Evolución de los Computadores

Evolución de los computadores a partir de 1900
Elabore una tira del tiempo, donde se muestre (de manera breve), la evolución de los computadores desde 1900 hasta nuestros días

A finales de la década de 1930, el Dr. John Atanasoff de la Universidad Estatal de Iowa en los Estados Unidos, fue la primera persona en diseñar y construir una máquina de cálculo. El deseaba una máquina que pudiera ayudar a los estudiantes en el tedioso trabajo de resolver ecuaciones lineales simultáneas.

Para 1935, el Dr. John Vincent Atanasoft, matemático y físico concibe la idea de construir una máquina electrónica de bulbos, con la finalidad de reducir el tiempo de cálculo que requerían sus estudiantes, durante sus largos y complicados procesos que les dejaba en sus clases de Física Teórica.

En los primeros meses de 1939, Atanasoff, recibe una subvención por parte de su univerisdad con la cual logra pagar los servicios de Cliford Berry (estudiante graduado) y la adquisición de algunos materiales para su proyecto.

Atanasoff y Berry, construyen una máquina a la que llamaron ABC (Atanasoff Berry Computer). Podía resolver como máximo un sistema de ecuaciones lineales de 29 ecuaciones y 29 variables. Para ello contaba con 300 tubos de vacío (bulbos), siendo estos sus componentes electrónicos principales.

En 1939 Atanasoff y Berry construyen dos computadoras electrónicas digitales, las primera de la historia, estableciendo las bases de la electrónica digital actual.

Atanasoff fue pionero por muchas razones. En el ABC la función de memoria (el almacenamiento de datos) era independiente de la función de cálculo, y esta última función se realizaba de manera digital y no analógica, esto es que para realizar las funciones de control y de cálculo aritmético usaba conmutadores electrónicos en ve de mecánicos, siendo el primero en realizarlo de esta manera .

El ABC manipulaba los números binarios, y para almacenarlos utilizaba condensadores (en un principio por cuestiones económicas), esto representó un problema ya que los condensadores se descargaban de forma natural perdiendo así los datos que guardaban. Atanasoff ingenió la solución: un circuito de refresco.

El computador ABC fue el primero en implementar 3 conceptos claves presentes en los equipos modernos:

1. Uso del sistema binario para representar todos los números y datos.
2. Realizar todas las operaciones usando la electrónica en lugar de ruedas.
3. La computadora separada del sistema de almacenamiento o memoria.

El primer ordenador electrónico de propósito general, el ENIAC (Electronics Numerial Instruction Automatic Calculator), tenía partes basadas en el ABC, ya que John Mauchly, uno de sus creadores visitaba a Atanasoff mientras construía el ABC en 1941, y conoció así los detalles de la máquina.

El ABC, además usaba una memoria regenerativa, del mismo modo que la RAM de los computadores actuales. No era un computador de almacenamiento, lo que la distinguía de las más tardías y de uso general como eran los equipos computacionales de 1949, como la ENIAC y, la EDVAC (Electronic Data Variable Automatic Computer).

Con el inicio de la Segunda Guerra Mundial, el proyecto se paralizó en 1942, no llegando a estar en pleno funcionamiento.

En 1942 la Alemania nazi, logra construir la primera calculadora electrónica de que se tiene noticia, esto gracias a la lámpara de Galeana. Constaba de 1500 lámparas y de una gran cantidad de componentes electromecánicos.

Estaba diseñada con el principio de la peineta telar, que leía mecánicamente los rollos perforados, la cual fue sustituida por lámparas encendidas (perforaciones) y apagadas (no perforaciones) que podía conectarse entre sí mediante cables eléctricos, con lo que permitía por primera vez establecer conexiones con otras máquinas ajenas como: las máquinas para sumar, restar, multiplicar, dividir, exponenciar y escribir.

Con este fundamento en 1943, construye y presenta el profesor Howard H. Aiken, de la universidad de Harvard la calculadora automática, con la subvención de IBM. La Mark-I o Harvard Mark, fue el primer ordenador electromecánico construido en la propia Universidad. Tenía 760 000 ruedas y 800 kilómetros de cable y se basaba en la máquina analítica de Charles Babbage.

En 1944, es puesta en funcionamiento, usándose para el cálculo de tablas de balística durante el final de la Segunda Guerra Mundial.

Aunque tenía componentes electromecánicos era una máquina automática eléctrica. Era capaz de realizar 5 operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, división y referencia a resultados anteriores).

La Mark-I marcó el inicio del involucramiento de IBM en el diseño de computadoras de propósito general.

