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Generaciones

La existencia de generaciones de ordenadores se debe al avance tecnológico que conlleva la investigación y a la constante que se repite una y otra vez en la fabricación de componentes electrónicos:

fabricar más pequeño, que funcione más rápido y coste menor

Primera Generación

Es evidente que los cálculos realizados por los ordenadores consisten en una secuencia de operaciones lógicas y los investigadores de esta época intentaron la construcción de un interruptor electrónico que solucionara el problema.

Esto dió lugar al relé, instrumento de conexión que fue utilizado al comienzo de esta generación pero que no obtuvo el interés que en un principio se esperaba ya que su funcionamiento no era totalmente eléctrico con lo cual los errores aparecían con mucha frecuencia.

El problema se solventó con la aprición de la válvula, cuyo funcionamiento era totalmente electrónico y más rápido. Parecía que ya no había problemas, sin embargo, la válvula consumía grandes cantidades de energía, era de coste muy elevado y la enorme cantidad de calor que generaban junto con gran tamaño causaban gran cantidad de problemas técnicos.

Esta primera generación de ordenadores dura hasta 1955, fecha en la cual se revoluciona el mundo de la Informática con el uso masivo del transistor.

Segunda generación

Ya he mencionado anteriormente que el invento del transistor se debió a William Shockey que en 1948 lo anunció en el New York Times y 8 años más tarde consiguió junto con su equipo de investigación formado por John Bardeen y Walter Brittain el Premio Nobel.

La invención del transistor anunció otra nueva generación de ordenadores caracterizada como no por:

1. reducción del coste de fabricación
2. tamaño reducido con lo que se ahorraba espacio
3. rendimiento superior a su predecesor

Todo esto influyó de manera decisiva a la difusión de la Informática en todo el mundo, pudiéndose instalar en lugares donde la investigación y desarrollo del ordenador podía ser fundamental, tales como Universidades, centros militares y el ámbito bancario-comercial.

La rapidez y la seguridad en los cálculos era algo fundamental y se consiguió con el transistor hasta mediados de la década de los 60, momento en que apareció otro tipo de interruptor electrónico conocido por todos nosotros.

Tercera generación

En esta generación que comienza en 1965 se reducen el tamaño de los transistores de forma considerable reuniéndolos en un chip de silicio cuyas dimensiones no son mayores del tamaño de una uña y con capacidad para 250.000 transistores.

Estos transistores siguen proporcionando su función de interruptores. Con la posibilidad de miniaturiazar los transistores e introducirlos en un chip se consiguió que un microordenador actual pueda realizar una función, miles de veces más rápida que un ordenador de la primera generación.

Sin entrar en el tema de tamaños y de superreducción de costes ya se podía presagiar las enormes ventajas que el chip iba a proporcionar.

Cuarta generación

Es a mitad de la década de los 70 cuando aparecen los LSI o circuitos de alto nivel de integración, consiguiéndose mayor potencia, disminución de tamaños y costes y la posibilidad de que los ordenadores estén al alcance de todo el mundo.

Quinta generación

Es la etapa actual y a pesar de no haber ningún interruptor nuevo, la constante

fabricar más pequeño, que funcione más rápido y coste menor sigue repitiéndose hasta la saciedad

El traspaso de la cuarta a la quinta fue un paso lento, irregular, nada seguro; pues cuando estábamos en la cuarta decíamos que en la quinta los ordenadores se programarían solos, aprenderían de sus errores, tendrían la capacidad de decidir por ellos mismos y todas esas cosas que vemos en las películas de ciencia ficción y es que estamos todavía muy lejos de conseguir nada por el estilo, a pesar que los avances realizados respecto a la anterior generación son incontables y sorprendentes; pero seguimos con el chip y los LSI, haciéndolos cada vez más pequeños y más rápidos.

¿Hasta cuándo? Según los científicos nos quedan entre 10 y 20 años a lo sumo para llegar al techo de la miniaturización, ya que llegado ese tope nos encontraremos con dificultades insalvables debido a la proximidad de los componentes en el interior de los chips, y nuestra tecnología no podrá superar esos problemas impuestos por la Física, con lo cual sólo nos quedará otra vía que es la conexión paralela de microprocesadores para así crear ordenadores con una capacidad de cálculo cada vez mayor, cerebros cibernéticos formados por multitud de CPU’s conectadas entre sí; vamos, que llegado el caso, es posible que la totalidad de los ordenadores del mundo conectados entre sí gracias al cable puedan realizar sus tareas con la ayuda de los recursos disponibles de las CPU’s que trabajan a medio gas en esa araña que es la Red.

¡Me parece que me he pasado con la visión! ¿O no?

