Unidad 2 - Evolución de las computadoras

Origen:

Durante muchos años, o mejor dicho durante muchos siglos la humanidad careció de un instrumento que lo ayude a procesar y archivar información.

Un computador o computadora es una maquina utilizada por el hombre para desempeñar diversas funciones, si hablamos del origen del computador noa tendríamos que remontar hasta la edad antigua cuando los hombres vivían en las cavernas, como sabemos el hombre primitivo no contaba con ningún medio para realizar cálculos y operaciones, se dice por ejemplo que para contar los frutos que recolectaba utilizaban pajillas o piedras, siempre fue una necesidad para el ser humano el tener conocimiento de cuanto alimento tenia y cuanto estaba utilizando.

El Ábaco:

Fue inventada en Babilonia unos 500 años antes de Cristo, los ábacos antiguos eran tableros para contar, no eran una computadora porque no tenían la capacidad para almacenar información, Pero con este instrumento se realizaban transacciones en diversas ciudades de la antigüedad. Actualmente se pueden realizar operaciones como múltiplicación y división en los ábacos y son muy usados en China.

Calculadora de Pascal:

La primera máquina sumadora mecánica fue ideada  en 1642 por el científico francés Blaise Pascal al ver que su padre tenía probproblemas para llevar una correcta cuenta de los impuestos que cobraba inventa una máquina calculadora que trabajaba a base de engranajes para representar los números , la misma que Pascal llamo con el nombre PASCALINA. Cincuenta años más tarde, el alemán Liebnitz fabricó la primera máquina calculadora mecánica, que además de sumar y restar podía multiplicar y dividir.

Charles Xavier Thomas  de colmar (1820):

Gottfried Wilhelm von leibnitz agrega a la máquina inventada por Blaise Pascal las funciones de multiplicación y división.

Máquina de Telar de Jacquard:

En 1801 el Francés Joseph Marie Jacquard inventa una máquina de Telar. Una de las ventajas es que por a través de tarjetas perforadas la máquina era capaz de crear diferentes patrones en las telas. Las tarjetas perforadas contenían orificios, los cuales la máquina era capaz de leer y así efectuar el tipo de patrón que se le había indicado.

Máquina diferenciadora y analítica de Babbage (1822):

En 1822 Charles Babbage creo una máquina diferencial capaz de desarrollar polinomios pero varios inconvenientes en las piezas de esta máquina hicieron que fracasará, luego de este fracaso en 1833 Babbage crea la máquina analítica la cual era capaz de  hacer todas las operaciones matemáticas y ser de cartón perforado y guardar una enorme cantidad de cifras, es por esto que a Charles Babbage se le considera el padre de la informática.

Máquina Tabuladora de Hollerith (1889):

Entre los años 1880 y 1890 se realizaron censos en los Estados Unidos, los resultados del primer censo se obtuvieron después de 7 años, por lo que se suponía que los resultados del censo de 1890 se obtendrían entre 10 a 12 años, es por eso que Herman Hollerith propuso la utilización de su sistema basado en tarjetas perforadas, y que fue un éxito ya que a los seis meses de haberse efectuado el censo de 1890 se obtuvieron los primeros resultados, los resultados finales del censo fueron luego de 2 años, el sistema que utilizaba Hollerith ordenaba y enumeraba las tarjetas perforadas que contenía los datos de las sensadas, fue el primer uso automatizado de una máquina.

Al ver estos resultados Hollerith funda una compañía de máquinas tabuladoras que posteriormente paso a ser la International Business Machines (IBM).

Generaciones de las computadoras:

-primera Generación, 1949 a 1958:
Los tubos al vacío eran los componentes electrónicos principales. Los tiempos de acceso a la memoria se expresaban en milisegundo (milésimas de segundos). Las tarjetas perforadas fueron el principal medio usado, para almacenar los archivos de datos y para ingresar datos a la computadora. El lenguaje de computadora, que era primitivo, consistía en el lenguaje de máquina, y, luego, en el lenguaje ensamblador. Los sistemas operativos eran primitivos, los trabajos eran procesados secuencialmente y el operador de la computadora ejercía un control manual.

En 1949 se dispuso de la primera computadora comercial; la UNIVACI. Conforme a las normas actuales era lenta, pero contaba con circuitos de auto verificación y cintas magneticas para el ingreso y salida de datos.  Más adelante, en 1954, la IBM instaló su primera computadora, la IBM 650.

Segunda generación, 1959 a 1964:
Ingresaron en el mercado entre 1959 y 1960. Los tubos de vacío fueron reemplazados por dispositivos de estado sólido discretos, principalmente transistores. Estos presentan tres ventajas importantes sobre los tubos de vacío; tamaño pequeño, reducción de los requerimientos de potencia y de generación calor y una gran confiabilidad. Con transistores, el tiempo de acceso a la memoria se expresa en microsegundos (millonésimas de segundos), siendo lo más un tiempo típico de acceso a la memoria; es decir 100 veces más veloces que las memorias de la primera Generación.

Con la Segunda generación aparecen las memorias con anillos ferromagnéticos. Las cintas magnéticas fueron la forma dominante se almacenamiento secundario:permitían mucho mayor capacidad de almacenamiento y el ingreso más rápido de datos que las cintas perforadas. Durante este período se introdujeron lis lenguajlenguajes de alto nivel, tales como el FORTAN , ALGOL y  COBOL. Se usaron los sistemas operativos en lotes, lo que permitió el procesamiento rápido de los archivos de cinta Magnética.

Se creó un conjunto de programas de gestión de la operación del sistema y un lenguaje de comunicación entre el programador y el sistema (lenguaje de control del sistema). El encargado de la máquina pasó a ser un especialista: el operador.