En 1946, fue presentada la computadora de Eckert y Mauchly, la cual fue denominada como ENIAC, considerándola como el primer computador electrónico digital de propósito general a gran escala del mundo. Aunque este honor se le debe a la computadora Z3 construido en 1941. Además está relacionada con la Colossus Mark II, que fue usado para descifrar el código alemán de la computadora enemiga durante la Segunda Guerra Mundial y destruido tras su uso para evitar dejar pruebas, siendo recientemente restaurada para un museo británico.

La ENIAC, independientemente de que en esa época era un adelanto importante, aún se encontraba a un paso atrás de las computadoras modernas. Siempre que se requería una nueva serie de operaciones, los operadores tenían que modificar los circuitos y reabrir los interruptores, actividad (proceso) que podía tomar varias horas.

Es por ello que el matemático húngaro John Von Neumann, concibió la idea de cómo resolver este inconveniente. Indicó que se podría diseñar una computadora en la cual las instrucciones de procesamiento pudieran introducirse junto con los datos por procesar. Tanto el programa como los datos podr´´ian ser almacenados en la memoria del computador.

En este nuevo sistema computacional los operadores sólo tendrían que introducir un nuevo conjunto de instrucciones cuando quisieran que la computadora ejecutara un nuevo programa, por lo que no tendrían que modificar los circuitos de la máquina.

Es por ello que la primera computadora (calculadora) con programa almacenado, llamada EDSAC de Electronic Delay Storage Automatic Calculator, es construido en Inglaterra en 1949.

En 1950, es construida la segunda computadora con programa almacenado en los Estados Unidos de América, denominada como la EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic: computadora automática electrónica con variable discreta). Con estos dos equipos, se instituye la etapa de la revolución de las computadoras y el crecimiento explosivo de la industria de la computación comercial.

La era de la computadora

Desde 1950 hasta 1953, todas las computadoras electrónicas eran equipos exclusivos de los científicos, ingenieros y militares. Esto, porque los primeros equipos computacionales habían sido diseñados para ambientes militares y académicos, donde los recursos económicos eran aportados por gobiernos. Esto hacía que ningún equipo de hasta ese entonces había servido en el comercio o iniciativa privada.

El desarrollo que ha sufrido la computación en el rubro comercial hasta la actualidad se ha dividido en seis generaciones distintas. Cada etapa se ha distinguido por su elemento lógico electrónico principal que se ha utilizado en su tiempo. Este elemento lógico, está referenciado a los componentes lógicos usados para facilitar las funciones de los circuitos electrónicos dentro del computador.

Cada nuevo elemento lógico siempre ha conducido a mejoras para que las computadoras  significativamente siemrpe sean mas rápidas, más pequeñas, menos costosas, más flexibles y, capaces de almacenar más que las de las generaciones anteriores.

Primera Generación (1951-1958) 

En esta generación había una gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos. 

Esta generación abarco la década de los cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las siguientes características:

•  Estas máquinas estaban construidas por medio de tubos de vacío. · 
• Eran programadas en lenguaje de máquina.  

En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de ciento de miles de dólares). 

En 1951 aparece la UNIVAC (NIVersAl Computer), fue la primera computadora comercial, que disponía de mil palabras de memoria central y podían leer cintas magnéticas, se utilizó para procesar el censo de 1950 en los Estados Unidos. 

En las dos primeras generaciones, las unidades de entrada utilizaban tarjetas perforadas, retomadas por Herman Hollerith (1860 - 1929), quien además fundó una compañía que con el paso del tiempo se conocería como IBM (International Bussines Machines). 

Después se desarrolló la IBM 701 de la cual se entregaron 18 unidades entre 1953 y 1957. 

Posteriormente, la compañía Remington Rand fabricó el modelo 1103, que competía con la 701 en el campo científico, por lo que la IBM desarrollo la 702, la cual presentó problemas en memoria, debido a esto no duró en el mercado.

 La computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales. 

Otros modelos de computadora que se pueden situar en los inicios de la segunda generación son: la UNIVAC 80 y 90, las IBM 704 y 709, Burroughs 220 y UNIVAC 1105.

Segunda Generación (1959-1964)

Cerca de la década de 1960, las computadoras seguían evolucionando, se reducía su tamaño y crecía su capacidad de procesamiento. También en esta época se empezó a definir la forma de comunicarse con las computadoras, que recibía el nombre de programación de sistemas. 

Las características de la segunda generación son las siguientes: · 

• Están construidas con circuitos de transistores. · 
• Se programan en nuevos lenguajes llamados lenguajes de alto nivel. 

En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo. Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester. 

