Historia de la informatica

El ser humano siempre ha necesitado medios para hacer cálculos y procesar la información. La complejidad de estos se ha ido acrecentando en el transcurso del tiempo, conforme surgían nuevas necesidades, y ha estado subordinada a los progresos de la tecnología. En cuanto al cálculo, primero surgieron los instrumentos aritméticos, como el ábaco, a partir de los que se ha llegado a las calculadoras y ordenadores actuales.

El origen del procesamiento automático de la información, se remonta al año 1896 cuando Herman Hollerith (1860-1929) fundó una empresa que daría lugar a IBM. Actualmente casi todas las necesidades de cálculo, se han visto satisfechas con los ordenadores.

Es difícil determinar el punto de inicio para una síntesis histórica de la informática, por cuanto son muchos los trabajos y descubrimientos que trajeron como consecuencia la construcción del primer ordenador. Desde tiempo inmemorial los hombres se han valido de instrumentos para realizar cálculos y para almacenar y procesar información. La primer herramienta que servía para contar y al mismo tiempo para representar las cantidades contadas fueron los dedos, dando origen al sistema decimal de numeración.

El hombre primitivo usó piedrecillas para representar números y hacer sumas sencillas. 500 años a.n.e., apareció el ábaco inventado y reinventado por culturas distintas en el espacio y en el tiempo, como los aztecas y los sumerios. El ábaco ruso es decimal, dispone de diez anillos de madera en cada columna. En el chino el tablero está dividido en dos zonas, "cielo" y "tierra", con dos y cinco bolas respectivamente. El japonés consta de cuatro y una bola respectivamente. En Japón existe un Instituto de Investigación del ábaco y un Comité Central de Operadores de ábacos. El 12 de noviembre de 1946 compitieron, el soldado Wood del ejército de EE.UU., que era el operador de máquinas de calcular más experto, con una calculadora eléctrica de las de su época y Kiyoshi Matsuzaki del Departamento de Ahorros del Ministerio de Administración Postal, dotado de un ábaco. Se trataba de resolver cinco cálculos comprendiendo las cuatro operaciones elementales, la victoria fue para el japonés, por cuatro frente a uno.

Antes de aparecer las calculadoras surgieron otros dispositivos de entre los que cabe comentar dos, en los que el matemático escocés John Neper (1550-1617) tuvo un papel destacado. Es conocido por la invención de los logaritmos en 1614, que dieron origen a la regla de cálculo, cuya paternidad es tema de controversia, no obstante el primero en usarla, en 1621, fue el sacerdote inglés William Oughtred (1575-1660). En 1617 Neper dio a conocer un instrumento sencillo para realizar multiplicaciones basándose en sumas, llamado rodillos de Neper, idea que aparecía varios siglos antes en libros árabes.

La necesidad de calcular sin errores dio lugar a la calculadora, la mecánica es una especie de ábaco, pero con ruedas dentadas en lugar de varillas y bolas, dotada de un mecanismo para el transporte de las unidades que se lleven, de una posición digital a la siguiente más significativa.

Hasta hace pocas décadas se creía que el filósofo francés Blas Pascal (1623-1662) había sido el creador de la calculadora. Pascal diseñó su "machina arithmetica", posteriormente denominada Pascalina, a la edad de 19 años, para que su padre que era recaudador de impuestos tuviera tiempo libre para jugar con él a la paume.

Leonardo Da Vinci (1452-1519) diseñó una sumadora que fue reconstruida en 1967 a partir de uno de sus códices. En 1935 el historiador Franz Hammer, revisando la correspondencia del astrónomo Johannes Kepler descubrió que el alemán Whilem Schickard (1592-1635) había inventado una calculadora que era una combinación de los rodillos de Neper con una sumadora-restadora similar a la de Pascal, obviamente no sólo era superior a la pascalina, sino que se construyó el año en que nació Pascal.

