Historia de las Computadoras (Guía teórica) 1. Desarrolle el inicio del proceso automatizado de datos. Cite creadores, años y generación. 2. Conceptualice “máquina analítica”. 3. Explique detalladamente como era el trabajo manual de procesamiento de datos en la IBM 1401 e IBM 7094. ¿En qué año y con qué invento evoluciona el procesamiento de datos a un nivel más alto que lenguaje máquina? 4. ¿Qué significa que algo se encuentre “obsoleto”? De tres ejemplos de los citados en el Power Point y explique por qué considera que se encuentra obsoleto. 5. ¿Quién instaló el concepto de “programa almacenado”? ¿A qué hacía referencia en ese momento? 6. Grafique la Arquitectura de Von Neumann y explique los nombres y conceptos que se encuentran en ella. 7. ¿A qué se considera “ordenador”? Desarrolle. 8. ¿Qué es la multiprogramación? 9. Desarrolle los conceptos de supercomputadoras, minicomputadoras, microcomputadoras, macrocomputadoras y realice un cuadro comparativo. 1.- E Abaco, quizá fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió. Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su efectividad ha soportado la prueba del tiempo. El inventor y pintor Leonardo Da Vencí (1452-1519) trazó las ideas para una sumadora mecánica. Siglo y medio después, el filósofo y matemático francés Balicé Pascal (16231662) por fin inventó y construyó la primera sumadora mecánica. Se le llamo Pascalina y funcionaba como maquinaria a base de engranes y ruedas. Charles Babbage (1793-1871), visionario inglés y Catedrático de Cambridge, hubiera podido acelerar el desarrollo de las Computadoras si él y su mente inventiva hubieran nacido 100 años después. Adelantó la situación del hardware computacional al inventar la "máquina de diferencias", capaz de calcular tablas matemáticas. En 1834, cuando trabajaba en los avances de la máquina de diferencias, Babbage concibió la idea de una "máquina analítica". En esencia, ésta era una computadora de propósitos generales. Conforme con su diseño, la máquina analítica de Babbage podía sumar, substraer, multiplicar y dividir en secuencia automática a una velocidad de 60 sumas por minuto. El diseño requería miles de engranes y mecanismos que cubrirían el área de un campo de futbol y necesitaría accionarse por una locomotora. Los escépticos le pusieron el sobrenombre de "la locura de Babbage". Lugo aparecería El telar de tejido, inventado en 1801 por el Francés Joseph-Marie Jackard (1753-1834), usado todavía en la actualidad, se controla por medio de tarjetas perforadas. El telar de Jackard opera de la manera siguiente: las tarjetas se perforan estratégicamente y se acomodan en cierta secuencia para indicar un diseño de tejido en particular. Charles Babbage quiso aplicar el concepto de las tarjetas perforadas del telar de Jackard en su motor analítico. En 1843 Lady Ada Augusta Lovelace sugirió la idea de que las tarjetas perforadas pudieran adaptarse de manera que propiciaran que el motor de Babbage repitiera ciertas operaciones. Debido a esta sugerencia algunas personas consideran a Lady Lovelace la primera programadora. Herman Hollerit (1860-1929) La oficina de censos estadounidense no terminó el censo de 1880 sino hasta 1888. La dirección de la oficina ya había llegado a la conclusión de que el censo de cada diez años tardaría más que los mismos 10 años para terminarlo. La oficina de censos comisiono al estadista Herman Hollerit para que aplicara su experiencia en tarjetas perforadas y llevara a cabo el censo de 1890. Con el procesamiento de las tarjetas perforadas y el tabulador de tarjetas perforadas de Hollerit, el censo se terminó en sólo 3 a años y la oficina se ahorró alrededor de $5,000,000 de dólares. Así empezó el pocesamiento automatizado de datos. Hollerit no tomó la idea de las tarjetas perforadas del invento de Jackard, sino de la "fotografía de perforación" Algunas líneas ferroviarias de la época expedían boletos con descripciones físicas del pasajero; los conductores hacían orificios en los boletos que describían el color de cabello, de ojos y la forma de nariz del pasajero. Eso le dio a Hollerith la idea para hacer la fotografía perforada de cada persona que se iba a tabular. Hollertih fundó la Tabulating Machine Company y vendió sus productos en todo el mundo. La demanda de sus máquinas se extendió incluso hasta Rusia. El primer censo llevado a cabo en Rusia en 1897 se registró con el Tabulador de Hollerith. En 1911, la Tabulating Machine Company, al unirse con otras Compañías, formó la Computing-Tabulating-RecordingCompany. LAS MAQUINAS ELECTROMECANICAS DE CONTABILIDAD (MEC) 2.