Las computadoras son dispositivos que utilizan programas informáticos para procesar y almacenar datos. Estas permiten a sus usuarios realizar numerosas tareas, tales como la elaboración de textos, diseños gráficos, navegar e investigar por internet, entre muchas otras cosas.
A estos dispositivos que cambiaron nuestras vidas en el siglo XX se les dio el nombre de 'computadoras' porque realizan sus funciones a partir de cálculos, procesando información de manera automática.
Las primeras computadoras se diseñaron como dispositivos digitales 'biestables', es decir, que calculaban con base en decisiones de elección entre dos valores '0' y '1'. De este modo, la computadora funciona como una herramienta electrónica que realiza operaciones lógicas de acuerdo con las instrucciones que se les proporcionan.
Pero esto no siempre fue así. Conozcamos sus antecedentes.
Antecedentes de las computadoras
Los antecedentes de la computadora se remontan a la antigüedad, donde encontramos artefactos mecánicos que también tenían como fin calcular. El primero de estos fue el ábaco.
El ábaco
El ábaco es un artefacto compuesto por bolas movibles que representan un valor y que se desplazan en distintas barras para sacar cuentas. Este instrumento fue inventado hace más de 4 mil años y fue conocido por las civilizaciones antiguas de China, India, Mesopotamia, Grecia y Roma.
La Pascalina
Otro antecedente importante de la computadora fue la Pascalina, inventada en el siglo XVII por el filósofo Blaise Pascal. Esta fue la primera calculadora mecánica. Se componía de un conjunto de ruedas y engranajes con los cuales se podía sumar y restar de modo más rápido que el manual.
Las personas debían girar los discos enumerados de la Pascalina. La máquina transportaba los números y los ajustaba para que las ruedas dieran con el resultado de las operaciones. Aunque la Pascalina sólo podía hacer operaciones aritméticas simples, representó un avance enorme para su tiempo.
La máquina analítica
Luego, en el siglo XIX apareció por primera vez la idea que permitió el desarrollo de la computadora. El matemático inglés Charles Babbage pasó buena parte de su vida diseñando la "máquina analítica". Babbage tuvo la intención de crear una máquina que pudiera hacer cálculos de forma verdaderamente automática, con lo que sentó los precedentes de la computación moderna.
Por esto a Charles Babbage se le ha conocido como el padre de la computación.
La máquina tabuladora
La máquina tabuladora de Herman Hollerith consistía de una unidad de tarjetas perforadas, una unidad de lectura de tarjetas perforadas y una unidad de tabulación. Esta máquina fue ideada con el fin de procesar los datos del censo de población de los Estados Unidos en 1890.
Esta permitió la automatización del proceso de recopilación y suma de datos. Debido al éxito, Hollerith empezó a fabricar estas máquinas formando una empresa que posteriormente se convirtiría en la International Business Machines (IBM) en 1924.
Origen y evolución de las computadoras
Las computadoras, caracterizadas por el procesamiento de información de manera automática, aparecieron en el siglo XX. Cada avance de estos dispositivos se reconoce como parte de la evolución de las generaciones de computadoras.
Primera generación de computadoras (1938-1956)
Al comienzo, las computadoras eran gigantes máquinas electromecánicas que la procesaban información lentamente. A pesar de esto, tuvieron una gran importancia, ya que se usaron para descifrar códigos enemigos durante la Segunda Guerra Mundial.
Estas máquinas utilizaban tubos de vacío para procesar y almacenar información. Por esa razón, generaban mucho calor y necesitaban enfriarse constantemente. Su programación se hacía a través de códigos escritos directamente en el hardware de la máquina. Producirlas era costosísimo.
Algunas de las computadoras que marcaron un hito en esta época fueron:
- Modelo Z1: fue fabricado por Konrad Zuse en 1938. Es considerada la primera máquina completamente electromecánica.
- ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer ): se desarrolló durante la Segunda Guerra Mundial (1944). Esta fue la primera computadora digital en la historia, con la que se podían hacer hasta 5 mil operaciones aritméticas por minuto. Tuvo un propósito sobre todo experimental y fue creada como un proyecto de investigación por ingenieros de la Universidad de Pensilvania, en EE.UU.
- IBM 701: en la década de 1950, IBM sacó al mercado el modelo 701, que fue utilizado en aplicaciones científicas, militares y de negocios. Este computador podía realizar operaciones a una velocidad de 12 mil operaciones por segundo; y fue una de los primeros en utilizar un sistema operativo a partir de 1956.
Segunda generación de computadoras (1956-1964)
La segunda generación de computadoras se caracterizó por el uso de transistores en lugar de tubos de vacío, lo que las hacía más pequeñas, rápidas y económicas. También se generalizó para este momento el uso de sistemas de almacenamiento magnético.
La comunicación computacional experimentó avances mediante los "lenguajes de bajo nivel", que permitieron a los programadores escribir códigos que serían ejecutados directamente por la computadora. No obstante, estos lenguajes eran complejos y requerían de mucho esfuerzo para ser desarrollados.
Las computadoras de la segunda generación se utilizaron principalmente en aplicaciones comerciales tales como el procesamiento de nóminas y gestión de inventarios, y en aplicaciones científicas como los análisis de datos, simulaciones y cálculos complejos.
Algunas computadoras populares de la segunda generación fueron:
- PDP-1 (Programmed Data Processor-1): este computador fue desarrollado por la Digital Equipment Corporation (DEC) en 1960. La PDP-1 se destacó por su capacidad para ejecutar una amplia variedad de programas, incluyendo uno de los primeros videojuegos de la historia: Spacewar!. Esta utilizaba la cinta de papel perforado como medio de almacenaje primario.
