GENERACIONES DE COMPUTADORAS E INSTRUMENTOS DE

Salmones Castañeda Lucero Esmeralda
Lic. en Educación Preescolar
Primer semestre
Generaciones de las computadoras
** PRIMERA GENERACIÓN (1951-1958)
Su tecnología se basaba en bulbos o tubos de vacío y la comunicación era al nivel más
bajo (lenguaje de máquina)
Las computadoras de dicha 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.
Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de computadoras de la 1era Generación
formando una Cia. privada y construyendo UNIVAC I, que el Comité del censó utilizó
para evaluar el de 1950.
La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos. Comenzó
entonces a construir computadoras electrónicas y su primera entrada fue con la IBM
701 en 1953. en 1954 fue introducido e l modelo IBM 650, el cual es la razón por la que
IBM disfruta hoy de una gran parte del mercado de las computadoras.
A la mitad de los años 50 IBM y Remington Rand se consolidaban como líderes en la
fabricación de computadoras.
- Características de la generación
•Sistemas constituidos por tubos de vacío, desprendían bastante calor y tenían una
vida relativamente corta.
•Máquinas grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes
dimensiones (30 toneladas).
•Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300v y la posibilidad de
fundirse era grande.
•Almacenamiento de la información en tambor magnético interior. Un tambor magnético
disponía de su interior del ordenador, recogía y memorizaba los datos y los programas
que se le suministraban.
•Continuas fallas o interrupciones en el proceso.
• Requerían sistemas auxiliares de aire acondicionado especial.
•Programación en lenguaje máquina, consistía en largas cadenas de bits, de ceros y
unos, por lo que la programación resultaba larga y compleja.
•Alto costo.
•Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas.
•Computadora representativa UNIVAC y utilizada en las elecciones presidenciales de
los E.U.A. en 1952.
•Fabricación industrial. La iniciativa se aventuró a entrar en este campo e inició la
fabricación de computadoras en serie.
** SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964)
Los bulbos de la generación anterior fueron sustituidos por transistores con lo que se
logró la creación de nuevas computadoras más rápidas, más pequeñas y con menos
necesidades de ventilación.
La forma de comunicación se realizaba mediante un lenguaje más avanzado, conocido
como "lenguaje de alto nivel" o "lenguaje de programación".
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).
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.
En esta generación se construyen las supercomputadoras Remington Rand UNIVAC
LARC, e IBM Stretch (1961).
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 (siglas).
Maurice Wilkes inventa la microprogramación, que simplifica mucho el desarrollo de las
CPU.
- Características de la generación
•Transistor como potente principal. El componente principal es un pequeño trozo de
semiconductor, y se expone en los llamados circuitos transistor izados.
•Disminución del tamaño.
•Disminución del consumo y de la producción del calor.
•Su fiabilidad alcanza metas inimaginables con los efímeros tubos al vacío.
•Mayor rapidez, la velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en
ms.
•Memoria interna de núcleos de ferrita.
•Instrumentos de almacenamiento: cintas y discos.
•Mejoran los dispositivos de entrada y salida, para la mejor lectura de tarjetas
perforadas, se disponía de células fotoeléctricas.
•Introducción de elementos modulares.
•Aumenta la confiabilidad.
•Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo.
•Lenguajes de programación mas potentes, ensambladores y de alto nivel
(fortran,cobol y algol).
•Aplicaciones comerciales en aumento, para la elaboración de nóminas, facturación y
contabilidad, etc.
** TERCERA GENERACIÓN (1964-1971)
Nació con la presentación comercial de la llamada "serie 360"de IBM. Esta empresa se
dedicó a los aspectos de ingeniería, comercialización y mercadotecnia de sus equipos,
logrando que la noción de las computadoras saliera de los laboratorios y las
universidades, para instalarse en la sociedad moderna.
La electrónica de estas computadoras era más compacta, rápida y densa que la
anterior y la comunicación se establecía mediante una interfaz conocida como sistema
operativo.
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. Los circuitos integrados permitieron a los fabricantes
de computadoras incrementar la flexibilidad de los programas, y estandarizar sus
modelos.