El primero en construir una calculadora, en 1671, fue el filósofo y matemático alemán Gottfried Leibniz (1646-1716),inventor junto con Isaac Newton del cálculo infinitesimal, aunque de forma independiente. Fue denominada calculadora universal, su elemento característico era un tambor cilíndrico con nueve dientes de longitud variable, llamado rueda escalonada, que se encuentra en prácticamente todas las calculadoras mecánicas posteriores, incluso las del siglo XX. Las técnicas de producción tan poco eficientes de aquella época, impidieron que el invento de Leibniz se fabricara masivamente. Se llegaron a construir 1500 unidades, pero hubo que esperar hasta 1820 para que Carlos Thomas, director de una aseguradora diseñara un modelo capaz de ser producido a bajo coste y a escala industrial.

En 1872 el estadounidense Frank Baldwin construyó una calculadora a la que años más tarde le añadió la denominada rueda Odhner. Esta fue la antecesora de la clásica calculadora de sobremesa, con manecilla lateral, difundida universalmente desde 1910 y que todavía se encuentra en rastros. De ella deriva la popular caja registradora inventada en 1879 por James Ritty, comercializada bajo la marca National y una sumadora provista de impresora inventada por William Borroughs (1855-1898) en 1884, fundador de la empresa que llevó su apellido.

En 1878 el periodista y escritor gallego, afincado en EE.UU., Ramón Verea García (1833-1899) patentó en Nueva York una calculadora por la que se le otorgó la medalla de oro de la exposición de Matanzas (Cuba). Aseguraba que no había fabricado la máquina para patentarla y venderla, sino para demostrar que era posible que un español pudiera inventar tan bien como un norteamericano. A partir de entonces sólo se dedicó al periodismo, combatiendo la política de colonialismo de EE.UU., por lo que tuvo que exiliarse en Guatemala y posteriormente en Argentina.

4.2 Cálculo matemático

Una calculadora no es un dispositivo automático, lo cual implica que requiere la acción constante de un operador, que es un obstáculo para la velocidad y fiabilidad de los resultados.

En 1812 el matemático inglés Charles Babbage (1792-1871), habiendo constatado que las tablas trigonométricas estaban plagadas de errores al haber sido calculadas a mano, concibió la denominada máquina de diferencias, un instrumento mecánico para calcular e imprimir tablas de funciones. En realidad se trataba de una máquina que calculaba el valor numérico de una función polinómica sobre una progresión aritmética, pues las funciones se pueden aproximar por polinomios.

Tras una serie de fracasos, en 1832 Babbage desarrolló el proyecto de la máquina analítica. Se trataba de un ordenador mecánico de propósito general, preparado para realizar cualquier tipo de cálculo mediante un programa adecuado. Sus elementos fundamentales serían: una memoria para 1000 números de 50 cifras, una unidad aritmético lógica para los cálculos, una unidad de control para que las operaciones se realizasen en el orden correcto, lectoras de fichas perforadas (que ya se usaban desde hace un siglo en los telares) para la entrada de datos y una impresora para la salida de resultados.

Una amiga y colaboradora, la señorita Ada Augusta Byron (1815-1852), condesa de Lovelace, publicó una serie de programas para resolver ecuaciones trascendentes e integrales definidas, con la máquina analítica. En dichos programas se hacía uso de bifurcaciones, hacia delante y hacia atrás y de bucles. Fue la primera programadora de la historia, por eso el departamento de Defensa de EE.UU. puso su nombre al lenguaje de programación de uso obligatorio en sus dependencias.

Es sorprendente que a alguien se le ocurriera diseñar un ordenador hace más de un siglo y medio. Aunque nunca se llegó a construir esta máquina por falta de precisión en algunas piezas. Babbage tenía manía a los organilleros, y al morir los periódicos londinenses destacaron ese detalle.

Entre sus sucesores destaca el ingeniero santanderino Leonardo Torres Quevedo(1852-1936). Logró renombre universal gracias a sus inventos. Construyó transbordadores (uno en las cataratas del Niágara), un aparato teledirigido por ondas de radio, un globo dirigido y semirrígido, usado por franceses e ingleses durante la Primera Guerra Mundial y un sinfín de máquinas para cálculo científico. De estos destacan los aritmómetros en los que introdujo la aritmética de punto flotante, eran máquinas de cálculo matemático sobre la base de relés, y dotadas de memoria, que se gobernaban a distancia mediante una máquina de escribir, la cual servía para entrar operandos, operaciones y para obtener los resultados. Asimismo realizó estudios sobre los hoy denominados robots, y sus aplicaciones en la industria, por lo cual no sólo es considerado un precursor de la informática sino también de la cibernética; como ejemplo práctico construyó una máquina de jugar al ajedrez, un autómata capaz de dar mate de rey y torre contra rey y que reaccionaba ante las jugadas irreglamentarias del contrario.

