martes, 25 de junio de 2013
SEXTA GENERACIÓN 1990 HASTA LA FECHA
Como supuestamente la sexta generación de computadoras está en marcha desde principios de los años noventas, debemos por lo menos, esbozar las características que deben tener las computadoras de esta generación. También se mencionan algunos de los avances tecnológicos de la última década del siglo XX y lo que se espera lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolla das o están en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etcétera.
QUINTA GENERACIÓN Y LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (1982-1989)
Cada vez se hace más difícil la identificación de las
generaciones de computadoras, porque los grandes avances y nuevos
descubrimientos ya no nos sorprenden como sucedió a mediados del siglo XX. Hay
quienes consideran que la cuarta y quinta generación han terminado, y las
ubican entre los años 1971-1984 la cuarta, y entre 1984-1990 la quinta. Ellos
consideran que la sexta generación está en desarrollo desde 1990 hasta la
fecha.
Siguiendo la pista a los acontecimientos tecnológicos en materia de computación e informática, podemos puntualizar algunas fechas y características de lo que podría ser la quinta generación de computadoras.
Con base en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de microelectrónica y computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE, inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del caos, algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc., a de la década de los años ochenta se establecieron las bases de lo que se puede conocer como quinta generación de computadoras.
Hay que mencionar dos grandes avances tecnológicos, que sirvan como parámetro para el inicio de dicha generación: la creación en 1982 de la primera supercomputadora con capacidad de proceso paralelo, diseñada por Seymouy Cray, quien ya experimentaba desde 1968 con supercomputadoras, y que funda en 1976 la Cray Research Inc.; y el anuncio por parte del gobierno japonés del proyecto "quinta generación", que según se estableció en el acuerdo con seis de las más grandes empresas japonesas de computación, debería terminar en 1992.
El proceso paralelo es aquél que se lleva a cabo en computadoras que tienen la capacidad de trabajar simultáneamente con varios microprocesadores. Aunque en teoría el trabajo con varios microprocesadores debería ser mucho más rápido, es necesario llevar a cabo una programación especial que permita asignar diferentes tareas de un mismo proceso a los diversos microprocesadores que intervienen.
También se debe adecuar la memoria para que pueda atender los requerimientos de los procesadores al mismo tiempo. Para solucionar este problema se tuvieron que diseñar módulos de memoria compartida capaces de asignar áreas de caché para cada procesador.
Según este proyecto, al que se sumaron los países tecnológicamente más avanzados para no quedar atrás de Japón, la característica principal sería la aplicación de la inteligencia artificial (Al, Artificial Intelligence). Las computadoras de esta generación contienen una gran cantidad de microprocesadores trabajando en paralelo y pueden reconocer voz e imágenes. También tienen la capacidad de comunicarse con un lenguaje natural e irán adquiriendo la habilidad para tomar decisiones con base en procesos de aprendizaje fundamentados en sistemas expertos e inteligencia artificial.
El almacenamiento de información se realiza en dispositivos magneto ópticos con capacidades de decenas de Gigabytes; se establece el DVD (Digital Video Disk o Digital Versatile Disk) como estándar para el almacenamiento de video y sonido; la capacidad de almacenamiento de datos crece de manera exponencial posibilitando guardar más información en una de estas unidades, que toda la que había en la Biblioteca de Alejandría.
Los componentes de los microprocesadores actuales utilizan tecnologías de alta y ultra integración, denominadas VLSI (Very Large Sca/e Integration) y ULSI (Ultra Large Scale Integration).
Sin embargo, independientemente de estos "milagros" de la tecnología moderna, no se distingue la brecha donde finaliza la quinta y comienza la sexta generación. Personalmente, no hemos visto la realización cabal de lo expuesto en el proyecto japonés debido al fracaso, quizás momentáneo, de la inteligencia artificial.
El único pronóstico que se ha venido realizando sin interrupciones en el transcurso de esta generación, es la conectividad entre computadoras, que a partir de 1994, con el advenimiento de la red Internet y del World Wide Web, ha adquirido una importancia vital en las grandes, medianas y pequeñas empresas y, entre los usuarios particulares de computadoras.
El propósito de la Inteligencia Artificial
es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la
capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del
diseño, la capacidad de la
Computadora para reconocer patrones y secuencias de
procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que
permita a la Computadora
recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá
a partir de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la
respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para
posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones.
Cuarta Generación (ordenadores personales de uso doméstico)
El Altair 8800, producido por una compañía llamada Micro Instrumentation and
Telemetry Systems (MITS), se vendía a 397 dólares, lo que indudablemente
contribuyó a su popularización. No obstante, el Altair requería elevados
conocimientos de programación, tenía 256 bytes de memoria y empleaba lenguaje
máquina. Dos jóvenes, William Gates y Paul Allen, ofrecerion al dueño de MITS,
un software en BASIC que podía correr en el Altair. El software fue un éxito y,
posteriormente Allen y Gates crearon Microsoft.
Paralelamente, Steven Wozniak y Steven Jobs , también a raíz de ver el Altair 8800
en la portada de Popular Electronics, construyen en 1976, la Apple I. Steven Jobs
con una visión futurista presionó a Wozniak para tratar de vender el modelo y el 1
de Abril de 1976 nació Apple Computer . En 1977, con el lanzamiento de la Apple
II, el primer computador con gráficos a color y carcasa de plástico, la compañia
empezó a imponerse en el mercado.
