HISTORIA DE LA INFORMATICA

El vocablo informática proviene del francés informatique, acuñado por el ingeniero Philippe Dreyfrus en 1962. El vocablo es acrónimo de las palabras information y automatique. En lo que hoy día conocemos como informática confluyen muchas de las técnicas y de las máquinas que el hombre ha desarrollado a lo largo de la historia para apoyar y potenciar sus capacidades de memoria, de pensamiento y de comunicación.
Según el Diccionario de la Real Academia Española RAE informáticaes el: "Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores".
De forma genérica, podemos entender el concepto de informática como aquella disciplina encargada del estudio de métodos, procesos, técnicas, desarrollos y su utilización en ordenadores (computadores) con el fin de almacenar, procesar y transmitir información y datos en formato digital.

Un microprocesador es la denominación técnico-informática de un circuito integrado que contiene los elementos que constituyen la Unidad Central de Proceso (C.P.U.).

El microprocesador “trabaja” conjuntamente con la memoria del ordenador, ya que por sí mismo no es ejecutivo y precisa de la memoria para que en ella se almacene el programa donde figuran las instrucciones, los datos y las órdenes de entrada salida.

Todo este conjunto recibe el nombre de máquina programable, lo que conocemos con el nombre de ordenador.

El microprocesador internamente está constituido por multitud de circuitos lógicos. Las bases teóricas para la creación de los mismos, vas a tener la oportunidad de estudiarlas en el bloque temático denominado circuitos lógicos.

La fabricación y el diseño es muy compleja y ambas se hacen con unos aparatos, muy sofisticados. Estos aparatos, están constituidos básicamente por “robots” que van insertando y soldando cada componente del circuito del microprocesador. Ten en cuenta que tiene una superficie que no supera los 3,5 centímetros cuadrados.

NOTA:Utilizaremos como base de este desarrollo histórico los microprocesadores de INTEL, porque son los más vendidos a nivel mundial.

Historia de los microprocesadores.

Cuando estudiabas en este mismo libro las generaciones de ordenadores, decíamos que “la cuarta generación” se caracterizaba por la aplicación del “microprocesador” 8008 de INTEL a los ordenadores, allá por el año 1974.

El microprocesador 8008, fue el primero en aplicarse a los ordenadores comerciales, pero el primero que INTEL (empresa que comercializa estos microprocesadores), fabricó, fue el 4004 en 1971. la aparición del 4004 supuso una revolución con repercusiones tecnológicas y sociales en toda la humanidad.

Clasificación de los microprocesadores.

La clasificación de los microprocesadores se viene haciendo atendiendo a diversos criterios, nosotros la vamos a hacer atendiendo al número de Bits que componen la “palabra” (unidad básica de información), que es lo que realmente manejan.

MICROPROCESADORES DE 4 BITS.

Fueron los primeros en comercializarse hacia el año 1971, en la actualidad aún se emplean en las calculadoras y en “maquinitas” de juegos. El más representativo el 4004 de INTEL

MICROPROCESADORES DE 8 BITS.

Aparecen en 1974 y los más representativos son el 8008 y el 8080 de INTEL. A partir del año 1976 se incorporan a estos microprocesadores nuevos circuitos y nuevos diseños apareciendo el 8085 de INTEL.

MICROPROCESADORES DE 16 BITS.

El gran reto de la informática en la segunda mitad de la década de los 70, estaba en la simplificación de los programas de aplicación que se manejaban en los ordenadores (procesadores de texto, hojas de cálculo…), y aumentar la velocidad de procesamiento. Ambas metas requerían microprocesadores que manejaran un mayor número de instrucciones máquina, y fue entonces cuando aparecen en el año 1978 los microprocesadores de 16 Bits, aparecen el 8086 y el 8088 de INTEL. Más tarde allá por el año 1979 aparece el 80286 que puesto en el mercado por INTEL, motivó una pequeña revolución en el mundo de la informática. Se comenzaron a fabricar ordenadores de sobremesa masivamente, pasando a ser el ordenador una herramienta más de los hogares familiares.

