COMPUTADORA
Máquina capaz de efectuar una secuencia de
operaciones mediante un
programa, de tal manera, que se realice un procesamiento sobre un conjunto de
datos de entrada, obteniéndose otro conjunto de
datos de salida.
TIPOS DE COMPUTADORAS
Se clasifican de acuerdo al principio de operación de Analógicas y Digitales.
COMPUTADORA ANALÓGICA
Aprovechando el hecho de que diferentes fenómenos físicos se describen por relaciones
matemáticas similares (v.g. Exponenciales, Logarítmicas, etc.) pueden entregar la solución muy rápidamente. Pero tienen el inconveniente que al cambiar el problema a resolver, hay que realambrar la circuitería (cambiar el
Hardware).
COMPUTADORA DIGITAL
Están basadas en dispositivos biestables, i.e., que sólo pueden tomar uno de dos
valores posibles: ‘1’ ó ‘0’. Tienen como ventaja, el
poder ejecutar diferentes
programas para diferentes
problemas, sin tener que la necesidad de modificar físicamente la máquina.
HISTORIA DE LA COMPUTACION
Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el
ábaco, 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 están 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.
Otro de los
inventos mecánicos fue la Pascalina inventada por Blaise
Pascal (1623 - 1662) de
Francia y la de Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716) de
Alemania. Con estas máquinas, 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 máquina analítica creada por Charles Babbage, profesor matemático de la
Universidad de Cambridge en el siglo XIX. La idea que tuvo Charles Babbage sobre un
computador nació debido a que la elaboración de las tablas
matemáticas era un
proceso tedioso y propenso a errores. En 1823 el
gobierno Británico lo apoyo para crear el
proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas.
Mientras tanto Charles Jacquard (francés), fabricante de
tejidos, había creado un telar que podía reproducir automáticamente patrones de
tejidos leyendo la
información codificada en patrones de agujeros perforados en
tarjetas de
papel rígido. Al enterarse de este
método Babbage abandonó la máquina de diferencias y se dedico al
proyecto de la máquina analítica que se pudiera programar con
tarjetas perforadas para efectuar cualquier
cálculo con una precisión de 20 dígitos. La
tecnología de la época no bastaba para hacer realidad sus ideas.
El mundo no estaba listo, y no lo estaría por cien años más.
En 1944 se construyó en la
Universidad de Harvard, la Mark I, diseñada por un equipo encabezado por Howard H. Aiken. Esta máquina no está considerada como
computadora electrónica debido a que no era de propósito general y su funcionamiento estaba basado en dispositivos electromecánicos llamados relevadores.
En 1947 se construyó en la
Universidad de Pennsylvania la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) que fue la primera
computadora electrónica, el equipo de
diseño lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John Eckert. Esta máquina ocupaba todo un sótano de la
Universidad, tenía más de 18 000 tubos de vacío, consumía 200 KW de
energía eléctrica y requería todo un
sistema de
aire acondicionado, pero tenía la capacidad de realizar cinco mil
operaciones aritméticas en un segundo.
El
proyecto, auspiciado por el departamento de Defensa de los
Estados Unidos, culminó dos años después, cuando se integró a ese equipo el ingeniero y matemático húngaro 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 diseñada por este nuevo equipo. 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.
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 eléctricamente interconectaban varias secciones de
control, como en la ENIAC.
Todo este
desarrollo de las
computadoras suele divisarse por generaciones y el criterio que se determinó para determinar el
cambio de generación no está muy bien definido, pero resulta aparente que deben cumplirse al menos los siguientes requisitos:
La forma en que están construidas.
Forma en que el ser humano se comunica con ellas.
Primera Generación
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 máquinas tenían las siguientes
características:
Estas máquinas estaban construidas por medio de tubos de vacío.
Eran programadas en
lenguaje de máquina.
En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un
costo aproximado de ciento de miles de dólares).
En 1951 aparece la UNIVAC (NIVersAl Computer), fue la primera
computadora comercial, que disponía de mil palabras de
memoria central y podían leer cintas magnéticas, se utilizó para procesar el censo de 1950 en los
Estados Unidos.
En las dos primeras generaciones, las unidades de entrada utilizaban
tarjetas perforadas, retomadas por Herman Hollerith (1860 - 1929), quien además fundó una compañía que con el paso del
tiempo se conocería como IBM (International Bussines Machines).
Después se desarrolló por IBM la IBM 701 de la cual se entregaron 18 unidades entre 1953 y 1957.
Posteriormente, la compañía Remington Rand fabricó el
modelo 1103, que competía con la 701 en el campo científico, por lo que la IBM
desarrollo la 702, la cual presentó
problemas en
memoria, debido a esto no duró en el
mercado.
La computadora más 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.
Otros
modelos de computadora que se pueden situar en los inicios de la segunda generación son: la UNIVAC 80 y 90, las IBM 704 y 709, Burroughs 220 y UNIVAC 1105.
Segunda Generación
Cerca de la década de 1960, las
computadoras seguían evolucionando, se reducía su tamaño y crecía su capacidad de procesamiento. También en esta época se empezó a definir la forma de comunicarse con las computadoras, que recibía el nombre de
programación de
sistemas.
Las
características de la segunda generación son las siguientes:
Están construidas con
circuitos de
transistores.
Se programan en nuevos lenguajes llamados lenguajes de alto nivel.