En 1981, IBM estrena una nueva máquina, la IBM Personal Computer,
protagonista absoluta de una nueva estrategia: entrar en los hogares. El corazón
de esta pequeña computadora, con 16 Kb de memoria (ampliable a 256), era un
procesador Intel, y su sistema operativo procedía de una empresa recién nacida
llamada Microsoft.
En 1984, Apple lanza el Macintosh, que disponía de interfaz gráfico para el
usuario y un ratón, que se hizo muy popular por su facilidad de uso.
Telemetry Systems (MITS), se vendía a 397 dólares, lo que indudablemente
contribuyó a su popularización. No obstante, el Altair requería elevados
conocimientos de programación, tenía 256 bytes de memoria y empleaba lenguaje
máquina. Dos jóvenes, William Gates y Paul Allen, ofrecerion al dueño de MITS,
un software en BASIC que podía correr en el Altair. El software fue un éxito y,
posteriormente Allen y Gates crearon Microsoft.
Paralelamente, Steven Wozniak y Steven Jobs , también a raíz de ver el Altair 8800
en la portada de Popular Electronics, construyen en 1976, la Apple I. Steven Jobs
con una visión futurista presionó a Wozniak para tratar de vender el modelo y el 1
de Abril de 1976 nació Apple Computer . En 1977, con el lanzamiento de la Apple
II, el primer computador con gráficos a color y carcasa de plástico, la compañia
empezó a imponerse en el mercado.
En 1981, IBM estrena una nueva máquina, la IBM Personal Computer,
protagonista absoluta de una nueva estrategia: entrar en los hogares. El corazón
de esta pequeña computadora, con 16 Kb de memoria (ampliable a 256), era un
procesador Intel, y su sistema operativo procedía de una empresa recién nacida
llamada Microsoft.
En 1984, Apple lanza el Macintosh, que disponía de interfaz gráfico para el
usuario y un ratón, que se hizo muy popular por su facilidad de uso.
Tercera Generación (cicuitos integrados y minituarización)
A partir del circuito integrado, se producen nuevas máquinas, mucho más
pequeñas y rápidas que las anteriores, así aparecen las IBM 360/91, IBM 195,
SOLOMON (desarrollada por la Westinghouse Corporation) y la ILLIAC IV,
producida por Burroughs, el Ministerio de Defensa de los EE.UU y la Universidad
de Illinois.
Seymour Cray (1925-1996) revoluciona el campo de la supercomputación con sus
diseños: en 1964, el CDC 6600, que era capaz de realizar un millón de operaciones
en coma flotante por segundo; en 1969, el CDC 7600, el primer procesador
vectorial, diez veces más rápido que su predecesor.
En cuanto a los avances teóricos, a mediados de los 60, un profesor de Ciencias de
la Computación, Niklaus Wirth, desarrolla el lenguaje PASCAL, y en Berkeley, el
profesor Lotfi A. Zadeh, publica su artículo Fuzzy Sets, que revoluciona campos
como la Inteligencia Artificial, la Teoría de Control o la Arquitectura de
Computadores.
En 1971, Intel introduce el primer microprocesador. El potentísimo 4004
procesaba 4 bits de datos a la vez, tenía su propia unidad lógicoaritmética, su
propia unidad de control y 2 chips de memoria. Este conjunto de 2.300 transistores
que ejecutaba 60.000 operaciones por segundo se puso a la venta por 200 dólares.
Muy pronto Intel comercializó el 8008, capaz de procesar el doble de datos que su
antecesor y que inundó los aparatos de aeropuertos, restaurantes, salones
recreativos, hospitales, gasolineras...
A partir de aquí nacieron las tecnologías de integración a gran escala (LSI) y de
integración a muy gran escala (VLSI), con las que procesadores muy complejos
podían colocarse en un pequeño chip.
Sin embargo, hasta este momento, por motivos económicos, complejidad de uso y
dificultad de mantenimiento, los computadores habían sido patrimonio de
universidades, organismos militares y gubernamentales, y grandes empresas.
En 1975, Popular Electronics dedicó su portada al primer microcomputador del
mundo capaz de rivalizar con los modelos comerciales, el Altair 8800.
pequeñas y rápidas que las anteriores, así aparecen las IBM 360/91, IBM 195,
SOLOMON (desarrollada por la Westinghouse Corporation) y la ILLIAC IV,
producida por Burroughs, el Ministerio de Defensa de los EE.UU y la Universidad
de Illinois.
Seymour Cray (1925-1996) revoluciona el campo de la supercomputación con sus
diseños: en 1964, el CDC 6600, que era capaz de realizar un millón de operaciones
en coma flotante por segundo; en 1969, el CDC 7600, el primer procesador
vectorial, diez veces más rápido que su predecesor.
En cuanto a los avances teóricos, a mediados de los 60, un profesor de Ciencias de
la Computación, Niklaus Wirth, desarrolla el lenguaje PASCAL, y en Berkeley, el
profesor Lotfi A. Zadeh, publica su artículo Fuzzy Sets, que revoluciona campos
como la Inteligencia Artificial, la Teoría de Control o la Arquitectura de
Computadores.
En 1971, Intel introduce el primer microprocesador. El potentísimo 4004
procesaba 4 bits de datos a la vez, tenía su propia unidad lógicoaritmética, su
propia unidad de control y 2 chips de memoria. Este conjunto de 2.300 transistores
que ejecutaba 60.000 operaciones por segundo se puso a la venta por 200 dólares.
