Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Alencastro. Historia del Computador.

1

La computadora no fue un invento exclusivo de una persona, porque no se trata de una maquina simple. La realidad es que la computadora (como muchos otros inventos) es el resultado de mucha investigacin de muchos cientficos, empresas, emprendedores y estudiosos, quienes secuencialmente hicieron aportes e innovaciones para producir lo que hoy tenemos: equipos avanzados, sumamente compactos y verstiles con costos reducidos.

La computadora no es un invento reciente, en realidad el hombre siempre busc tener dispositivos que le ayudaran a efectuar clculos precisos y rpidos. Desde la aparicin de las calculadoras binarias hasta nuestros das, hay muy pocas actividades humanas que no estn ligadas en una u otra forma a las mquinas electrnicas. De tal forma podemos definir a la computadora como un dispositivo electrnico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando clculos sobre los datos numricos, o compilando y correlacionando otros tipos de informacin para obtener otro conjunto de datos o informacin como respuesta.

I.ANTECEDENTES HISTRICOS

baco.- Uno de los primeros dispositivos mecnicos para contar, cuya historia se remonta a 3000 aos antes de nuestra era. Este dispositivo es muy sencillo, consta de cuentas ensartadas en varillas que a su vez estn montadas en un marco rectangular. Al desplazar las cuentas sobre varillas, sus posiciones representan valores almacenados, y es mediante dichas posiciones que este representa y almacena datos. A este dispositivo no se le puede llamar computadora por carecer del elemento

fundamental llamado programa. La regla de Clculo.- Esta regla fue el fruto

directo de los logaritmos. Apareci en el primer tercio del siglo XVII. Fue diseada en 1622 por el matemtico Ingls William Oughtred.

La sumadora de Pascal.- Invento mecnico fue la Pascalina, por Blaise Pascal (1623 - 1662) de Francia, motivado por el afn de ayudar a su padre en las labores contables, diseando un mecanismo especializado en sumar y restar.

La calculadora de Leibniz.- Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716) de Alemania. Supero a la mquina de Pascal, pues poda multiplicar y dividir. Con estas mquinas, los datos se representaban mediante las posiciones de los engranajes, y los datos se introducan manualmente estableciendo dichas posiciones finales de las ruedas, de manera similar a como leemos los nmeros en el cuentakilmetros de un automvil. Elemental para las computadoras actuales. (Lgica matemtica)

Mquina Analtica.- La primera computadora fue la mquina analtica creada por Charles Babbage, profesor matemtico de la Universidad de Cambridge en el siglo XIX. La idea que tuvo Charles Babbage sobre una computadora naci debido a que en la elaboracin de las tablas matemticas era un proceso tedioso y propenso a errores. En 1823 el gobierno Britnico lo apoyo para crear el proyecto de una mquina de diferencias, un dispositivo mecnico para efectuar sumas repetidas.

Caracterstica: Elevado costo y no se podan fabricar las piezas requeridas.

Sin embargo, sus planes sentaron las bases de las computadoras actuales: mquinas con memoria, un ncleo de control de procesos, dispositivos para la recepcin y emisin de datos, as como la posibilidad de programacin.

Las Tarjetas Perforadas.- Mientras tanto Charles Jacquard (francs), fabricante de tejidos, haba

Historia del computador y sus generaciones

Alencastro Bryan. bmalencastro@espe.edu.ec

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE Arquitectura de Computadoras-2168

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Alencastro. Historia del Computador.

2

creado un telar que poda reproducir automticamente patrones de tejidos leyendo la informacin codificada en patrones de agujeros perforados en tarjetas de papel rgido.

Procesamiento de datos mediante tarjetas.- En 1890 se efectu un censo en Estados Unidos. El seor Herman Hollerith era empleado de la oficina de censo y pensando en facilitar la tabulacin de los datos, desarrollo un mtodo (la tarjeta, el cdigo a utilizar y una mquina lectora) que sirvi de base al posterior almacenamiento de datos mediante las tarjetas perforadas. Hollerith fund una compaa que aos ms tarde se transformara en la IBM.

