Evolución del Computador y sus Características

Evolución del computador y sus características

 

 

Antecedentes históricos del computador

Lo que conocemos hoy como computador, antes fue una máquina analítica hasta que se logró crear un dispositivo totalmente electrónico, que fue el primer computador digital. Luego, con la aparición del circuito integrado el avance tecnológico fue mucho mayor, permitiendo interconectar miles de transistores.

La primera máquina de calcular mecánica, un precursor del ordenador digital, fue inventada en 1642 por el matemático francés Blaise Pascal. Aquel dispositivo utilizaba una serie de ruedas de diez dientes en las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto. En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó esta máquina e inventó una que también podía multiplicar.

El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas de madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década de 1880 el estadístico estadounidense Herman Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas, similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos.

A continuación un resumen de los antecedentes del Computador:

·        Ábaco (5,000 años atrás) - Surgió en Asia Menor y se utiliza actualmente.  Se utilizó originalmente por mercaderes para llevar a cabo transacciones y contar los días.  Comenzó a perder importancia cuando se inventó el lápiz y el papel.  

·        Calculadora de Pascal (1642)- Blaise Pascal inventó una máquina de sumar mecánica para ayudar a su padre a calcular impuestos.  

·        Máquina de multiplicar de Leibniz (1694)- Artefacto con funciones aritméticas basada en el módelo de Pascal. 

·        “Arithnometer”(1820)- Charles Xavier Thomas de Colmar inventó una calculadora que podía llevar a cabo las cuatro operaciones matemáticas básicas (sumar, restar, dividir y multiplicar).  

·        Máquina de telar de Jacquard- Artefacto controlado por tarjeta en las cuales los huecos estaban estratégicamente perforados.  

·        Máquina diferencial de Babbage (1822)- Diseñada para trabajar con vapor, era una máquina amplia del tamaño de una locomotora.  Tenía como función resolver ecuaciones diferenciales. Durante el transcurso del tiempo Babbage comenzó a trabajar en la primera computadora de uso general o máquina analítica.  

·        Primer uso de la programación (1832)-Lady Ada Lovelace creó instrucciones rutinarias para controlar la computadora, sugirió que las tarjetas perforadas podían prepararse para repetir ciertas instrucciones.  

·        Máquina tabuladora de Hollerith (1889)- Le dio paso al procesamiento de datos automatizado. Hollerith fundó una compañía de máquinas tabuladoras que posteriormente paso a ser “International Business Machines” o IBM.  

·        Máquina de resolver ecuaciones diferenciales de Vannevar Bush (1931).  

·        Primera computadora eléctrica de Atanasoff y Berry (1940).

 

La Primera Generación de Computadores (1945-1956)

Alan Turing, en 1937, desarrolló el primer auténtico proyecto de un computador. En 1944, en la Universidad de Harvard, crearon el primer calculador electromecánico, el Mark1. Era lento y poco fiable.

En 1945, John von Neumann concibió la idea de un computador que se manejaba mediante instrucciones almacenadas en una memoria. Este concepto moderno de computador se plasmó, en 1946, en un prototipo llamado ENIAC, en los Estados Unidos, a partir de una iniciativa de las fuerzas armadas de ese país. Medía 30 metros de longitud, una altura de 3 y una profundidad de 1. Utilizaba 18.000 válvulas, conectados a 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y 6.000 interruptores. (cfr. Pentiraro, E. Op. cit., p. 2.)

En 1951, la compañía Sperry Univac, comenzó la producción en serie del primer computador electrónico, el UNIVAC I. Sperry introdujo dentro del UNIVAC la información sobre las elecciones presidenciales estadounidenses de 1952. Antes de que se anunciasen los resultados, UNIVAC ya había predicho que Dwight D. Eisenhower ganaría las elecciones.

A partir de ese momento todos los computadores funcionarán según los principios de Von Neumann.

A finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de elementos  lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas. Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba más barata.

Características de la primera generación:

•Dotación física

◦Tubos de vacío

◦Tambores magnéticos

◦Cinta magnética (cerca del final de la generación) 

•Software lógica

◦Programas en terminología de la informática

◦Programas en lenguaje ensamblador (cerca del final de la generación)

◦1946 - von Neumann publica el documento sobre el ordenador salvado del programa

◦1950 - Prueba de Turing publicada 

•Máquinas Especiales

◦1940 - ABC (1er ordenador electrónico)

◦1940 - Robinson (1er ordenador, código operacionales de Enigma de las grietas)

◦1946 - Calculadora numérica de ENIAC (1er completamente electrónico, de uso general)

◦1950 - UNIVAC I (1er ordenador comercialmente acertado) 

La Segunda Generación de Computadores (1956-1963)

 

En 1948, un grupo de personas que trabajaban en el laboratorio Bell dieron el primer paso hacia un computador pequeño y fácil de usar, al crear el transistor. Un transistor controla la cantidad de energía eléctrica que entra y sale por un cable.

Sólo en 1958 se comenzaron a producir en serie los primeros computadores que utilizaban este pequeño bloque de silicio. Este mineral es un material semiconductor que contiene impurezas que alteran su conductividad eléctrica. Así, el computador se vuelve más económico, más rápido y más compacto.