En los años 1920 tuvo en sus manos de dar a España la primacía en la informática, si no sucedió fue porque en aquella época no hacía falta. La necesidad de un ordenador surgió con la Segunda Guerra Mundial, por lo que se construyeron los primeros ordenadores basándose en los trabajos de Babbage y de Torres Quevedo.

4.3 Las generaciones de ordenadores

Informática se puede considerar como "Tratamiento automático de la información" la primera persona que construyó una máquina (que todavía no era un ordenador) fue el americano Herman Hollerit (1860-1929). En 1886, cuando trabajaba para la oficina del censo en EE.UU. se percató de que el procesamiento de los datos del censo del año 1880, no se había terminado en el momento de hacer el de 1890. Para resolver el problema diseñó una tarjeta que se debía perforar con los datos de cada uno de los encuestados. Estas fichas se introducían en una lectora que detectaba las perforaciones mediante un baño de mercurio (Hg), que al introducirse por los agujeros provocaba contactos eléctricos. Finalmente los datos se registraban en una tabuladora. Con ello se multiplicó por 100 la velocidad de proceso, 200 fichas por minuto.

Hollerit fundó su propia empresa, la Tabuling Machine Co. (1896),posteriormente convertida en la Computing Tabulating Recording (1911), tras pasar a manos de Thomas Watson se denominó en 1924 International Bussiness Machines (IBM). 

Otra gran empresa, Unisys, tiene su remoto origen en esta época. Al dejar Hollerit de la Oficina del Censo, lo sustituyó James Powers, quien fundó en 1911 la Powers Accounting Machine Co., que pasó a formar parte en 1827 de la Remington-Rand Corporation. Esta empresa años más tarde construyó los primeros ordenadores Univac.

Hasta 1950 las empresas fundadas por Hollerit y Powers se dedicaron a la fabricación de tabuladoras para la gestión de grandes empresas y organismos oficiales. La primera tabuladora llegó a España en 1925 y se instaló en la entonces denominada Compañía Telefónica Nacional de España (actualmente Telefónica de España S.A.). En 1926 se instaló otra en el ayuntamiento de Barcelona. A finales de los años 1950 había unas 70 en toda España.

Ordenadores de Primera Generación

Los primeros ordenadores fueron electromecánicos (en base a relés). Aunque Jorge Stibz construyó en 1949 en los laboratorios Bell una máquina programable que trabajaba con números complejos, el Complex Calculator, se considera que el primer ordenador fue desarrollado en 1941, el Z3 del alemán Konrad Zuse (1910-1995). Le siguió en 1944 el Mark I de Howard Aiken (1900-1973) y Grace Hopper (1906-1992), construido en la Universidad de Hardward con la colaboración de IBM. Pesaba cinco toneladas y tenía más de 750000 piezas y 800 km de cable.

Durante los años 1950 Aiken trabajó activamente con investigadores españoles del Instituto de Electricidad y Automática del CSIC, fundado por Torres Quevedo.

La sustitución de los relés por tubos de vacío dio lugar a la Primera Generación de ordenadores electrónicos. El primero fue fabricado en 1945, elENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) de los estadounidenses John Eckert (1919-1995) y John Mauchly (1907-1980) que se usó en el cálculo de trayectorias de proyectiles. Acabada la guerra se utilizó para calcular el número pi con unos 2000 decimales, y para hacer los primeros diseños de la bomba de hidrógeno. Tenía 18000 tubos y pesaba 30000 kg. Era 300 veces más rápido que el Mark I y sólo costaba 400000 dólares frente a los cinco millones del Mark I. Sin embargo sólo tenía 20 registros de memoria, de 10 dígitos decimales; estaba pues muy lejos de cualquier ordenador personal. En un test de prueba en febrero de 1946 el Eniac resolvió en dos horas un problema de física nuclear que previamente habría requerido 100 años de trabajo de un hombre. Lo que lo caracterizaba como a los ordenadores modernos no era simplemente su velocidad de cálculo sino el hecho de que combinando operaciones permitía realizar tareas que antes eran imposibles.