MICROPROCESADORES DE 32 BITS.

Hacen su aparición al comienzo de la década de los 80, y en lo que a INTEL se refiere, nacen de la “optimización y mejora” del 80286. Las características más importantes son:

- que manejan palabras de 32 Bits y
- que pueden trabajar con segmentos de memoria de 64 KBites.

Al aparecer estos microprocesadores en el mercado, aparece el concepto de memoria virtual que es una porción del disco duro que simula (en el comportamiento) una memoria de trabajo.

El primer microprocesador de 32 Bits que aparece es el 386 y con el aparece una nueva novedad en el campo de los microprocesadores, el 386 puede ejecutar programas creados para sus predecesores, los microprocesadores de 16 Bits, lo que implica que todos los programas escritos hasta la aparición del 386, son válidos; de esta forma, se eliminan los problemas de compatibilidad que hasta ahora existían. El caso contrario no; o sea, el software escrito para el 386 no se puede utilizar en los ordenadores con microprocesadores de 16 Bits.

La familia de microprocesadores de 32 Bits es muy numerosa y sus componentes son:

386SXSirvió como introducción de los microprocesadores de 32 Bits en el mundo de la informática, es el más bajo de la gama, y es semejante a un 80286.

386DXEs más potente que el SX, se utiliza en los ordenadores de sobremesa. Sus prestaciones son medias.

En los 386, la velocidad de cálculo oscila entre 5,6 y 11,4 Millones de Instrucciones Por Segundo (MIPS)

La diferencia entre un 386SX y un 386DX, estriba en que en el primero, la información es tratada a 32 Bits, pero a la hora de introducir o sacar información lo hace a 16 Bits, con lo que se produce un cuello de botella. ¿Te imaginas circular por una carretera de 4 carriles y pasar directamente a una de un carril?, algo semejante ocurre con el SX

Posteriormente aparece la gama del 486 en sus versiones SX, SL y DX

486SXEs un microprocesador creado para ser utilizado en ordenadores de sobremesa con programas que no requieran muchos cálculos matemáticos, es de características similares al 386DX

486SLEs un microprocesador creado para ser utilizado en equipos portátiles.

486DXEs el más elevado de la gama, está orientado a los grandes sistemas y equipos conectados en red, el propio microprocesador dispone de un coprocesador matemático, lo que le hace ideal para procesar trabajos que requieren mucho cálculo matemático.

PENTIUM Es el último microprocesador de la gama de 32 Bits de la arquitectura INTEL. Es el más potente de cuantos se han fabricado desde que en 1971 vio la luz el 4004, y al igual que su antecesor el 486, también posee compatibilidad binaria, lo que significa que todas las aplicaciones anteriores de software, incluso las desarrolladas hace doce años, son válidas para ejecutarse en Pentium.

El Pentium está constituido por más de 3 millones de transistores, 100 veces más que el 8086 que poseía 29.000. Lo mismo ocurre con la velocidad de cálculo, el Pentium puede ejecutar hasta 112 MIPS (Millones de Instrucciones por Segundo) que es el doble de la potencia de cálculo que posee el 486DX, lo que implica que las aplicaciones gráficas funcionan mucho más rápido.

Está demostrado que el Pentium es capaz de realizar casi cuatro veces más de transacciones que el 486DX-33 esto lo consigue porque en el “corazón” del Pentium hay los mismos componentes que en el 486 pero duplicados, o sea, hay 2 U.C., 2 A.L.U…., que aunque los dos conjuntos no son exactamente iguales (uno es más potente que el otro), los dos conjuntos hacen cálculos paralelamente, almacenando los resultados en una memoria interna (memoria caché) que posee el Pentium, con lo que se evita la utilización de la memoria de trabajo, que será utilizada únicamente en el caso de que sea necesario.

Como ya hemos comentado, el tema de las generaciones tiene bastante componente comercial, pero no por ello vamos a obviar este asunto, porque tal como dijimos en clase, a veces, la aparición de nuevo hardware, ha implicado que el software de generaciones anteriores, no se ha podido utilizar.
Aún así, vamos a reseñar los avances más importantes de las generaciones de ordenadores.

