Computadora
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Para su funcionamiento, la computadora requiere de programas informáticos (software) que aportan datos específicos, necesarios para el procesamiento de datos. Una vez obtenida la información deseada, ésta puede ser utilizada internamente o transferida a otra computadora o componente electrónico.
Sumario
Historia
Antecedentes
Desde los albores del la humanidad los hombres han intentado realizar cálculos de manera más precisa y rápida siendo así que el 3000 ane se realizan los cálculos con los dedos de las mano y con cuentas móviles. En el 500 ane aproximadamente aparece el ábaco que quizá fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió y su efectividad ha soportado la prueba del tiempo. Leonardo Da Vinci (1452-1519) dentro de sus grandes ideas y diseños trazó las bases para una sumadora mecánica sin que existan registros de su constrcución.
En el siglo XVII el matemático francés Blaise Pascal crea la primera máquina de calcular mecánica considerada un precursor directo de la computadora digital. El dispositivo creado por Pascal en 1642; nombrado por este Pascalina; era de madera y utilizaba una serie de ruedas de diez dientes en las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse y restarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correcto.
En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfecciona la Pascalina e inventa una que también permitía multiplicar y dividir.
A inicios del siglo XIX el matemático e inventor británico Charles Babbage elabora los principios de la computadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial, diseñadas para solucionar problemas matemáticos complejos. Babbage y su asociada la matemática británica Augusta Ada Byron son considerados los verdaderos inventores de la computadora digital moderna. La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones, la máquina analítica (1833), ya tenía muchas de las características de una computadora moderna. Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las operaciones matemáticas y una impresora para hacer permanente el registro.
En el propio siglo XIX al diseñar un telar automático el francés Joseph Marie Jacquard utilizó delgadas placas de madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos. La misma idea de utilización de tarjetas perforadas fue concebida en 1880 por el estadístico estadounidense Herman Hollerith, para procesar datos. Hollerith consiguió compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos. El censo se terminó en sólo 3 a años y con un ahorro de alrededor de $5 000 000 de dólares comenzando así el procesamiento automatizado de datos.
Primeras computadoras
A inicios del siglo XX comienzan a construirse los primeros modelos de computadoras analógicas los que realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Estos modelos eran utilizados para evaluar las aproximaciones numéricas de ecuaciones que por otros métodos resultaban demasiado difíciles de resolver.
Durante la Primera y Segunda Guerra Mundial los sistema informáticos analógicos fueron utilizados para predecir la trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.
La primera computadora totalmente electrónica fue diseñada por un equipo de científicos y matemáticos que trabajaban al norte de Londres, durante la Segunda Guerra Mundial. El Colossus; que fue el nombre que se le dio; incorporaba 1500 válvulas o tubos al vacío y en diciembre 1943 era totalmente operativo siendo utilizado para descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes.
En 1945 se desarrolla el ENIAC (Calculador e integrador numérico digital electrónico) que era mil veces más veloz que sus predecesoras electromecánicas. Pesaba 30 toneladas y ocupaba un espacio de 450 mts cuadrados, llenaba un cuarto de 6 m x 12 m y con tenía 18,000 bulbos, tenía que programarse manualmente conectándola a 3 tableros que contenían más de 6000 interruptores. A diferencia de las computadoras actuales que operan con un sistema binario (0,1) la ENIAC operaba con uno decimal (0,1,2..9).
El programa de ENIAC estaba conectado al procesador y debía ser modificado manualmente. Ingresar un nuevo programa era un proceso muy tedioso que requería días o incluso semanas. Un sucesor del ENIAC fue construido con un almacenamiento de programa que estaba basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidense John von Neumann que permitía dar a las computadoras una flexibilidad y confiabilidad tremendas, haciéndolas más rápidas y menos sujetas a errores.
En 1946, Howard Aiken diseño la maquina MARK I, la primera computadora electromecánica (Válvulas y rieles).
Los programas interpretes fueron el siguiente gran paso en el desarrollo del diseño de las computadoras ya que permitían a las personas comunicarse con las computadoras utilizando medios distintos a los números binarios. En 1952 Grace Murray Hoper una oficial de la Marina de Estados Unidos, desarrolló el primer compilador, un programa que puede traducir enunciados parecidos al inglés en un código binario comprensible para la maquina llamado COBOL (COmmon Business-Oriented Languaje).
A finales de la década de 1950 se generaliza el uso del transistor en las computadoras lo que propició la utilización de elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas. Debido al menor consumo de energía y tener una vida útil más prolongada el desarrollo de los transistores posibilitó el surgimiento de máquinas más perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. La disminución del tamaño de los componentes y de los espacios entre ellos resulto en la disminución de los costos de fabricación.
La aparición a finales de la década de 1960 del circuito integrado (CI), posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. Esto permitió una reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error en los nuevos ordenadores.
El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de Large Scale Integrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio.
Generaciones
La evolución en los ordenadores dio lugar a una división de los mismos en generaciones.
Primera generación
La tecnología de esta generación se basaba en grandes y pesadas válvulas de vacío; las cuales se sobre calentaban, y había que cambiarlas con frecuencias. Esas computadoras de bulbos eran extremadamente grandes, generaban mucho calor calor y utilizaban gran cantidad de electricidad.
El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápida mente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. El ingreso y salida de los datos se realizaba mediante un código especial por medio de tarjetas o cintas perforadas, por lo que el procesamiento de la información era lento y secuencial. En esta generación se comenzó el uso del sistema binario para representar los datos.