Muy pronto Intel comercializó el 8008, capaz de procesar el doble de datos que su
antecesor y que inundó los aparatos de aeropuertos, restaurantes, salones
recreativos, hospitales, gasolineras...
A partir de aquí nacieron las tecnologías de integración a gran escala (LSI) y de
integración a muy gran escala (VLSI), con las que procesadores muy complejos
podían colocarse en un pequeño chip.
Sin embargo, hasta este momento, por motivos económicos, complejidad de uso y
dificultad de mantenimiento, los computadores habían sido patrimonio de
universidades, organismos militares y gubernamentales, y grandes empresas.
En 1975, Popular Electronics dedicó su portada al primer microcomputador del
mundo capaz de rivalizar con los modelos comerciales, el Altair 8800.
La Segunda Generación (los transistores y los avances en programación)
Allá por 1945 la máxima limitación de las computadoras era la lenta velocidad de
procesamiento de los relés electromecánicos y la pobre disipación de calor de los
amplificadores basados en tubos de vacío.
En 1947, John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley inventan el
transistor , recibiendo el Premio Nobel de Física en 1956. Un transistor contiene un
material semiconductor, normalmente silicio, que puede cambiar su estado
eléctrico. En su estado normal el semiconductor no es conductivo, pero cuando se
le aplica un determinado voltaje se convierte en conductivo y la corriente eléctrica
fluye a través de éste, funcionando como un interruptor electrónico.
Los computadores construidos con transistores eran más rápidos, más pequeños y
producían menos calor, dando también oportunidad a que, más tarde, se
desarrollaran los microprocesadores. Algunas de las máquinas que se
construyeron en esta época fueron la TRADIC, de los Laboratorios Bell (donde se
inventó el transistor), en 1954, la TX-0 del laboratorio LINCOLN del MIT y las
IBM 704, 709 y 7094. También aparece en esta generación el concepto de
supercomputador, específicamente diseñados para el cálculo en aplicaciones
científicas y mucho más potentes que los de su misma generación, como el
Livermore Atomic Research Computer (LARC) y la IBM 7030.
Pero esta generación se explica también por los avances teóricos que se dan.
Así, en 1950, Alan Turing publica el artículo Computing Machinery and
Intelligence en la revista Mind, en el que introducía el célebre Test de Turing. Este
artículo estimuló a los pensadores sobre la filosofía e investigación en el campo de
la Inteligencia Artificial. Por desgracia, Turing no fue testigo del interés que desató
su artículo, porque en 1952 fue detenido por su relación homosexual con Arnold
Murray y fue obligado a mantener un tratamiento con estrógenos que le hizo
impotente y le produjo el crecimiento de pechos. En 1957, fue encontrado muerto
en su casa al lado de una manzana mordida a la que había inyectado cianuro.
En 1951, Grace Murray Hooper (1906-1992) da la primera noción de compilador y
más tarde desarrolla el COBOL. Pero fue John Backus, en 1957, el que desarrolla
el primer compilador para FORTRAN. En 1958, John MacCarthy propone el
LISP, un lenguaje orientado a la realización de aplicaciones en el ámbito de la
Inteligencia Artificial. Casi de forma paralela, Alan Perlis, John Backus y Peter
Naur desarrollan el lenguaje ALGOL.
Pero el personaje más importante en el avance del campo de los algoritmos y su
análisis, es Edsger Dijkstra (1930- ), que en 1956, propuso su conocido algoritmo
para la determinación de los caminos mínimos en un grafo, y más adelante, el
algoritmo del árbol generador minimal. Más tarde, en 1961, N. Brujin introduce la
notación O, que sería sistematizada y generalizada por D. Knuth. En 1957, aparece
la Programación Dinámica de la mano de R. Bellman. En 1960, S. Golomb y L.
Baumet presentan las Técnicas Backtracking para la exploración de grafos. Se
publican en 1962 los primeros algoritmos del tipo Divide y Vencerás: el QuickSort
de Charles Hoare y el de la multiplicación de grandes enteros de A. Karatsuba e Y.
Ofman.
En 1959, Jack Kilby (1923- ) presenta el primer circuito integrado, un conjunto de
transistores interconectados con resistencias, en una pequeña pastilla de silicio y
metal, llamada chip. Fue a partir de este hecho que las computadoras empezaron a
fabricarse de menor tamaño, más veloces y a menor costo, debido a que la
cantidad de transistores colocados en un solo chip fue aumentando en forma
exponencial.
procesamiento de los relés electromecánicos y la pobre disipación de calor de los
amplificadores basados en tubos de vacío.
En 1947, John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley inventan el
transistor , recibiendo el Premio Nobel de Física en 1956. Un transistor contiene un
material semiconductor, normalmente silicio, que puede cambiar su estado
eléctrico. En su estado normal el semiconductor no es conductivo, pero cuando se
le aplica un determinado voltaje se convierte en conductivo y la corriente eléctrica
fluye a través de éste, funcionando como un interruptor electrónico.