Ejemplos de computadoras de la Segunda generación son la IBM 1401 y la Honeywell 800. La IBM 1401 hizo su aparición en los años de 1960 y con ello IBM asumió una posición dominante en la industria de procesamiento de datos.

Tercera Generación, 1965 a 1970:
En esta Generación se introdujo el concepto de familia de computadoras compatibles facilitando la migración de los sistemas cuando era necesario cambiar a una computadora más potente.  Ejemplo típico de máquinmáquinas de la tercera generación es la serie 360 de la IBM. El diseño interno o arquitectura de los sistemas IBM 360 fue muy diferente del de las generaciones anteriores.

Debido a su nueva arquitectura interna, los programas anteriores que usaban lenguajes simbólicos no podían ser procesados en las nuevas computadoras. Para facilitar la transición y resolver los problemas de incompatibilidad, la IBM preparó emuladores, los cuales permitían procesar (aunque no con gran eficiencia) los programas escritos para máquinmaquinas de la segunda generación.

Cuarta generación, fines de 1970 hasta el presente:

Se caracterizan por la integración a muy alta escala (VLSI o "very Large Scale Integration"). Con esta tecnología es posible fabricar circuitos cob densidades de varias centenas de millares de componentes.  Los tiempos de acceso en las computadoras de esta Generación se estan acercando a cien veces más rápidas que la generación anterior. Se está introducintroduciendo una gran variedad de dispositivos Para el almacenamiento de programas y bases de datos. Los lenguajes han sido desarrollados para su fácil uso. Los sistemas operativos permiten que muchos usuarios compartan el uso de la computadora.

Quinta generación:

Estas computadoras ya se construyeron y estan en el mercado; usarán técnicas como el Haz de electrones y los rayos X y la densidad de sus circuitos pueden incrementarse por un factor de 100 en comparación con las actuales. Tendrán nuevos dispositivos de memoria, tales como las uniones túnel que operan a temperaturas muy bajas (aprox.  103'C) y serán de 10 a 100 veces más rápidrápidas que las memorias actuales. Los tiempos de acceso serán expresados en picosegundos (billonésimas de segundos). En cuanto al software, en todas las aplicaciones se incorporan técnicas de inteligencia artificial.

Primeros modelos de computadoras de tipo experimental:

En 1949 Jhon Newman introdujo el concepto de programa almacenado, lo que permitía que se ejecutarán instrucciones a velocidad vertiginosa. Sus ideas resultaron fundamentales para el avance de las computadoras. Es considerado el padre de las computadoras.

Mark I:

Una calculadora electrónica muy grande ideada por H.Aikan en la Universidad de Harvard entre 1937 y 1944, era accionada por un programa perforado en cinta de papel.

Eniac:

Esta computadora digital electrónica fue fabricada por Eckert y Mauchly en la Universidad de Pennsylvania (1943 a 1946). Equivocadamente y por mucho tu tiempo fue considerada la primera computadora digital en vez de la computadora ABC de Atanasoff y Berry. No usaba un programa almacenado internamente, los programas eran introducidos por medio de cables en tableros similares a los de los tableros telefónicos.

Clasificación de las computadoras:

Por su capacidad:

Súper computadora:
Son las computadoras más poderosas por su capacidad de procesamiento de datos. Son muy útiles para aplicaciones científicas y profesionales donde se realizan muchas operaciones o muchos cálculos en sus tareas. Se utilizan frecuentemente en labores científicas donde se realizan complejas operaciones matemáticas. En estas computadoras se pueden procesar millones de operaciones por ciclos.

Macro computadora:
Estas máquinas procesan grandes cantidades de datos y son las más poderosas en relación con el almacenamiento y manejo de datos, ya que se caracterizan principalmente por la gran cantidad de datos de entrada y de salida que utilizan. Poseen almacenamiento grande, y las velocidades también son amplias.

Minicomputadora:
Son las computadoras medianas que procesan datos en el ámbito medio. Solían emplearse en fábricas y universidades. El término minicomputadora ya no se usa.

Computadora personal:
Es un Computador  micro diseñado para satisfacer las necesidades de computación de una persona. Proporciona acceso al procesamiento de palabras, edición de fotos, correo electrónico e Internet.

Por su funcionamiento:

Analógicas:
Computadoras que se especializan en mediciones o en datos cambiantes como son la temperatura, el ritmo cardíaco, presión atmosférica. Estas computadoras se utilizan mayormente en los procesos de laboratorios o en ambientes donde se necesitan registros de productos de medidas.

Digitales:
Estas computadoras utilizan los dígitos 0 y 1 comi medio de representar sus datos. Los datos se introducen en el computador a través de los dispositivos normales de entrada sin que en ellos intervengan mediciones.

Híbridas:
Estas computadoras sin una combinación de las computadoras analógicas y digitales.

Según su uso:

Computadora de uso específico:
Regularmente suelen construirse con microprocesadores y sólo pueden utilizarse para una aplicación concreta o un grupo de aplicaciones determinado. Ejemplos: Una computadora para control de tráfico, un video-juego de bolsillo, la contenida en un robot. La mayoría son computadoras embebidas, que no son accesibles directamente por formar parte de un sistema, como en las cámaras y video-grabadoras digitales y muchos otros equipos domésticos o industriales.

Computadora de uso general:
Puede utilizarse en diferentes aplicaciones, como cálculos científicos, cálculos técnicos o de gestión administrativa. Es el usuario, quien determina qué aplicación realizar dependiendo del programa que decida ejecutar.