HISTORIA DE LOS

COMPUTADORES

Héctor A. Sanjuán Redondo

Proyecto de Investigación - Becas de Aprovechamiento Académico Excelente

2005/2006. Comunidad de Madrid.

En colaboración con la profesora:María Teresa Higuera Toledano

FACULTAD DE INFORMÁTICA. UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID.

1

ÍNDICE 1. ANTECEDENTES DE LOS COMPUTADORES

• 1.1. El Desarrollo del Cálculo en la Historia.......................................................................• 1.1.1. El ábaco: la primera herramienta de cálculo.....................................................• 1.1.2. La Era Mecánica...............................................................................................• 1.1.3. Charles Babbage y Ada Lovelace.....................................................................

• 1.2. El Desarrollo de los Automatismos en la Historia.......................................................• 1.2.1. Los autómatas de Herón de Alejandría.............................................................• 1.2.2. El Telar de Jacquard.........................................................................................

2. EL DESARROLLO DE LOS COMPUTADORES• 2.1. Primera Generación de Computadores........................................................................

• 2.1.1. John Von Neumann: el padre de las computadoras..........................................• 2.1.2. Konrad Zuse y la primera computadora binaria...............................................• 2.1.3. John V. Atanasoff y Clifford Berry: el ABC....................................................• 2.1.4. Alan Turing: el proyecto Colossus...................................................................• 2.1.5. Howard Aiken, Grace Hopper: las series de Harvard Mark.............................• 2.1.6. John Mauchly y J. Presper Eckert: ENIAC, EDVAC, BINAC y UNIVAC.....

• 2.2. Segunda Generación de Computadores........................................................................• 2.2.1. Avances técnicos de la generación...................................................................• 2.2.2. Los primeros lenguajes de alto nivel................................................................

• 2.2.2.1. FORTRAN• 2.2.2.2. COBOL• 2.2.2.3. ALGOL

• 2.2.3 Los computadores más representativos de la Segunda Generación..................• 2.2.3.1 TRADIC y TX-0• 2.2.3.2 IBM 7090• 2.2.3.3 LARC• 2.2.3.4 BM 7030

• 2.3. Tercera Generación de Computadores.........................................................................• 2.3.1. Los circuitos integrados....................................................................................• 2.3.2. Nuevos lenguajes de programación..................................................................

• 2.3.2.1. BASIC• 2.3.2.2. PASCAL

• 2.3.3. Los computadores más representativos de la Tercera Generación...................• 2.3.3.1. Las Series IBM System/360• 2.3.3.2. General Data NOVA• 2.3.3.3. CDC 6000 Series

• 2.4. Cuarta Generación de Computadores..........................................................................• 2.4.1. Los microprocesadores.....................................................................................• 2.4.2. Los lengajes de programación de la Cuarta Generación..................................

• 2.4.2.1. C• 2.4.2.2. Java

• 2.4.3. Los computadores personales...........................................................................• 2.4.3.1. Años 70

• 2.4.3.1.1. MITS Altair 8800• 2.4.3.1.2. Apple II

• 2.4.3.2. Años 80• 2.4.3.2.1. IBM PC• 2.4.3.2.2. Apple Macintosh

• 2.4.3.3. La evolución hasta nuestros días3. ASPECTOS POLÉMICOS E INFLUENCIA SOCIAL DE LOS COMPUTADORES..........

• 3.1. La Primera Generación, la guerra y la responsabilidad social de ayer y hoy• 3.2. El mercado de los computadores

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2

1.1. ANTECEDENTES DE LOS COMPUTADORESANTECEDENTES DE LOS COMPUTADORES

1.1.EL DESARROLLO DEL CÁLCULO EN LA HISTORIA

1.1.1. El ábaco: la primera herramienta de cálculo

El ábaco se considera la primera máquina para realizar cálculos numéricos. Consiste en una

tabla con varios hilos por los que se pueden trasladar cuentas de manera que simplifican las

operaciones de suma, resta, multiplicación y división. Sus orígenes son inciertos: algunos autores

sitúan los primeros ábacos en oriente próximo desde donde se

extenderían hasta China y otros países del lejano oriente; otros,

sin embargo, emplazan su nacimiento en los últimos ya que

hay indicios de que los ábacos existían en China hace más

3.000 años aunque las primeras referencias claras son del siglo

II a.C.

Debido a la facilidad que otorgaba a la hora de realizar

cálculos su uso se extendió y generalizó en toda a Asia y

Europa, cobrando especial importancia hacia los siglos XI y

XII. A partir del siglo XV la utilización del ábaco en Europa se

fue perdiendo al ritmo que el uso de los números indo-arábigos

aumentaba y aparecían nuevos métodos de cálculo1.