- UNIVAC 1107 (Universal Automatic Computer): fue parte de la serie Sperry Rand UNIVAC 1100, lanzada en octubre de 1962. Se le conoció como la computadora de película delgada debido a que usaba una película magnética para el almacenamiento de información.
Tercera generación de computadoras (1964-1971)
La gran innovación de la tercera generación de computadoras fue el uso de circuitos integrados. Esto produjo una mejora sustancial en la velocidad del procesamiento de datos.
Un circuito integrado es un pequeño chip de silicio que tiene varios componentes electrónicos. Por su tamaño pequeño, estos permitieron reducir la magnitud de los aparatos de computación precedentes.
Otro avance importante de la tercera generación de computadoras fue la introducción de los sistemas operativos (programas de software que posibilitan la ejecución simultánea de tareas).
Entre las computadoras importantes de este periodo hallamos:
- IBM 360: este modelo salió al mercado en 1964 y marcó el inicio de la tercera generación, ya que fue un computador comercial que usó circuitos integrados.
- PDP-8: fabricada a partir de 1965, la PDP-8 se convirtió en una de las computadoras más populares de la tercera generación. Fue pionera por su medida y calificada como "minicomputadora", aunque era grande para los estándares de hoy.
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Cuarta generación de computadoras (1972-1983)
El salto a la cuarta generación se dio a partir de la aparición de los microprocesadores. La reducción del tamaño de los chips hizo viable la fabricación de computadoras para uso personal (PCs).
El primer microprocesador comercial fue diseñado por la Intel Corporation en 1971: el chip de 4 bits llamado 4004. Además, en la cuarta generación las computadoras empezaron a usar nuevos tipos de memorias de almacenamiento temporal, como la RAM.
La RAM (Memoria de Acceso Aleatorio) es un tipo de memoria temporal que se utiliza en los sistemas informáticos para almacenar los datos que están siendo utilizados en un momento específico.
En esta generación, las computadoras no sólo se hicieron más pequeñas y potentes, sino también más eficaces a partir del uso de lenguajes de programación de alto nivel como FORTRAN, COBOL y BASIC.
Algunas computadoras destacables de esta época fueron:
- Altair 8800: lanzada en 1975, se vendía en forma de kit para que los usuarios la ensamblaran en casa. La Altair 8800 contenía un procesador Intel 8080 y una memoria RAM de 256 bytes. Fue una computadora que revolucionó el mercado y el uso de las computadoras personales.
- Apple II: este modelo de 1977 fue clave en la historia de las computadoras personales, ya que incluyó características técnicas avanzadas. Destaca su CPU MOS 6502, su memoria RAM expandible hasta 64 KB, y su capacidad de almacenamiento de hasta 140 KB en unidades de disquete de 5,25 pulgadas. Además, incluía una interfaz gráfica de usuario. La combinación de estas características técnicas posibilitó su uso en una amplia variedad de aplicaciones en hogares, escuelas y empresas.
Quinta generación de computadoras (1983-2000s)
Desde los años 80 del siglo XX, las computadoras han experimentado avances en su diseño y en sus capacidades. Progresivamente se han hecho más ligeras, portátiles y con mayor capacidad de memoria, almacenamiento y procesamiento de datos.
Otro hito fundamental de la quinta generación fue la expansión de la capacidad de hacer que los dispositivos de computación se comunicasen entre sí. A esto lo conocemos como el crecimiento de internet a través de World Wide Web.
A comienzos de los 80, el propio gobierno de Japón organizó un programa llamado "Fifth Generation Computers" (Computadoras de la Quinta Generación).
El objetivo fue desarrollar investigaciones que condujeran a la creación de computadoras inteligentes que dieran paso a una nueva relación entre los humanos y estos dispositivos dotados de inteligencia artificial.
Algunas computadoras ícono de la quinta generación son:
- Toshiba T 1100: fue lanzada al mercado en 1986. Pesaba apenas 4,1 kilogramos. Tenía una pantalla LCD de 9,7 pulgadas y un teclado de tamaño completo. Contaba con un procesador Intel 80C88 y 256 KB de RAM. La batería duraba aproximadamente 6 horas y tenía una capacidad de almacenamiento de hasta 20 MB. Era compatible para usar el sistema operativo MS-DOS de Microsoft.
- iMac G3: este computador fue lanzado al mercado por Apple Inc. en 1998. Su diseño colorido captó la atención de millones de personas. Tenía un procesador PowerPC G3 y 32 MB de RAM, además de un monitor de 15 pulgadas. En este momento los computadores ya contaban con unidades de CD-ROM y puertos para conexiones Ethernet.
Hacia una sexta generación de computadoras
Hoy las computadoras nos acompañan en forma de Smartphones cuando las llevamos en nuestros bolsillos. Los dispositivos contemporáneos nos permiten hacer tareas y estar conectados a internet de modo casi ininterrumpido.
Pero la verdadera revolución que está en el horizonte va de la mano de la inteligencia artificial y la computación cuántica.
La computación cuántica se refiere a la tecnología que utiliza los principios de la mecánica cuántica para procesar información de manera diferente a la de la computación del siglo XX. En vez de utilizar bits clásicos que pueden estar en un estado de '0' o '1', las computadoras cuánticas utilizarían qubits que podrían estar en ambos estados al mismo tiempo.
Eso permitiría que las computadoras cuánticas realizasen cálculos con una velocidad exponencialmente más rápida que las computadoras clásicas, lo que tiene importantes implicaciones para la la simulación de sistemas complejos y la criptografía.
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