Inicios de la Computación

«Cualquier Tecnología lo suficientemente avanzada, es equivalente a la Magia»
Sir Arthur C. Clarke

Quiero introducir este blog diciendo que la computación en la actualidad tiene una gran influencia en lo que hacemos, en nuestro trabajo, en nuestra salud, hasta en nuestros hogares, hoy en día millones de familias al rededor del mundo siguen y siguen actualizando sus hogares con nueva tecnología, empresas trabajan día con día para lograr innovar mas en el sector y poder automatizar cada ves mas sus procesos, el efecto de la informática en el mundo es mas el que a vece percatamos a simple vista y debemos comenzar a tener control de ello antes que ella nos controlo a nosotros.

COLOSSUS

¿Que fue Colossus?

Muchos se abran preguntado al ver este nombre ¿que es?, aquí la respuesta……………….. Estas maquinas fueron los primeros dispositivos calculadores, electrónicos utilizado por el gobierno británico para descifrar los códigos de la Alemania Nazi durante la segunda Gerra mundial. Colossus usaba unos tubos de vacío (Valvulas termoionicas), Tiratrones, y Fotomultiplicadores para leer de forma óptica una cinta de papel y después aplicar una función lógica programable a cada carácter, contando cuántas veces la función devolvía «verdadero». Aunque se sabía que las máquinas con muchas válvulas eran propensas a altas tasas de averías, también se reconocía que las averías de las válvulas solían ocurrir al encender la máquina, de tal forma que las máquinas Colossus, una vez encendidas, nunca se apagaban a no ser que comenzasen a funcionar de forma incorrecta.

Si bien es cierto esta maquina no tenia un enfoque general si implementaba el diseño de Turing, era programable con el desafió que tenia el equipo que trabajo con Alan Turing de descifrar los códigos hechos por enigma (Así fue llamada la maquina utilizada por la Alemania Nazi para cifrar sus comunicaciones). Colossus fue considerada la razón por la cual la guerra se acorto entre 2 a 4 años siendo este un gran aporte de la tecnología al mundo.

En Conclusión podemos decir que esta maquina desarrollada por Alan Turing, la cual surge de una gran necesidad debido a que la Alemania Nazi tenia cifradas todas sus comunicaciones y solo mediante esta maquina podía saber que estaban planeando, si somos mas intensos a observar e panorama, el pánico y la clemencia saca a las mejores mentes a la luz y surge en cierta medida un auge tecnológico, ¿Con que objetivo? dirán, podría ser salvar el mundo, o al mismo tiempo destruirlo porque la tecnología de los Nazi no deja de ser eso tecnología producto de un auge tecnológico lo cual lleva en cierto punto a ser peligroso todo dependiendo de las manos en las que caiga.

John von Neumann

John von Neumann (registrado al nacer como Neumann János Lajos; Budapest, Imperio austrohúngaro, 28 de diciembre de 1903-Washington, D. C., Estados Unidos, 8 de febrero de 1957) fue un matemático húngaro-estadounidense que realizó contribuciones fundamentales en física cuántica, análisis funcional, teoría de conjuntos, teoría de juegos, ciencias de la computación, economía, análisis numérico, cibernética, hidrodinámica, estadística y muchos otros campos. Se le considera uno de los matemáticos más importantes del siglo XX. Era un niño prodigo hablando diversas lenguas, como el ingles, alemán y francés entre otras además a la pequeña edad de 6 años ya dividía con cifras de 8 dígitos.

Lo anterior lo llevo a tener de las mejores educaciones de os tiempos obteniendo un doctorado en matemáticas entre otro títulos ingeniería química de la Technische Hochschule en Zürich en 1926 y el de matemáticas en la Universidad de Budapest. Von Neumann fue uno de los pioneros de las Ciencias de la Computación e hizo importantes contribuciones al desarrollo del diseño lógico o de programación. Creó la arquitectura de los computadores actuales, propuso la adopción del bit como medida de la memoria de los ordenadores, y resolvió el problema de la obtención de respuestas fiables con componentes no fiables (bit de paridad). Participo en la que es considerada el primer ordenador ENIAC. Esta contribución a la computación fue nombrada como Arquitectura de Neumann la cual es utilizada en los ordenadores de la actualidad, además de mencionar que la idea de incluir un monitor fue suya, fue un pionero en la programación, diseño y otros aspectos de la arquitectura de la computadora de aquel tiempo que sirvió como modelo para la computadora de hoy en día.

