¿Qué es una computadora?
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miércoles, 29 de marzo de 2017
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viernes, 24 de marzo de 2017
Historia de las computadoras y generaciones
HISTORIA
DE LAS COMPUTADORAS
Las computadoras se utilizan
ampliamente en muchas áreas de negocios, la industria, la ciencia y la
educación.También se han desarrollado y mejorado según las necesidades del hombre para realizar trabajos y cálculos más rápidos y precisos.
Las primeras mecánicas del cálculo fue el ábaco en el medio oriente, el cual se compone de un marco atravesado por alambres y en cada uno se deslizan una serie de argollas.
Tiempo más tarde aparecen las estructuras de Napier, que se utilizaron para multiplicar.
En 1642, Blaise Pascal, desarrolló una calculadora de ruedas engranadas giratorias, sólo podía sumar y restar, se le llamó la "Calculadora Pascal".
En 1671 Gottfried Leibniz, construyó la calculadora sucesora a la de Pascal la cual, podía efectuar las cuatro operaciones aritméticas
Charles Babbage, matemático e ingeniero inglés, es considerado el Padre de la computadora actual, porque en 1822, construyó la máquina de diferencias, la cual se basaba en el principio de una rueda giratoria que era operada por medio de una simple manivela. Después ésta máquina fue sustituida por otra que podía ser programada para evaluar un amplio intervalo de funciones diferentes la cual, se conoció como "Máquina Analítica de Charles Babbage",
Años después, aparece Herman Hollerith, quien, en 1880, inventó las máquinas perforadoras de tarjetas, inspiradas en el telar de Jacquard, y la finalidad de la máquina de Hollerith era acumular y clasificar la información. Con ésta máquina se realizó el primer censo guardando la información en una máquina ya que ante, se procesaban en forma manual.
Hollerith fue el iniciador de la gran compañía IBM.
En 1884, Dor Eugene Felt, construye la primera máquina práctica que incluía teclas e impresora, llamado "Comptómetro o calculadora con impresora"
Konrad Zuse, construye su calculadora electromecánica Z1, que ya emplea un sistema binario y un programa indicado en cinta perforadora, fue la primera máquina de tipo mecánico y es considerada como la primera computadora construida, debido a que manejaba el concepto de programa e incluía unidad aritmética y memoria.
Howard Aiken junto con la IBM, construyó en 1937, la computadora MARK 1, en donde la información se procesaba por medio de tarjetas perforadoras, con esta máquina se podían resolver problemas de ingeniería y física, así como problemas aritméticos y lógicos. Después aparecen la MARK II, MARK III Y MARK IV. Con estas calculadoras se alcanza la automatización de los procesos.
Von Neumann, construye la EDVAC en 1952, la cual utilizaba el sistema binario e introducía el concepto de programa almacenado. La primera aplicación que se le dio a la máquina fue para el diseño y construcción de la bomba H.
La ABC, computadora construida por John Vincent Atanastoff, la cual contenía bulbos, es considerada como la primera computadora electrónica.
Generaciones
de las computadoras.
PRIMERA GENERACIÓN (1951 a 1958)
Las
computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y
programas en código especial
por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba
rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas.
Esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que
los modelos contemporáneos.
Eckert y
Mauchly contribuyeron al desarrollo de computadoras de la 1era Generación
formando una compañía privada y construyendo UNIVAC I, que el Comité del censo
utilizó para evaluar el censo de 1950. La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos a base de tarjetas
perforadas y estaba teniendo un gran auge en productos como rebanadores de carne, básculas para comestibles, relojes y
otros artículos; sin embargo no había logrado el contrato para el Censo de 1950.
Comenzó
entonces a construir computadoras electrónicas y su primera entrada fue con la
IBM 701 en 1953. Después de un lento pero excitante comenzó la IBM 701 se convirtió
en un producto comercialmente viable. Sin embargo en 1954 fue introducido
el modelo IBM
650, el cual es la razón por la que IBM disfruta hoy de una gran parte
del mercado de
las computadoras. La administración de la IBM asumió un gran riesgo y
estimó una venta de
50 computadoras. Este número era mayor que la cantidad de computadoras
instaladas en esa época en E.U. De hecho la IBM instaló 1000 computadoras. El
resto es historia. Aunque caras y de uso limitado las computadoras fueron
aceptadas rápidamente por las Compañías privadas y de Gobierno. A la mitad de
los años 50 IBM y Remington Rand se consolidaban como líderes en la fabricación
de computadoras.
SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964)