Los computadores construidos con transistores eran más rápidos, más pequeños y
producían menos calor, dando también oportunidad a que, más tarde, se
desarrollaran los microprocesadores. Algunas de las máquinas que se
construyeron en esta época fueron la TRADIC, de los Laboratorios Bell (donde se
inventó el transistor), en 1954, la TX-0 del laboratorio LINCOLN del MIT y las
IBM 704, 709 y 7094. También aparece en esta generación el concepto de
supercomputador, específicamente diseñados para el cálculo en aplicaciones
científicas y mucho más potentes que los de su misma generación, como el
Livermore Atomic Research Computer (LARC) y la IBM 7030.
Pero esta generación se explica también por los avances teóricos que se dan.
Así, en 1950, Alan Turing publica el artículo Computing Machinery and
Intelligence en la revista Mind, en el que introducía el célebre Test de Turing. Este
artículo estimuló a los pensadores sobre la filosofía e investigación en el campo de
la Inteligencia Artificial. Por desgracia, Turing no fue testigo del interés que desató
su artículo, porque en 1952 fue detenido por su relación homosexual con Arnold
Murray y fue obligado a mantener un tratamiento con estrógenos que le hizo
impotente y le produjo el crecimiento de pechos. En 1957, fue encontrado muerto
en su casa al lado de una manzana mordida a la que había inyectado cianuro.
En 1951, Grace Murray Hooper (1906-1992) da la primera noción de compilador y
más tarde desarrolla el COBOL. Pero fue John Backus, en 1957, el que desarrolla
el primer compilador para FORTRAN. En 1958, John MacCarthy propone el
LISP, un lenguaje orientado a la realización de aplicaciones en el ámbito de la
Inteligencia Artificial. Casi de forma paralela, Alan Perlis, John Backus y Peter
Naur desarrollan el lenguaje ALGOL.
Pero el personaje más importante en el avance del campo de los algoritmos y su
análisis, es Edsger Dijkstra (1930- ), que en 1956, propuso su conocido algoritmo
para la determinación de los caminos mínimos en un grafo, y más adelante, el
algoritmo del árbol generador minimal. Más tarde, en 1961, N. Brujin introduce la
notación O, que sería sistematizada y generalizada por D. Knuth. En 1957, aparece
la Programación Dinámica de la mano de R. Bellman. En 1960, S. Golomb y L.
Baumet presentan las Técnicas Backtracking para la exploración de grafos. Se
publican en 1962 los primeros algoritmos del tipo Divide y Vencerás: el QuickSort
de Charles Hoare y el de la multiplicación de grandes enteros de A. Karatsuba e Y.
Ofman.
En 1959, Jack Kilby (1923- ) presenta el primer circuito integrado, un conjunto de
transistores interconectados con resistencias, en una pequeña pastilla de silicio y
metal, llamada chip. Fue a partir de este hecho que las computadoras empezaron a
fabricarse de menor tamaño, más veloces y a menor costo, debido a que la
cantidad de transistores colocados en un solo chip fue aumentando en forma
exponencial.
La Primera Generación (electromecánicos y electrónicos de tubos de vacío)
Para tabular el censo de 1890, el gobierno de Estados Unidos estimó que se
invertirían alrededor de diez años. Un poco antes, Herman Hollerith (1860-1929),
había desarrollado un sistema de tarjetas perforadas eléctrico y basado en la lógica
de Boole, aplicándolo a una máquina tabuladora de su invención. La máquina de Hollerith se usó para tabular el censo de aquel año, durando el proceso total no
más de dos años y medio. Así, en 1896, Hollerith crea la Tabulating Machine
Company con la que pretendía comercializar su máquina. La fusión de esta
empresa con otras dos, dio lugar, en 1924, a la International Business Machines
Corporation (IBM).
Sin embargo, en el censo de 1910, el sistema de Hollerith fue sustituido por uno
desarrollado por James Powers . En 1911 James Powers constituyó la Power's
Tabulating Machine Company, convirtiéndose en el principal competidor de
Hollerith.
En 1900, en el Congreso Internacional de Matemáticas de París, David Hilbert
(1862-1943) pronunció una conferencia de título Problemas matemáticos, en la que
proponía una lista de 23 problemas que estaban sin resolver (algunos todavía lo
están).
Dos de estas cuestiones fueron: ¿es la matemática completa?, es decir, ¿puede ser
demostrada o refutada cualquier sentencia matemática? y ¿es la matemática
consistente?, es decir, ¿es cierto que sentencias tales como 0 = 1 no pueden
demostrarse por métodos válidos?. En 1931, Kurt Gödel (1906-1978) fue capaz de
responder a estas dos preguntas, demostrando que cualquier sistema formal
suficientemente potente es inconsistente o incompleto.
Otra de las cuestiones era: ¿son las matemáticas decidibles? es decir, ¿hay un
método definido que pueda aplicarse a cualquier sentencia matemática y que nos
diga si esa sentencia es cierta o no?. Esta cuestión recibió el nombre de
enstcheidungsproblem.
En 1936, Alan Turing (1912-1954) contestó a esta cuestión en el artículo On
Computable Numbers. Para resolver la cuestión Turing construyó un modelo
formal de computador, la Máquina de Turing, y demostró que había problemas
tales que una máquina no podía resolver. Al mismo tiempo en Estados Unidos
contestaba a la misma cuestión Alonzo Chuch, basándose en una notación formal,
que denominó cálculo lambda, para transformar todas las fórmulas matemáticas a
una forma estándar. Basándose en estos resultados, entre 1936 y 1941, el ingeniero
alemán Konrad Zuse (1910-1957), diseñó y construyó su serie de computadores
electromecánicos binarios, desde el Z1 hasta el Z3. Sin embargo estos
computadores no tuvieron mucha difusión, ni siquiera dentro de su país, ya que el
gobierno nazi nunca confió en los trabajos de Zuse.