Arquitectura Von Neumann

Von Neumann describió el fundamento de todo ordenador electrónico con programas almacenados. Describía, a diferencia de como pasaba anteriormente, como podía funcionar un ordenador con sus unidades conectadas permanentemente y su funcionamiento estuviese coordinado desde la unidad de control (a efectos prácticos es la CPU). Aunque la tecnología ha avanzado mucho y aumentado la complejidad de la arquitectura inicial, la base de su funcionamiento es la misma y probablemente lo seguirá siendo durante mucho tiempo.

Es una arquitectura de diseño para un computador digital electrónico con partes que constan de una unidad de procesamiento que contiene una unidad aritmético lógica y registros del procesador, una unidad de control que contiene un registro de instrucciones y un contador de programa, una memoria para almacenar tanto datos como instrucciones, almacenamiento masivo externo, y mecanismos de entrada y salida.

Los Registros son guardados en la memoria temporalmente y en constante movimiento para poder ser procesados y los buses de datos son las uniones entre las unidades de almacenamiento y los periféricos, la unidad de control se encarga de recibir las ordenes, leer los registros y ejecutar los programas y distribuirlas entre el procesador para que este ejecute los procesos diferentes para cada orden o secuencia, para analizar esta orden se tiene que hacer uso del decodificador el cual interpreta las ordenes y las comunica a la unidad central. Luego tenemos la Memoria RAM la cual se encarga de predecir los archivos que vamos a utilizar en el futuro inmediato o de retener los que estamos utilizando al momento con el objetivo de acelerar los procesos y tener todo lo necesario a la mano siempre, además de la memoria RAM en la actualidad existen otras como la cache lo cual facilita lo anterior aún más y mejora la experiencia de usuario. Este diseño de la arquitectura, como ya he comentado, es el básico (con acumulador como registro de entrada) y el ancho de los datos es de 8 bits. Las instrucciones están formadas por dos bloques de 4 bits, los primeros para instrucciones y los últimos para la dirección de la memoria.

Siempre que se usa en una instrucción un número está destinado a la dirección de memoria, donde se usa el verdadero número que se usará para una operación. Actualmente se usan anchos de 32, 64 o 128 bits en computadoras

Alan Turing

Alan Turing puede presumir de ser una de las personas más importantes de la historia de la humanidad. Matemático británico nacido el 23 de junio de 1912, desde muy pronto comenzó a demostrar su capacidad para entender los algoritmos y conseguir que una máquina también lo hiciera, lo que le llevó a ser considerado como uno de los padres de la computación. Pero su mayor logro fue ‘acabar’ con Hitler.

Entre sus aportes más grandes está el del ordenador que descifro los códigos de “ENIGMA” maquina usada por los Alemanes Nazi para comunicarse sin que Reino Unido supiera nada al de lo que hablaban, lo cual lo llevo a ser uno de los pilares de la computación moderna, sentando las bases de los ordenadores de la actualidad, gracias a toda su capacidad y conocimientos de programación lo llevaron a ser el primero en construir/diseñar múltiples computadores electrónicos, y una cosa muy importante fue la instauración del Test de Touring el cual llego a medir cuan inteligente una maquina era, en comparación con respuesta dadas por personas.

Bueno tampoco es secreto que este gran personaje de la computación fue perseguido por su orientación sexual lo cual lo llevo al suicidio ya que, después de un robo reportado por el mismo se descubrió que su preferencia sexual iba en contra de los pensamientos de aquella época y lo condenaron a castración química, una lástima ya que el potencial y el trabajo de este gran personaje iban en ascenso y parecían tener un gran camino por recorrer.

Años después se ha reconocido que lo ocurrido en aquellos años fue algo que no debió pasar y re ha reconocido a Turing como héroe por reducir la guerra en 4 años y descifrar enigma, lo cual recibe el honor de aparecer en el billete de 50 Libras.

MARK I

Mark I fue diseñado en 1937 por un estudiante graduado de Harvard, Howard H. Aiken, para resolver problemas avanzados de física matemática encontrados en su investigación. Con la ayuda de la división especializada para las ingenierías esta máquina fue mostrada a muchas compañías de las cuales la que resulto más interesada fue IBM.