Los circuitos integrados fueron invención de Jack St. Claire Kilby y Robert Noyce que
después llevó a la invención de Ted Hoff del microprocesador, en Intel.
Las computadoras trabajaban a tal velocidad que proporcionaban la capacidad de
correr más de un programa de manera simultánea (multiprogramación).
Las minicomputadoras que surgieron en la segunda generación, tuvieron su auge en la
tercera.
- Características de la generación
• Circuito integrado desarrollado en 1958 por Jack Kilbry.
•Circuito integrado, miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa
de silicio o (chip).
•Menor consumo de energía.
•Apreciable reducción de espacio.
•Aumento de fiabilidad y flexibilidad.
•Aumenta la capacidad de almacenamiento y se reduce el tiempo de respuesta.
•Generalización de lenguajes de programación de alto nivel.
•Compatibilidad para compartir software entre diversos equipos.
•Computadoras en Serie 360 IBM.
•Teleproceso: Se instalan terminales remotas, que accesen la Computadora central
para realizar operaciones, extraer o introducir información en Bancos de Datos, etc...
•Multiprogramación: Computadora que pueda procesar varios Programas de manera
simultánea.
•Tiempo Compartido: Uso de una computadora por varios clientes a tiempo compartido,
pues el aparato puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente.
•Renovación de periféricos.
•Instrumentación del sistema.
•Ampliación de aplicaciones: en Procesos Industriales, en la Educación, en el Hogar,
Agricultura, Administración, Juegos, etc.
•La mini computadora
** CUARTA GENERACIÓN (1971-1981)
El microprocesador: el proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a
operar a escalas microscópicas. La micro miniaturización permite construir el
microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales del
ordenador. Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá de la
computadora y se encuentra en multitud de aparatos.
Memorias Electrónicas: Se desechan las memorias internas de los núcleos magnéticos
de ferrita y se introducen memorias electrónicas, que resultan más rápidas. Al principio
presentan el inconveniente de su mayor costo, pero este disminuye con la fabricación
en serie.
Sistema de tratamiento de base de datos: el aumento cuantitativo de las bases de
datos lleva a crear formas de gestión que faciliten las tareas de consulta y edición. Lo
sistemas de tratamiento de base de datos consisten en un conjunto de elementos de
hardware y software interrelacionados que permite un uso sencillo y rápido de la
información.
Las microcomputadoras nacieron en los Estados Unidos durante la década de los 70.
Existieron 2 tendencias: Apple, y PC (IBM).
La Personal Computer (PC) de IBM. Esta máquina estaba basada en un
microprocesador Intel 8088, que tenía un nuevo sistema operativo estandarizado (MSDOS, Microsoft Disk Operating System) y una capacidad mejorada de graficación.
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 de Chips hizo posible la creación de las computadoras personales.
(PC) Hoy en día las tecnologías LSI (Integración a gran escala) y VLSI (integración a
muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se
almacén en un chip.
- Características de la generación
• Microprocesador: Desarrollado por Intel Corporation a solicitud de una empresa
Japonesa (1971).
•El Microprocesador: Circuito Integrado que reúne en la placa de Silicio las principales
funciones de la Computadora y que va montado en una estructura que facilita las
múltiples conexiones con los restantes elementos.
•Se minimizan los circuitos, aumenta la capacidad de almacenamiento.
•Reducen el tiempo de respuesta.
•Gran expansión del uso de las Computadoras.
•Memorias electrónicas más rápidas.
•Sistemas de tratamiento de bases de datos.
•Generalización de las aplicaciones: innumerables y afectan prácticamente a todos los
campos de la actividad humana: Medicina, Hogar, Comercio, Educación, Agricultura,
Administración, Diseño, Ingeniería, etc...
•Multiproceso.
•Microcomputadora.
** QUINTA GENERACIÓN (1982-1989)
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.
 Inteligencia artificial
Son sistemas que pueden aprender a partir de la experiencia y que son capaces de
aplicar esta información en situaciones nuevas.
