Introducción a las computadoras
Una computadora es, esencialmente, una herramienta. Una herramienta sirve para operar la conversión de una materia prima en un producto mediante un dispositivo que desarrolla un proceso; el proceso a su vez, lo determina una persona. Haciendo una analogía con la vida cotidiana; un lápiz romo (materia prima) es convertido en un lápiz afilado (el producto) por medio de un cortaplumas (el dispositivo) que desarrolla el proceso de afilado, que ha sido ejecutado por un escolar (la persona).
Si intentamos encontrar el origen de las máquinas de calcular, y no somos demasiado rigurosos en cuanto a las características exigidas para ser consideradas como tales, podemos retroceder varios miles de años, sin poder precisar cuántos, hasta llegar al más elemental de los utensilios destinados a facilitar el cálculo: el Abaco.
El ábaco está constituido por una tablilla dividida en varias columnas, la situada más a la derecha corresponde a las unidades, la anterior a las decenas, y así sucesivamente. En cada columna podemos distinguir cinco cuentas elementales y dos cuentas que representan cinco unidades y que están colocadas en la parte superior. Una vez representado un número mediante todos sus dígitos en las columnas apropiadas, para proceder a sumarle otro bastara con ir acumulando dígito a digito, de forma que si al realizar la adicción en alguna de las columnas se llega a tener diez cuentas, estas se eliminarán y se sumara una cuenta en la columna situada a su izquierda. Con un poco de paciencia y algo de práctica se pueden realizar, con este simple utensilio, adiciones y sustracciones de numerosa grandes a velocidades bastante elevadas. En el siglo XVII el filósofo y científico francés Blaise Pascal, cuando contaba con tan solo 18 años de edad, inventó una Maquina Calculadora. La máquina en cuestión estaba construida a partir de un determinado número de ruedas dentadas de forma que al rodar 10 dientes de la primera rueda, avanzaba un diente de la segunda; al rotar 10 dientes de la segunda, avanzaba un diente de la tercera, y así sucesivamente. Evidentemente, dicha máquina solo servía para sumar y restar. La máquina diseñada por Pascal sirvió de base para la que, un siglo más tarde, construyo el matemático alemán Leibniz. El objetivo de Leibniz era mucho más ambicioso, ya que para la máquina no era más que un puente entre el enunciado de un problema y su resolución. La máquina original de Pascal solo servía para la adicción y la sustracción; la perfeccionada por Leibniz también permitía multiplicar y dividir mediante sumas y restas sucesivas. Para ello utilizaba cilindros con dientes de diferentes longitudes, ajustando por encima de ellos otros engranajes más pequeños, cada uno de los cuales representaba una cifra del multiplicando y estaba situado de forma que cada giro completo del conjunto de engranajes largos registraba una vez el multiplicando, y el multiplicador se expresaba mediante el número de giros de los engranajes largos. Cuando en el siglo XIX se comercializaron las primeras máquinas de calcular, su sistema de funcionamiento estaba basado precisamente en este mecanismo. Ya en el siglo XIX, el matemático ingles Babbage dio un gran impulso al diseño de máquinas matemáticas, su principal objetivo era construir máquinas que calculasen e imprimiesen tablas matemáticas. Uno de sus proyectos fue lo que denominó Máquina Analítica y que según su propia definición, era una máquina que “se muerde su propia cola” ya que los resultados que producía podían ser utilizados como datos de entrada para un nuevo cálculo. La máquina analítica estaba diseñada para ser capaz de realizar cualquier operación matemática y se puede considerar como la primera máquina programable, aunque el programa era externo a la máquina. Según el diseño, debía disponer de una memoria capaz de almacenar 1000 números de 50 cifras, podía utilizar funciones auxiliares que constituían su propia biblioteca, podía comparar números y actuar de acuerdo con el resultado de la comparación; en definitiva, su estructura era muy parecida a la de los primeros ordenadores electrónicos. Su principal limitación era que todo su funcionamiento era mecánico. Toda la información se almacenaba en grandes tarjetas perforadas que contendrían tanto los datos como los programas y el mecanismo de funcionamiento se basaba en alambres, que según pudieran atravesar o no los orificios de las tarjetas, ponían en marcha los engranajes oportunos. Babbage dedico toda su vida a dichas máquinas y encontró problemas insalvables a la hora de llevar a la práctica sus proyectos, ya que la complejidad mecánica que conllevaban era excesiva para aquella época.
El paso decisivo para la construcción de un ordenador electrónico, lo dio Von Neumman ya entrados en el siglo XX, al permitir que los programas fueran internos a la máquina. En lugar de ejecutar las operaciones al compás de la lectura de tarjetas perforadas, como en las máquinas de programas externos, la nueva máquina (valiéndose de los adelantos en la electrónica de esos momentos) supone almacenado en su memoria el programa, previamente a la ejecución de las operaciones. Otra característica es que en las máquinas de programa exterior se necesitaba de la intervención humana cada vez que se planteaba una toma de decisión; Von Neumman concibió la idea de hacer automáticas las operaciones de decisión lógicas. La mayoría de los ordenadores funcionan de acuerdo a este principio. En 1944 se construyó el primer ordenador utilizado con fines prácticos. Como en tantas otras ciencias, este avance vino provocado por las necesidades militares que surgieron con la segunda guerra mundial.