Algunas de estas computadoras se programaban con cintas perforadas y otras más por medio de cableado en un tablero. Los programas eran hechos a la medida Pagina 5 de 5 por un equipo de expertos: analistas, diseñadores, programadores y operadores que se manejaban como una orquesta para resolver los problemas y cálculos solicitados por la administración. El usuario final de la información no tenía contacto directo con las computadoras. Esta situación en un principio se produjo en las primeras computadoras personales, pues se requería saberlas "programar" (alimentarle instrucciones) para obtener resultados; por lo tanto su uso estaba limitado a aquellos audaces pioneros que gustaran de pasar un buen número de horas escribiendo instrucciones, "corriendo" el programa resultante y verificando y corrigiendo los errores o bugs que aparecieran. Además, para no perder el "programa" resultante había que "guardarlo" (almacenarlo) en una grabadora de astte, pues en esa época no había discos flexibles y mucho menos discos duros para las PC; este procedimiento podía tomar de 10 a 45 minutos, según el programa. El panorama se modificó totalmente con la aparición de las computadoras personales con mejore circuitos, más memoria, unidades de disco flexible y sobre todo con la aparición de programas de aplicación general en donde el usuario compra el programa y se pone a trabajar. Aparecen los programas procesadores de palabras como el célebre Word Star, la impresionante hoja de cálculo (spreadsheet) Visicalc y otros más que de la noche a la mañana cambian la imagen de la PC. El sortware empieza a tratar de alcanzar el paso del hardware. Pero aquí aparece un nuevo elemento: el usuario. 

El usuario de las computadoras va cambiando y evolucionando con el tiempo. De estar totalmente desconectado a ellas en las máquinas grandes pasa la PC a ser pieza clave en el diseño tanto del hardware como del software. Aparece el concepto de human interface que es la relación entre el usuario y su computadora. Se habla entonces de hardware ergonómico (adaptado a las dimensiones humanas para reducir el cansancio), diseños de pantallas antirreflejos y teclados que descansen la muñeca. Con respecto al software se inicia una verdadera carrera para encontrar la manera en que el usuario pase menos tiempo capacitándose y entrenándose y más tiempo produciendo. Se ponen al alcance programas con menús (listas de opciones) que orientan en todo momento al usuario (con el consiguiente aburrimiento de los usuarios expertos); otros programas ofrecen toda una artillería de teclas de control y teclas de funciones (atajos) para efectuar toda suerte de efectos en el trabajo (con la consiguiente desorientación de los usuarios novatos). Se ofrecen un sinnúmero de cursos prometiendo que en pocas semanas hacen de cualquier persona un experto en los programas comerciales. Pero el problema "constante" es que ninguna solución para el uso de los programas es "constante". Cada nuevo programa requiere aprender nuevos controles, nuevos trucos, nuevos menús. Se empieza a sentir que la relación usuario-PC no está acorde con los desarrollos del equipo y de la potencia de los programas. Hace falta una relación amistosa entre el usuario y la PC. 

Las computadoras de esta generación fueron: la Philco 212 (esta compañía se retiró del mercado en 1964) y la UNIVAC M460, la Control Data Corporation modelo 1604, seguida por la serie 3000, la IBM mejoró la 709 y sacó al mercado la 7090, la National Cash Register empezó a producir máquinas para proceso de datos de tipo comercial, introdujo el modelo NCR 315. 

La Radio Corporation of America introdujo el modelo 501, que manejaba el lenguaje COBOL, para procesos administrativos y comerciales. Después salió al mercado la RCA 601.

Tercera generación (1965-1970) 

Con los progresos de la electrónica y los avances de comunicación con las computadoras en la década de los 1960, surge la tercera generación de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1964.3 

Las características de esta generación fueron las siguientes: · 

• Su fabricación electrónica esta basada en circuitos integrados. · 
• Su manejo es por medio de los lenguajes de control de los sistemas operativos. 

La IBM produce la serie 360 con los modelos 20, 22, 30, 40, 50, 65, 67, 75, 85, 90, 195 que utilizaban técnicas especiales del procesador, unidades de cinta de nueve canales, paquetes de discos magnéticos y otras características que ahora son estándares (no todos los modelos usaban estas técnicas, sino que estaba dividido por aplicaciones). 

El sistema operativo de la serie 360, se llamó OS que contaba con varias configuraciones, incluía un conjunto de técnicas de manejo de memoria y del procesador que pronto se convirtieron en estándares. 

En 1964 CDC introdujo la serie 6000 con la computadora 6600 que se consideró durante algunos años como la más rápida. 

En la década de 1970, la IBM produce la serie 370 (modelos 115, 125, 135, 145, 158, 168). UNIVAC compite son los modelos 1108 y 1110, máquinas en gran escala; mientras que CDC produce su serie 7000 con el modelo 7600. Estas computadoras se caracterizan por ser muy potentes y veloces. 

