Sistema
- 3. HISTORIA DE LA COMPUTADORA En la historia de la humanidad se han construido distintos tipos de instrumentos de ayuda para que el hombre pudiera calcular, hasta llegar a la computadora digital moderna. Aquí mostraremos algunos hitos importantes en esta historia. Se muestra la evolución de las computadoras, así como de los dispositivos para entrada/salida y los medios de comunicación de datos. La primer persona en construir una máquina de calcular fue el francés Blaise Pascal (1642). Era una máquina mecánica que sólo servía para sumar. En 1666 Samuel Morbard crea una máquina para sumar y restar. Ya en 1674, el barón Gottfired Wilhelm von Leibniz construye en Alemania una calculadora mecánica que no solo suma y resta, sino que también puede efectuar operaciones de multiplicación y división. Todas estas calculadoras eran mecánicas, en base a movimientos de engranajes, y los datos se ingresaban por medio de husos giratorios. En el año 1801, Jacquard inventa una tarjeta de cartón a la que hace agujeros que se utiliza para "programar" una máquina de tejer. Más adelante (1822), Charles Babbage, un profesor de matemática de la Universidad de Cambridge diseña y construye la "máquina de diferencias". Este era un dispositivo mecánico que podía sumar y restar, y se usa para hacer cálculos por medio del método de diferencias finitas usando (en concreto fue usada para generar tablas de navegación). El resultado se registra en un plato de cobre (en forma de disco) en el que se perforan los resultados (de forma similar a la máquina de tejer de Jacquard).
- 4. Primera Generación: Válvulas de vacío (1945-1955). Para el momento en que Howard Aiken había terminado la Mark II, las computadoras basadas en relés ya eran obsoletas. El principal estímulo para desarrollar computadoras electrónicas estuvo en la segunda guerra mundial. Los submarinos alemanes, que destruían a la flota inglesa, se comunicaban por radio con sus almirantes en Berlín. Los británicos podían captar las señales de radio, pero los mensajes estaban encriptados usando un dispositivo llamado ENIGMA. La inteligencia británica había podido obtener unamáquina ENIGMA robada a los alemanes, pero para quebrar los códigos era necesaria una gran cantidad de cálculo, que debía hacerse a alta velocidad. Para decodificar estos mensajes, el gobierno británico construyó un laboratorio para construir una computadora, llamada COLOSSUS. Alan Turing, T. Flowers y M. Newman construyeron esta computadora (1943), que fue la primer computadora electrónica de la historia. Estaba construida de válvulas de vacío y no tenía dispositivos electromecánicos. A pesar de ello, al ser un secreto militar, su construcción no tuvo ninguna influencia posterior. Su hardware electrónico era 10 veces más rápidos que los del analizador diferencial y 100 veces más rápido que un calculista humano: podía hacer 5000 sumas por segundo. La computadora era programada por completo usando una técnica similar a los tableros de enchufes de las antiguas máquinas de calcular (encendiendo y apagando llaves y enchufando y desenchufando cables). Esta computadora no era binaria, sino decimal: los números se representaban en forma decimal, y la aritmética se hacía en el sistema decimal. Tenía 20 registros que podían usarse como un acumulador, cada uno de los cuales almacenaba números decimales de 10 dígitos.
- 6. Segunda Generación: Transistores (1955-1965). La primer computadora puramente basada en transistores fue la TX-0 (Transitorized experimental computer 0), en el MIT. Esta fue un dispositivo usado para probar la TX-2. Uno de los ingenieros trabajando en este laboratorio, Kenneth Olsen, abandonó el laboratorio para formar la compañía DEC (Digital Equipment Company). En 1956, IBM introduce el primer disco duro. En el mismo año, se diseña la primer computadora comercial UNIVAC puramente basada en transistores. En 1957 la EDSAC 2 estuvo operativa. Era una computadora con 1024 palabras de 40 bits, con dos órdenes por palabras. Estaba hecha con válvulas, y la memoria usaba núcleos de ferrita. La ALU era bit-sliced. Se incluyeron operaciones de punto flotante para hacer los cálculos más simples, que usaba una fracción de 32 bits y un exponente de 8 bits. La computadora era microprogramada, con una ROM 768 palabras. La ROM permitía que diversas subrutinas útiles (seno, coseno, logaritmos, exponenciales) estuvieran siempre disponibles. La memoria fija incluía un ensamblador y un conjunto de subrutinas de impresión que permitían hacer entrada/salida.
