Precursores del computador

“En términos generales, una computadora es un dispositivo electrónico usado para procesar datos” de acuerdo con una serie de instrucciones almacenadas. Entre algunas de las modalidades en que una computadora procesa datos se incluye la realización de cálculos, el ordenamiento de listas de palabras o números, la modificación de documentos e imágenes y el trazado de gráficos.

En una computadora la mayor parte de las tareas de procesamiento se realizan en un componente llamado unidad de procesamiento central (CPU, Central Processing Unit), que suele ser descrito como el “cerebro” de la computadora y que forma parte de lo que conocemos como hardware, mientras que los programas conforman el software.

Pero las computadoras no siempre han sido iguales, en realidad existe un abismo enorme entre las primeras computadoras que se crearon y las actuales, que se están volviendo cada vez más pequeñas, más rápidas y más potentes, y son usadas en un número creciente de aplicaciones.

Sería necesario retornar miles de años en la historia de la humanidad para entender de dónde vino la idea de crear un dispositivo que facilitara al hombre hacer los cálculos aritméticos requeridos para solucionar problemas del mundo real a la vez de lograr más exactitud y rapidez. El origen del ábaco y su uso se pierde con el paso del tiempo dando lugar a otros inventos como los “logaritmos” creados por el matemático escocés John Napier (1550-1617); quien basado en su teoría de que todas las cifras numéricas podían expresarse en forma exponencial, creó las primeras tablas de logaritmos y las publicó en su obra Rabdología; Napier también inventó unas tablas de multiplicar móviles hechas con varillas de hueso o marfil, conocidas como “huesos de Napier” y se dice representan el antecedente de las reglas de cálculo.

La primera máquina mecánica de calcular fue creación del científico alemán Wilhelm Schickard (1592-1635) misma que desafortunadamente se destruyó en un incendio y no pudo ser reconstruida. Fue en 1642 cuando se propuso el concepto de un dispositivo mecánico que fuera capaz de realizar las operaciones matemáticas básicas (suma, resta, producto, cociente); Blaise Pascal diseñó con tal finalidad la “Pascalina” con un mecanismo sencillo basado en piezas de relojería (ruedas giratorias numeradas), esta máquina permitía efectuar sumas y restas simples. Sin embargo, aunque su invento efectivamente funcionaba, no tuvo mucha popularidad debido al alto grado de complejidad que significaba operar la mencionada máquina, por no hablar de su reparación.

El desarrollo de estas herramientas no se detuvo, de forma casi simultánea con la máquina de Pascal, William Oughtret creó una herramienta basada en logaritmos, con base en los resultados al operar con logaritmos; Oughtret inventó la “regla de cálculo”, que adicional a las funciones anteriores, también calculaba exponentes, funciones trigonométricas y otras funciones matemáticas de mayor complejidad, y en 1694 Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1717) creó una máquina que aparte de sumar y restar podía también multiplicar, dividir y extraer raíz cuadrada.

En el campo de la industria, las fábricas de los siglos XVIII y XIX constituyeron un cambio fundamental en los procesos de manufactura y nuevas necesidades e ideas surgieron en este tiempo, principalmente se pensó en incluir las habilidades de los trabajadores en las máquinas. Un reconocido ejemplo de esta idea es el telar de tejido, inventado en 1801 por el francés Joseph Marie Jacquard (1752-1834), el cuál es usado todavía en la actualidad y se controla por medio de tarjetas perforadas. El telar de Jacquard opera de esta manera: las tarjetas se perforan estratégicamente y se acomodan en cierta secuencia para indicar un diseño de tejido en particular. El telar de Jacquard constituyó una genialidad al lograr que cualquier persona con un adiestramiento mínimo pudiera producir telas con una rapidez mucho mayor que la de los maestros tejedores más expertos con uso de los métodos tradicionales.

La Revolución Industrial plantó la semilla para la revolución de la información debido a que la complejidad creciente de los mundos de la ciencia y el comercio requería cálculos cada vez más complejos, y fue a comienzos del siglo XVIII cuando llegó el momento de crear una nueva máquina calculadora más poderosa.

Charles Babbage (1791-1871), talentoso inventor y matemático británico, dedicó su habilidad y gran parte de su riqueza a crear su “máquina diferencial” no muy diferente en cuanto a sus componentes a las calculadoras mecánicas de la época: los números estaban representados por posiciones de ruedas conectadas mediante ejes, dientes y trinquetes (tecnología de relojería), pero destinada a ser mucho más compleja y autómata que las existentes; sin embargo, al cabo de 11 años Babbage todavía no terminaba su máquina diferencial y no precisamente por problemas en sus planos, sino por la tecnología con que tuvo que poner en práctica su diseño.

El concepto de Babbage sufrió lo que hoy se conoce como “problema de escala”: un concepto que funciona perfectamente en un tamaño dado fracasa en forma totalmente impredecible en otro dispositivo cuyo tamaño es decenas o centenas mucho mayor.

En 1834, aún con su máquina diferencial incompleta, Babbage concibió la idea de aplicar el concepto de las tarjetas perforadas del telar de Jackard en una máquina mucho más compleja que pudiera poner en práctica cualquier conjunto dado de instrucciones matemáticas que se le diera, a la que le llamó “máquina analítica” y en la cuál comenzó a trabajar de inmediato.

La máquina analítica funcionaría con un motor de vapor al igual que los telares de la época y consistiría en varios dispositivos más pequeños: una para recibir la lista de instrucciones (en tarjetas perforadas), otro para poner en práctica las instrucciones codificadas en las tarjetas, uno más para almacenar los resultados de cálculos intermedios y otro para imprimir la información en papel. A este propósito se sumó el esfuerzo de Lady Ada Augusta Lovelace, quien sugirió la idea de que las tarjetas perforadas pudieran adaptarse de manera que propiciaran que el motor de Babbage repitiera ciertas operaciones, por esta razón se le conoce como la primera programadora.

Lovelace mantuvo una correspondencia regular con Babbage y publicó un artículo sobre la máquina analítica que incluía el primer programa para computador. Se hizo socia de Babbege aportando mayores alcances a su idea y corrigiendo los errores en su trabajo.

Los trazos detallados de Babbage describían las características incorporadas ahora en la moderna computadora electrónica (entrada de datos, un procesador central para realizar operaciones aritméticas y lógicas especificadas en un programa, una unidad de memoria que almacene información y una sección de salida de resultados), por ello es que se le conoce como el “padre de la computación”; sin embargo, sus ideas estaban tan adelantadas a su época que no pudo ver su obra terminada y después de su muerte en 1871, su trabajo quedó en el olvido.

Unos años más tarde, en 1887 el gobierno de los Estados Unidos tenía serios problemas para obtener los resultados del censo de 1880 ya que no se habían dado grandes avances en el desarrollo de las calculadoras mecánicas. Afortunadamente, Herman Hollerit, un joven matemático e inventor, combinó la antigua tecnología de las tarjetas perforadas con la nueva tecnología eléctrica para producir una máquina de tabulación y ordenación, con la ayuda de este dispositivo, el censo pudo completarse en seis semanas.

Hollertih fundó la Tabulating Machine Company y vendió sus productos en todo el mundo. El primer censo llevado a cabo en Rusia en 1897 se registró con el tabulador de Hollerith. La gran demanda de sus máquinas se debía a que permitía la administración precisa y oportuna de grandes volúmenes de datos. La novedosa empresa de Hollerith varios años después sería conocida con el nombre de International Business Machines (IBM).

Fuente: Informática I de la facultad de contaduría y administración, UNAM.

Publicado en Informática

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