Debe quedar claro que inteligencia artificial no implica computadoras inteligentes;
implica mas bien computadoras que ejecutan programas diseñados para simular
algunas de las reglas mentales mediante las cuales se puede obtener conocimiento a
partir de hechos específicos que ocurren, o de entender frases del lenguaje hablado, o
de aprender reglas para ganar juegos de mesa. Para desarrollar este concepto se
pretendía cambiar la forma en que las computadoras interactuaban con la información
cambiando su lenguaje base a un lenguaje de programación lógica
- Características de la generación
•Mayor velocidad.
•Mayor miniaturización de los elementos.
•Aumenta la capacidad de memoria.
•Multiprocesador (Procesadores interconectados).
•Lenguaje Natural.
•Lenguajes de programación: PROGOL (Programming Logic) y LISP (List Processing).
•Máquinas activadas por la voz que pueden responder a palabras habladas en diversas
lenguas y dialectos.
•Capacidad de traducción entre lenguajes que permitirá la traducción instantánea de
lenguajes hablados y escritos.
•Elaboración inteligente del saber y número tratamiento de datos.
•Características de procesamiento similares a las secuencias de procesamiento
Humano.
** SEXTA GENERACIÓN (1990 A LA FECHA)
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.
INSTRUMENTOS DE CÁLCULO EN LA ANTIGÜEDAD
•Los primeros instrumentos de cálculo conocidos se remontan a 3000 a. C. y se les
atribuye a los babilonios.
◦Empleaban unas pequeñas bolas hechas de semillas o pequeñas piedras, a manera
de "cuentas"
agrupadas en carriles de caña.
•Los chinos desarrollaron el ábaco. Con éste realizaban cálculos rápidos y complejos.
◦Éste instrumento tenía un marco de madera con bolas horizontales con
bolas agujereadas que iban de izquierda a derecha.
•Siglo XVII John Napier, inventó un dispositivo de palillos con números impresos que,
le permitía realizar operaciones de multiplicación y división.
•Siglo XVII Primeras calculadoras matemáticas, como la pascalina (1642).
• Siglo XVIII Primeras máquinas de multiplicar.
• 1837 Babbage y Ada Byron fueron los precursores de los ordenadores actuales y
diseñan los principios del ordenador digital moderno.
** 500 a.C. - 1822 d.C.
Esta sección comienza desde la aparición del abacus en China y Egipto, alrededor de
500 años a.C. hasta la invención del Motor Diferencial por Charles Babbage, en 1822.
El descubrimiento de los sistemas por Charles Napier, condujo a los avances en
calculadoras. Por convertir multiplicación y división en suma y resta, un número de
máquinas (incluyendo la regla deslizante) puede realizar estas operaciones. Babbage
sobrepasó los límites de la ingeniería cuando inventó su motor, basado en este
principio.
En esta etapa se inventaron las siguientes:
El ábaco
El ábaco fue la primera máquina conocida que ayudaba a ejecuta computaciones
matemáticas. Se piensa que se originó entre 600 y 500 a.C., o en China o Egipto.
Pelotas redondas, usualmente de madera, se resbalaban de un lado a otro en varas
puestas o alambres, ejecutaban suma y substracción. Como una indicación de su
potencial, se usa el ábaco todavía en muchas culturas orientales hoy en día.
Napier Bones
Justo antes de morir en 1617, el matemático escocés John Napier (mejor conocido por
su invención de logaritmos) desarrolló un juego de palitos para calcular a las que llamó
"Napier Bones." Así llamados porque se tallaron las ramitas de hueso o marfil, los
"bones" incorporaron el sistema logarítmico. Los Huesos de Napier tuvieron una
influencia fuerte en el desarrollo de la regla deslizante (cinco años más tarde) y
máquinas calculadoras subsecuentes que contaron con logaritmos.