En 1938, Claude Shannon (1916- ) demostró cómo las operaciones booleanas
elementales, se podían representar mediante circuitos conmutadores eléctricos, y
cómo la combinación de circuitos podía representar operaciones aritméticas y
lógicas complejas. Además demostró como el álgebra de Boole se podía utilizar
para simplificar circuitos conmutadores. El enlace entre lógica y electrónica estaba
establecido.
Al desencadenarse la Segunda Guerra Mundial, la necesidad de realizar
complicados cálculos balísticos y la exigencia de descodificar los mensajes cifrados
del otro bando, impulsó el desarrollo de los computadores electrónicos de propósito general. El propio Turing fue reclutado en Bletchley Park, en Inglaterra,
para descifrar los mensajes que encriptaba la máquina alemana Enigma, para lo
que fue necesario construir la computadora Colossus .
En la Universidad de Harvard, Howard Aiken (1900-1973) en colaboración con
IBM, empezó, en 1939, la construcción del computador electromecánico Mark I, en
la que trabajó como programadora Grace Murray Hopper . Pero para cuando se
terminó en 1944, ya habían aparecido las primeras computadoras totalmente
electrónicas, que eran mucho más rápidas.
Por otro lado, en la Universidad del Estado de Iowa, entre 1937 y 1942, John
Vincent Atanasoff (1903-1995) y Clifford Berry, diseñaron y construyeron la ABC
(Atanasoff-Berry Computer). Terminada en 1942, fue la primera computadora
electrónica digital, aunque sin buenos resultados y nunca fue mejorada. En 1941,
John W. Mauchly (1907-1980) visitó a Atanasoff y observó de cerca su
impresionante maquinaria, teniendo la oportunidad de revisar su tecnología. Más
tarde, Mauchly y J. Presper Eckert, Jr (1919-1995), diseñaron y construyeron,
entre los años 1943 y 1946, el computador eléctrico de propósito general ENIAC.
Existe una gran controversia respecto a que Mauchly copiara muchas de las ideas
y conceptos del profesor Atanasoff, para construir la computadora ENIAC. En
cualquier caso en las últimas fases de su diseño y construcción aparece la
importante figura de John Von Neumann (1903-1957), que actúa como consultor.
Von Neumann escribió en 1946, en colaboración con Arthur W. Burks y Herman
H. Goldstine, Preliminary Discussion of the Logical Design of an Electronic
Computing Instrument, que contiene la idea de Máquina de Von Neumann, que es
la descripción de la arquitectura que, desde 1946, se aplica a todos los
computadores que se han construido.
Con estos fundamentos, Eckert y Mauchly construyen en la Universidad de
Manchester, en Connecticut (EE.UU.), en 1949 el primer equipo con capacidad de
almacenamiento de memoria, la EDVAC. Eckert y Mauchly forman una
corporación para construir una máquina que se pueda comercializar, pero, debido
a problemas financieros, se vieron obligados a vender su compañía a a Remington
Rand Corp. Trabajando para esta compañía fue que se concluyó el proyecto
Univac, en 1951.
También por esta época Maurice Wilkes construye la EDSAC en Cambridge
(Inglaterra) y F.C. Williams construye en Manchester (Inglaterra), la Manchester
Mark I.
Estas máquinas se programaban directamente en lenguaje máquina, pero a partir
de mediados de los 50, se produjo un gran avance en la programación avanzada.
invertirían alrededor de diez años. Un poco antes, Herman Hollerith (1860-1929),
había desarrollado un sistema de tarjetas perforadas eléctrico y basado en la lógica
de Boole, aplicándolo a una máquina tabuladora de su invención. La máquina de Hollerith se usó para tabular el censo de aquel año, durando el proceso total no
más de dos años y medio. Así, en 1896, Hollerith crea la Tabulating Machine
Company con la que pretendía comercializar su máquina. La fusión de esta
empresa con otras dos, dio lugar, en 1924, a la International Business Machines
Corporation (IBM).
Sin embargo, en el censo de 1910, el sistema de Hollerith fue sustituido por uno
desarrollado por James Powers . En 1911 James Powers constituyó la Power's
Tabulating Machine Company, convirtiéndose en el principal competidor de
Hollerith.
En 1900, en el Congreso Internacional de Matemáticas de París, David Hilbert
(1862-1943) pronunció una conferencia de título Problemas matemáticos, en la que
proponía una lista de 23 problemas que estaban sin resolver (algunos todavía lo
están).
Dos de estas cuestiones fueron: ¿es la matemática completa?, es decir, ¿puede ser
demostrada o refutada cualquier sentencia matemática? y ¿es la matemática
consistente?, es decir, ¿es cierto que sentencias tales como 0 = 1 no pueden
demostrarse por métodos válidos?. En 1931, Kurt Gödel (1906-1978) fue capaz de
responder a estas dos preguntas, demostrando que cualquier sistema formal
suficientemente potente es inconsistente o incompleto.
Otra de las cuestiones era: ¿son las matemáticas decidibles? es decir, ¿hay un
método definido que pueda aplicarse a cualquier sentencia matemática y que nos
diga si esa sentencia es cierta o no?. Esta cuestión recibió el nombre de
enstcheidungsproblem.