Antes del ENIAC, en 1940 se crearon otras máquinas electrónicas, un pequeño calculadordel físico John Atanasoff (1903-1995) que no era automático ni programable y varias máquinas británicas para descifrar los mensajes del ejército alemán, por ejemplo, en 1943 el Colossus. La batalla legal por la palabra "Computer" la ganó en el año 1973 Atanasoff.

Echerk y Mauchly crearon la Electronic Control Co, que en 1950 fue adquirida por la Remington-Rand, allí diseñaron el primer ordenador electrónico de gestión, el UNIVAC(UNIversal Automatic Computer). El aparato tuvo gran éxito y copó el mercado, que hasta entonces había sido feudo de IBM. En respuesta IBM creó una serie de ordenadores excelentes, como el IBM 705 en 1952, desbancando a Univac, mediante una publicidad agresiva. El UNIVAC II no salió hasta 1958, cuando IBM ya había recobrado el liderato. De poco les había servido una fusión con Sperry Giroscope Co (1955) para crear la Sperry Rand Corporation.

En 1945 mientras se construía el ENIAC, se incorporó al equipo el prestigioso matemático húngaro Johannes Von Neumann (1903-1957), quien propuso que los programas se almacenasen en la memoria como si fuesen datos, y no en una memoria especial, como se hacía desde el diseño de Babbage, equipo que se iba a llamar EDVAC. Los informes fueron tan precisos que otros se adelantaron y así el primer ordenador tipo Von Neumann fue el EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) construido el año 1949 por Mauricio Wilkes (1913-) en la Universidad de Cambridge. De esta generación sólo llegó uno a España, un IBM 650, contratado por RENFE en 1958.

Ordenadores de segunda generación

Se considera el inicio en 1958 con la sustitución de los tubos de vacío por los transistores. Los primeros ordenadores transistorizados fueron dos pequeños modelos de NCR y RCA. Los primeros de IBM y Sperry Rand fueron el IBM 7070 (1960) y el UNIVAC 1107 (1962), respectivamente. Bull comercializó los Gamma 30 y 60. Durante esta época se introdujeron las unidades de cinta y discos magnéticos, y las lectoras de tarjetas perforadas e impresoras de alta velocidad. Así mismo aparecieron algunos lenguajes de programación, el COBOL (1959), el Algol (1960), el LISP (1962) y el FORTRAN que fue creado en 1954 para IBM, por John Backus (1924-2007).

El segundo ordenador instalado en España, y primero de la segunda generación llegó en 1959, era un UNIVAC UCT, contratado por la antigua Junta de Energía Nuclear, actualmente CIEMAT. La era de la informática llegó realmente a nuestro país en 1961, en la Feria de Muestras de Barcelona, se presentó un IBM 1401.

Los primeros ejemplares se instalaron en 1962, Sevillana de Electricidad (empresa del grupo ENDESA), Galerías Preciados (Actualmente propiedad de El Corte Inglés S.A.) y Ministerio de Hacienda. En 1967 IBM donó a la Universidad Complutense de Madrid un ordenador científico, modelo 7094.

Ordenadores de tercera generación

La principal característica de esta generación fue el uso del circuito integrado, que se incorporó a mediados de los años 1960. Destaca la familia IBM 360en cuyo desarrollo invirtió 5000 millones de dólares de aquella época(1964) y sobre todo la IBM 370(1970), el producto más famoso de esta generación. En cuanto a Sperry Rand, en 1965 introdujo la famosa serie 1100 .

Durante esta época surgieron la multiprogramación y el tiempo compartido. También tuvo lugar la denominada "crisis del software" Se intentó la creación de lenguajes universales, el PL/1 (1964) y se estandarizaron los lenguajes más utilizados: Fortran (1966), Algol (1968) y el COBOL (1970). También datan de esta generación el BASIC (1964) y el Pascal (1971)

En España durante el trienio 1964-67 las tabuladoras fueron sustituidas masivamente por ordenadores, y prácticamente desaparecieron al entrar en la década de los 70. En 1970 el parque de ordenadores e distribuía así: Madrid 50%, Barcelona 34% y el resto lo tenían los grandes bancos del norte y algunas cajas de ahorros.