- Babbage concibió la máquina analítica como una evolución de su anterior invención, la máquina diferencial, que estaba destinada a calcular tablas matemáticas. Sin embargo, la máquina analítica era mucho más ambiciosa y se pretendía que pudiera realizar cualquier operación matemática. La máquina analítica de Babbage nunca llegó a construirse en su totalidad, debido a problemas financieros y de ingeniería. Sin embargo, se considera una precursora de los modernos ordenadores, ya que utilizaba conceptos como el almacenamiento de datos, el control de flujo y la programación. 3.- La IBM 1401 y la IBM 7094 eran dos computadoras muy populares en la década de 1960. Estas máquinas fueron utilizadas para procesar grandes cantidades de datos en una época en la que la informática todavía era una disciplina emergente. El trabajo manual de procesamiento de datos en estas computadoras implicaba una serie de tareas repetitivas y detalladas que requerían una gran cantidad de tiempo y esfuerzo. En la IBM 1401, el procesamiento de datos requería que los datos fueran ingresados manualmente en tarjetas perforadas. Cada tarjeta perforada contenía una sola línea de información, y los operadores debían asegurarse de que las tarjetas estuvieran en el orden correcto antes de insertarlas en la máquina. La IBM 1401 procesaba las tarjetas en lotes, lo que significaba que los operadores tenían que apilar las tarjetas en el orden correcto antes de insertarlas en la máquina. Una vez que los datos eran ingresados en la IBM 1401, la máquina los procesaba utilizando programas específicos. Estos programas eran escritos en lenguajes de programación de bajo nivel, lo que significaba que el proceso de programación era tedioso y requería un alto nivel de habilidad y conocimiento. Los operadores también debían asegurarse de que la máquina estuviera configurada correctamente para procesar los datos en cuestión, lo que requería un conocimiento detallado de la máquina y sus capacidades. El procesamiento de datos en la IBM 7094 era similar en muchos aspectos, pero con algunas diferencias importantes. En lugar de tarjetas perforadas, la IBM 7094 utilizaba cintas magnéticas para almacenar y procesar datos. Los operadores debían asegurarse de que las cintas estuvieran correctamente cargadas en la máquina antes de comenzar el procesamiento. También debían escribir programas en lenguajes de programación de bajo nivel para procesar los datos en las cintas. El trabajo manual de procesamiento de datos en la IBM 1401 y la IBM 7094 era extremadamente detallado y requería una gran cantidad de tiempo y esfuerzo. Los operadores debían ser altamente capacitados y tenían que asegurarse de que cada paso del proceso se realizara correctamente para garantizar la precisión de los resultados. El procesamiento de datos evolucionó a un nivel más alto que el lenguaje de máquina con la invención del primer compilador en el año 1952. El compilador fue desarrollado por el matemático y científico de la computación estadounidense Grace Hopper, mientras trabajaba en la computadora Harvard Mark I. Antes de la invención del compilador, los programas de computadora debían ser escritos en lenguaje de máquina, lo que requería que el programador conociera el código binario de la máquina y lo tradujera en instrucciones legibles por la computadora. Esto era un proceso tedioso y propenso a errores, ya que cualquier error en la entrada del código binario podía causar que el programa fallara. El compilador de Hopper fue diseñado para traducir programas escritos en lenguaje de alto nivel a lenguaje de máquina. Esto significaba que los programadores ya no tenían que escribir código binario directamente, sino que podían utilizar un lenguaje más legible y fácil de entender para escribir sus programas. El compilador se encargaba de traducir el código de alto nivel en código de máquina que la computadora podía entender. La invención del compilador permitió a los programadores escribir programas de computadora de manera más rápida y eficiente. Además, también permitió a más personas acceder a la programación, ya que no era necesario tener un conocimiento detallado del código binario para escribir programas de computadora. Desde entonces, el desarrollo de lenguajes de programación de alto nivel ha permitido que la programación sea aún más accesible y fácil de usar para una amplia gama de personas. 4.