En 1936, Alan Turing (1912-1954) contestó a esta cuestión en el artículo On
Computable Numbers. Para resolver la cuestión Turing construyó un modelo
formal de computador, la Máquina de Turing, y demostró que había problemas
tales que una máquina no podía resolver. Al mismo tiempo en Estados Unidos
contestaba a la misma cuestión Alonzo Chuch, basándose en una notación formal,
que denominó cálculo lambda, para transformar todas las fórmulas matemáticas a
una forma estándar. Basándose en estos resultados, entre 1936 y 1941, el ingeniero
alemán Konrad Zuse (1910-1957), diseñó y construyó su serie de computadores
electromecánicos binarios, desde el Z1 hasta el Z3. Sin embargo estos
computadores no tuvieron mucha difusión, ni siquiera dentro de su país, ya que el
gobierno nazi nunca confió en los trabajos de Zuse.
En 1938, Claude Shannon (1916- ) demostró cómo las operaciones booleanas
elementales, se podían representar mediante circuitos conmutadores eléctricos, y
cómo la combinación de circuitos podía representar operaciones aritméticas y
lógicas complejas. Además demostró como el álgebra de Boole se podía utilizar
para simplificar circuitos conmutadores. El enlace entre lógica y electrónica estaba
establecido.
Al desencadenarse la Segunda Guerra Mundial, la necesidad de realizar
complicados cálculos balísticos y la exigencia de descodificar los mensajes cifrados
del otro bando, impulsó el desarrollo de los computadores electrónicos de propósito general. El propio Turing fue reclutado en Bletchley Park, en Inglaterra,
para descifrar los mensajes que encriptaba la máquina alemana Enigma, para lo
que fue necesario construir la computadora Colossus .
En la Universidad de Harvard, Howard Aiken (1900-1973) en colaboración con
IBM, empezó, en 1939, la construcción del computador electromecánico Mark I, en
la que trabajó como programadora Grace Murray Hopper . Pero para cuando se
terminó en 1944, ya habían aparecido las primeras computadoras totalmente
electrónicas, que eran mucho más rápidas.
Por otro lado, en la Universidad del Estado de Iowa, entre 1937 y 1942, John
Vincent Atanasoff (1903-1995) y Clifford Berry, diseñaron y construyeron la ABC
(Atanasoff-Berry Computer). Terminada en 1942, fue la primera computadora
electrónica digital, aunque sin buenos resultados y nunca fue mejorada. En 1941,
John W. Mauchly (1907-1980) visitó a Atanasoff y observó de cerca su
impresionante maquinaria, teniendo la oportunidad de revisar su tecnología. Más
tarde, Mauchly y J. Presper Eckert, Jr (1919-1995), diseñaron y construyeron,
entre los años 1943 y 1946, el computador eléctrico de propósito general ENIAC.
Existe una gran controversia respecto a que Mauchly copiara muchas de las ideas
y conceptos del profesor Atanasoff, para construir la computadora ENIAC. En
cualquier caso en las últimas fases de su diseño y construcción aparece la
importante figura de John Von Neumann (1903-1957), que actúa como consultor.
Von Neumann escribió en 1946, en colaboración con Arthur W. Burks y Herman
H. Goldstine, Preliminary Discussion of the Logical Design of an Electronic
Computing Instrument, que contiene la idea de Máquina de Von Neumann, que es
la descripción de la arquitectura que, desde 1946, se aplica a todos los
computadores que se han construido.
Con estos fundamentos, Eckert y Mauchly construyen en la Universidad de
Manchester, en Connecticut (EE.UU.), en 1949 el primer equipo con capacidad de
almacenamiento de memoria, la EDVAC. Eckert y Mauchly forman una
corporación para construir una máquina que se pueda comercializar, pero, debido
a problemas financieros, se vieron obligados a vender su compañía a a Remington
Rand Corp. Trabajando para esta compañía fue que se concluyó el proyecto
Univac, en 1951.
También por esta época Maurice Wilkes construye la EDSAC en Cambridge
(Inglaterra) y F.C. Williams construye en Manchester (Inglaterra), la Manchester
Mark I.
Estas máquinas se programaban directamente en lenguaje máquina, pero a partir
de mediados de los 50, se produjo un gran avance en la programación avanzada.
La Era Mecánica
A finales del siglo XVI y comienzos del XVII comienza lo que denominamos Era
Mecánica, en la que se intenta que aparatos mecánicos realicen operaciones
matemáticas de forma prácticamente automática. En 1610, John Napier (1550-
1617), inventor de los logaritmos, desarrolló las Varillas de Napier, que servían
para simplificar la multiplicación. En 1641, el matemático y filósofo francés Blaise
Pascal (1623-1662), con tan sólo 19 años, construyó una máquina mecánica para
realizar adiciones, la Pascalina, para ayudar a su padre. Por su parte, Gottfried
Wilhelm Leibniz (1646-1716) propuso el sistema binario para realizar los cálculos,
construyendo una máquina que podía multiplicar, en incluso teóricamente,
realizar las cuatro operaciones aritméticas. Sin embargo, la tecnología disponible
le imposibilita la realización de las operaciones con exactitud. No obstante un
estudiante alemán de la Universidad de Tubingen, Wilhelm Schickard (1592-1635)
ya había construido una máquina de estas características entre 1623 y 1624, de la
que hace unas breves descripciones en dos cartas dirigidas a Johannes Kepler . Por
desgracia, al menos una de las máquinas quedó destruida en un incendio, y el
propio Schickard murió poco después, víctima de la peste bubónica.