Los miniordenadores surgieron a finales de los 60, como elemento de transición entre las generaciones tercera y cuarta, con los circuitos integrados de media escala (MSI). Sus destinatarios fueron grandes y medianas empresas. Disponían de varias terminales y se organizaban en redes. Destaca la familia PDP 11 de la desparecida Digital Equipment Corporation.

Ordenadores de cuarta generación

El elemento que provocó el nacimiento de esta generación se considera habitualmente, aunque con cierta controversia, el microprocesador Intel 4004, desarrollado por Intel en 1971. El primer ordenador personal en EE.UU. fue el Altair 8800 (1974) de la desaparecida empresa MITS. Microsoft tuvo el acierto de construir un intérprete BASIC para él, MITS sobrevivió un par de años, pero Microsoft inició un despegue imparable, dando un gran salto al facilitar a IBM el sistema operativo MS-DOS para el PC, que a su vez lo adquirió a otra empresa. Las imágenes siguientes muestran microprocesadores bajo distintas escalas de ampliación.

En 1971 apareció el PET 2001 de Commodore, empresa absorbida por la holandesa Tulip, el TRS 80de Radio Shack y el Apple II, fabricado en un garaje por dos jóvenes norteamericanos: Steven Jobs(1955-) y Stephen Wozniak (1950-). A partir de 1980 se produce una eclosión de marcas. Destaca elSinclair ZX80, precedente del ZX81 y del Spectrum, fabricante absorbido por Amstrad, que consiguió gran éxito vendiendo productos de muy baja calidad fabricados en Corea. Amstrad, como es lógico, abandonó la informática, aunque sigue con equipos musicales y antenas de televisión, de muy baja calidad. En Agosto de 1981 se presentó el IBM PC, que dio lugar a la difusión masiva de la informática personal.

Sin embargo la microinformática, contrariamente a lo que se cree, no comenzó en EE.UU, pues en el año 1973 se creó en España, con la invención del primer ordenador personal, el Kentelek 8, a cargo de la empresa Distesa (de la conocida editorial Anaya), el diseñador fue Manuel Puigbó Rocafort. Jordi Ustrell diseño posteriormente otro ordenador personal par la empresa catalana EINA.

Como se ha visto, desde el ábaco hasta las primeras calculadoras mecánicas pasaron 12 siglos, desde estas últimas al primer ordenador transcurrieron dos siglos y desde el Mark I al primer microordenador pasaron 28 años. Desde entonces la velocidad de desarrollo es difícil de imaginar.

Ordenadores de quinta generación

En octubre de 1981 el mundo de los ordenadores se vio sacudido por el anuncio hecho en Japón, de una iniciativa de investigación y desarrollo orientada a producir una nueva generación de ordenadores en la primera década de los años de los 90, a los que se les dio el nombre de ordenadores de quinta generación.

Los ordenadores de esta generación deberían de ser capaces de resolver problemas muy complicados, algunos de los cuales requieren toda la experiencia, capacidad de razonamiento e inteligencia de las personas para ser resueltos. Deberían de ser capaces de trabajar con grandes subconjuntos de los lenguajes naturales y estar asentados en grandes bases de conocimientos. A pesar de su complejidad los ordenadores de esta generación se están diseñando para ser manejados por personas no expertas en informática.

Para conseguir estos fines tan ambiciosos estos equipos no tendrán un único procesador, sino un gran número agrupado en tres subsistemas fundamentales: un sistema inteligente, un mecanismo de inferencia y una interfaz de usuario inteligente.

Los avances se sitúan en materia de teleinformática, y un todavía progresivo disminución de tamaño y coste del equipo, así como de técnicas de programación y desarrollo de Inteligencia Artificial, y de control de procesos (robotización).

A los 10 años, se vio el fracaso del pryecto, actualmente no están desarrollados estos ordenadores, aunque se trabajó en distintos países, cuyos programas de investigación más importantes fueron los siguientes:

• EE.UU.:Proyectos DARPA y MCC
• Unión Europea: Proyecto Sprit
• Reino Unido: Proyecto Alvey
• Japón: Proyecto ICOT