Su construcción le llevo estudiante de la universidad 5 años, ya para cuando Estados Unidos de unió a la guerra la Mark I ya estaba terminada, era una máquina que se componía de tarjetas perforadas además de los demás componentes como lo fueron 760.000 ruedas y 800 kilómetros de cable.

Howard Aiken había empezado a buscar una empresa para diseñar y construir su calculadora a principios de 1937. Después de dos intentos rechazados, se le mostró un aparato que el hijo de Charles Babbage había dado en la Universidad Harvard 70 años antes. Esto le llevó a estudiar Babbage y a añadir referencias de la máquina analítica a su propuesta; la máquina resultante «llevó principios de la Máquina Analítica de Babbage casi a plena efectividad, al tiempo que añadió nuevas características importantes.

Sus capacidades era la realización de sumas, restas, multiplicaciones, divisiones, y cálculos relacionados con los anteriores.

Lo más increíble de esta máquina es su extensión que comparada con una computadora o calculadora de la actualidad no tiene nada que ver las dimensiones de la Mark I eran dignas de admirar, pues sus longitudes eran grandiosas, medía unos 15,5 metros de largo, unos 2,40 metros de alto y unos 60 centímetros de ancho, pesaba aproximadamente unas cinco toneladas. Pero lo más impresionante fueron unas cubiertas de cristal que dejaban que se admirara toda la maquinaria de su interior, que podría ser comparado con los ordenadores de sobre mesa de la actualidad que dejan desnudo el interior de este dispositivo, pero a grandes dimensiones, creo que sería impresionante ver un dispositivo de esta cerca.

En mi opinión este dispositivo marco un antes y un después en la ingeniería en la Universidad de Harvard y en el mundo.

ENIAC

“Con la llegada del uso cotidiano de complicados cálculos, la velocidad se ha vuelto fundamental en un grado tan alto que no hay un equipo en el mercado capaces de satisfacer toda la demanda de los métodos modernos de cálculo. Las máquinas más avanzadas han reducido en gran medida el tiempo necesario para alcanzar soluciones a los problemas que podría haber precisado de meses o días por procedimientos antiguos. Este avance, sin embargo, no es el adecuado para muchos de los problemas encontrados en el trabajo científico moderno y la presente invención tiene por objeto reducir a segundos tales cálculos largos”

Electronic Numerical Integrator And Computer ENIAC se creó en el año 1943 por los estadounidenses John William Mauchly y John Presper Eckert , esta maquina fue diseñada para resolver los problemas de la armada de los Estados Unidos, la UNIAC era totalmente digital. Ocupaba una superficie de 167 ocupaba una habitación de 6m x 12m , pesaba 27 toneladas y se tardo en construir 30 meses. Estaba compuesto por tubos de vacío o también llamados válvulas termoiónicas, en total unos 17468 tubos.Además constaba de 7.200 de diodos de cristal , 1.500 relés , 70.000 resistencias , 10.000 condensadores y alrededor de 5 millones de soldaduras todas hechas a mano.

Pero no todo era perfeccion ya que los tubos de vacio tenían una dificulatad ya que se esteropeaban después de 10 o 15 minutos esta falla se presentaba mas que todo al momento de encender y apagar la maquina,

llamado «Proyecto PX» con una subvención de $500000. En 1944 se unió al proyecto John von Neumann. Esta gran maquina era controlada a través de pulso electrónicos, los programas de esta consistían en unir cables para ejecutar las acciones deseadas, por ese este dispositivo fue muy difícil de programar. Este dispositivo llevo un arduo trabajo ya que nunca funciono las 24 horas del día y tenia que verificarse el mismo calculo repetidas veces para comprobar su efectividad en el resultado. Otra causa de muchas fallas eran los insectos que se pegaban a la luz que la misma emitía el cual producía que la maquina comenzara a fallar o de plano se apagara

En esa época las mujeres eran las que hacían uso y ejecutaban este tipo de maquinaria entre ellas están Betty Snyder Holberton, Jean Jennings Bartik, Kathleen McNulty Mauchly Antonelli, Marlyn Wescoff Meltzer, Ruth Lichterman Teitelbaum y Frances Bilas Spence que fueron pioneras en la programación de ese tiempo y que sentaron las pases de lo que hoy es la programación en la actualidad, fueran la encargadas de diseñar aplicaciones, programar software entre otras pero lastimosamente nunca se les dio el merecido reconocimiento.