Primera generación.

En esta generación los ordenadores estaban construidos, entre otras cosas, con relés electromagnéticos y con tubos de vacío.
La velocidad de cálculo estimada era de unas 1.000 sumas por segundo.
El almacenamiento de datos se hacía en tambores magnéticos y en cintas magnéticas.

Segunda generación.

Apareció alrededor de los años 60.
La innovación fue el transistor, y las memorias de ferritas.
Su velocidad de cálculo pasó de las 1000 sumas de la primera generación a las 10.000 sumas por segundo y además su volumen era mucho menor.
Por otra parte en esta generación se comenzaron a utilizar de forma masiva las memorias externas principalmente la cinta magnética. Queda para la historia de esta generación:
Aparecen por esta época los lenguajes FORTRAN (Para cálculos científicos) y COBOL (Para gestión empresarial)

Tercera generación.

Los primeros ordenadores de esta generación aparecieron en el mercado hacia 1965, y se caracterizaban por:
Estar construidos con circuitos integrados.
La velocidad de cálculo asciende al orden de los millones por segundo.
En esta generación se utilizan masivamente las memorias externas de gran capacidad y de acceso directo, como son los discos.
Aparece el concepto de BYTE (unidad básica de información), para eliminar el concepto palabra. Un BYTE emplea grupos de 8 BITS (Dígitos).
Se desarrollan los Sistemas Operativos.
Aparecen las redes de interconexión, y se desarrollan las comunicaciones.
Aparición del primer miniordenador (1963), y se comienzan a utilizar los ordenadores en las universidades.
Así mismo en esta generación, hay un gran desarrollo de los lenguajes de programación y del Sofware (programas) en general.
Aparece el primer microprocesador comercial, el 4004 en el año 1971.

Cuarta generación.

Hace su aparición el “Chip” que es un circuito integrado que puede contener más de 100 000 transistores por centímetro cuadrado.
La cuarta generación comienza en el año 1974, cuando se aplicó el Microprocesador INTEL 8008 y el 8080 posteriormente, a los ordenadores. Un microprocesador no es nada más que una Unidad Central de Proceso, construida en un solo circuito integrado.
La miniaturización de los componentes, dio lugar a la fabricación de los ordenadores personales, esto llevó consigo un abaratamiento de los precios de los componentes y por lo tanto de los equipos.
Esto mismo no está ocurriendo con el Software, que su coste sigue siendo elevado.
En esta cuarta generación aparecen las memorias de burbujas magnéticas y los disquetes, “floppy”. Hacia el año 1978 ya se empieza a hablar de los discos fijos de 10 20 y 40 Mb.

Quinta generación.

Aparición de memorias internas del orden de varios cientos de Mb,
Aparecen los sistemas Multimedia y un nuevo concepto de procesamiento interno de datos.
Así mismo se prevé la aparición de los ordenadores inteligentes, que se fabriquen ellos mismos el Software requerido para la resolución de una aplicación determinada.
Se retoma la línea de investigación y desarrollo de todos los aspectos relativos a la Inteligencia Artificial (I.A.), robótica, etc.

Un ordenador, básicamente está integrado por un conjunto de dispositivos que los podemos agrupar en dos grupos.
C.P.U. (Unidad central de Proceso)
Periféricos
C.P.U.
U.C. (Unidad de Control)
A.L.U. (unidad Aritmético Lógica)
M.C. (Memoria Central)
PERIFÉRICOS
Entrada.
Salida
Entrada/Salida o Almacenamiento


Conversión de binario a decimal.- con el fin de que recuerdes lo que se explicó en clase, utiliza esta técnica: Comenzando por la derecha, has de multiplicar cada dígito por las potencias de 2 (20, 21, 23……).
Por ejemplo: pasa el 1 1 1 0 1 12 de binario a decimal
1 · 25 + 1 · 24 + 1 · 23 + 0 · 22 + 1 · 21 + 1·20= 6910
En este ejemplo, he utilizado la técnica de multiplicar cada dígito por una potencia de 2 cuyo exponente ha de ser igual al número de dígitos que hay a la derecha.
Conversión de decimal a binario.- Para convertir un número decimal a Binario, has de hacer divisiones sucesivas, entre 2, hasta que el cociente es MENOR que 2. Por ejemplo: Pasar el decimal 174 a binario.