En la actualidad el ábaco se utiliza para la enseñanza y

sigue utilizándose en multitud de comercios de China así como

en las Chinatowns particulares de diferentes partes del mundo,

lo que demuestra su gran eficiencia. Como curiosidad conviene

comentar que en 1946, a poco más de un año del final de la

guerra, se realizó una competición patrocinada por el periódico

estadounidense de la marina Stars And Stripes entre una

calculadora electromecánica operada por un experto militar

americano y un ábaco manejado por un funcionario japonés,

resultando ganador este último en cuatro de las cinco pruebas

realizadas (perdió en la de multiplicaciones). Los periódicos nipones se leyeron cosas como: “La

civilización, a las puertas de la era nuclear, sufrió un revés la tarde del lunes cuando el ábaco, de

1http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81bbaco http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/abaco.htm http://www.chinavista.com/experience/abacus/abacus.html

3

Dibujo mostrando la enseñanza tradicional y el ábaco chinos

Asiático haciendo uso del ábaco

2000 años de antigüedad, superó a la calculadora eléctrica en la realización de sumas, restas,

divisiones y en un problema de las tres, además de la multiplicación”2.

Aunque el cálculo y las matemáticas en general fueron

avanzando en mayor o menor grado a lo largo de los siglos,

habrá que esperar hasta comienzos del siglo XVII para ver

aparecer nuevas herramientas que pudieran sustituir de alguna

manera al algo tan sencillo como el ábaco. Antes cabe destacar

el Mecanismo de Antikythera, construido alrededor del año 80

a.C.y recuperado en 1900 en la isla griega de Rodas. Era un

artefacto de cálculo astronómico con mecanismos de precisión

que simulaba el movimiento del sol, la luna y varios planetas,

teniendo a la vista la fecha en que se había dado, o se daría, tal

combinación. Es tanta su sofisticación que se le ha descrito

como “la primera computadora de Occidente”3.

1.1.2. La Era Mecánica

Durante el siglo XVII aparecieron nuevos artilugios para

realizar cálculos. Basados en múltiples y complicados mecanismos,

permitían realizar diversas operaciones de forma más o menos

automática.

Uno de los primeros ejemplos, “la regla de cálculo”, data de

1610. Su inventor, John Napier, padre los logaritmos, ingenió una

simple tabla con un sistema de varillas mediante el cual se podían

simplificar las operaciones de multiplicación y división, especialmente

cuando se trataba de números muy

elevados.

En 1641, el matemático y filósofo francés Blaise Pascal

construyó, con 19 años, una máquina mecánica que permitía

sumar. La máquina consistía en una serie de ruedas dentadas

conectadas de manera que se podían realizar adiciones. Este

invento fue recogido años más tarde por Leibniz, que propuso

utilizar el sistema binario para realizar los cálculos, y que diseñó 2 http://www.ee.ryerson.ca:8080/~elf/abacus/abacus-contest.html3 http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/Antikythera.htm

4

John Napier

Blaise Pascal

El mecanismo de Antikythera

en 1670 una máquina capaz de realizar sumas, restas, multiplicaciones y divisiones. Sin embargo, la

tecnología disponible le imposibilitó la realización de las operaciones con exactitud.

Cabe decir que, por lo visto, ni Pascal ni Leibniz fueron los primeros en realizar inventos de

tales características. Fue un estudiante alemán de la

Universidad de Tubingen, Wilhelm Schickard, el que

supuestamente había construido ya una máquina entre 1623 y

1624, de la que hace unas breves descripciones en dos cartas

dirigidas a Johannes Kepler. Por desgracia, la máquina quedó

destruida en un incendio, y el propio Schickard murió poco

después, víctima de la peste bubónica.

La máquina de Leibnitz fue mejorada en 1727 por

Jacob Leupold y, en 1777, Charles Mahon diseña una máquina

aritmética y otra lógica, el Demostrador de Stanhope. En 1825,

el francés Charles Xavier Thomas de Colmar diseñó una

máquina calculadora que posteriormente conseguiría

comercializar con éxito4.

4 http://www.monografias.com/trabajos12/hiscompu/hiscompu.shtml, http://www.angelfire.com/de/jbotero/co/cohistoria.html, http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/#prehistoria

5

La Pascalina

Gottfried Wilhelm Leibnitz (1646 - 1716)

1.1.3. Charles Babbage y Ada Lovelace:

La Máquina Diferencial y la Máquina Analítica

Charles Babbage es considerado por muchos como el padre de los computadores modernos.

Nacido en 1792, hijo de un adinerado banquero inglés, le apasionaban las matemáticas. En 1811

ingresa en el Trinity College de Cambridge y pronto alcanza un nivel superior al de sus propios

tutores. Fue uno de los fundadores de la Sociedad Analítica

para la promoción de las matemáticas y elegido miembro de la

Royal Society en 1816.

A partir de 1820 comenzó a interesarse enormemente

por las máquinas de calcular. De ésta pasión surgió un primer

proyecto: la Máquina Diferencial. Pretendía construir un

dispositivo de seis dígitos para resolver ecuaciones

polinómicas. Sin embargo, conforme el modelo inicial

progresaba, aparecían constantemente nuevas necesidades y

partes que añadir a la máquina. Al final Babbage acabó

invirtiendo 50 veces el presupuesto inicial, sin conseguir

resultados. Tan mal resultó su apuesta, que el primer ministró inglés, Benja Disraeli, escribiría que

“para lo único que podía servir aquel aparato era para calcular las enormes sumas de dinero

público que se habían derrochado ya con él”5.