Regla deslizante
En 1621 la primera regla deslizante fue inventada por el del matemático inglés William
Oughtred. La regla deslizante (llamó "Círculos de Proporción") era un juego de discos
rotatorios que se calibraron con los logaritmos de Napier. Uno de los primeros aparatos
de la informática analógica, la regla deslizante se usó normalmente (en un orden lineal)
hasta que a comienzos de 1970, cuando calculadoras portátiles comenzaron a ser más
popular.
Calculadora mecánica
En 1623 la primera calculadora mecánica fue diseñada por Wilhelm Schickard en
Alemania. Llamado "El Reloj Calculador", la máquina incorporó los logaritmos de
Napier, hacia rodar cilindros en un albergue grande. Se comisionó un Reloj Calcualdor
para Johannes Kepler, el matemático famoso, pero fue destruido por fuego antes de
que se terminara.
Pascalina
En 1642 la primera calculadora automática mecánica fue inventada por el matemático
francés y filósofo Blaise Pascal. Llamado la "Pascalina", el aparato podía multiplicar y
substraer, utilizando un sistema de cambios para pasar dígitos. Se desarrolló la
máquina originalmente para simplificar al padre de Pascal para la recolección del
impuesto. Aunque el Pascaline nunca fue un éxito comercial como Pascal había
esperado, el principio de los cambios era fue útil en generaciones subsecuentes de
calculadoras mecánicas.
La máquina de multiplicar
En 1666 la primera máquina de multiplicar se inventó por Sir Samuel Morland,
entonces Amo de mecánicas a la corte de Rey Charles II de Inglaterra. El aparato
constó de una serie de ruedas, cada representaba, dieses, cientos, etc. Un alfiler del
acero movía los diales para ejecutar las calculaciones. A diferencia de la Pascalina, el
aparato no tenía avanzó automático de en columnas.
Máquina calculadora
La primera calculadora de propósito general fue inventada por el matemático alemán
Gottfried von Leibniz en 1673. El aparato era una partida de la Pascalina, mientras
opera usa un cilindro de dientes (la rueda de Leibniz) en lugar de la serie de engranaje.
Aunque el aparato podía ejecutar multiplicación y división, padeció de problemas de
fiabilidad que disminuyeron su utilidad.
El jugador de ajedrez automático
En 1769 el Jugador de Ajedrez Autómata fue inventado por Barón Empellen, un noble
húngaro. El aparato y sus secretos se le dieron a Johann Nepomuk Maelzel, un
inventor de instrumentos musicales, quien recorrió Europa y los Estados Unidos con el
aparato, a finales de 1700 y temprano 1800. Pretendió ser una máquina pura, el
Autómata incluía un jugador de ajedrez "robótico". El Automatón era una sensación
dondequiera que iba, pero muchas comentaristas, incluso el Edgar Allen Poe famoso,
ha escrito críticas detalladas diciendo que ese era una "máquina pura." En cambio,
generalmente, siempre se creyó que el aparato fue operado por un humano oculto en
el armario debajo del tablero de ajedrez. El Autómata se destruyó en un incendio en
1856.
La máquina lógica
Se inventó la primera máquina lógica en 1777 por Charles Mahon, el Conde de
Stanhope. El "demostrador lógico" era un aparato tamaño bolsillo que resolvía
silogismos tradicionales y preguntas elementales de probabilidad. Mahon es el
precursor de los componentes lógicos en computadoras modernas.
Jacquard Loom
El "Jacquard Loom" se inventó en 1804 por Joseph-Marie Jacquard. Inspirado por
instrumentos musicales que se programaban usando papel agujereados, la máquina se
parecía a una atadura del telar que podría controlar automáticamente de dibujos
usando una línea tarjetas agujereadas. La idea de Jacquard, que revolucionó el hilar de
seda, estaba formar la base de muchos aparatos de la informática e idiomas de la
programación.
Calculadoras de producción masiva
La primera calculadora de producción masiva se distribuyó, empezando en 1820, por
Charles Thomas de Colmar. Originalmente se les vendió a casas del seguro
Parisienses, el "aritmómetro" de Colmar operaba usando una variación de la rueda de
Leibniz. Más de mil aritmómetro se vendieron y eventualmente recibió una medalla a la
Exhibición Internacional en Londres en 1862.
