1. HISTORIA DE LOS ORDENADORES

Desde que el Hombre empezó a comerciar y a construir, ha tenido la necesidad de calcular y manejar datos. Nuestros antepasados más remotos contaban con los dedos, es la razón de que nuestro sistema de numeración sea decimal. Actualmente existen calculadoras electrónicas y ordenadores muy potentes para este fin, sin embargo, el invento del ordenador ha sido la consecuencia de un largo camino de descubrimientos que empezó con el primer instrumento de cálculo: el ábaco.

1.1. El ábaco

El uso del ábaco se remonta a los siglos III y IV a. de C. El primer ábaco era muy rudimentario, constaba de una caja de madera llena de arena en la que se hacían surcos en los que se ponían una serie de piedras hasta llegar a 10 y se pasaba al siguiente surco. Más adelante se perfecciono sustituyendo los surcos por varillas con fichas para marcar las centenas, las decenas y las unidades.

El ábaco se sigue usando por sus beneficios en el cálculo mental en la actualidad, sobre todo en los países asiáticos, donde es una asignatura obligatoria desde los primeros cursos hasta los estudios universitarios. 

1.2. Las calculadoras mecánicas

El físico y matemático francés Blas Pascal desarrolló en 1642 un calculador mecánico, primeramente llamado Máquina Aritmética, y después Pascalina, capaz realizar sumas y restas mediante un sistema de ruedas dentadas.

En 1671, el barón alemán Gottfred Leibniz mejoró la máquina de Pascal gracias al descubrimiento del tambor de dientes desiguales, que le permitió construir la Máquina Universal, capaz de realizar sumas, restas, multiplicaciones y divisiones

1.2.1. La máquina analítica y la máquina tabuladora

En 1834, el matemático e inventor británico Charles Babbage, inventó la Máquina Analítica que constaba de dos principios fundamentales: de uso general (Programable), y totalmente automática (Autocontrolable). Este invento que fue muy adelantado para la época en que se encontraban podía realizar las siguientes funciones:

• • Memoria para guardar números.

  • Una unidad aritmético-lógica capaz de realizar distintas operaciones con esos números.

  • Una unidad de control que permitía a la máquina realizar las operaciones en el orden correcto.

  • Dispositivos de entrada para poder introducir en la máquina los datos y las instrucciones.

  • Dispositivos de salida de los resultados obtenidos.

Babbage es considerado el padre de la informática, ya que los ordenadores actuales tienen el mismo esquema de funcionamiento que su máquina como ya veremos. La máquina analítica nunca llegó a construirse por los problemas que tuvo Babbage, pero su estructura serviría para el diseño y construcción de máquinas posteriores, como la máquina tabuladora de Hollerith.

En 1890, el estadístico estadounidense Herman Hollerith construyó la Máquina Tabuladora, que servía para leer y organizar los archivos introducidos mediante unas tarjetas de cartón perforadas. Se empleó por primera vez para clasificar el censo de 1890 de Estados Unidos e hizo el trabajo en un tiempo récord (3 años en lugar de los 13 años previstos).

1.3. Las calculadoras electromecánicas

Gracias a la invención de los relés electromecánicos, se consiguió reducir el número de engranajes de las máquinas calculadoras y aumentar su velocidad y precisión.

En 1938, Konrad Zuze construía una calculadora totalmente mecánica y posteriormente, otra máquina suya, cuya unidad aritmética estaba construida con relés, iba a acreditarse como la primera calculadora programable.

El IBM Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC), más conocido como Mark I, fue el primer ordenador electromecánico, construido en la Universidad de Harvard por Howard H. Aiken en 1944, con la subvención de IBM. Tenía 760.000 ruedas y 800 kilómetros de cable y se basaba en la máquina analítica de Charles Babbage.

El computador Mark I empleaba señales electromagnéticas para mover las partes mecánicas. Esta máquina era lenta (de 3 a 5 segundos por cálculo) e inflexible (la secuencia de cálculos no se podía cambiar); pero ejecutaba operaciones matemáticas básicas y cálculos complejos de ecuaciones sobre el movimiento parabólico de proyectiles.

Funcionaba con relés, se programaba con interruptores y leía los datos de cintas de papel perforado.

1.4. Las máquinas electrónicas

En 1904, el británico John Fleming inventó la válvula de vacío, que realizaba la misma operación que un relé, pero sin partes móviles y sin consumir tanta electricidad.

En el año 1945, tan solo un año después de terminar el Mark 1 un equipo de la universidad de Pensilvania diseñó el ENIAC (Electronic Numerical Integrator and calculator), considerado el primer ordenador electrónico. El ENIAC ocupaba todo el primer piso de la universidad de Filadelfia, pesaba 30 toneladas y contenía 18.200 tubos electrónicos que consumían cerca de 200 kilovatios, cuando se ponía en marcha las luces del oeste de la ciudad parpadeaban.