El
invento del transistor hizo posible una nueva Generación de computadoras, más rápidas,
más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Sin embargo el costo seguía
siendo una porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también
utilizaban redes de núcleos magnéticos en
lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos
contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los
cuales podían almacenarse datos e instrucciones.

La
marina de E.U. utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el
primer simulador de vuelo. (Whirlwind I). HoneyWell se colocó como el primer
competidor durante la segunda generación de computadoras. Burroughs, Univac,
NCR, CDC, HoneyWell, los más grandes competidores de IBM durante los 60s se
conocieron como el grupo BUNCH.
Algunas
de las computadoras que se construyeron ya con transistores fueron la IBM 1401, las HoneyWell 800 y su serie 5000, UNIVAC
M460, las IBM 7090 y 7094, NCR 315, las RCA 501 y 601, Control Data Corporation
con su conocido modelo CDC16O4, y muchas otras, que constituían un mercado de
gran competencia, en rápido crecimiento. En esta generación se construyen las
supercomputadoras Remington Rand UNIVAC LARC, e IBM Stretch (1961).

Las
computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles
de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más
pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más
eficientes.
El
descubrimiento en 1958 del primer Circuito Integrado (Chip) por el ingeniero
Jack S. Kilby (nacido en 1928) de Texas Instruments, así como los trabajos que
realizaba, por su parte, el Dr. Robert Noyce de Fairchild Semicon ductors,
acerca de los circuitos integrados, dieron origen a la tercera generación de
computadoras.