miércoles, 15 de octubre de 2008

Personajes principales

Nació en Pensylvania (EE.UU), se graduó como doctor en matemáticas Aplicadas por la universidad de Denison en 1926. Recibió un M.S del Union College en 1927, y el doctorado en física por la universidad de Cornell en 1930.
Al finalizar sus estudios entró a trabajar en los Laboratorios Bell como consultor matemático. En 1937, desarrolló una máquina digital basada en relés, y válvulas, a la que llamó "Model K" (K de kitchen, cocina en inglés, ya que la fabricó encima de la mesa de la cocina), una réplica de esta máquina se encuentra en el museo Smithsonian. En 1939, para realizar cálculos aritméticos con números complejos necesarios en trabajos de filtrado de señales, empezó la construcción de una máquina llamada
"Complex Number Calculator", realizando una espectacular demostración en 1940.



Nació en Nueva Jersey (EE.UU), se crió en Indianápolis, donde estudió el Arsenal Technical School, graduándose en 1919. Tras ello estudió en la universidad de Wisconsin, en donde se espcecializó en electrónica. Mientras estudiaba estuvo trabajando como ingeniero operario en la Madison Gas and Electric Company desde 1919 a 1923. Se graduó como ingeniero electrónico en 1923.
En 1937, antes de la guerra, Aiken presentó el proyecto de construcción de una computadora, para el que obtuvo el apoyo de IBM. Así nació la
MARK I (o IBM ASCC), termindada en 1944 con un coste de 250000$. Inmediatamente finalizada la marina de los EE.UU requisó tanto a la máquina como a su inventor para usarlos durante la Segunda Guerra Mundial, Aiken alcanzó el grado de Comandandte, y la MARK I se usó para el cálculo de las tablas navales de Artillería.



Nació en Teignmouth (Inglaterra), fue un niño enfermizo. Su padre era rico por lo que Babbage estudió en las mejores escuelas privadas. Enseguida mostró interés por las matemáticas. Antes de entrar en la universidad estudiaba en su casa con la ayuda de un tutor de Oxford, para así lograr el nivel universitario. Así en 1810 ingresó en la Universidad de Cambridge.
Durante una de las reuniones de la Sociedad Analítica en 1812, fue cuando a Babbage se le ocurrió la idea de que era posible diseñar una máquina capaz de realizar cálculos. En un principio no se dedicó a esta idea, pero en 1819 ya empezó a diseñar y construir su primera máquina, que terminó en 1822, fue un pequeño motor en diferencias.




Boole fue un niño inteligente, y su primer interés fue hacia los idiomas, siendo capaz de dominar el latín completamente con 12 años. Aunque no había estudiado para ello, empezó dedicándose a la enseñanza siendo a los 16 años profesor auxiliar en un colegio.
Se encaminó hacia el Álgebra publicando una aplicación de métodos algebraicos para la resolución de ecuaciones diferenciales por el que recibió la medalla de la Real Sociedad Matemática de Londres.
En 1849 fue nombrado catedrático de matemáticas en el Queens College, donde ejerció la enseñanza el resto de su vida.
En 1854 publicó sus estudios sobre las teorías matemáticas de lógica y probabilidad. Boole redujo la lógica a una álgebra sencilla, naciendo así lo que se conoce como álgebra booleana, la cual influyó en el desarrollo de la informática.




Nació en Massachussets (EE.UU), fue un niño enfermizo pero con un gran espíritu de superación. En la escuela ya desmostraba su gran aptitud para las matemáticas.
Al finalizar la guerra Bush volvió al MIT para dedicarse al desarrollo de computadoras. En 1927 desarrolló su primera máquina analógica para resolver sencillas ecuaciones. Bush continuó con sus ideas y así en 1930 desarrolló el Analizador Diferencial, un dispositivo mecánico para la resolución de ecuaciones diferenciales. En 1935, Bush desarrolló una segunda versión, cuyos componentes eran electromecánicos, y la entrada de instrucciones a través de tarjetas perforadas.



