo de población cada diez años. 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 más que los mismo 10 años para terminarlo.

La oficina de censos comisionó a Herman Hollerith, ingeniero de minas y estadístico de la Oficina del Censo de Estados Unidos, para que aplicara su experiencia en tarjetas perforadas y llevara a cabo el censo de 1890. En 1886 fue inventada por el Dr. Herman Hollerith la primera máquina tabuladora en usar una tarjeta agujerada de entrada del datos. Hollerith se dio cuenta de que muchas de las preguntas del Censo tenían una respuesta del tipo si/no. Y lo más importante, que este tipo de respuestas podían codificarse en forma de una ausencia o presencia de un agujero en una cinta o tarjeta de papel, que podía ser leída con métodos eléctricos. Conectado a la máquina lectora se encontraría un cuadro con los diales, donde se irían registrando los datos. La máquina de Hollerith fue probada con el censo de Baltimore en 1887 y, vista su completa funcionalidad, en el censo de los Estados Unidos de 1890.

Con el procesamiento de las tarjetas perforadas y el tabulador de tarjetas perforadas de Hollerith, el censo (en que se clasificó una población de 62,979,766) se terminó en sólo dos años y medio: en un tercio del tiempo, con un 25% más de información a procesar, y la oficina se ahorró alrededor de US$ 5.000.000. Así empezó el procesamiento automatizado de datos. El salto cualitativo es importante. Por primera vez se hacía uso de un código binario para el almacenamiento de la información. Además, el código es leído por procedimientos eléctricos, se utiliza un equipo estandarizado para el tratamiento de la información (las tarjetas de Hollerith se han usado hasta hoy) y se produce el primer sistema de tratamiento de datos.

Censo de los EE.UU.

Hollerith no tomó la idea de las tarjetas perforadas del invento de Jaquard, 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. Su ponche dejaba que un operador apuntara un indicador en una matriz de agujeros, después de lo cual se picaría en una tarjeta pálida un agujero al inverso de la máquina.

La tabuladora de Hollerith, además de constituir un éxito comercial, supone el final de la evolución de las máquinas calculadoras mecánicas. Hasta la máquina tabuladora, las calculadoras se han servido de mecanismos puramente mecánicos (los guijarros o cuentas del ábaco, las ruedas de Pascal, Leibniz y Babbage, las tarjetas perforadas de Hollerith) para efectuar cálculos sencillos. A partir de aquí comienza la época de las calculadoras electromecánicas.

Hollertih fundó en el año 1896 la compañía 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 fue registrado con el Tabulador de Hollerith. En 1911, la Tabulating Machine Company, al unirse con otras dos Compañías, formó la Computing-Tabulating-Recording-Company (CTR & Co.).

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MÁQUINA DE MULTIPLICAR

En 1893 fue desarrollada por el suizo Otto Steiger la primera máquina exitosa de multiplicación automática. "La Millonaria," como se le conocía, automatizó la invención de Leibniz de 1673, y fue fabricada por Hans W. Egli, en Zurich. Originalmente hecha para los negocios, la ciencia halló inmediatamente un uso para el aparato y varios miles de ellos se vendieron en los cuarenta años que siguieron.

La Millonaria

En el año 1895, el italiano Guglielmo Marconi emite la primera señal de radio.

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TUBO AL VACÍO

En el año 1904, John A. Fleming patenta la válvula de vacío, que permite mejorar las comunicaciones por radio.

En 1906 fue inventado el primer tubo al vacío por un inventor americano, Lee De Forest. "El Audion", como se le llamaba, tenía tres elementos dentro de una bombilla de vidrio al vacío. Los elementos eran capaces de hallar y amplificar señales de radio recibidas de una antena. El tubo al vacío encontraría uso en varias generaciones tempranas de computadoras, a comienzos de 1930.

Tubos al vacío

En el año 1908, el británico Campbell Swinton describe un método de escaneo electrónico, que sería utilizado posteriormente en el tubo de rayos catódicos de los televisores.

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LAS MÁQUINAS ELECTROMECÁNICAS DE CONTABILIDAD

Los resultados de las máquinas tabuladoras tenían que llevarse 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, en 1924 T.J. Watson hizo que la Compañía cambiara el nombre por el de International Bussines Machines Corporation (IBM).

Durante décadas, desde mediados de los cincuenta, la tecnología de las tarjetas perforadas fue perfeccionada con la implantación de más dispositivos, con capacidades más complejas. Dado que cada tarjeta contenía un registro (un nombre, dirección, etc.), al procesamiento de la tarjeta perforada se le conoció también como procesamiento de registro unitario.