La IBM
360 una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados,
podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó procesamiento de archivos.
IBM marca el
inicio de esta generación, cuando el 7 de abril de 1964 presenta la
impresionante IBM 360, con su tecnología SLT (Solid Logic Tecnology). Esta máquina causó tal impacto en el
mundo de la computación que se fabricaron más de 30000, al grado que IBM llegó
a conocerse como sinónimo de computación.
También
en ese año, Control Data Corporation presenta la supercomputadora CDC 6600, que
se consideró como la más poderosa de las computadoras de la época, ya que tenía
la capacidad de ejecutar unos 3,000,000 de instrucciones por segundo (MIPS).
Se
empiezan a utilizar los medios magnéticos
de almacenamiento, como cintas magnéticas de 9 canales, enormes discos rígidos,
etc. Algunos sistemas todavía usan las tarjetas perforadas para la entrada de
datos, pero las lectoras de tarjetas ya alcanzan velocidades respetables.
Los clientes podían escalar sus sistemas 360 a modelos IBM de mayor tamaño y
podían todavía correr sus programas actuales. Las computadoras trabajaban a tal velocidad que proporcionaban la capacidad de correr más de un programa de
manera simultánea (multiprogramación).
Por
ejemplo la computadora podía estar calculando la nomina y aceptando
pedidos al mismo tiempo. Minicomputadoras, Con la introducción del modelo 360 IBM acaparó el 70% del mercado, para evitar
competir directamente con IBM la empresa Digital Equipment Corporation DEC redirigió sus esfuerzos hacia
computadoras pequeñas. Mucho menos costosas de comprar y de operar que las
computadoras grandes, las minicomputadoras se desarrollaron durante la segunda
generación pero alcanzaron sumador auge entre 1960 y 70.
Dos
mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta
generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la
colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto de la Microminiaturización
de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las
computadoras personales (PC)
En 1971, Intel
Corporation, que era una pequeña compañía fabricante de semiconductores ubicada en Silicón Valley, presenta el primer
microprocesador o Chip de 4 bits, que en un espacio de aproximadamente 4 x 5 mm
contenía 2 250 transistores. Este primer microprocesador que se muestra en
la figura 1.14, fue bautizado como el 4004.
Silicón
Valley (Valle del Silicio) era una región agrícola al sur de la bahía de San
Francisco, que por su gran producción de silicio, a partir de 1960 se convierte en una zona totalmente
industrializada donde se asienta una gran cantidad de empresas fabricantes de
semiconductores y microprocesadores. Actualmente es conocida en todo el mundo como la
región más importante para las industrias relativas a la computación: creación de programas y fabricación de
componentes.
Actualmente
ha surgido una enorme cantidad de fabricantes de microcomputadoras o
computadoras personales, que utilizando diferentes estructuras o arquitecturas se pelean literalmente por el mercado de la
computación, el cual ha llegado a crecer tanto que es uno de los más grandes a
nivel mundial; sobre todo, a partir de 1990, cuando se logran sorprendentes
avances en Internet.
Esta
generación de computadoras se caracterizó por grandes avances tecnológicos
realizados en un tiempo muy corto. En 1977 aparecen las primeras
microcomputadoras, entre las cuales, las más famosas fueron las fabricadas por
Apple Computer, Radio Shack
y Commodore Busíness Machines. IBM se integra al
mercado de las microcomputadoras con su Personal Computer (figura 1.15), de donde les ha quedado como sinónimo el
nombre de PC, y lo más importante; se incluye un sistema operativo estandarizado, el MS- DOS (Microsoft Disk
Operating System).
Las
principales tecnologías que dominan este mercado son:
IBM y sus
compatibles llamadas clones, fabricadas por infinidad de compañías con base en
los procesadores 8088, 8086, 80286, 80386, 80486, 80586 o Pentium, Pentium
II, Pentium III y Celeron de Intel y en segundo término Apple Computer, con sus
Macintosh y las Power Macintosh, que tienen gran capacidad de generación
de gráficos y sonidos gracias a sus poderosos procesadores Motorola serie
68000 y PowerPC, respectivamente. Este último microprocesador ha sido fabricado
utilizando la tecnología RISC (Reduced Instruction Set Computing), por Apple
Computer Inc., Motorola Inc. e IBM Corporation, conjuntamente.
Los
sistemas operativos han alcanzado un notable desarrollo, sobre todo por la
posibilidad de generar gráficos a gran des velocidades, lo cual permite
utilizar las interfaces gráficas de usuario (Graphics User Interface, GUI), que son pantallas con
ventanas, iconos (figuras) y menús desplegables que facilitan las tareas
de comunicación entre el usuario y la computadora, tales como la selección de comandos del sistema operativo
para realizar operaciones de copiado o formato con una simple pulsación de cualquier botón
del ratón (mouse) sobre
uno de los iconos o menús.
Cada vez
se hace más difícil la identificación de las generaciones de computadoras,
porque los grandes avances y nuevos descubrimientos ya no nos sorprenden como
sucedió a mediados del siglo XX. Hay quienes consideran que la cuarta y quinta
generación han terminado, y las ubican entre los años 1971-1984 la cuarta, y
entre 1984-1990 la quinta. Ellos consideran que la sexta generación está en
desarrollo desde 1990 hasta la fecha.
Siguiendo
la pista a los acontecimientos tecnológicos en materia de
computación e informática, podemos puntualizar algunas fechas y características
de lo que podría ser la quinta generación de computadoras.
Con base
en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de microelectrónica y
computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE,
inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del
caos, algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc., a de la década de los años ochenta se
establecieron las bases de lo que se puede conocer como quinta generación de
computadoras.
Hay que
mencionar dos grandes avances tecnológicos, que sirvan como parámetro para el
inicio de dicha generación: la creación en 1982 de la primera supercomputadora
con capacidad de proceso paralelo, diseñada por Seymouy Cray, quien ya
experimentaba desde 1968 con supercomputadoras, y que funda en 1976 la Cray
Research Inc.; y el anuncio por parte del gobierno japonés del proyecto
"quinta generación", que según se estableció en el acuerdo con seis
de las más grandes empresas japonesas de computación, debería terminar en 1992.
El
proceso paralelo es aquél que se lleva a cabo en computadoras que tienen la
capacidad de trabajar simultáneamente con varios microprocesadores. Aunque en
teoría el trabajo con varios microprocesadores debería ser mucho más rápido, es
necesario llevar a cabo una programación especial que permita asignar diferentes tareas de un mismo proceso
a los diversos microprocesadores que intervienen.
También
se debe adecuar la memoria para que pueda atender los requerimientos de los procesadores al
mismo tiempo. Para solucionar este problema se tuvieron que diseñar módulos de
memoria compartida capaces de asignar áreas de caché para cada procesador.
Según
este proyecto, al que se sumaron los países tecnológicamente más avanzados para
no quedar atrás de Japón, la
característica principal sería la aplicación de la inteligencia artificial (Al, Artificial Intelligence). Las
computadoras de esta generación contienen una gran cantidad de
microprocesadores trabajando en paralelo y pueden reconocer voz e imágenes. También tienen la capacidad de comunicarse con un lenguaje natural e irán adquiriendo
la habilidad para tomar decisiones con base en procesos de aprendizaje fundamentados en sistemas expertos e inteligencia artificial.