En fin, cada 10 años ha habido una invención que ha marcado un punto y aparte en la Informática. Pero viendo acabada la década de los 80 y como transcurría la de los 90 nos pudimos dar cuenta que la fantasía de los escritores de ciencia ficción va muy por delante de la tecnología y no 10 ni 20 años sino años luz. El salto de pasar de los LSI a que los ordenadores piensen es un salto de kilómetros para una hormiga y así se sintieron los científicos cuando se dieron cuenta que la quinta generación no se crearía por la invención del interruptor mágico que todo lo soluciona sino por la tecnología informática nacida a raíz del uso, consumo y flexibilidad del chip para con los humanos y sus inmediatas aplicaciones:

Internet, la integración de Internet en la sociedad y de la sociedad con Internet, los portátiles, los PDA’s, los emuladores, los monitores de cuarzo, el ahorro de energía, el hard inalámbrico, los CD-RW , el DVD, el estudio del caos, el poder de la comunicación, la tv por cable, las telecomunicaciones, las parabólicas, la domótica, las pantallas táctiles, la telefonía móvil, etc.

Debido a todo esto y a mucho más, podemos decir que estamos en esta quinta generación y que como si del barco de Chanquete se tratase:

¡no nos moverán!

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Las Matemáticas en el desarrollo de la Informática

Nos encontramos con un lapsus de cerca de 4 milenios para encontrar más ejemplos de antecedentes informáticos y fue gracias al desarrollo en las Matemáticas lo que propició la creación de métodos que favorecieran el cálculo.

En el siglo XVII se producen 2 aportaciones excepcionales al desarrollo de la Informática que aparentemente pueden parecer no presentar mayor repercusión:

• 1614 John Napier inventa los logaritmos como medio para simplificar la división en resta y la multiplicación en suma
• 1623 Francis Bacon de Verulam utiliza por primera vez la aritmética en base dos mediante el sistema binario que tanta importancia tiene para el funcionamiento del ordenador

En 1642 Blaise Pascal, matemático y filósofo francés inventó la primera calculadora mecánica del mundo, bautizada con el nombre de la "pascalina". La máquina transportaba los números ubicados en la columna de las unidades hasta la de las decenas mediante el mecanismo similar a los cuentavueltas de los cassetes corrientes. Le fue concedida por el rey de Francia una patente para que pudiera comercializar su máquina de sumar, cosa que intentó pero no resultó, despertando sólo interés científico mediante el cual se produjeron una serie de mejoras en el diseño original. Lo que motivó a Blaise a construir su "pascalina" fue facilitarle el trabajo a su padre que era cobrador de impuestos.

En 1671 Gottfried W. Leibniz (foto anexa) construye una máquina que multiplica y divide.

En 1802 Joseph Jacquard construye un telar que almacena los patrones de tejido en tarjetas perforadas, que son como su nombre indica unas tarjetas cuya información está codificada a través de agujeritos.

En 1822 Charles Babbage presentó a la Royal Astronomical Society una máquina diferencial capaz de efectuar los cálculos pertinentes para la creación de tablas logarítmicas con lo cual inventó la primera calculadora matemática gracias a los fallos que encontraba en las tablas manuales. Alentado para seguir creando máquinas más perfeccionadas que la anterior, se concentró en el proyecto de la construcción de otra máquina capaz de calcular valores de funciones matemáticas mucho más complicadas que las logarítmicas con la ayuda de la condesa Ada Lovelace (hija de Lord Byron) que con el tiempo se convertiría en la primera persona de la historia que programase una máquina.

El aparato creada por Babbage fue enorme y se encontró con grandes dificultades a la hora de realizarlo ya que estaba compuesto de cientos de piezas especiales cuya realización costaba una gran cantidad de dinero y de tiempo, pero al final se creó no pudiendo evitar la aparición de inexactitudes en los cálculos. Corría por entonces el año 1834.

A pesar de todo, Babbage se encontraba en el camino informático aún sin aberlo, gracias a la formulación de unos conocimientos sobre los que se basan ran parte de la arqueología lógica y estructura de los ordenadores actuales. Una idea le rondaba a Charles Babbage por la cabeza y era que su gran máquina pudiera programarse dando por tanto opción a que realizase todo tipo de cálculos.

En 1847 Georges Boole (foto) inventa una forma matemática que favorece el estudio del cálculo: el álgebra booleana.

En 1890 existe el primer procesamiento masivo de información gracias a Hermann Hollerith que utilizando tarjetas perforadas logra censar a la población de EEUU. Con los años fundaría IBM.

En 1900 se realizan las primeras grabaciones de información en cintas magnéticas de la mano de Valdemar Poulsen.

En 1906 Lee de Forest inventa el interruptor electrónico y 25 años más tarde Vannevar Bush inventa el añalizador diferencial, capaz de resolver una familia de ecuaciones diferenciales.

En 1936 se consigue un paso muy grande gracias a Alan Turing, un matemático inglés que demostró que una serie de instrucciones sencillas son suficientes para resolver un problema complicado. Desarrollaron para esta tarea al Colossus, el primer ordenador electromecánico del mundo, cuya misión fue descifrar el código alemán Enigma durante la segunda guerra mundial.

Alan Turing era un matemático atípico, le gustaba el deporte y sobretodo, las carreras de fondo. Según Turing, le fascinaba el estado de concentración de la mente durante el esfuerzo físico y aprovechaba las carreras para centrar las ideas en su agitada cabeza.

Al tiempo se crea el primer ordenador programable del mundo. Su constructor fue Conrad Zuse.