La familia de las máquinas electromecánicas de contabilidad (EAM) 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.

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FLIP-FLOP

En 1919, dos físicos de EE.UU., W.H. Eccles y F.W. Jordan, inventan el circuito de conmutación electrónica llamado flip-flop, que sería crítico para los sistemas de cómputo electrónico. El flip-flop dejaba que un circuito tuviera uno de dos estados estables, que eran intercambiables. Creó las bases para el almacenamiento del bit binario en la estructura de las computadoras de hoy.

Diseño de Flip flop

En el año 1920, a su vez, el checo Karel Cepel utiliza por primera vez la palabra "Robot" (que significa "Trabajo obligatorio") en una obra de teatro.

En 1928 se usan los osciladores de cuarzo para lograr una alta precisión en los mecanismos de medición de tiempo. Durante esta década retoma fuerza el desarrollo de máquinas para realizar cálculos. Hartree construyó un "analizador diferencial", que usaba como principio básico un disco rotando en contacto con otro. A una velocidad de motor constante, la distancia transcurrida sería la integral en el tiempo de la relación de variación.

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COMPUTADORA ANALÓGICA (PARA ECUACIONES DIFERENCIALES)

En 1931, el primer computador capaz de resolver ecuaciones diferenciales analógicas fue desarrollado por el Dr. Vannevar Bush y su grupo de investigación, en MIT. "El Analizador Diferencial", como se llamaba, usaba engranajes diferenciales que eran hechos rodar por motores eléctricos. Los grados de rotación de los engranajes se interpretaban como cantidades. Los cálculos eran limitados, por la precisión de medida de los ángulos. Era un dispositivo electromecánico que podía usarse para integrar ecuaciones diferenciales. La precisión de esta máquina no era alta (5 en 10.000), y tomaba entre 10 y 20 minutos integrar una ecuación promedio. A pesar de esto, al compararlo con la velocidad humana para realizar las mismas tareas, una ecuación promedio puede constar de aproximadamente unas 750 multiplicaciones, lo que hubiera tomado a un hombre unas 7 horas.

El Dr. Bush con su analizador diferencial

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PROGRAMA MECÁNICO

En 1933 fue diseñado por Wallace J. Eckert el primer programa mecánico. El programa controlaba a la vez las funciones de dos máquinas operadas por un cable. Los trabajos de Eckert generaron los fundamentos para las investigaciones informático-científicas de la Universidad de Columbia.

Wallace Eckert

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ARITMÓMETRO ELECTROMECÁNICO

El español Leonardo Torres Quevedo dio a la luz su aritmómetro electromecánico, la primera calculadora del mundo a base de relés, que proporcionó la evidencia práctica del uso de los relés: rapidez de cálculo, posibilidad de introducir circuitos lógicos e incipiente memoria, aunque fallaba en la implementación del programa, que seguía dependiendo de las características físicas de la máquina.

Leonardo Torres Quevedo Aritmómetro electromecánico

Consistía en una máquina calculadora conectada a una máquina de escribir en la que se tecleaban los números y las operaciones, en el orden en que iban a ser ejecutadas. El cálculo se realizaba sin intervención alguna de operador humano y cuando finalizaba, los tipos de la máquina de escribir escribían automáticamente el resultado. Este aparato es la primera concepción práctica y operativa conocida de una calculadora digital.

El relé no es más que un interruptor que se puede accionar por procedimientos magnéticos o electromagnéticos. Como todo interruptor, no tiene más que dos posiciones: abierto o cerrado. Es un buen sistema para soportar el trabajo con código binario, donde el relé abierto no permite el paso de la corriente y se hace equivalente al 0 binario, y el relé cerrado permite el paso de corriente, equivaliendo al 1 binario.

Relé

En 1935, IBM empieza a vender una máquina de escribir eléctrica (la 601) que también servía como calculadora en base a tarjetas perforadas.

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MÁQUINA LÓGICA DE TURING

En 1937, el matemático británico Alan M. Turing desarrolló el primer modelo teórico general de máquinas lógicas. El artículo, titulado "Acerca de los números computables," fue publicado en 1937 en la Sociedad de Procedimientos Matemáticos de Londres, y describía las limitaciones de un hipotético computador. Los números computables eran aquellos números reales capaces de ser calculados por medios finitos. Turing ofreció la prueba que mostraba que, al igual que cuando se usa un proceso definido finito para resolver un problema, este problema todavía no se podía resolver. La noción de las limitaciones de tal problema tiene un impacto profundo en el desarrollo futuro de la ciencia de la computación.

Alan TuringMuestra Máquina Turing

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