Entre las primeras computadoras de esta generación se encontraba la UNIVAC 1 utilizada en el censo de población de Estados Unidos en 1950. La IBM y Remington Rand se consolidaban como líderes en la fabricación de computadoras que aunque caras y de uso limitado fueron aceptadas rápidamente por las Compañías privadas y de Gobierno.
La computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales
Segunda generación
El invento del transistor propicio la aparición de computadoras más rápidas, pequeñas y confiables que sus antecesoras de válvulas de vacío. Además estas generaban menos calor por lo que presentaban menores necesidades de ventilación . Aunque existían problemas de compatibilidad entre las diferentes computadoras.
Los datos comenzaron a almacenarse en cilindros y cintas magnéticas. Los programas de computadoras también mejoraron. Escribir un programa ya no requería entender plenamente el hardware de la computación y los programas escritos para una computadora podían transferirse a otra con un mínimo esfuerzo. El COBOL desarrollado durante la 1era generación estaba ya disponible comercialmente y aparecen otros como el Fortran.
Durante esta generación aparece un nuevo periférico de salida, la impresora y los ordenadores comienzan a ser utilizados con fines comerciales como en los sistemas para reservación en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones para uso general.
A pesar de que el costo seguía siendo alto las empresas comenzaron a aplicar las computadoras a tareas de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nómina y contabilidad. La marina de Estados Unidos utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el primer simulador de vuelo Whirlwind I.
En esta generación HoneyWell se colocó como el primer competidor de IBM en el mercado de computadoras formando parte del grupo BUNCH (Burroughs, Univac, NCR, CDC, HoneyWell).
Tercera generación
El surgimiento del los circuitos integrados o chip posibilitó el surgimiento de una tercera generación de ordenadores. Un chip permite agrupar en una oblea de silicio miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura apenas más grande que un transistor. De ese modo, la velocidad de procesamiento se incrementó sustancialmente así como la compatibilidad de los equipos.
Las nuevas computadoras se hicieron nuevamente más pequeñas, con menos desprendimiento de calor y energéticamente más eficientes. Los fabricantes de computadoras pudieron incrementar la flexibilidad de los programas y estandarizar sus modelos.
Las nuevas potencialidades permitieron la aparición de la multiprogramación, los ordenadores pueden por primera ves llevar a cabo ambas tareas; de procesamiento o análisis matemáticos. Se mejoran los sistemas de almacenamiento existentes y emerge la industria del software desarrollándose nuevos lenguajes de programación como el Pascal; Basic; logo.
La minituarización de los componentes propició el desarrollo de las minicomputadoras que si bien había surgido durante la segunda generación no alcanzan su mayo auge hasta los años 60, 70 del siglo XX.
Una de las primeras computadoras comerciales en utilizar circuitos integrados fue la IBM-360 que dominó las ventas de la tercera generación de ordenadores desde su presentación en 1965. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primer miniordenador
Cuarta generación
La aparición de los microprocesadores posibilita el surgimiento de una cuarta generación de ordenadores. Los microprocesadores son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Otra de las mejoras que posibilita el surgimiento de esta nueva generación esta dado por el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de Chips de silicio.
Estos avances productos de la microminiaturización de los circuitos electrónicos posibilito el surgimiento de las computadoras personales (PC) lo que unido al abaratamiento de la producción de las mismas y su extensión al mercado industrial se popularizo el uso de las computadoras por los usuarios individuales.
El Internet; existente ya desde la generación anterior; se volvió accesible desde los hogares y la no necesidad de conocimientos avanzados de programación contribuyeron a la amplia demanda de ordenadores en esta generación.
Quinta generación
En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras.
Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación. Se trabaja por alcanzar la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.
Se incrementa el desarrollo de las microcomputadoras, la supercomputadoras, las redes de comunicaciones y los sistemas de expertos.
Se prioriza la investigación en el campo de la Inteligencia artificial que trata de aplicar los procesos del pensamiento humano usados en la solución de problemas a la computadora. Se aprecia un impulso en el desarrollo de la robótica de manera que los robots (sistema de computación híbrido independiente que realiza actividades físicas y de cálculo) están siendo diseñados con inteligencia artificial, para que puedan responder de manera más efectiva a situaciones no estructuradas.
En Cuba
Software y hardware
Los ordenadores o computadoras están constituidos por dos elementos fundamentales el hardware y el software.
Hardware
Artículo principal hardware
El hardware son todos aquellos componentes físicos de una computadora, todo lo visible y tangible. El Hardware realiza las 4 actividades fundamentales: entrada, procesamiento, salida y almacenamiento secundario.
Dentro del hardware se pueden diferenciar claramente entre componentes internos y periféricos externos de entrada/salida. Entre los componentes internos se pueden encontrar la placa base que es el dispositivo que interconecta todos los elementos que integran la computadora entre sí, el procesador o CPU y dispositivos de almacenamiento como la memoria RAM y el Disco duro, entre otros.
Los periféricos externos se pueden definir en dispositivos de entrada y de salida. Los de entrada son el mouse, teclado, webcam, scanner y otros. Y los de salida, la impresora, el monitor, las bocinas, etc. Existen dispositivos que son tanto de entrada como de salida como es el caso de los módems y las pantallas táctiles.
Software
Artículo principal software
El segundo elemento que conforma un ordenador es el software que es el conjunto de elementos e instrucciones que permiten utilizar y controlar el hardware, es decir son los programas que permiten el funcionamiento de una computadora.
Entre estos se encuentra el sistema operativo, que es el que permite administrar las funciones de la computadora y que se ejecuten los programas. Y las aplicaciones del usuario, que son aquellos programas que instala el usuario y que son ejecutados por el sistema operativo en general, como por ejemplo los antivirus o los editores de texto.