EL SIGLO XX. La Computacin Moderna Durante los ltimos cincuenta aos esta tecnologa ha sufrido un vertiginoso desarrollo y de acuerdo con las caractersticas que han presentado los equipos, se les ha clasificado en generaciones; todas ellas se destacan porque las computadoras han sido totalmente electrnicas. Es importante destacar que muchos de los elementos que marcan una generacin se desarrollaron en tiempos previos a su aparicin comercial.

Los primeros cincuenta aos Durante la primera mitad del siglo XX hubo

desarrollos que resultaran muy importantes para la computacin moderna. En forma cronolgica citamos los siguientes:

1900. Valdemar Poulsen realiz las primeras grabaciones magnticas de sonido.

1931. Valdemar Bush construy el analizador diferencial (la primera gran computadora analgica compuesta por circuitos elctricos, motores y partes mecnicas mviles), capaz de resolver ecuaciones diferenciales de segundo grado.

1936. El matemtico ingls Alan Turing estableci los principios tericos de la computacin.

1936. El ingeniero alemn Konrad Zuse construy el Z1, una mquina mecnica capaz de realizar las operaciones aritmticas bsicas, obtener races cuadradas y convertir nmeros decimales a binarios y viceversa. Apoyado por el gobierno alemn (con intereses blicos) dise y construy otras dos mquinas (Z2 y Z3).

1943. Turing particip en el desarrollo de

Colossus, primera computadora electromecnica del mundo, encargada de descifrar los mensajes alemanes enviados en cdigo Enigma durante la Segunda Guerra Mundial (por ser un desarrollo blico se mantuvo en secreto y de hecho es desconocido). 1944. Mark I fue el nombre de la mquina desarrollada por Howard H, Aiken. Este aparato constituye la ltima gran calculadora automtica electromecnica. Se construy en la Universidad de Harvard. Esta mquina no est considerada como computadora electrnica debido a que no era de propsito general y su funcionamiento estaba basado en dispositivos electromecnicos llamados relevadores.

II. GENERACIONES DE COMPUTADORAS

En comparacin con otras tecnologas, la computadora personal ha evolucionado en un periodo muy corto. Los desarrollos han sido impresionantes y no han cesado de ocurrir. En el lapso de tan solo dos dcadas, la PC ha pasado de ser un pasatiempo novedoso para convertirse en una herramienta de flexibilidad y capacidades inmensas que se encuentran en millones de hogares y negocios.

Para diferenciar las computadoras por su arquitectura, capacidad de cmputo y tipo de componentes, se habla de generaciones de computadoras. Es difcil sealar con exactitud el final de una generacin de computadoras y el inicio de otra; sin embargo los grandes cambios tecnolgicos que tuvieron lugar en la segunda mitad del siglo XX, especial mente en los campos de la microelectrnica y las telecomunicaciones, son los que marcan el inicio y el fin de cada una de ellas.

Otro elemento que permite distingue entre una generacin y otra son los avances en la programacin y el desarrollo de los sistemas operativos. Tambin se pueden considerar los dispositivos de almacenamiento masivo de informacin.

A continuacin se enumeran las caractersticas

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Alencastro. Historia del Computador.

3

principales de las cinco generaciones de computadoras aceptadas:

II.i. PRIMERA GENERACIN (finales de los aos 40s a mediados de los 50s)

Las computadoras de esta generacin se construyeron con relevadores electromecnicos (mark 1), o tubos de vaco (eniac). - Grandes y costosas - Generaban mucho calor - Los datos se introducan mediante cintas

o tarjetas perforadas - La programacin se realizaba en

lenguaje mquina.