Ada Byron nació el 10 de diciembre de 1815. Hija del poeta Lord Byron, su madre hizo todo lo posible para que no siguiera los pasos de su padre por lo que desde pequeña la guió por el camino de las ciencias y las matemáticas
Con 17 años Ada conoció a Mary Sormerville que la animó en sus estudios matemáticos. Durante una cena organizada por Sormerville en noviembre de 1834, Ada oyó a Charles Babbage hablar de sus ideas sobre la máquina analítica, y a partir de ahí surgió la colaboración entre ambos. Babbage trabajó sobre este proyecto y realizó una conferencia sobre sus trabajos en un seminario de Turín (Italia) en 1840.




Nació en Filadelfia (EE.UU), en 1937 ingresó en la Universidad de Pensylvania para estudiar ingeniería eléctrica, terminando la carrera en 1941 con excelentes calificaciones.
Eckert enseguida se interesó por las ideas que tenía Mauchly sobre la construcción de una computadora. De la colaboración de ambos surgió el proyecto ENIAC.





En Mayo de 1943 designaron a Eckert ingeniero principal del proyecto cuya tarea especifica era diseñar los circuitos electrónicos. Uno de los problemas que solucionó fue conseguir que las 18000 válvulas de las que estaba compuesto el ENIAC tuvieran una vida larga para que así el ENIAC fuera viable.
Filósofo, matemático y estadista alemán. Estudió en las universidades de Leizpig, Jena y Altdof. En 1666 obtuvo un doctorado en leyes dedicándose a tareas legales, políticas y diplomáticas.
Diseñó una máquina capaz de realizar cálculos matemáticos siendo unas de las primeras de la historia



Aunque consiguió una beca para estudiar ingeniería, se dedicó a estudiar física obteniendo el doctorado en 1932.
Mauchly y Eckert abandonaron la universidad de Pensylvania en 1946 fundando la empresa "Control Electrónico" (Eckert-Mauchly Corporation) . La compañía aérea Northrop les encargó la "Computadora Binaria Automática" (BINAC) construida en 1949. En el BINAC los datos eran almacenados sobre cinta magnética en vez de en tarjetas perforadas.




Nació en Nueva York (EE.UU), desde muy pequeña demostró una gran aptitud para las ciencias y las matemáticas.
Permaneció en Harvard hasta 1949, cuando Hopper empezó a trabajar en la Eckert - Mauchly Corporation en Filadelfia (compañía fundada por los inventores del ENIAC, Eckert y Mauchly), que en esos momentos estaban desarrollando las computadoras BINAC y UNIVAC I.
Permaneció en Harvard hasta 1949, cuando Hopper empezó a trabajar en la Eckert - Mauchly Corporation en Filadelfia (compañía fundada por los inventores del ENIAC, Eckert y Mauchly), que en esos momentos estaban desarrollando las computadoras BINAC y UNIVAC I.



Nacido en Clermont (Francia), quedó huérfano de madre a los 3 años. En 1632 se trasladó a vivir a París. El padre de Pascal tenía unas opiniones poco ortodoxas sobre la educación, por lo que él se dedicaba a enseñar a su propio hijo.
Para ayudar a su padre en su trabajo, Pascal inventó uno calculadora mecánica. Trabajó varios años en este proyecto hasta perfeccionarla, a la máquina se la conoció como la Pascalina. Se construyeron y comercializaron varios ejemplares de la máquina que estaba pensada para cálculos con la moneda francesa. Esto hace que Pascal fuera la segunda persona tras Schickard en inventar una calculadora mecánica.