A finales de esta década la IBM de su serie 370 produce los modelos 3031, 3033, 4341. Burroughs con su serie 6000 produce los modelos 6500 y 6700 de avanzado diseño, que se reemplazaron por su serie 7000. Honey - Well participa con su computadora DPS con varios modelos. 

A mediados de la década de 1970, aparecen en el mercado las computadoras de tamaño mediano, o minicomputadoras que no son tan costosas como las grandes (llamadas también como mainframes que significa también, gran sistema), pero disponen de gran capacidad de procesamiento. Algunas minicomputadoras fueron las siguientes: la PDP - 8 y la PDP - 11 de Digital Equipment Corporation, la VAX (Virtual Address eXtended) de la misma compañía, los modelos NOVA y ECLIPSE de Data General, la serie 3000 y 9000 de Hewlett - Packard con varios modelos el 36 y el 34, la Wang y Honey - Well -Bull, Siemens de origen alemán, la ICL fabricada en Inglaterra. En la Unión Soviética se utilizó la US (Sistema Unificado, Ryad) que ha pasado por varias generaciones.

Cuarta Generación (1971-1981) 

Aquí aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada "revolución informática". 

En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs inventan la primera microcomputadora de uso masivo y más tarde forman la compañía conocida como la Apple que fue la segunda compañía más grande del mundo, antecedida tan solo por IBM; y esta por su parte es aún de las cinco compañías más grandes del mundo. 

En 1981 se vendieron 800 00 computadoras personales, al siguiente subió a 1 400 000. Entre 1984 y 1987 se vendieron alrededor de 60 millones de computadoras personales, por lo que no queda duda que su impacto y penetración han sido enormes. 

Con el surgimiento de las computadoras personales, el software y los sistemas que con ellas de manejan han tenido un considerable avance, porque han hecho más interactiva la comunicación con el usuario. Surgen otras aplicaciones como los procesadores de palabra, las hojas electrónicas de cálculo, paquetes gráficos, etc. También las industrias del Software de las computadoras personales crece con gran rapidez, Gary Kildall y William Gates se dedicaron durante años a la creación de sistemas operativos y métodos para lograr una utilización sencilla de las microcomputadoras (son los creadores de CP/M y de los productos de Microsoft). 

No todo son microcomputadoras, por su puesto, las minicomputadoras y los grandes sistemas continúan en desarrollo. De hecho las máquinas pequeñas rebasaban por mucho la capacidad de los grandes sistemas de 10 o 15 años antes, que requerían de instalaciones costosas y especiales, pero sería equivocado suponer que las grandes computadoras han desaparecido; por el contrario, su presencia era ya ineludible en prácticamente todas las esferas de control gubernamental, militar y de la gran industria. Las enormes computadoras de las series CDC, CRAY, Hitachi o IBM por ejemplo, eran capaces de atender a varios cientos de millones de operaciones por segundo. 

Quinta Generación (1982-1989)

En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.
Japón lanzó en 1983 el llamado "programa de la quinta generación de computadoras", con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden resumirse de la siguiente manera:

Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC.

Se desarrollan las supercomputadoras.
Inteligencia artíficial:
La inteligencia artificial es el campo de estudio que trata de aplicar los procesos del pensamiento humano usados en la solución de problemas a la computadora.
Robótica:
La robótica es el arte y ciencia de la creación y empleo de robots. Un robot es un sistema de computación híbrido independiente que realiza actividades físicas y de cálculo. Están siendo diseñados con inteligencia artificial, para que puedan responder de manera más efectiva a situaciones no estructuradas.
Sistemas expertos:
Un sistema experto es una aplicación de inteligencia artificial que usa una base de conocimiento de la experiencia humana para ayudar a la resolución de problemas.
Redes de comunicaciones:
Los canales de comunicaciones que interconectan terminales y computadoras se conocen como redes de comunicaciones; todo el "hardware" que soporta las interconexiones y todo el "software" que administra la transmisión.


Sexta Generación (1990 - ????)

Como supuestamente la sexta generación de computadoras está en marcha desde principios de los años noventas, debemos por lo menos, esbozar las características que deben tener las computadoras de esta generación. También se mencionan algunos de los avances tecnológicos de la última década del siglo XX y lo que se espera lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolla das o están en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etcétera.

Fuentes:

Apuntes de: Fundamentos de Computación "Evolución de las Computadoras"
Autor: Ing. Francisco Raúl Ortiz González
Año 2010

https://www.uclm.es/area/egi/OFITEC/Descarga/HISTORIA%20COMPUTACION.PDF

http://generacionesdelacomputadora2015.blogspot.com/2015/05/historia-el-electronic-numerical.html