La computadora ENIAC es una clsica representante de la primera generacin. Estaba

construida con tubos de vaco

Tarjeta perforada

Primera Generacin (1950 - 1960) 1947. Se construy en la Universidad de

Pennsylvania la ENIAC (Electronic Numerical

Integrator And Calculator) que fue la primera computadora electrnica, el equipo de diseo lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John Eckert. Esta mquina ocupaba todo un stano de la Universidad, tena ms de 18 000 tubos de vaco, consuma 200 KW de energa elctrica y requera todo un sistema de aire acondicionado, pero tena la capacidad de realizar cinco mil operaciones aritmticas en un segundo.

El proyecto, auspiciado por el departamento de Defensa de los Estados Unidos, culmin dos aos despus, cuando se integr a ese equipo el ingeniero y matemtico hngaro John von Neumann (1903 - 1957). Las ideas de von Neumann resultaron tan fundamentales para su desarrollo posterior, que es considerado el padre de las computadoras.

La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fue diseada por este nuevo equipo. Tena aproximadamente cuatro mil bulbos y usaba un tipo de memoria basado en tubos llenos de mercurio por donde circulaban seales elctricas sujetas a retardos.

La idea fundamental de Von Neumann fue: Permitir que en la memoria coexistan datos con

instrucciones, para que entonces la computadora pueda ser programada en un lenguaje, y no por medio de alambres que elctricamente interconectaban varias secciones de control, como en la ENIAC.

Esta generacin abarco la dcada de los cincuenta. Las mquinas tenan las siguientes caractersticas:

Las mquinas estaban construidas por medio de tubos de vaco.

Eran programadas en lenguaje de mquina. Forma en que el ser humano se comunica

con ellas. En esta generacin las mquinas son grandes y

costosas (de un costo aproximado de ciento de miles de dlares). 1951. Aparece la UNIVAC (Universal Automatic Computer), fue la primera computadora comercial, que dispona de mil palabras de memoria central y podan leer cintas magnticas, se utiliz para procesar el censo de 1950 en los Estados Unidos.

II.ii. SEGUNDA GENERACIN

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Alencastro. Historia del Computador.

4

(mediados de los 50s a mediados de los 60s)

Su caracterstica principal es la incorporacin del transistor.

En 1954, John Bardee, Walter Brattain y William Shockley, de los laboratorios Bell, construyeron la primera computadora transistor izada.

En 1957 Jonh Bakus crea el primer lenguaje de alto nivel: fortran (formula translator), que se utiliza en la investigacin Cientfica, las matemticas y la ingeniera.

En 1960 Grace Murry y un equipo de programadores crean el lenguaje cobol (common business oriented lenguage, lenguaje comn orientado a negocios)

Transistor primitivo construido por Bardee y Shockley

Segunda Generacin (1960-1970) Cerca de la dcada de 1960, las computadoras seguan evolucionando, se reduca su tamao y creca su capacidad de procesamiento. Tambin en esta poca se empez a definir la forma de comunicarse con las computadoras, que reciba el nombre de programacin de sistemas. Las caractersticas de la segunda generacin son las siguientes:

Estn construidas con circuitos de transistores.

Se programan en nuevos lenguajes llamados lenguajes de alto nivel. (Fortran, Algol, Cobol). En esta generacin las computadoras se reducen de tamao y son de menor costo.

II.iii. TERCERA GENERACIN (segunda mitad de los aos 60s hasta 1971)

La iniciacin de gran numero de transistores en circuitos integrados. Jack S. Kilby-texas instruments.

El circuito consta de muchos elementos electrnicos, como resistencias, condensadores, diodos y transistores, que se colocan sobre una pastilla de silicio y se disean con un propsito definido.

Las aportaciones de Robert Noyce, su trabajo se encuentra en el campo de los semiconductores. - Se crean los lenguajes Basic y Pascal - Se incorporan los sistemas operativos - Se inicia el teleproceso - La comunicacin es mediante tarjetas

perforadas. - Surgen los teclados - Los datos se almacenan en cintas y

discos magnticos - Se introducen las memorias intermedias

ultra rpidas (cach). - Comienza la miniaturizacin y baja el

consumo de energa elctrica

El circuito integrado marca el principio de la miniaturizacin en la computacin

Tercera Generacin (1970-1980) Las caractersticas de esta generacin fueron las siguientes:

Su fabricacin electrnica est basada en circuitos integrados.