- Por ejemplo tenemos el Mouse, en anteriores modelos vemos lo rustico que eran en su formato, hoy los tenemos ópticos hergonomicos y hasta inalambicos aparte de también tener directamente los pads con los que realizamos los trabajos del Moude y mas aun Otro ejemplo las cintas magneticas de almacenamiento o los CD’S hoy en dia contamos con memorias de tipo flash que almacenan muchas veces mas que los antiguos dispositivos citados. Y por ultimo las Pc’s de épocas de antaño hoy contamos con nuectros celulares con los que podemos realizar las mismas operaciones que dichas maquinas, con mas velocidad y capacidad 5.- El concepto de "programa almacenado" fue instalado por John von Neumann, un matemático y científico de la computación húngaro-estadounidense, en la década de 1940. Von Neumann es conocido por ser uno de los padres de la computación moderna, y su trabajo fue fundamental en la creación de la arquitectura von Neumann, que es la base de la mayoría de las computadoras modernas. Antes de la introducción del concepto de programa almacenado, las computadoras solo podían realizar una tarea a la vez y la programación se realizaba de forma manual mediante el ajuste de interruptores y conectores. Von Neumann propuso que los programas se almacenaran en la memoria de la computadora, lo que permitiría a la computadora ejecutar diferentes programas de manera más eficiente y sin la necesidad de reconfigurar físicamente la máquina. Este concepto de programa almacenado permitió a las computadoras realizar una amplia gama de tareas de manera más eficiente y flexible, y se convirtió en una piedra angular de la arquitectura de las computadoras modernas. Von Neumann también propuso la idea de que los datos y los programas deberían almacenarse juntos en la memoria de la computadora, lo que se conoce como la arquitectura de von Neumann. Esta arquitectura sigue siendo la base de la mayoría de las computadoras modernas. 6.UNIDAD DE CONTROL ARITHMETIC LOGIC UNIT DISPOSITIVO DE SALIDA CPU DISPOSITIVO DE ENTRADA MAQUINA MEMORIA La CPU es el componente central de la arquitectura de Von Neumann y es responsable de realizar todas las operaciones de procesamiento en la computadora. La CPU consta de tres componentes principales: la unidad de control, la unidad aritmético-lógica y los registros. La unidad de control es responsable de la coordinación de todas las operaciones en la CPU y determina qué instrucciones se ejecutan y en qué orden. La unidad aritmético-lógica es responsable de realizar operaciones aritméticas y lógicas en los datos que se encuentran en los registros. Los registros son áreas de almacenamiento temporal de alta velocidad que se utilizan para almacenar datos y direcciones de memoria. La memoria es el componente de la arquitectura de Von Neumann que se utiliza para almacenar tanto programas como datos. La memoria se divide en unidades de almacenamiento más pequeñas llamadas celdas de memoria, cada una de las cuales tiene una dirección única que se utiliza para acceder a ella. Los dispositivos de entrada y salida (E/S) se utilizan para interactuar con el mundo exterior a la computadora. Estos dispositivos incluyen dispositivos de entrada, como teclados y mouse, y dispositivos de salida, como pantallas y impresoras. El bus es el componente de la arquitectura de Von Neumann que se utiliza para transmitir datos y señales entre los diferentes componentes de la computadora. El bus consta de líneas físicas que transmiten información en forma de bits, y se divide en tres partes principales: el bus de direcciones, el bus de datos y el bus de control. El bus de direcciones se utiliza para enviar direcciones de memoria desde la CPU a la memoria y a los dispositivos de E/S. El bus de datos se utiliza para enviar datos entre la CPU y la memoria y entre la CPU y los dispositivos de E/S. El bus de control se utiliza para enviar señales de control entre la CPU, la memoria y los dispositivos de E/S 7.- El término "ordenador" se utiliza para referirse a una máquina electrónica capaz de procesar información de manera automática y realizar cálculos complejos a alta velocidad. Un ordenador, también conocido como computadora, es una máquina programable que puede ejecutar diferentes programas y procesar datos de manera rápida y eficiente. Un ordenador se compone de varios componentes electrónicos, como la CPU, la memoria, los dispositivos de entrada y salida, el disco duro, la placa base, entre otros. La CPU es la unidad central de procesamiento que ejecuta las instrucciones del programa y realiza operaciones aritméticas y lógicas en los datos. La memoria se utiliza para almacenar tanto el programa como los datos que se procesan en el ordenador. Los dispositivos de entrada y salida se utilizan para interactuar con el ordenador y proporcionar información de entrada y salida. El término "ordenador" también se puede referir a una red de computadoras interconectadas que se utilizan para compartir información y recursos. En este caso, se habla de una red de ordenadores o una red informática. En resumen, el término "ordenador" se refiere a una máquina electrónica programable que puede procesar información de manera automática y realizar cálculos complejos a alta velocidad. 