El único
pronóstico que se ha venido realizando sin interrupciones en el transcurso de
esta generación, es la conectividad entre computadoras, que a partir de 1994,
con el advenimiento de la red Internet
y del World Wide Web, ha
adquirido una importancia vital en las grandes, medianas y pequeñas empresas y,
entre los
usuarios particulares de computadoras.

El
propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con
"Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para
encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño, la
capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de
procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que
permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el
procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias
experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del
razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de
procesamiento y toma de decisiones.
SEXTA GENERACIÓN 1990
HASTA LA FECHA
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.


Comparación
de las generaciones de computadoras.
Concepto
|
Generación
1
|
Generación 2
|
Generación 3
|
Generación 4
|
Generación 5
|
||
Tamaño
|
Mas
grande que tamaño de un refrigerador
|
Solo se redujo un poco el tamaño
|
Se redujo casi al tamaño de una estufa
|
Se parecía a una tv con teclado
|
Se convirtió en portátil y de escritorio
como las actuales
|
||
Velocidad
|
era extremadamente lenta
|
Los transistores hicieron que
|
Se volvió más rápida gracias a los chips y
circuitos
|
El micro-procesador le dio más velocidad
|
124 Kb para arriba
|
||
Procesamiento de información
|
Usaba tubos al vacio.
|
Usaba transistores
|
chips de silicio y circuitos integrados
|
Unidad aritmética y lógica
|
Procesadores y tarjetas graficas
|
||
Costo
|
Excesivamente costosa(10,000 dólares)
|
Bajo 15% 7,500 dólares
|
Su costo cambio a casi 10,000 dólares
|
Bajo su precio
|
De 1,000 a 12,000
|
||
Peso
|
Excedía los 200 kg
|
Se redijo el peso en un 25%
|
Se volvieron más ligeras
|
Bajo a 35 kg
|
No más de 5 kg
|
||
Almacenamiento
|
Cilindros magnéticos
|
Anillos magnéticos
|
Se crearon chips de silicio
|
Memoria de silicio
|
Más de 200 Gb
|
||
Numero de ventas
|
No se crearon más de 200 maquinas
|
Aumento a 500 maquinas
|
Aumento a mas de 650 maquinas
|
Un récord de ventas
|
Récord mundial
|
||
Lugar de creación
|
Estados unidos e Inglaterra
|
Estados unidos e Inglaterra
|
Estados Unidos
|
Estados unidos e Inglaterra
|
Estados unidos, china, Japón, entre otros
|
||
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