- 7. Los microprogramas permitieron que las órdenes pudieran ser diseñadas cuidadosamente, menos dependientes de accidentes del hardware. La computadora ejecutaba una instrucción simple en unos 20 microsegundos, y una multiplicación precisaba 250 microsegundos. La lectora de papel leía 1000 caracteres por segundo, y la perforadora perforaba 300 caracteres por segundo. La salida se seguía imprimiendo en una teleimpresor. En el mismo año, la computadora ERMETH se construyó en el ETH en Zúrich. Tenía palabras de 16 dígitos decimales, cada uno de los cuales contenía dos instrucciones y un número de punto fijo de 14 dígitos o un número de punto flotante con una mantisa de 11 dígitos. Una suma de punto flotante tomaba 4 milisegundos; una multiplicación, 18 milisegundos. Tenía un tambor magnético que podía almacenar 1000 palabras. La máquina tenía unos 1900 válvulas de vacío y unos 7000 diodos de germanio
- 9. Tercera Generación: Circuitos Integrados (1965-1980) Como fue mencionado, a fines de los años '50, ingenieros en Fairchild Semiconductor Co. y en Texas Instrument desarrollaron el primer transistor plano, y mas adelante el primer circuito integrado plano. La invención del circuito integrado reveló el potencial para extender el costo y los beneficios de operación de los transistores a todos los circuitos producidos en masa. La invención del circuito integrado permitió que docenas de transistores se pusieran en el mismo chip. Este empaquetamiento permitió construir computadoras más pequeñas, rápidas y baratas que sus predecesores con transistores. Las primeras versiones de la IBM 360 eran transistorizadas, pero las versiones posteriores no solo eran más rápidas y poderosas, sino que fueron construidas en base a circuitos integrados. En 1965, Gordon E. Moore (fundador de Fairchild, y patentador del primer circuito integrado) cuantificó el crecimiento sorprendente de las nuevas tecnologías de semiconductores. Dijo que los fabricantes habían duplicado la densidad de los componentes por circuito integrado a intervalos regulares (un año), y que seguirían haciéndolo mientras el ojo humano pudiera ver. En 1967, Fairchild introduce un chip que contenía una ALU de 8 bits: el 3800. En 1968, Gordon Moore, Robert Noyce y Andy Grove establecen la compañía Intel, que en un principio se dedica a fabricar chips de memoria. En este mismo año, la computadora CDC 7600 logra la velocidad de 40 Mflops..
- 10. Se ubica entre 1964 y1970. Se caracterizó por una marcada disminución del tamaño medio de las computadoras. El empleo generalizado de circuitos integrados, logró una nueva disminución del volumen y del costo y aumento la rapidez de funcionamiento de las grandes computadoras. Hizo rentable un nuevo tipo de computadora de dimensiones más reducidas, la micro computadora, asequible a las medianas empresas. Hasta estos momentos los usuarios trabajan en Batch, es decir tenían que perforar sus trabajos en tarjetas y dejarlos en los centros de cálculo para que la computadora los procesara por turno y diera sus resultados unos minutos y horas más tarde. A pesar de que aparentemente la novedad en esta generación, era la gran disminución de tamaño en la computadora no ere del toda verdadera. La verdadera novedad, consistía en la idea de reunir en un pequeño soporte todo un grupo de componentes, conocidos como circuitos integrados. Fue desarrollado en 1.958 por Jack Kilbry. El período experimental se realizó en 1964. La utilización efectiva se produjo con la aparición de la serie 360 IBM. Las computadoras de esta serie podían ser interconectadas en Red. Esto era una novedad porque hasta el momento cada computadora era independiente de cualquier máquina o proceso. Hacia el final de esta generación se incorporó una realización que rompía esquemas, la mini computadora. La mini computadora se convertiría en el producto más activo de todos los que produciría la industria de la computación.
- 11. CARACTERÍSTICAS: Utilización de redes de terminales periféricos conectados a la unidad central, lo que permitía utilizar la computadora desde lugares alejados. La disminución de tamaño de los circuitos continuaba a modo acelerado, cuando a mediados de los años 60s la empresa INTEL consiguió integrar un procesador completo en un solo chip, llamado microprocesador. Circuitos integrado. Miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de Silicio o Chip. Menor consumo Apreciable reducción de espacio. Aumento de la confiabilidad. Teleproceso. Se instalan terminales remotos que acceden a la computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en bancos de datos, etc. Trabajo a tiempo compartido. Uso de una computadora por varios clientes al mismo tiempo. Multiprogramación. Para que sea factible el uso a tiempo compartido es preciso haber diseñado la computadora de forma que pueda procesar varios programas de manera simultánea. Renovación de periféricos. Se renuevan y se crean periféricos de entrada y salida que actúan de manera más rápida y eficaz. Generalización de los lenguajes de alto nivel. Como VOBOL y FORTRAN. Instrumentalización del sistema. La fabricación de Hardware atiende a la realización de aparatos conectables para formar una red. Compatibilidad. Comienza a atenderse en todas las empresas fabricantes de Hardware los problemas que plantea la incomunicabilidad de los programas de unos aparatos con otros. Ampliación de las aplicaciones. La mini computadora. La reducción de tamaño de los sistemas lógicos y de memoria conduce a la fabricación de la mini computadora.