Babbage no se resignó y decidió dar un paso más

con el diseño de la Máquina Analítica. Con ella, pretendía

realizar un dispositivo de cálculo general, y en él puso

todos sus esfuerzos y recursos económicos. Para llevar a

cabo su invención, compró una casa que transformó en

taller y fundición para las piezas. Contrató proyectistas,

dibujantes, técnicos y trabajó sin cesar en el

perfeccionamiento del diseño, aunque ni siquiera sabía si

era realizable (“no estando probada su imposibilidad,

debía seguir un ligero resplandor de luz que creía

percibir”).

La Máquina Analítica de Babbage tal y como

estaba proyectada debía tener un funcionamiento paralelo al telar de Jacquard que analizaremos más

5 http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/Maquina%20DDiferencial.htm

6

Charles Babbage

Máquina Diferencial. Science Museum, Kensington, Londres.

adelante como mecanismo cumbre de los automatismos. Dicho telar era capaz de tejer cualquier

dibujo si se le daban las instrucciones apropiadas por medio de tarjetas perforadas, y hacerlo con los

diferentes colores que se proporcionaran. De esta manera, la Máquina Analítica debía ser capaz de

realizar cualquier operación que se le indicase, con los números que se le proporcionasen.

La entrada de datos se haría a través de dos juegos de tarjetas perforadas: uno con las

operaciones a realizar y otro con el valor de las variables. Babbage había previsto además la

posibilidad de realizar operaciones logarítmicas y trigonométricas a través de más juegos de tarjetas

y tablas de equivalencia que serían solicitadas por la máquina en el momento de su utilización.

Internamente, la Máquina constaba de dos partes:

• Una memoria en la que se almacenarían todas las variables con las que se va a

operar, así como los resultados de ese tipo de operaciones.

• Una unidad operativa, encargada de realizar las operaciones.

Babbage estimaba que su Máquina sería capaz de realizar en 1 segundo 60 sumas o restas, 1

multiplicación de dos números de 50 cifras o una división de un numero de 100 cifras por uno de

50. Estas operaciones, y cada uno de sus pasos podrían ser imprimidos sobre papel.

La Máquina Analítica como tal era

ilimitada, tanto en el número de

operaciones a realizar como en el número

de variables utilizadas. Babbage restaba

importancia a este hecho argumentando

que, en vez disponer de un espacio infinito

para tal artilugio, contaba con un tiempo

infinito para la realización de un número

ilimitado de funciones a través un

mecanismo de dimensiones limitadas6.

La Máquina estaba controlada por

una secuencia de instrucciones y poseía

una unidad de proceso, una memoria central, facilidades de entrada y salida de datos, y

posibilidades de control paso a paso. Todo ello son las características propias de lo que hoy

conocemos como programa, y es aquí donde radica la verdadera importancia del trabajo de

Babbage.

6 Ch. Babbage - La máquina analítica. Perspectivas de la Revolución de Computadores. Selección y comentarios de Zenon W. Pylyshyn. Alianza Editorial. 1975.

7

La Máquina Analítica. Science Museum, Kensington, Londres.

Augusta Ada, Condesa de Lovelace, sería reconocida como la

primera programadora de la historia por los aportes realizados en

colaboración con Babbage a la Máquina Analítica. Hija del poeta

romántico Lord Byron, Ada entró en relación con Babbage desde

muy joven, cuando visitaba su taller. Babbage quedó asombrado

de la capacidad de la joven para entender sus diseños y se

convertiría en su tutor. Una de sus principales aportaciones fue la

traducción de una memoria de Menabrea7 sobre la Máquina

Analítica añadiendo sus propios comentarios e ideas, que acabó

duplicando la longitud del original. Además describió procesos

como los “bucles” y “subrutinas” que podían resultar muy útiles

a la hora de realizar cálculos y que serían ampliamente

extendidos un siglo más tarde por personajes como Alan. M.

Turing o John Von Neumann.

En uno de tales comentarios se leía respecto a la Máquina Analítica:

“[La Máquina Analítica] podría actuar sobre otras cosas más allá de los números, como objetos

cuyas relaciones mutuas fundamentales pudieran ser expresadas por aquellas de la ciencia abstracta de las

operaciones, y que deberían ser también susceptibles a una adaptación a la acción de la notación operativa

y del mecanismo de la máquina... Suponiendo, por ejemplo, que las relaciones fundamentales de los sonidos

graduados en la ciencia de la armonía y de la composición musical fuesen susceptibles de tal expresión y

adaptación, la Máquina podría componer elaboradas y científicas piezas de música de cualquier grado de

complejidad y extensión” 8.

Ada murió de cáncer con tan sólo 36 años, dejando a Babbage sólo con sus proyectos.

Desafortunadamente, la Máquina Analítica nunca pudo ser finalizada completamente debido a que

la construcción de las piezas requería demasiada precisión que la que la tecnología de la época

podía proporcionar. A pesar de los grandes avances aportados a la ciencia, la frustración generada

por esta limitación unida a la falta de apoyo desde el gobierno británico harían de Babbage un

hombre resentido y amargado hasta el día de su muerte9.