En 1946 se construye en Norteamérica el primer ordenador a válvulas: el Eniac, para el cual se necesitaron 7237 horas de trabajo por hombre para perfeccionarlo. Su nombre es el acrónimo de Electrical Numerical Integrator and Calculator y utilizaba 18.000 válvulas y 1.500 relés emitiendo un calor equivalente a 200 Kilovatios. Su coste fue de 10 millones de dólares.

Su principal característica fue su gran tamaño y su escasa memoria:

• estaba instalado en una habitación de 30 metros de larga y 9 de ancha
• podía almacenar en memoria el equivalente a 20 cifras de 10 dígitos cada una
• tenia el inconveniente de que para hacer los cálculos tenía primero que calentar sus válvulas, haciéndolo éstas unos dos minutos antes de empezar a fundirse, con lo cual el coste económico del Eniac fue grandioso habiéndose cambiado todas tras 9 años de funcionamiento, época en la que dejó de prestar sus servicios como calculadora para la artillería del Ejército de los EEUU

En 1947 William Shockley inventó el transistor, aparato con la misma función que las válvulas pero que se calentaban menos y eran más rápidos, siendo los resultados más fiables.

William Shockey y su equipo recibieron en 1956 el Premio Nobel por sus investigaciones.

En 1963 nacen los circuitos integrados, seguidos en 1972 de los LSI o circuitos de integración a gran escala, más conocidos por chips.

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Antecedentes

Debemos remontarnos a unos tiempos muy lejanos, concretamente al segundo milenio antes de Cristo, fecha desde la cual sabemos que se utilizaba el ábaco.

El ábaco era un aparato construido a base de alambres y bolas que señalaban la suma deseada en el alambre, gracias a lo cual se consiguió un método rápido y eficaz para realizar sumas pero que visto desde nuestro punto de vista presentaba 2 grandes inconvenientes:

• No podían manejarse cifras elevadas, pues cada dígito usaba un alambre y representar el 982.827.767.000 suponía usar 12 alambres.
• Era manual con lo que se perdía velocidad y era fuente constante de errores manuales..

El de la foto representa el número 7.230.189. Intenta deducir la forma de representar los números, es muy fácil.

Todas las civilizaciones conocieron el ábaco, término castellanizado procedente del latín abacus, aunque cada una le asignó un nombre diferente y cambió el diseño del artilugio. A saber: abac o abaq el la civilización hebrea (que significa polvo), abax en la civilización griega (que significa tablero), suanpan en la civilización china, stschoty en Rusia y soroban en Japón, son algunos ejemplos.

Este primitivo ingenio permitía la realización de las operaciones básicas incluidas las raíces cuadradas y las potencias. El sistema de contar carambolas de la mesa de billar es una aplicación práctica del ábaco.

En Perú, en vez de ábaco, la civilización inca creo un sistema de cuerdas en vez de cuentas o bolas llamado quipú en chechua que consistía en una cuerda gruesa de la que pendían cordeles de colores con nudos más finos. La forma de representar en estos cordeles el resultado de algún cálculo era por medio de los nudos.

A pesar de estas desventajas todavía en la actualidad, el soroban es usado en parte de China y Japón, caso contradictorio si pensamos en el nivel tecnológico del Imperio del Sol Naciente, pero fácilmente comprensible si nos detenemos a reflexionar en las costumbres y el espíritu Zen que domina este país.

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Concepto

La Informática es la ciencia que estudia el tratamiento racional y sistemático de la Información.

Tratando la información de forma adecuada y con los medios precisos se puede llegar a hacer las cosas más sorprendentes e inverosímiles:

1. Intercambiar todo tipo de información a miles de kilómetros de distancia, en apenas fracciones de segundo
2. Realizar prácticas de avión en una cabina controlada por ordenador
3. Simular todo tipo de competición en tiempo real
4. Controlar el sistema de seguridad de edificios llamados inteligentes
5. Contribuir al descubrimiento de nuevos medicamentos
6. Jugar al ajedrez contra una máquina que parece haber sido inventada para vencernos
7. Y así, un largo etcétera de cosas tan comunes en nuestra sociedad tan tecnificada

El protagonista de la Informática es como no, el ordenador. Para unos: "caja con teclas" que nos ahorra el trabajo con lo cual éste ya no tiene aliciente por mecanizarse (idea ésta nacida de un punto de vista tradicional que impide aceptar los retos y avances tecnológicos y las ventajas que nos aportan) y para otros: máquina con un poder tecnológico superior a la cual podemos hacerle preguntas obteniendo respuestas inequívocas, cosa que no es del todo cierta pero tampoco falsa, y es que el ordenador tiene conocimiento única y exclusivamente de los datos que con anterioridad nosotros le hayamos informado.

Para que los ordenadores hayan existido nos tenemos que remontar mucho tiempo atrás, donde nos encontramos con unas máquinas a las que podíamos decir como calcular una operación, y que con el tiempo fueron capaces de trabajar con series enteras de números.

Todo tiene un principio, y el de la Informática tiene lugar como Ciencia en el siglo XX, fruto de la modernización que conlleva el paso del tiempo gracias al desarrollo de unas invenciones cuyo trabajo abarca 3 siglos.

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