Desde 1958 a 1965, dentro de esta generación la evolución de las computadoras es bastante marcada, es decir, es notable la diferencia, por lo que también tiene sus características. Este sistema no era muy eficaz ya que constantemente se perdía la información porque el tambor magnético no tenia capa protectora 1).- Los bulbos son sustituidos por transistores. 2).- Disminuye el tamaño físico de las computadoras aproximadamente en un 50%. 3).- También disminuye el control de calidad del aire acondicionado. 4).- La programación es interna y se puede soportar todos los programas de proceso. 5).- La velocidad de operación es de microsegundos. 6).- En software ( Los Lenguajes de alto Nivel )

 Características de la segunda generación:

•Dotación física

◦Transistores

■1947 - Convertido

■1955 - Calculadora Del Transistor De IBM's

◦Minicomputadoras

◦Discos magnéticos

◦Tarjetas de circuito impresas

•Software lógica

◦Lenguajes de alto nivel

■1956 - FORTRAN

■1959 - COBOL


 

La Tercera Generación de Computadores (1964-1971)

 

 Entre finales de los años sesenta y principios de los setenta se prepara otro importante cambio: el circuito integrado. Sobre una pieza de silicio monocristalino de reducido tamaño se encajan piezas semiconductoras.  Se reducen los tamaños, aumentando la velocidad de proceso ya que se requiere una menor cantidad de tiempo para abrir y cerrar los circuitos, confiabilidad y precisión.

Comprende desde 1965. La compañía IBM produce las series 360 y 370, construidas con circuitos integrados de pequeña escala y de gran escala respectivamente, los cuales sustituyen, cada uno de ellos, a varios transistores, ocupando menor espacio y a menor costo. Estas series poseen memoria virtual que permite optimizar la memoria principal.

Multiprogramación: que es la ejecución de varios programas simultáneamente.

 

Características de la tercera generación:

·  Dotación física

◦Circuitos integrados (c. desarrollada 1958)

◦Familias de los ordenadores (1964 - IBM 360)

◦1970 - Diskette

·  Software lógica

◦  Los programas entraron directamente en los ordenadores

◦Lenguajes de un nivel más alto (1965 - BASIC)

◦Sistemas operativos

◦Timesharing

·  Máquinas Especiales

◦ 1964 -- Serie del sistema 360 de la IBM (1ra familia de ordenadores)

 

La Cuarta Generación de Computadores 1971 - Presente

 

 

Comprende desde 1970. Basados en circuitos integrados de alta y media escala de integración con la que se van consiguiendo mejoras en el tamaño físico, llegando a tener Computadores de bolsillo, aparecen los minicomputadores y los microcomputadores.

En 1971, una empresa norteamericana llamada Intel desarrolló un proyecto de circuito integrado distinto, cuya característica fundamental era la posibilidad de programarlo como un auténtico computador. De esta forma nace el microprocesador.

A partir de 1975 se produce una verdadera revolución con este dispositivo de un par de centímetros de longitud. Las diferentes empresas construyen computadores basándose en el chip de Intel. Cada vez más instituciones adquieren computadores para optimizar sus procesos.

El chip de silicio es más pequeño que una moneda, pero contiene toda la información que el computador necesita para funcionar. Esto hace que los computadores sean mucho más rápidos y que gasten menos energía.

Desde 1982 Sun Microsystem ha resuelto los problemas que conllevan mantener un ambiente de computación heterogéneo, a través del empleo de NFS (Network File System o Sistema de Archivos para Red de Trabajo). Este producto permite la interconexión de computadores de los principales proveedores de equipos, tales como: IBM, DEC, SUN, Unisys, Hewlett Packard, AT&T y más de 200 otros fabricantes. NFS, puede emplear el medio de comunicación que resulte más conveniente para el usuario: Ethernet, Token Ring, FDDI, y es totalmente independiente del sistema operativo que esté instalado en un equipo determinado. A través de NFS:

Se puede compartir archivos que residan en cualquier equipo conectado a la red, sin que el usuario tenga que conocer su procedencia (acceso transparente de la información).

Ejecutar programas en distintas máquinas, dependiendo de las ventajas comparativas que tiene un equipo sobre otro en una función específica.

Compartir recursos de almacenamiento y periféricos.

Administrar la red y en general, obtener la funcionalidad y seguridad de un sistema de computación distribuida. 

 

 

 

 

Características de la cuarta generación: 

·  Dotación física

 

·        1971 - Chip del microprocesador introducida en los E.E.U.U. por Intel

·        Microordenadores (Ordenadores Personales)

·        Integración De la Escala Grande (LSI)

·        Integración De la Escala Muy Grande (Vlsi)

·  Software lógica

·        Programación estructurada

·        Conjuntos de aplicación

·        Sistemas del windowing (interfaces utilizador gráficos-- GUIs)

·        Programas conviviales

·  Máquinas Especiales

·        1971 - (1ra calculadora de bolsillo)

·        1975 -- Altaír 8800 (1ra PC)

·        1977 -- Apple I (hágala usted mismo kit)

·        1978 -- Apple II (premontada)

·        1981 -- PC DE LA IBM

·        1984 --MacIntosh

La Quinta Generación de Computadores

Para algunos especialistas ya se inició la quinta generación, en la cual se busca hacer más poderoso el Computador en el sentido que sea capaz de hacer inferencias sobre un problema específico. Se basa en la inteligencia artificial.

El Hardware de esta generación se debe caracterizar por circuitos de fibra óptica que le permita mayor rapidez e independencia de procesos, arquitectura de microcanal para mayor fluidez a los sistemas, esto provee mayor número de vías para ayudar a manejar rápido y efectivamente el flujo de información. Además se están buscando soluciones para resolver los problemas de la independencia de las soluciones y los procesos basándose para ello en Sistemas Expertos (de inteligencia artificial) capaces de resolver múltiples problemas no estructurados y en Computadores que puedan simular correctamente la forma de pensar del ser humano.