7 Luigi Menabrea (1809-1896) estudió ingeniería y matemáticas en la Universidad de Turin, dónde se convertió en profesor de mecánica. No sólo destacó por su publicación sobre la Máquina Analítica de Babbage, sino también por convertirse en el Primer Ministro y Ministro de Asuntos Exteriores italiano en 1867. Durante su periodo político realizó un excelente trabajo científico dando la primera formulación precisa de los métodos de análisis estructural y el principio de trabajo virtual. Además estudió la elasticidad y el principio de mínimo trabajo.

http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/~history/Biographies/Menabrea.html8 http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Lovelace.html9 http://www.perantivirus.com/historia/s14al19.htm

8

Augusta Ada Byron King, condesa de Lovelace

1.2. EL DESARROLLO DE LOS AUTOMATISMOS EN LA HISTORIA

Los automatismos también juegan un papel de peso en el desarrollo de la informática.

Cuanto más automatizado esté cierto proceso, más se simplifica su ejecución, lo que es realmente

importante a la hora de realizar tareas complejas. Ya en la antigüedad se crearon todo tipo de

artilugios, con más o menos utilidad, que fueron creciendo en complejidad y funciones con los años.

Sin embargo, esta evolución fue muy lenta, ya que dependía directamente del desarrollo de otras

ciencias: la mecánica, la física... el desarrollo de la filosofía (y la mentalidad social) también

influyó: al principio muchos eran considerados objetos sacrílegos a los que solo unos pocos podían

acceder. Aún así, los más famosos autómatas que encontramos a lo largo de la historia han pasado a

la posteridad gracias a las grandes dotes de ingenio y creatividad que se depositaron en ellos.

Uno de los primeros ejemplos que tenemos data del 1500 a. C., cuando se inventó en Etiopía

una estatua que emitía sonidos cuando el sol la iluminaba al amanecer. King-su Tse, en China, en el

500 a. C., ingenió una urraca voladora de madera y bambú, y un caballo de madera que saltaba.

Poco después, en el 400 a.C., Archytar de Tarento, inventor del tornillo y de la polea, construyó una

paloma de madera suspendido de un pivote, el cual rotaba con un surtidor de agua o vapor,

simulando el vuelo.

1.2.1. Los autómatas de Herón de Alejandría

Uno de los inventores más prolíficos fue Herón de Alejandría

(nacido en Ascra) que vivió en el siglo I a.C. Entre sus inventos con mayor

importancia están la dioptra, utilizado parar observaciones astronómicas, el

odómetro (un sistema de engranajes combinados para contar las vueltas de

una rueda) o la eolipila (un precursor de la turbina de vapor), aunque no

fueron ni mucho menos los únicos10.

En su libro Autómatas describe un gran número de artilugios.

Algunos fueron realizados como simples juguetes, sin embargo, a otros se

les acompañaba de instrumentos de carácter mágico que tan sólo podían ser

usados por los sacerdotes. La unión de mecánica y superstición se describe así en el libro Los

ángeles de metal, de Kiaulehn :

“Con sus autómatas movidos por vapor, Herón había convertido los templos en lugares de misterio.

10 http://www.arrakis.es/~mcj/heron.htm

9

La eolipila de Herón

Cuando los fuegos sagrados habían sido encendidos sobre el altar, una trompeta de piedra daba una señal y

los fieles acudían.

Entonces, cuando se habían congregado ante el templo, podían ver cómo las grandes puertas se

abrían por si solas. Y cuando penetraban en el santuario, tras hacer girar las ruedas de bronce que se

encontraban a la entrada -pues los antiguos creían que tocar el bronce purificaba al hombre- caía una fina

lluvia de agua perfumada mientras unos pájaros de bronce abrían los picos y dejaban oír un canto

sobrenatural.

Los sótanos del templo estaban ocupados por equipos de poleas, saltos de agua, ruedas dentadas y

conductos de vapor que servían para crear estos milagros.

En el fondo del templo ardía la llama de los

sacrificios, sostenida por las manos de los sacerdotes

inmóviles. Los sacerdotes eran de bronce, y sus manos de

metal podían introducirse en la llama sin que sintiesen nada.

Al final del servicio religioso una fina lluvia les caía de los

dedos y apagaba la llama.”

Herón no fue el único en interesarse por estos

artilugios. La clase alta romana, por ejemplo, tenía por

costumbre utilizar diversos juguetes automáticos para

entretener a los invitados que recibían en sus casas. Los árabes heredaron y difundieron la herencia

griega, introduciendo muchos de los artilugios en la vida cotidiana, este es el caso de los

dispensadores automáticos de agua para beber o lavarse.

También nos han llegado referencias aunque no suficientemente documentadas de otros

inventos curiosos como el hombre de hierro de Alberto

Magno o la cabeza parlante de Roger Bacon, ambos

del siglo XIII. En el año 1235, Villard d’Honnecourt

escribió un libro con bocetos que incluían secciones de

dispositivos mecánicos, como un ángel autómata, e

indicaciones para la construcción de figuras humanas y

animales.

Otro ejemplo relevante de la época fue el Gallo

de Estrasburgo (Reino Unido) que funcionó desde

1352 hasta 1789. Es el autómata más antiguo que se

conserva en la actualidad, formaba parte del reloj de la

catedral de la ciudad y al dar las horas movía el pico y las alas.