Su manejo es por medio de los lenguajes de control de los sistemas operativos.

La IBM produce la serie 360.

II.iv. CUARTA GENERACIN (1971-1984)

sta marcada por la aparicin, en 1971, del primer microprocesador fabricado por la empresa Intel Corporation, ubicada en

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Alencastro. Historia del Computador.

5

Silicon Valley, en el estado de California en los estados unidos. El microprocesador (chip) de 4 bits se conoce como 4004

En 1977 surgen las primeras microcomputadoras (apple computer, radio shack, commodore, sinclair, etc.)

IBM se incorpora a este mercado en 1981, con la computadora IBM-PC con procesador 8088 de Intel y 16 kb en la memoria principal. (sistema operativo MS-DOS)

En 1984 aparece la IBM AT, con procesador Intel 80286 y reloj interno a 16 mhz.

El 4004 de Intel, es el componente que marca el inicio de la cuarta generacin de computadoras.

Desde su fundacin la empresa Apple ha marcado el rumbo en el desarrollo de las computadoras de escritorio de interfaz grfica.

En 1983 presenta a lisa y un ao despus produce la Macintosh. (con Sistema Operativo De ambiente grafico y ratn o mouse)

Los de memoria masiva adquieren gran capacidad.

Se crean las redes de transmisin de datos (telemtica)

Los lenguajes de alto nivel se vuelven ms complejos.

El sistema operativo ms-dos de Microsoft se instala en la mayor parte de las pcs.

Se crean las memorias virtuales, aparecen los paquetes integrados de software, surgen los videojuegos.

En esta etapa la computadora se vuelve muy popular.

La IBM PC es la primera computadora que utiliz el sistema operativo MS-DOS de Microsoft.

Cuarta Generacin (1971-1981) La principal caracterstica de esta generacin la produjo la American Intel Corporation, compaa que desarrollo un procesador completo en un solo circuito integrado. Fueron llamados microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrnica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aqu nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada revolucin informtica.

II.v. QUINTA GENERACIN (1982 - 1990)

Aparece la microelectrnica El software para actividades profesionales

asistidas por computadora. La estructura cliente-servidor, Los lenguajes que integran objetos Sistemas expertos Surgen las redes neurales, la teora del caos,

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Alencastro. Historia del Computador.

6

las curvas fractales, las fibras pticas, las telecomunicaciones y los satlites.

En 1982 Seymour Cray crea la primera supercomputadora con capacidad de procesamiento en paralelo

En el mismo ao el gobierno japons anuncia el proyecto de inteligencia artificial para que las computadoras puedan reconocer voz e imagen y se comuniquen en lenguaje natural.

El desarrollo de la red mundial de computadoras Internet y de la Word Wide Web, ha proporcionado grandes beneficios a las empresas de todos los tamaos.

II.vI. SEXTA GENERACIN (1991-actualidad)

Las computadoras de esta generacin cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar ms de un milln de millones de operaciones aritmticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de rea mundial (Wide Area Network, WAN) seguirn creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicacin a travs de fibras pticas y satlites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologas de esta generacin ya han sido desarrolla das o estn en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teora del caos, sistemas difusos, holografa, transistores pticos, etctera.

REFERENCIAS [1] P. Norton, Introduccin a la Computacin, McGraw-

Hill Interamericana de Espaa S.L., 2006 [2] C. Marzullo. Notas Sobre Informtica. Cuman, 2003. [3] Maria Dolores Villena Roblizo, Csar Snchez Serna,

Generaciones de computadoras en teconologa, I.E.S Jorge Juan de Alicante.

Alencastro Bryan Estudiante Ingeniera en Sistemas e Informtica. Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. 2015