- 13. CUARTA GENERACIÓN: Se inicia en 1971. Presenta diversos momentos. Los dos rasgos fundamentales se resumen en la Miniaturización, con la incorporación demicroprocesadores y a su vez el aumento de usuarios. Dentro de esta generación se puedenmencionar dos etapas: * Durante la primera (la década de los sesenta) lo fundamental es la ampliación del mercado en la gestión empresarial. En un Chip diminuto de Silicio se integraron más de 60.000 BIT de información, y las memorias de núcleo de ferrita son sustituidas pormemorias electrónicas. * En la segunda etapa, la Miniaturización supera barreras antes imposibles de pesar, en un centímetro cuadrado de silicio se implanta lo equivalente a un millón de tubos al vacío. Los lenguajes de programación de alto nivel produce maravillosas creaciones de sistemas lingüísticos de programación. A las mini computadoras unen la micro computadoras y las computadoras personales. La mini computadora es más potente que la micro computadora y esta es más potente el PC, esta característica entre una y otra la produce el micro procesador, que consiste en un circuito integrado que reúne en la placa de Silicio las principales funciones de la computadora; Su aspecto puede compararse al de una oruga o unos cien pies.
- 14. CARACTERÍSTICAS: El microcomputador. El proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a superar las escalas microscópicas. Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá de la computadora y se encuentra en multitud de aparatos. Memorias electrónicas, que resultan más rápidas y reducidas. La capacidad de memoria aumenta notablemente y cada año, a partir de los años 80s, se superan considerablemente los límites de la demanda. Sistemas de bases de datos. El aumento cuantitativo y cualitativo de las bases de datos lleva a crear formas de gestión que facilitan la tarea de consulta y edición. Micro computadora y computadora personal PC. La reducción del tamaño también genera nuevos conceptos para uso. Los PC, las micro computadoras y las mini computadoras son el grupo de aparatos que conforman las "computadoras pequeñas". Las aplicaciones. Generalmente se desarrollan innumerables y afectan todos los campos de actividad humana (medicina, comercio, entre otros). La generación del usuario. La computación deja de ser uso exclusivo de profesionales, y entra a ser un elemento más de la vida cotidiana; teniendo en cuenta que el número de usuarios aumenta día tras día.
- 16. QUINTA GENERACION Se puede intentar prever cuales van hacer los efectos de las invenciones que están a punto de llegar al mercado y que novedades tecnológicas configuran la sociedad del futuro. Ello solo es licito, sino, además, muy interesante. Pero lo cierto es que ni siquiera los mejores especialistas en las diversas tecnologías pueden ofrecer a ciencia cierta una visión medianamente aproximada de lo que nos deparara el futuro. El esquema recoge algunas de las funciones que lleva a cabo una computadora personal en el entorno domestico. Están apareciendo sistemas que integran todas las funciones de la computadora y las relacionan con las de aparatos como la televisión, la cadena de alta fidelidad, el video, etc.
- 23. desarrollo de las computadoras, es importante porque actualmente se ha hecho un instrumento básico en todas las áreas de desarrollo de la humanidad (laboral, entretenimiento, educación, etc.) Tener el conocimiento de su origen, saber el motivo por el cual fue construida, además de tener una noción del alcance que tendrá a futuro el desarrollo de la tecnología computacional. Se sabe que es un tema de gran interés para la sociedad en general, sin embargo para obtener la información de estos hechos se enfoca a un grupo especifico Una tecnología surgida de la II Guerra Mundial (el desarrollo de las computadoras, transistores, electrónica y las tendencias hacia la miniaturización) tuvo un efecto mayor sobre la sociedad. Las enormes posibilidades que se ofrecían se fueron convirtiendo rápidamente en realidad; esto trajo consigo la sustitución de la mano de obra por sistemas automatizados y los cambios rápidos y radicales en los métodos y prácticas de trabajo.
- 24. El mundo de la alta tecnología nunca hubiera existido de no ser por el desarrollo de la computadora. Toda la sociedad utiliza estas máquinas, en distintos tipos y tamaños, para el almacenamiento y manipulación de datos. Los equipos informáticos han abierto una nueva era en la fabricación gracias a las técnicas de automatización, y han permitido mejorar los sistemas modernos de comunicación. Son herramientas esenciales prácticamente en todos los campos de investigación y en tecnología aplicada.