10

El Gallo de Estrasburgo

El Pato Mecánico de Vaucanson

A partir del siglo XV se empezaron a desarrollar múltiples autómatas: el León Mecánico

construido por Leonardo Da Vinci (1452-1519) para el rey Luis XII de

Francia, abría el pecho con su garra y mostraba el escudo de armas del

rey; el hombre de palo, con forma de monje, construido por Juanelo

Turriano el siglo XVI para el emperador Carlos V, andaba y movía la

cabeza, ojos, boca y brazos. Durante los siglos XVII y XVIII nacieron

muchas más creaciones de las manos de expertos relojeros como

entretenimiento para las gentes. Cabe destacar dos inventos de Jacques

de Vaucanson, el pato mecánico y el flautista. El primero fue descrito

como “la pieza mecánica más maravillosa que se haya hecho”. El pato

alargaba su cuello para tomar el grano de la mano y luego lo tragaba y

lo digería. Podía beber, chapotear y graznar, y también imitaba los

gestos que hace un pato cuando traga con precipitación. Los alimentos

los digería por disolución y se conducía por unos tubos hacia el ano,

donde había un esfínter que permitía evacuarlos. En cuanto al flautista, consistía en un complejo

mecanismo de aire que causaba el movimiento de dedos y labios, como el funcionamiento normal

de una flauta11.

Siguieron apareciendo ingenios como humanoides cuyos inventores aseguraban que eran

capaces de escribir en varios idiomas y pintar, siempre centrados en producir asombro más que en

una utilidad práctica. No será hasta finales del siglo XVIII y principios del XIX, coincidiendo con la

Revolución Industrial y gracias al perfeccionamiento de la máquina de vapor (Newcomen, Watt, s.

XVIII), los avances en la metalurgia y otras áreas, cuando se desarrollen mecanismos que se

pudieran aplicar de manera eficaz a la

incipiente industria de la época. Es el caso

de Edmund Cartwright, que inventó

numerosas máquinas relacionadas con la

industria textil: un telar movido a vapor, una

máquina de cardar lana, otra para trenzar

cuerdas, una máquina de vapor de

alcohol12...

Será Joseph Marie Jacquard, en 1808, el

primero en perfeccionar y confeccionar definitivamente lo que puede ser considerado como la

primera máquina programable y funcional de la historia y a la que dedicamos un capítulo especial.

11 http://automata.cps.unizar.es/Historia/Webs/automatas_en_la_historia.htm http://www.teatrodeautomatas.com/htmls/historia.html12 http://automata.cps.unizar.es/Biografias/Cartwrigth.htm

11

Sala de telares a vapor

El Flautista de Vaucanson

1.2.2. El telar de Jacquard

Joseph Marie Jacquard nació en Lyon en 1752. Como su padre, se convirtió en tejedor de

seda y heredó el negocio. Tuvo siempre un gran interés por mejorar los procesos textiles sobre los

que trabajaba, observando que los dibujos que se realizaban eran fruto de procesos repetitivos y

bastante similares. Sin embargo, con 40 años de edad

solamente ya había conseguido fracasar en varios y

costosos proyectos que le llevaron a la bancarrota.

Durante un tiempo se dedicó a otros asuntos y, con la

revolución francesa desarrollándose, apoyó al Antiguo

Régimen y luchó contra los revolucionarios. Una vez

finalizada, volvería a Lyon y retomaría su pasión por

mejorar el trabajo de la seda.

Sin embargo, no fue ni mucho menos el primero

que se dedicó a estos fines. Desde 1941, Francia buscaba

la forma de hacer frente a la fuerte competencia del

sector textil Inglés, a través de una mejora de los medios

de producción y Jacques de Vaucanson, que hemos

citado antes por dos de sus famosas creaciones (el

flautista y el pato), fue elegido para dirigir este proceso. Vaucanson diseñó en 1745 el primer telar

completamente automatizado de la historia. Su prototipo funcionaba con movimientos repetitivos

guiados con tarjetas perforadas. Inexplicablemente, no fue tomado en consideración y quedó

postrado como pieza de museo tras su muerte, hasta que Jacquard lo descubrió, restauró y

perfeccionó en gran medida.

El método de las tarjetas perforadas permitía que sólo las agujas deseadas y con cierto hilo

fueran tejiendo el diseño que se pretendía crear, mientras que el resto quedaran a la espera de su

turno. Jacquard fue, poco a poco, mejorando el funcionamiento de su invención, aumentando su

eficiencia y la facilidad para aplicar su método a telares ya existentes. En 1812, 11,000 de sus

telares se encontraban en funcionamiento en Francia, y pronto se extenderían por todo el mundo.

Jacquard, además de ser premiado, había vendido los derechos del telar al gobierno y cobraba por

cada telar utilizado13.

Las consecuencias de algo tan simple como un agujero abierto o cerrado continúan en el día

de hoy. Las tarjetas perforadas serían utilizadas más tarde para las primeras calculadoras y se

13 “AND SEW ON...” Keith Ferrell. US Airways Attaché. Marzo 2005.

12

Joseph Marie Jacquard

convertirían en precursoras del sistema binario sobre el cuál se basaron todos los avances realizados

en el mundo de los computadores y que describiremos más adelante.