Los trabajos de Pascal y Leibniz tuvieron su continuación en 1727, cuando Jacob
Leupold propuso algunas mejoras sobre el mecanismo de Leibniz. En 1777,
Charles Mahon (1753-1816), Conde de Stanhope, construyó una máquina
aritmética y otra lógica, esta última llamada Demostrador de Stanhope. En 1825, el
francés Charles Xavier Thomas de Colmar diseña una máquina calculadora que
posteriormente consigue comercializar con éxito.
Una mención muy especial requiere el desarrollo de un telar automático por el
francés Joseph Jacquard (1752-1834), en 1801. En efecto, analizando las
operaciones repetitivas que requería la producción de telas, este inventor imaginó
conservar la información repetitiva necesaria bajo la forma de perforaciones en
tarjetas. Estas perforaciones eran detectadas mecánicamente, asegurando el
desplazamiento adecuado de las guías del hilado, pudiendo una sola persona tejer
complicados patrones codificados en las perforaciones de las tarjetas.
Fue Charles Babbage (1791-18171) el que diseñó una verdadera máquina
procesadora de información, capaz de autocontrolar su funcionamiento.
Desesperado por los errores contenidos en las tablas numéricas de la época y
dándose cuenta de que la mayoría de los cálculos consistían en tediosas
operaciones repetitivas, este profesor de la Universidad de Cambridge, proyecta e
inicia la construcción de un nuevo tipo de calculadora. En 1821 presentó a la Royal
Society una máquina capaz de resolver ecuaciones polinómicas mediante el cálculo
de diferencias sucesivas entre conjuntos de números, llamada Máquina
Diferencial. Obtuvo por ello la medalla de oro de la Sociedad en 1822.
Más tarde, Babbage empezó a trabajar en la Máquina Analítica, en cuya
concepción colaboró directamente Ada Augusta Byron, Condesa de Lovelace, hija
de Lord Byron. El objetivo perseguido era obtener una máquina calculadora de
propósito general, controlada por una secuencia de instrucciones, con una unidad
de proceso, una memoria central, facilidades de entrada y salida de datos, y
posibilidades de control paso a paso, es decir, lo que hoy conocemos como
programa. Ada Lovelace, a quien se reconoce como la primera programadora de
la historia, y en honor de quien se puso el nombre de Ada al conocido lenguaje de
programación, ayudó a Babbage económicamente, vendiendo todas sus joyas, y
escribió artículos y programas para la referida máquina, algunos de ellos sobre
juegos. Sin embargo, este proyecto tampoco pudo realizarse por razones
económicas y tecnológicas.
En el 1854, George Boole publica Las leyes del pensamiento sobre las cuales son
basadas las teorías matemáticas de Lógica y Probabilidad. Boole aproximó la
lógica en una nueva dirección reduciéndola a una álgebra simple, incorporando
lógica en las matemáticas. Comenzaba el álgebra de la lógica llamada Algebra
Booleana. Su álgebra consiste en un método para resolver problemas de lógica que
recurre solamente a los valores binarios 1 y 0 y a tres operadores: AND (y), OR (o)
y NOT (no).
Mecánica, en la que se intenta que aparatos mecánicos realicen operaciones
matemáticas de forma prácticamente automática. En 1610, John Napier (1550-
1617), inventor de los logaritmos, desarrolló las Varillas de Napier, que servían
para simplificar la multiplicación. En 1641, el matemático y filósofo francés Blaise
Pascal (1623-1662), con tan sólo 19 años, construyó una máquina mecánica para
realizar adiciones, la Pascalina, para ayudar a su padre. Por su parte, Gottfried
Wilhelm Leibniz (1646-1716) propuso el sistema binario para realizar los cálculos,
construyendo una máquina que podía multiplicar, en incluso teóricamente,
realizar las cuatro operaciones aritméticas. Sin embargo, la tecnología disponible
le imposibilita la realización de las operaciones con exactitud. No obstante un
estudiante alemán de la Universidad de Tubingen, Wilhelm Schickard (1592-1635)
ya había construido una máquina de estas características entre 1623 y 1624, de la
que hace unas breves descripciones en dos cartas dirigidas a Johannes Kepler . Por
desgracia, al menos una de las máquinas quedó destruida en un incendio, y el
propio Schickard murió poco después, víctima de la peste bubónica.
Los trabajos de Pascal y Leibniz tuvieron su continuación en 1727, cuando Jacob
Leupold propuso algunas mejoras sobre el mecanismo de Leibniz. En 1777,
Charles Mahon (1753-1816), Conde de Stanhope, construyó una máquina
aritmética y otra lógica, esta última llamada Demostrador de Stanhope. En 1825, el
francés Charles Xavier Thomas de Colmar diseña una máquina calculadora que
posteriormente consigue comercializar con éxito.
Una mención muy especial requiere el desarrollo de un telar automático por el
francés Joseph Jacquard (1752-1834), en 1801. En efecto, analizando las
operaciones repetitivas que requería la producción de telas, este inventor imaginó
conservar la información repetitiva necesaria bajo la forma de perforaciones en
tarjetas. Estas perforaciones eran detectadas mecánicamente, asegurando el
desplazamiento adecuado de las guías del hilado, pudiendo una sola persona tejer
complicados patrones codificados en las perforaciones de las tarjetas.