A pesar de los inconvenientes, el ENIAC obtuvo un éxito rotundo gracias a que era 300 veces más rápido de cálculo y era 10 veces más barato.

2. LAS GENERACIONES DE LOS ORDENADORES

Los sucesivos modelos de ordenadores que han ido apareciendo en el mercado, a partir de los más primitivos, se agrupan, actualmente, en generaciones. Cada generación viene dada por la aparición de algún avance importante en el campo de la electrónica, que permitía hacer ordenadores más potentes, baratos y pequeños que los de la generación anterior.

2.1. Ordenadores de primera generación

La primera generación se extiende entre los años 1945 y 1954. En ella, los ordenadores se caracterizan por sus memorias de válvulas de vacío y relés. Otra característica era su complicada programación, puesto que únicamente podía emplearse el lenguaje binario propio de la máquina u otro algo más evolucionado denominado lenguaje ensamblador. Estos ordenadores solo se empleaban con fines científicos o militares. El primer ordenador de primera generación fue el Eniac, visto anteriormente.

2.2. Ordenadores de segunda generación

Esta segunda generación abarca desde 1955 a 1964. A finales de los años 50 se sustituyeron las válvulas de vacío por los transistores, que al igual que las válvulas de vacío producen dos tipos de voltaje que se asocian a los dígitos binarios, el 0 y el 1.

Esta generación tenía numerosas mejoras:

• • Operaban en microsegundos, es decir eran mucho más veloces.

  • Tenían un tamaño mucho más reducido.

  • Se empezó a dotar a los ordenadores de entradas entre las que destacan las impresoras

  • Se generalizó el uso de discos, cintas de reducido tamaño

  • Se idearon nuevos lenguajes de programación.

2.3. Ordenadores de tercera generación

La tercera generación incorpora los circuitos integrados dentro del hardware del ordenador. Aparece en el año 1965 con el ordenador de la compañía IBM, modelo 360 y se extiende, aproximadamente, hasta 1974. Cada vez se consigue más miniaturización en el hardware, lo que contribuye a una reducción notable en el tamaño de las máquinas.

Los circuitos integrados comienzan a sustituir a los transistores a partir de los años 60, esto produce un gran avance por varias razones:

• • Los circuitos ocupaban por cada elemento 0,002 milímetros cuadrados y constaban de 5000 elementos así que el tamaño era mucho menor

  • Eran más baratos fundamentalmente porque los circuitos estaban compuestos mayormente de silicio un material muy abundante en la corteza terrestre.

  • La velocidad de cálculo era 1000 veces mayor y los elementos periféricos también eran más rápidos.

  • Los ordenadores empezaron a utilizarse en el control de la producción industrial.

2.4. Ordenadores de cuarta generación

El principal cambio de los ordenadores actuales, es la introducción de un microprocesador, es decir, un dispositivo electrónico que contiene la unidad de control del ordenador, el primer microprocesador fue fabricado en 1972 por la empresa INTEL.

En los años 80, dos jóvenes estadounidenses, Steve Jobs y Steve Wozniak dieron, el gran salto al fabricar en un garaje el primer prototipo de ordenador Apple.

A partir de ese momento la velocidad con la que se mejoraba todo era increíble, los ordenadores empezaron a ser compatibles gracias a la fusión de Apple e IBM que en 1992 sacaron el primer ordenador compatible conjuntamente con otras marcas, del mercado.

El microprocesador 8080 aparece en el mercado en el año 1974 introducido por la compañía Intel. Se trataba de un modelo con más capacidades y mejor rendimiento que los anteriores.

2.5. Ordenadores de quinta generación

Por último, la quinta generación, que aparece con los ordenadores del año 1991, está aún sin concluir; podemos decir que actualmente utilizamos ordenadores de esta generación.

Durante este periodo se desarrollan tecnologías nuevas como la multimedia, los sistemas expertos o el paralelismo masivo, todas ellas descansando en los ordenadores más actuales y potentes. También se ha producido un espectacular aumento del ordenador como un medio más de comunicación, gracias sobre todo a la popularización de Internet y a las posibilidades y facilidad de uso que las técnicas multimedia proporcionan.

Hoy día no se concibe empresa sin ordenador, y dentro de poco, el ordenador será un electrodoméstico mas, o mejor dicho, será el centro de nuestros electrodomésticos.

Actualmente, la comunicación de los ordenadores está muy avanzada, todos los ordenadores del mundo se pueden interconectar entre sí, por medio de un simple cable telefónico. El teletrabajo empieza a cobrar vida, la vídeoconferencia, la telemedicina, los WebPC’s salen al mercado... ¿habremos llegado a la sexta generación ? ¿la generación de la aldea global?.... La respuesta, como siempre, la tiene el tiempo. 

Ley de Moore

La ley de Moore expresa que aproximadamente cada 2 años se duplica el número de transistores en un microprocesador. A pesar de que la ley originalmente fue formulada para establecer que la duplicación se realizaría cada año, posteriormente Moore redefinió su ley y amplió el periodo a dos años.