La aplicación de esta clase de inventos a la industria no fue bien recibida. En una época en la

que la producción era lo que

importaba, la clase obrera o

proletariado se agolpaba en

suburbios superpoblados,

sucios y conflictivos de las

grandes ciudades europeas

donde las epidemias de tifus

o cólera se convertían en

algo habitual. Trabajaban

jornadas de 12 a 14 horas en

condiciones laborales

deplorables, dentro de

fábricas sucias, húmedas,

oscuras, poco ventiladas y

ruidosas. La implantación de

grandes máquinas para

realizar el trabajo hizo que

la fuerza no fuera

característica imprescindible

para los trabajadores,

favoreciendo la explotación de mujeres y niños de corta edad con un salario mucho menor al de los

hombres. Será entonces, a partir de la concentración de obreros en las fábricas cuando el

proletariado tome conciencia de su situación y vea que mediante acciones colectivas podrían tratar

de mejorar sus condiciones de vida.

Ni Cartwright ni Jacquard se librarían de revueltas obreras. Cuatrocientos telares del primero

fueron destruidos en una de ellas, y el primer telar automático diseñado por el segundo también

perecería en un asalto a su fábrica. Jacquard escribió entonces: “El hierro fue vendido por hierro

viejo, la madera por astillas, mientras en mí provocaban la mayor de las vergüenzas.”

13

Visita del Duque de Aumale a uno de los telares de Jacquard

Las nuevas posibilidades nacidas de la entrada en la industria de los automatismos fueron

también un factor clave en la consolidación definitiva del sistema económico que impera

actualmente y sobre el que funcionan todos los grandes desarrolladores de elementos relacionados

con los computadores: el capitalismo. Si bien ya venían existiendo actividades propiamente

capitalistas como la banca y bolsa, así como pequeños inversores privados, los costes que suponía la

modernización eran muy altos, obligando la formación de diversos tipos de sociedades. Sus

miembros aportaban el capital necesario y se repartían los beneficios obtenidos de las inversiones.

Beneficios, por otra parte, aumentados por la mayor eficiencia y productividad de las máquinas.

Ejemplos de estas sociedades son las “Partnership” y las “Sociedades Anónimas” que se

generalizarían a mediados del siglo XIX14.

A partir de este momento, la producción y desarrollo de automatismos aplicados a las

diversas industrias se acelera. Los nuevos inventos incorporaban el concepto de realimentación y

pronto se convertirían en una de las bases del desarrollo claves para la segunda revolución industrial

y el crecimiento económico con la reducción de los gastos y el aumento de la productividad que

suponían. Todos estos avances, combinados con los realizados en el ámbito del cálculo por Babbage

ge y otros, serán clave para la aparición de los primeros computadores electromecánicos durante la

primera mitad del siglo XX.

14 http://www.monografias.com/trabajos12/revin/revin2.shtml

14

Vista sobre la zona industrial de una ciudad alemana. Siglo XVIII

2. EL DESARROLLO DE LOS COMPUTADORES2. EL DESARROLLO DE LOS COMPUTADORES

Herman Hollerith será uno de los primeros en sacar partido tanto de el sistema de tarjetas

perforadas, como del álgebra de Boole y de los sistemas eléctricos. Sobre estos tres elementos

desarrolló una máquina tabuladora para realizar el censo de

1890 en los Estados Unidos, consiguiendo reducir un tiempo

estimado de diez años a dos años y medio.

Se trataba de una prensa manual que detectaba los

orificios en las tarjetas perforadas. Tenía un alambre que

pasaba a través de los huecos hasta una copa de mercurio

debajo de la tarjeta, cerrando de este modo el circuito

eléctrico. Este proceso disparaba unos contadores mecánicos

y ordenaba los recipientes de las tarjetas, tabulando así en

forma apropiada la información.

Tan útil y novedoso resultó ser su sistema que en 1896

fundaba la Tabulating Machine Company para comercializar

su creación. El mercado que abría esta clase de invenciones

hizo que no tardaran en aparecer competidores a Hollerith.

Uno de ellos, James Powers desarrolló el sistema encargado

del censo de 1910 y creó Power's Tabulating Machine

Company, que se convertía así en la competencia de la

empresa de Hollerith. Ésta última, se fusionó con otras dos en

1924 dando lugar a la International Business Machine

Corporation (IBM), aunque Hollerith ya se había retirado tres

años antes15.

Durante los años posteriores no aparecieron

dispositivos dignos de mención, aunque muchos científicos ya

trabajaban en los que se convertirían en los protagonistas de la Primera Generación de

Computadores.

15 http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/#primera

15

Herman Hollerith

Máquina tabuladora de Hollerith

2.1. LA PRIMERA GENERACIÓN DE COMPUTADORES (1939- 1958)

Los avances que conforman lo que más tarde será conocido como Primera Generación de

computadores serán llevados a cabo por diferentes personajes simultánea e interrelacionada, de

manera que resulta imposible estudiar sus trabajos sin relacionarlos al mismo tiempo con su

aplicación a las ya míticas computadoras que crearon o en cuyo desarrollo participaron más

activamente. Así, Konrad Zuse va inexorablemente ligado a sus Z1, Z2..., John V. Atanasoff y

Clifford Berry al ABC, Alan Touring al Colossus, Howard Aiken y Grace Hopper a las Harvard

Mark y John Mauchly y J. Prespert Eckert a sus ENIAC, EDVAC, BINAC y UNIVAC, que

conformarán el final de la generación. Sin embargo, una figura destaca sobre todas ellas: John Louis

Von Neumann, considerado el padre de las computadoras modernas por sus grandes aportaciones

que comenzamos a detallar en primer lugar.

