Estructura lógica de las computadoras

Informática. Diseño industrial. Álgebra de Boole. Máquina de Touring. Generaciones

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Trabajo Práctico Nº 1

Estrutura Lógica de las

Computadoras

Tema: Historia de las computadoras.

Año: 1998.

En la antigüedad se empezó a contar haciendo ranuras en la tierra con piedras. En latín, piedras se denomina “Calculus”.

A partir de este elemento, por los años 3500 a.C. y 2600 a.C. apareció el ábaco, un elemento aritmético hecho de bolas o discos utilizado en el oriente para hacer cálculos matemáticos. Mas o menos por estos años se encontró un sistema numérico indoarabico del cual surgió el sistema decimal.

En el siglo XVI, el matemático escocés, John Napier (1550-1617) inventó los logarítmos naturales o neperianos con sus respectivas tablas. También construyó un sistema de varillas llamado estructuras de Napier que simplificaban la multiplicación y la división, construyó un dispositivo intermedio entre el ábaco y las primeras calculadoras. En 1623, el científico alemán, Whilem Schickard(1592-1635) ideo una calculadora mecánica que fue construida en el siglo XX por IBM. Esta máquina fue la primera máquina de calcular de origen mecánico.

En 1642, el matemático y filósofo francés, Blaise Pascal (1642-1662) inventó la primer máquina de calcular automática.

Mas tarde, en 1650, Patridge inventó la regla de calculo. Poco después en 1672 el filósofo y matemático alemán Gottfried Willhelm von Leibnitz (1646-1716) mejoró la máquina de Pascal para que pueda dividir, multiplicar, sacar raíces cuadradas.

En el siglo XIX Joseph Marine Jaquard (1752-1834) construyó un telar automático de tarjetas perforadas.

El matemático inglés de la universidad de Cambridge Charles Babbage (1792-1871) diseñó y construyó dos máquinas de calcular que fueron muy conocidas por su alta complejidad de su mecanismo. La primera, llamada máquina de diferencias, podía llegar a resolver funciones de segundo grado y la tabla de valores de la misma. La segunda fue la máquina analítica capaz de realizar cualquier operación matemática con posibilidad de ser programada por medio de tarjetas perforadas. Además, podía almacenar una cantidad de cifras considerable. Fue la máquina en la cual se basaron los fundamentos de las computadoras. Por esto Babbage es considerado el padre de la informática.

La hija del Augusta Ada Byron, condesa de Lovelace, fue la primera persona en realizar un programa en la máquina analítica de Babbage.

En 1854, el ingeniero sueco, Pehr George Scheutz (1785-1873), apoyado por el gobierno de su país construyó la máquina de tabular que realizo cálculos astronómicos y la confección de tablas para la compañía de seguros. También el matemático inglés, George Boole (1815-1864) desarrolló la teoría de álgebra de Boole, que permitió el desarrollo de álgebra binaria y la llamada teoría de los circuitos lógicos.

En 1885 el norteamericano y funcionario de la oficina de censo de los Estados Unidos, Herman Hollerith (1860-1929) construyó la máquina censadadora o tabuladora que fue capaz de reducir el trabajo un 70% de tiempo.

En 1895 Hollerith incluyó en su máquina la operación de sumar con el fin de utilizarla para la contabilidad de los Ferrocarriles Centrales de Nueva York. Esto constituyó el primer intento de realización automática de una aplicación comercial para que en 1896 se funde la empresa Tabulating Machines Company, la cual se fusionó con otras empresas en 1924 para dar lugar a International Bussines Machines (IBM), en 1887 el francés Léon Bollée (1870-1913), construyó una máquina de multiplicar sin utilizar el procedimiento de sumas sucesivas.

Otro ingeniero español, Leonardo Torres Quevedo (1852-1936) construyo una máquina que podía jugar al ajedrez y una máquina calculadora. En 1914 diseñó en papel una máquina analítica, que al final no fue construida.

Con los estudios de Alan M. Turing se inició la teoría matemática de la computación, en la que se define un algorítmo con la representación formal y sistemática de un proceso; en ella se verifica que no todos los procesos son representables. A partir de estos estudios se demostró la existencia de problemas sin solución algorítmica y se llegó a la siguiente conclusión:

Un problema tiene solución algorítmica si existe una máquina de Turing para representarla.

De estos estudios surgió la teoría de la computabilidad que engloba el análisis encaminado a encontrar formas de descripción y representación de procesos o algoritmos.

En 1937 Howars H. Aiken (1900-1937), de la universidad de Harvard, junto a otros ingenieros de IBM construyó la primera computadora electrónica que fue llamada Calculadora Automática de Secuencia Controlada (Automatic Secuence Calculator- ASCC), aunque fue conocida mejor como la Harvard Mark-1.

En 1938 Claude Shannon publicó la teoría de la información, donde aparecen medidas de cantidad de información como el bit (binary digit).

En 1942 Jhon Vincent Atanasoff, profesor de la Universidad de Iowa, junto con su colaborador Clifford Berry terminaron de construir una máquina llamada ABC (Atanasoff Berry Computer) siendo considerada la primer máquina de calcular digital.

En 1940 Jhon W. Maucly y Jhon Presper Eckert, junto con científicos de la Universidad de Pensilvania, por pedido del ministro de defensa de los Estados Unidos construyen la primer computadora electrónica denominada ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) que fue finalizada en 1945. Esta máquina era mil veces más rápida que la Mark-1.

En 1944 el ingeniero matemático John von Neumann desarrolla la idea del programa interno, esta se basa en la posibilidad de hacer un programa sin la necesidad de que éste reciba las ordenes a través de cables y circuitos.

En 1949 John W. Mauchly y John Presper Eckert desarrollaron como primer proyecto una computadora binaria automática. Con esta aparición los diodos semiconductores en las computadoras así como las cintas manéticas.

En 1951 Mauchly construyó la primera computadora de serie puesta a la venta, que también utilizaba cintas magnéticas.

Los cambios tecnológicos producidos han originado una clasificación de las computadoras en generaciones, aunque hoy en dia no se tiene muy en cuenta clasificación en los ultimos desarrollos, por la gran velocidad en que se presentan los nuevos descubrimientos. Las generaciones de computadoras son las siguientes:

  • Primera Generación: Se manejaban mediante las válvulas de vacío, y conservaban información en tarjetas perforadas, cintas perforadas y líneas de demora de mercurio.

  • Segunda Generación: Se manejaban mediante transistores e hizo que ganaran en potencia y fiabilidad, perdiendo así tamaño, consumo y precio. La memoria interna se basaba en núcleos de ferrita, y el tambor magnético. La memoria externa, cinta magnética y tambores magnéticos.

  • Tercera Generación: Se manejaban mediante un circuito integrado, apareciendo así software y sistemas operativos, esto incluyó a la multiprogramación. Comenzaron a utilizarse memorias de semiconductores y discos magnéticos.

  • Cuarta Generación: Se manejaban mediante el microprocesador en un sólo circuito integrado. Así surgieron microcomputadoras y Pcs, floppy disk y una gran cantidad de lenguajes de programación de todo tipo y redes de transmisión de datos.

  • Quinta Generación: Esta es la actual donde los países productores de tecnología anunciaron ya una nueva generación cuyos principios serían:

  • Utilización de componetes a muy alta escala de integración.

  • Computadoras con inteligencia artificial.

  • Utilización de lenguaje natural.

  • Interconección de todo tipo de computadoras, dispositivos y redes.

  • Integracion de datos, imágenes y voz.