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 de estas computadoras se programaban con cintas perforadas y otras más por medio de cableado en un tablero. Los
programas eran hechos a la medida por un equipo de expertos: analistas, diseñadores, programadores y operadores que se manejaban como una orquesta para resolver los
problemas y cálculos solicitados por la
administración. El usuario final de la
información no tenía contacto directo con las computadoras. Esta situación en un principio se produjo en las primeras computadoras personales, pues se requería saberlas "programar" (alimentarle instrucciones) para obtener resultados; por lo tanto su uso estaba limitado a aquellos audaces pioneros que gustaran de pasar un buen número de horas escribiendo instrucciones, "corriendo" el
programa resultante y verificando y corrigiendo los errores o bugs que aparecieran. Además, para no perder el "
programa" resultante había que "guardarlo" (almacenarlo) en una grabadora de astte, pues en esa época no había discos flexibles y mucho menos
discos duros para las PC; este
procedimiento podía tomar de 10 a 45 minutos, según el
programa. El panorama se modificó totalmente con la aparición de las computadoras personales con mejore
circuitos, más
memoria, unidades de disco flexible y sobre todo con la aparición de
programas de aplicación general en donde el usuario compra el programa y se pone a trabajar. Aparecen los
programas procesadores de palabras como el célebre
Word Star, la impresionante
hoja de cálculo (spreadsheet) Visicalc y otros más que de la noche a la mañana cambian la
imagen de la PC. El sortware empieza a tratar de alcanzar el paso del
hardware. Pero aquí aparece un nuevo elemento: el usuario.
El usuario de las computadoras va cambiando y evolucionando con el
tiempo. De estar totalmente desconectado a ellas en las máquinas grandes pasa la PC a ser pieza clave en el
diseño tanto del
hardware como del
software. Aparece el
concepto de human interface que es la relación entre el usuario y su computadora. Se habla entonces de
hardware ergonómico (adaptado a las dimensiones humanas para reducir el cansancio), diseños de pantallas antirreflejos y teclados que descansen la muñeca. Con respecto al
software se inicia una verdadera carrera para encontrar la manera en que el usuario pase menos
tiempo capacitándose y entrenándose y más
tiempo produciendo. Se ponen al alcance
programas con menús (listas de opciones) que orientan en todo momento al usuario (con el consiguiente aburrimiento de los usuarios expertos); otros programas ofrecen toda una artillería de teclas de
control y teclas de
funciones (atajos) para efectuar toda suerte de efectos en
el trabajo (con la consiguiente desorientación de los usuarios novatos). Se ofrecen un sinnúmero de
cursos prometiendo que en pocas semanas hacen de cualquier
persona un experto en los programas comerciales. Pero el problema "constante" es que ninguna solución para el uso de los programas es "constante". Cada nuevo programa requiere aprender nuevos controles, nuevos trucos, nuevos menús. Se empieza a sentir que la relación usuario-PC no está acorde con los desarrollos del equipo y de la
potencia de los programas. Hace falta una relación amistosa entre el usuario y la PC.
Las computadoras de esta generación fueron: la Philco 212 (esta compañía se retiró del
mercado en 1964) y la UNIVAC M460, la
Control Data Corporation
modelo 1604, seguida por la serie 3000, la IBM mejoró la 709 y sacó al
mercado la 7090, la National Cash Register empezó a producir máquinas para
proceso de datos de tipo comercial, introdujo el
modelo NCR 315.
La
Radio Corporation of America introdujo el
modelo 501, que manejaba
el lenguaje COBOL, para
procesos administrativos y comerciales. Después salió al
mercado la RCA 601.
Tercera generación
Con los progresos de la
electrónica y los avances de
comunicación con las computadoras en la década de los 1960, surge la tercera generación de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1964.3
Las
características de esta generación fueron las siguientes:
Su fabricación
electrónica esta basada en
circuitos integrados.
Su manejo es por medio de los lenguajes de
control de los
sistemas operativos.
La IBM produce la serie 360 con los
modelos 20, 22, 30, 40, 50, 65, 67, 75, 85, 90, 195 que utilizaban técnicas especiales del
procesador, unidades de cinta de nueve canales, paquetes de discos magnéticos y otras
características que ahora son estándares (no todos los
modelos usaban estas técnicas, sino que estaba dividido por aplicaciones).
El
sistema operativo de la serie 360, se llamó OS que contaba con varias configuraciones, incluía un conjunto de técnicas de manejo de memoria y del
procesador que pronto se convirtieron en estándares.
En 1964 CDC introdujo la serie 6000 con
la computadora 6600 que se consideró durante algunos años como la más rápida.
En la década de 1970, la IBM produce la serie 370 (
modelos 115, 125, 135, 145, 158, 168). UNIVAC compite son los
modelos 1108 y 1110, máquinas en gran
escala; mientras que CDC produce su serie 7000 con el
modelo 7600. Estas computadoras se caracterizan por ser muy potentes y veloces.
A finales de esta década la IBM de su serie 370 produce los modelos 3031, 3033, 4341. Burroughs con su serie 6000 produce los modelos 6500 y 6700 de avanzado
diseño, que se reemplazaron por su serie 7000. Honey - Well participa con su computadora DPS con varios modelos.
A mediados de la década de 1970, aparecen en el mercado las computadoras de tamaño mediano, o minicomputadoras que no son tan costosas como las grandes (llamadas también como mainframes que significa también, gran
sistema), pero disponen de gran capacidad de procesamiento. Algunas minicomputadoras fueron las siguientes: la PDP - 8 y la PDP - 11 de Digital Equipment Corporation, la VAX (Virtual Address eXtended) de la misma compañía, los modelos NOVA y ECLIPSE de Data General, la serie 3000 y 9000 de Hewlett - Packard con varios modelos el 36 y el 34, la Wang y Honey - Well -Bull, Siemens de origen alemán, la ICL fabricada en
Inglaterra. En la Unión Soviética se utilizó la US (
Sistema Unificado, Ryad) que ha pasado por varias generaciones.
Cuarta Generación