2.1.1. John Von Neumann: el padre de las computadoras modernas

John Von Neumann es considerado hoy como el

padre de las computadoras modernas. Nacido en

Budapest en 1903 y destacó muy pronto por su gran

memoria. Considerado desde pequeño como un genio

sus aptitudes para las matemáticas estaban muy claras

aunque su padre le influenció para estudiar física. No

se separó sin embargo de las matemáticas y consiguió

su doctorado por la universidad de Budapest con una

tesis sobre la axiomatización de la teoría de conjuntos

que fue publicada cuando Neumann tenía tan sólo 20

años. En 1930, Von Neumann contaba ya con un gran

prestigio por sus trabajos en el ámbito de la física

cuántica y matemáticas16.

Ese mismo año, fue invitado a conocer la Universidad de Princeton. Las capacidades de

investigación que los Estados Unidos ofrecían le impulsaron a nacionalizarse americano. De 1936 a

1938 supervisó una disertación doctoral de Alan Turing, del que hablaremos más adelante, en el

Instituto de Estudios Avanzados (IAS), dónde había entrado como profesor en 1933.

De las 150 publicaciones de Von Neumann, 20 son sobre física. El resto se reparten entre

16 http://www.astrocosmo.cl/biografi/b-j-v_neumann.htm

16

John Von Neumann

matemática pura ( teoría de conjuntos, lógica, grupo topológico, teoría de medidas, teoría de

operadores, geometría continua... ) y matemática aplicada (estadística, análisis numérico, ondas de

choque, problemas de fluidos, hidrodinámicas, aerodinámicas, balística, problemas de detonación,

meteorología... ).

El primer contacto de Neumann con los computadores vino de la mano de Howard Aiken y

su trabajo con el Harvard Mark I en 1944. Los esfuerzos de cálculo que sus trabajos requerían

hicieron que pensara en el uso de dispositivos mecánicos para su cómputo. En la primavera de 1955

escribiría las bases de todo su trabajo en el “First Draft of a Report on the EDVAC” (Primer boceto

de un informe sobre el EDVAC), un escrito dirigido a John Mauchly y J. Presper Eckert,

diseñadores del computador electrónico EDVAC en la Universidad de Pennsylvania.

El informe organizaba un sistema computador en cuatro partes principales: la Unidad

Central Aritmética (UA), la Unidad de Control (UC), la Memoria (M) y los dispositivos de

Entrada/Salida (E/S). La UA debía ser capaz de realizar las cuatro operaciones aritméticas

elementales y quizás otras como raíces, logaritmos o funciones trigonométricas y sus inversas. La

UC debería controlar la correcta ejecución secuencial de las operaciones y hacer que las unidades

individuales trabajen juntas para llevar a cabo la tarea específica programada en el sistema. La

memoria debería almacenar los datos numéricos (valores de inicialización, constantes, tablas de

funciones prefijadas) e instrucciones codificadas numéricamente. Los dispositivos E/S deberían

comunicar al usuario con el interfaz del computador.

Von Neumann se preocupó más

de presentar una descripción lógica del

programa almacenado que de un

diseño real de las piezas del

computador. Le preocupaba la

estructura general del computador, las

partes abstractas que lo componen, sus

funciones y como interactúan para

procesar la información. Los

materiales específicos o el diseño de la

implementación de las partes no fueron objeto de su análisis. Cualquier tecnología que se adecuara

a las especificaciones funcionales podría ser usada sin problemas en sus resultados17.

Las contribuciones de Von Neumann se expandieron tanto no sólo por su brillantez, sino

también por su actitud. Von Neumann no se preocupó por patentes y habló abiertamente de sus

ideas a todo aquel que las quisiera escuchar. Tras participar en el desarrollo de EDVAC, Von

17 http://w3.salemstate.edu/~tevans/VonNeuma.htm

17

Diagrama de la arquitectura de Von Neumann

Neumann trabajaría en su propio computador, el IAS18 computer, finalizado en 1952. EL IASC fue

el primero en mezclar programas y datos en una misma memoria, compuesta de tubos de vacío. Así,

Von Neumann mostró como la combinación de instrucciones y datos podría ser usada para

implementar bucles, modificando instrucciones base cuando una iteración era completada. Era un

computador asincrónico que realizaba una operación tras acabar la anterior. EL IASC sería el

modelo a copiar por muchos modelos desarrollados en los años posteriores en diferentes países y

universidades conocidos como Máquinas IAS19.

Neumann murió de cáncer de próstata a los 53 años. Se cree que su enfermedad fue

provocada por la exposición a la radiactividad cuando participaba en el proyecto Manhattan para la

construcción de la bomba atómica en el laboratorio de los Álamos. Von Neumann, que había sido

una persona de gran éxito en su vida, no supo afrontar la enfermedad y la muerte: dicen que el dolor

y el pánico le hicieron pasar las noches dando gritos de dolor y terror.

18 IAS viene de Institute for Advanced Study. Se trata de una institución privada de Princeton, Nueva Jersey fundada en 1930 y que, además de ser el hogar académico de Von Neumann, también lo fue de Albert Einstein.