UNIVAC I

The Remington Rand Univac (Universal Automatic Computer) was the first commercial computer produced in the United States. The first Univac was sold on March 31, 1951, to the U.S. Census Bureau. Philadelphia, Pennsylvania: 1951. (Photo by Underwood Archives/Getty Images)

UNIVAC es el acrónimo de Universal Automatic Computer, fue diseñado en la década de los años 50 del siglo XX por la empresa Remington Rand, este dispositivo es considerradon el primer computador desarrollado en los Estados Unidos y como si no fuera suficiente eso, curiosamente se utilizo por la CBS para predecir los resultados de las elecciones con el resultado acertado a los de la realidad. En general este era un computador significativamente mas compacto que su competencia en aquel tiempo ya que sus dimensiones eran 3,00 x 4,20 x 2,70 metros, admas contaba con una colección de tubos de vacio de 5k a diferencia de sus competidores de la época que contaban on 18k como la Mark I, seria esto lo que la llevo al éxito, no sabría decirlo, tamben cabe destacar que se componía de diferentes partes separadas y tenia un consola que fasilitaba su manejo lo cual era un punto a su favor debido que las maquinas de ese tiempo eran de un uso y de programación compleja.

Pero ¿quien creo esta revolucionaria maquina?, pues los encargados de ello fueron John P. Eckert y John W. Mauchly. El modelo describe una arquitectura compuesta por una unidaddecontrol conectada a una memoria, y esta memoria conectada a su vez con un dispositivodeentrada, otrodesalida y una unidadaritmético–lógica, la cual se encarga de llevar a cabo las operaciones que van siendo almacenadas en la memoria recibidas por el dispositivo de entrada. Tanto el dispositivo de entrada como el de salida estaba constituido por cintasmagnéticas. Estas cintas magnéticas fueron el dispositivo de almacenamiento mas novedoso de la época y permitia almacenar diferentes tipos de archivos como lo fueron, Documento, Audio e Imágenes lo cual lo convirtieron en el medio mas viable de la época.

En cuanto a la programación se refiere, launidadbásica de la memoria del UNIVAC es la palabra. Una palabra siempre contiene 12caracteresodígitos. Hay 63 posibles caracteres disponibles, y cualquier combinación de 12 de estos 63 caracteres constituye una palabra. Tenía la capacidad de almacenar hasta 1000 palabras ordenas del 000 al 999 las cuales podían ser visualizadas en cajas.

¿Cómo afecto esto la sociedad de ese tiempo?, pues con el acierto de predicción sobre las elecciones de los Estados Unidos comenzó la era del temo a las computadoras ya que según los votantes una predicción de ese tipo además contando que solo poseía con el resultado del 7% de los votantes y una predicción así para ellos solo tenía una explicación sobre natural o de inteligencia extraterrestre , es lo que lleva a la UNIVAC I a tener tanto éxito desde que se puso en marcha?, no podríamos responder con totalidad seguridad pero lo que si es cierto es que revoluciono la computación en aquel tiempo.

Maquina de Turing

Esta maquina fue creada por Alan Turing la cual tiene el potencial de aplicar cualquier problema mate matemático y volverlo un algoritmo, se desataca por su simplicidad manipula símbolos sobre una tira de cinta siguiendo una serie de reglas.

Una Máquina de Turing consta de una cinta infinita dividida en espacios de trabajo o celdas yuxtapuestas que actúa como memoria, un cabezal capaz de leer y escribir símbolos en la cinta y moverla de celda en celda a derecha e izquierda, un registro de estado, y una tabla finita de instrucciones o tabla de acción.

Uno de los teoremas más importantes sobre las máquinas de Turing es que pueden simular el comportamiento de una computadora (almacenamiento y unidad de control). Por ello, si un problema no puede ser resuelto por una de estas máquinas, entonces tampoco puede ser resuelto por una computadora.

Mark I

http://sites.harvard.edu/~chsi/markone/about.html

https://www.ibm.com/ibm/history/exhibits/markI/markI_intro.html

ENIAC

https://www.fayerwayer.com/2010/09/158-eniac-la-primera-computadora-electronica-programable/

http://www.dma.eui.upm.es/historia_informatica/Doc/Maquinas/ENIAC.htm

http://www.tecnotopia.com.mx/computadoras/eniac.htm