Artefacto de la diferencia
En 1822 Charles Babbage completó su "Artefacto de la Diferencia," una máquina que
se puede usar para ejecutar calculaciones de tablas simples. El Artefacto de la
Diferencia era una asamblea compleja de ruedas, engranajes, y remaches. Fue la
fundación para Babbage diseñar su "Artefacto Analítico," un aparato del propósito
genera que era capaz de ejecutar cualquiera tipo de calculación matemática. Los
diseños del artefacto analítico eran la primera conceptualización clara de una máquina
que podría ejecutar el tipo de computaciones que ahora se consideran al corazón de
informática. Babbage nunca construyó su artefacto analítico, pero su plan influyó en
toda computadora moderna digital que estaban a seguir. Se construyó el artefacto
analítico finalmente por un equipo de ingenieros en 1989, cien años después de la
muerte de Babbage en 1871. Por su discernimiento Babbage hoy se sabe como el
"Padre de Computadoras Modernas".
** 1823 - 1936
Durante este tiempo, muchas de las culturas del mundo fueron avanzando desde
sociedades basadas en la agricultura a sociedades basadas industrialmente. Con estos
cambios vinieron los avances matemáticos y en ingeniería los cuales hicieron posible
máquinas electrónicas que pueden resolver argumentos lógicos complejos.
Comenzando con la publicación de Boolean Algebra de George Boole y terminando con
la fabricación del modelo de la Máquina de Turín para máquinas lógicas, este período
fue muy próspero para computadoras.
En esta etapa se inventaron las siguientes:
Algebra de Boole
En 1854 el desarrollo del Algebra de Boolean fue publicado por el lógico Inglés George
S. Boole. El sistema de Boole redujo argumentos lógicos a permutaciones de tres
operadores básicos algebraicos: "y", "o", y "'no". A causa del desarrollo de el Algebra de
Boolean, Boole es considerado por muchos ser el padre de teoría de la información.
Máquina lógica de Boolean
En 1869 la primera máquina de la lógica a usar el Algebra de Boolean para resolver
problemas más rápido que humanos, fue inventada por William Stanley Jevons. La
máquina, llamada el Piano Lógico, usó un alfabeto de cuatro términos lógicos para
resolver silogismos complicados.
Calculadora guiada por teclas
En 1885 la primera calculadora guiada por teclas exitosas, se inventó por Dorr Eugene
Felt. Para preservar la expansión del modelo del aparato, llamado el "Comptómetro",
Felt compró cajas de macarrones para albergar los aparatos. Dentro de los próximos
dos años Felt vendió ocho de ellos al New York Weather Bureau y el U.S. Tresury. Se
usó el aparato principalmente por contabilidad, pero muchos de ellos fueron usados por
la U.S. Navy en computaciones de ingeniería, y era probablemente la máquina de
contabilidad más popular en el mundo en esa época.
Sistema de tarjetas agujeradas
En 1886 la primera máquina tabuladora en usar una tarjeta agujerada de entrada del
datos fue inventado por Dr. Herman Hollerith. Fue desarrollada por Hollerith para usarla
en clasificar en 1890 el censo en U.S., en que se clasificó una población de 62,979,766.
Su ponche dejó que un operador apuntara un indicador en una matriz de agujeros,
después de lo cual se picaría en una tarjeta pálida un agujero al inverso de la máquina.
Después del censo Hollerith fundó la Compañía de las Máquinas de Tabulación, que,
fusionando adquiere otras compañías, llegó a ser qué es hoy Máquinas del Negocio
Internacionales (IBM).
Máquina de multiplicar
En 1893 la primera máquina exitosa de multiplicación automática se desarrolló por Otto
Steiger. "El Millonario," como se le conocía, automatizó la invención de Leibniz de 1673,
y fue fabricado por Hans W. Egli de Zurich. Originalmente hecha para negocios, la
ciencia halló inmediatamente un uso para el aparato y varios miles de ellos se
vendieron en los cuarenta años que siguió.