Nació en Herrenberg (Alemania), estudió en la universidad de Tübingen hasta 1613 habiendo cursado teología y lenguas orientales.
En 1613 fue nombrado ministro Luterano, cargo que ocupó hasta 1619 cuando pasó a ejercer de profesor de hebreo en la universidad de Tübingen.
Actualmente se reconoce a Schickard como el primero en construir una máquina mecánica de calcular, según consta en unas cartas enviadas a su a amigo Kepler en 1624, en donde le explica el diseño y funcionamiento de una máquina que había construido a la que denominó reloj calculante.



Nació en Michigan (EE.UU), tras obtener los títulos en Matemáticas e Ingeniería en la universidad de Michigan, ingresó en el MIT (Massachusset Institute of Technology) para continuar en sus estudios. Fue allí donde realizó una tesis con respecto el uso del álgebra de Boole para la construcción de máquinas lógicas.
Shannon estaba muy interesado en la idea de que las máquinas pudieran aprender, y por ello en 1952 inventó un ratón eléctrico capaz de encontrar el camino correcto en un laberinto. Siendo uno de los padres de lo que conocemos por inteligencia artificial.








Nació en Santa Cruz de Iguña (Santander), fue el ingeniero español más reconocido. Gran científico, desarrolló numerosos inventos reconocidos internacionalmente, sobre todo en el campo de la automática, considerándosele como precursor de la informática.

En 1894 presentó a la Real Academia de Ciencias una memoria sobre las máquinas algebraicas, incorporando el diseño de una, que más adelante construyó. Una máquina analógica que resolvía ecuaciones algebraicas, y para la que inventó un "husillo sin fin".





Nació en Londres (Gran Bretaña), desde muy temprana edad Turing demostró su inteligencia. Alos 3 años tenía una inusual capacidad para recordar palabras y a los 8 años se interesó por la química montando un laboratorio en su casa. Con 13 años ingresó en la escuela Sherborne, en
la que ya demostraba su facilidad para las matemáticas, teniendo una gran capacidad para realizar cálculos mentalmente. En 1939, con el comienzo de la Segunda Guerra Mundial, Turing fue reclutado por el ejército británico para descifrar los códigos emitidos por la máquina Enigma utilizada por los alemanes.



Nació en Budapest (Hungría), su nombre verdadero es Margittai Neumann János (los húngaros colocan sus apellidos antes que el nombre) que se puede traducir como János Neumann de Margitta, que se transformó en Jhohann Neumann von Margitta cuando se trasladó a Alemania y
que luego se lo recortaron quedándose en Johann von Neumann, para finalmente conocérsele mundialmente como John von Neumann, al llegar a EE.UU.




En los años 50 construyó la computadora IAS, cuyo diseño ha sido una de las bases de la computadora actual, conociéndose como "arquitectura de von Neumann". Otras de sus contribuciones en computación fueron por ejemplo el uso de monitores para visualizar los datos y el diagrama de flujo.




Nació en Columbia (EE.UU), fue un niño prodigio y a los 11 años ingresó en la universidad; estudió en las universidades de Cornell, Cambrigde, Göttingen y Harvard, en esta última obtuvo su doctorado en matemáticas con 19 años.En 1942, durante un congreso en Nueva York, conoció al científico Rosenblueth y empezó a investigar acerca de los robots y sistemas automáticos, sentando así los fundamentos de una nueva ciencia: la cibernética, vocablo adoptado por Wiener en 1947, y que procede del griego "kybernetes" y que significa piloto. En 1948 publicó su obra "Cibernética: control y comunicación en el animal y en la máquina", en donde desarrolla toda la teoría de la cibernética.



Nació en Berlín - Wilmersdorf (Alemania), a los 9 años ingresó en el Gymnaisum Hosianum; durante toda su vida como estudiante siempre fue alrededor de 2 años más joven que sus compañeros de clase. A los 14 años Zuse cambió de escuela e ingresó en Realgymnasium.


Entre 1935 y el inicio de la Segunda Guerra Mundial (1939), Zuse construyó dos máquinas, la Z1 y la Z2. La Z1 era un sistema mecánico, pero Zuse se dio cuenta de las limitaciones por lo que la rediseñó usando relés telefónicos

naciendo así la Z2.