Fue Charles Babbage (1791-18171) el que diseñó una verdadera máquina
procesadora de información, capaz de autocontrolar su funcionamiento.
Desesperado por los errores contenidos en las tablas numéricas de la época y
dándose cuenta de que la mayoría de los cálculos consistían en tediosas
operaciones repetitivas, este profesor de la Universidad de Cambridge, proyecta e
inicia la construcción de un nuevo tipo de calculadora. En 1821 presentó a la Royal
Society una máquina capaz de resolver ecuaciones polinómicas mediante el cálculo
de diferencias sucesivas entre conjuntos de números, llamada Máquina
Diferencial. Obtuvo por ello la medalla de oro de la Sociedad en 1822.
Más tarde, Babbage empezó a trabajar en la Máquina Analítica, en cuya
concepción colaboró directamente Ada Augusta Byron, Condesa de Lovelace, hija
de Lord Byron. El objetivo perseguido era obtener una máquina calculadora de
propósito general, controlada por una secuencia de instrucciones, con una unidad
de proceso, una memoria central, facilidades de entrada y salida de datos, y
posibilidades de control paso a paso, es decir, lo que hoy conocemos como
programa. Ada Lovelace, a quien se reconoce como la primera programadora de
la historia, y en honor de quien se puso el nombre de Ada al conocido lenguaje de
programación, ayudó a Babbage económicamente, vendiendo todas sus joyas, y
escribió artículos y programas para la referida máquina, algunos de ellos sobre
juegos. Sin embargo, este proyecto tampoco pudo realizarse por razones
económicas y tecnológicas.
En el 1854, George Boole publica Las leyes del pensamiento sobre las cuales son
basadas las teorías matemáticas de Lógica y Probabilidad. Boole aproximó la
lógica en una nueva dirección reduciéndola a una álgebra simple, incorporando
lógica en las matemáticas. Comenzaba el álgebra de la lógica llamada Algebra
Booleana. Su álgebra consiste en un método para resolver problemas de lógica que
recurre solamente a los valores binarios 1 y 0 y a tres operadores: AND (y), OR (o)
y NOT (no).
La Prehistoria
La Computación, y por tanto, las Ciencias de la Computación, tienen su origen en
el cálculo, es decir, en la preocupación del ser humano por encontrar maneras de
realizar operaciones matemáticas de forma cada vez más rápida y más fácilmente.
Pronto se vio que con ayuda de aparatos y máquinas las operaciones podían
realizarse de forma más rápida y automática.
El primer ejemplo que encontramos en la historia es el ábaco, aparecido hacia el
500 AC en Oriente Próximo, que servía para agilizar las operaciones aritméticas
básicas, y que se extendió a China y Japón, siendo descubierto mucho más tarde
por Europa.
También es digno de señalar el conocido Mecanismo de Antikythera, recuperado
en 1900, construido alrededor del año 80 a.C., en la isla griega de Rodas, ubicada
en el mar Egeo. Era un artefacto de cálculo astronómico con mecanismos de
precisión. El usuario, por medio de una perilla, podía accionar un simulador en
miniatura del movimiento del sol, la luna y varios planetas, teniendo a la vista la
fecha en que se había dado, o se daría, tal combinación. Es tanta su sofisticación
que ha sido llamado la primera computadora de Occidente.
Por otra parte, los matemáticos hindúe s, árabes y europeos fueron los primeros
que desarrollaron técnicas de cálculo escrito. El matemático árabe Al'Khwarizmi,
alrededor del año 830 DC, escribe un libro de Aritmética, traducido al latín como
Algoritmi de numero Indorum, donde introduce el sistema numérico indio (sólo
conocido por los árabes unos 50 años antes) y los métodos para calcular con él. De
esta versión latina proviene la palabra algoritmo.
el cálculo, es decir, en la preocupación del ser humano por encontrar maneras de
realizar operaciones matemáticas de forma cada vez más rápida y más fácilmente.
Pronto se vio que con ayuda de aparatos y máquinas las operaciones podían
realizarse de forma más rápida y automática.
El primer ejemplo que encontramos en la historia es el ábaco, aparecido hacia el
500 AC en Oriente Próximo, que servía para agilizar las operaciones aritméticas
básicas, y que se extendió a China y Japón, siendo descubierto mucho más tarde
por Europa.
También es digno de señalar el conocido Mecanismo de Antikythera, recuperado
en 1900, construido alrededor del año 80 a.C., en la isla griega de Rodas, ubicada
en el mar Egeo. Era un artefacto de cálculo astronómico con mecanismos de
precisión. El usuario, por medio de una perilla, podía accionar un simulador en
miniatura del movimiento del sol, la luna y varios planetas, teniendo a la vista la
fecha en que se había dado, o se daría, tal combinación. Es tanta su sofisticación
que ha sido llamado la primera computadora de Occidente.
Por otra parte, los matemáticos hindúe s, árabes y europeos fueron los primeros
que desarrollaron técnicas de cálculo escrito. El matemático árabe Al'Khwarizmi,
alrededor del año 830 DC, escribe un libro de Aritmética, traducido al latín como
Algoritmi de numero Indorum, donde introduce el sistema numérico indio (sólo
conocido por los árabes unos 50 años antes) y los métodos para calcular con él. De
esta versión latina proviene la palabra algoritmo.
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