8.- La multiprogramación es una técnica de procesamiento de sistemas operativos en la que se ejecutan simultáneamente varios programas en un solo procesador. En otras palabras, la multiprogramación permite que varios programas se carguen en la memoria de una computadora al mismo tiempo y se ejecuten en intervalos de tiempo cortos y rápidos. La idea detrás de la multiprogramación es que, en cualquier momento, es probable que un programa esté esperando una entrada/salida, por lo que el procesador puede trabajar en otro programa mientras tanto. Esto aumenta el uso del procesador y mejora la eficiencia del sistema en general. En lugar de tener que esperar a que se complete un programa antes de que otro pueda comenzar, la multiprogramación permite que varios programas se ejecuten en paralelo, lo que reduce el tiempo de espera y aumenta la productividad del sistema. La multiprogramación es una de las técnicas clave utilizadas en los sistemas operativos modernos para maximizar la utilización del procesador y mejorar el rendimiento del sistema. Además, esta técnica también se utiliza en la virtualización, donde varios sistemas operativos pueden ejecutarse en una sola máquina física mediante la multiprogramación. 9.- Los términos supercomputadoras, minicomputadoras, microcomputadoras y macrocomputadoras se utilizan para describir diferentes categorías de computadoras en función de su capacidad de procesamiento, tamaño y propósito. A continuación se presentan las definiciones y características de cada una: 1. Supercomputadoras: Son las computadoras más potentes y de alta velocidad disponibles en la actualidad. Estas máquinas se utilizan para resolver problemas científicos y de ingeniería muy complejos que requieren una gran cantidad de cálculos. Las supercomputadoras pueden tener miles o incluso millones de procesadores que trabajan juntos para procesar enormes cantidades de datos. Estas máquinas suelen tener un costo muy elevado y se utilizan en centros de investigación y laboratorios científicos. 2. Minicomputadoras: Son computadoras de tamaño intermedio que se utilizan para aplicaciones de procesamiento de datos empresariales y científicas. A menudo, se utilizan en pequeñas empresas, laboratorios de investigación y departamentos gubernamentales. A diferencia de las supercomputadoras, las minicomputadoras suelen tener un solo procesador o un pequeño número de procesadores y un costo más bajo que las supercomputadoras. 3. Microcomputadoras: También conocidas como computadoras personales o PCs, son computadoras de tamaño pequeño y relativamente baratas diseñadas para uso personal o empresarial. Las microcomputadoras pueden ser de escritorio o portátiles, y se utilizan comúnmente para realizar tareas como procesamiento de texto, navegación por internet, edición de imágenes y videos, juegos, entre otros. Aunque la capacidad de procesamiento de las microcomputadoras ha mejorado significativamente con el tiempo, aún no pueden competir con la potencia de las supercomputadoras. 4.-Macrocomputadoras: Este término no es comúnmente utilizado en la actualidad. Anteriormente, se refería a sistemas de computación de gran escala utilizados en aplicaciones empresariales y gubernamentales que requerían una gran capacidad de procesamiento y almacenamiento de datos. Estas máquinas tenían múltiples procesadores y una gran capacidad de memoria. Con el tiempo, las macrocomputadoras han sido reemplazadas por sistemas más avanzados y especializados como los servidores empresariales y las soluciones en la nube. Característica Supercomputadoras Minicomputadoras Microcomputadoras Macrocomputadoras Propósito Resolver problemas científicos y de ingeniería muy complejos Procesamiento de datos empresariales y científicas Uso personal y empresarial Aplicaciones empresariales y gubernamentales que requieren una gran capacidad de procesamiento y almacenamiento de datos Capacidad de procesamiento Muy alta Media Baja a media Alta Número de procesadores Miles o incluso millones Uno o varios Uno o varios Múltiples Tamaño físico Grande Mediano Pequeño Grande Costo Muy elevado Moderado Bajo a moderado Elevado Uso común Centros de investigación y laboratorios científicos Pequeñas empresas, laboratorios de investigación y departamentos gubernamentales Hogares y pequeñas empresas Aplicaciones empresariales y gubernamentales