19 http://en.wikipedia.org/wiki/IAS_computer

18

Von Neumann posando delante del IAS Computer

2.1.2 Konrad Zuse y la primera computadora binaria

El ingeniero alemán Konrad Zuse (1910-1995) nació en Berlín y se graduó como ingeniero

civil por el Technische Hochschule Berlin-Charlottenburg (actualmente Universidad Tecnológica

de Berlín). Durante sus estudios de ingeniería, Zuse tenía que

realizar muchos cálculos rutinarios a mano, lo que encontró

extremadamente aburrido. Esta experiencia lo llevó a soñar con una

máquina que pudiera hacer cálculos20.

Como el mismo relataba en una de sus conferencias,21

comenzó sus trabajos en 1934 sin ni siquiera haber oído hablar de

Babagge. Las máquinas de la época eran principalmente

calculadoras electromecánicas basadas en el sistema decimal y

destinadas al uso comercial, por lo que se vio obligado como otros

muchos ingenieros y matemáticos de la época a desarrollar sus

propios computadores.

Zuse lo hizo desde dos puntos de vista:

• Lógico y matemático: programa de control, uso del sistema binario, aritmética de punto

flotante.

• Diseño: Necesitaba un computador que permitiese cálculos matemáticos completamente

automáticos, una memoria de alta capacidad y módulos o relés que operaran bajo el

principio de “sí” o “no”.

Estos conceptos eran completamente novedosos en la época en los que Zuse los concibió.

Fue uno de los primeros en darse cuenta de la importancia de un simple bit, y de que cualquier pieza

de información podía ser representada con un número de ellos.

Esta relación entre la lógica matemática

y la tecnología no estaba del todo clara por

entonces. El puente de unión entre ambas

habría de ser un dispositivo que trabajase bajo

el principio de todo o nada, sobre el que se

pudiera aplicar lo que ahora se conoce como

álgebra de Boole. Los únicos elementos con

estas capacidades eran los relés

20 http://es.wikipedia.org/wiki/Konrad_Zuse21 "Computer Design - Past, Present, Future", Conferencia a cargo del Profesor Konrad Zuse, en Lund (Suecia), 2 de Octubre de 1987. Transcripción en http://ei.cs.vt.edu/~history/Zuse.html

19

El Z1 en el apartamento de los padres de Zuse. 1936

Konrad Zuse

electromecánicos. Sin embargo Zuse se vio obligado a buscar dispositivos equivalentes de menor

tamaño y coste, como serían plaquitas de metal y pins, aunque la fiabilidad era claramente inferior.

Con este tipo de relés puramente mecánicos fue capaz de organizar una memoria binaria, con la

capacidad suficiente y un tamaño bastante reducido.

El prototipo diseñado finalmente fue la Z1 (1938), que puede considerarse como la primera

computadora binaria de la historia, aunque nunca llegó a funcionar correctamente. Parecía claro que

los relés electromecánicos eran la mejor opción para

mejorarla22, pero antes de incluirlos crearía el Z2

(1940), haciendo uso de la memoria del Z1 y un

lector de tarjetas perforadas. El Z2 contaba con 200

relés y capacidad de operar con 16 bits. El Z2 fue

más funcional, y además dotó a Zuse de la

experiencia necesaria para que un año más tarde

fabricara el Z3, definida por él mismo como “la

primera computadora completamente funcional del mundo”, esta vez sí, usando relés

electromecánicos.

Con una longitud de palabra de 22 bits (1 para el signo, 7 para la exponencial y 14 para la

mantisa), 2400 relés (1800 de ellos para la memoria) el Z3 era capaz de sumar, restar, multiplicar,

dividir y hallar la raíz cuadrada entre otras funciones.

No satisfecho con todo el trabajo realizado,

Zuse decidió mejorar ciertos aspectos del Z3 y

aumentar la capacidad de la memoria a 1,024

palabras, con varios lectores y perforadores de

tarjetas así como dispositivos que permitieran una

programación flexible (traducción de direcciones y

selección condicional). Tomaría el nombre de Z4. La

construcción y desarrollo del Z4 fue bastante épica:

sobrevivió diversos bombardeos y hubo que

transportarlo constantemente. Todos sus predecesores

se perderían, aunque dada su importancia, el Z3 sería

22 La lentitud y falta de perfeccionamiento de los sistemas de relés hicieron que Zuse, junto con su colega Helmut Schreyer (que trabajaba en el desarrollo de relés electrónicos), pensarán en el posible uso de tubos de vacío. Los tubos eran más rápidos pero la transformación de un sistema de relés mecánicos a uno de tubos de vacío no era obvia. Aunque se consiguieron realizar avances, el estallido de la Segunda Guerra Mundial hacía muy difícil la obtención de materiales y recursos de manera que la simple iniciativa privada era insuficiente. Zuse y Schreyer propusieron la realización de una computadora para usos militares pero el gobierno Nazi les negó su apoyo. Con la confusión creada por la guerra y el desarrollo de computadores como ENIAC llevados a cabo por otros países e incorporando tubos de vacío el proyecto quedó finalmente paralizado.

20

Reconstrucción del Z1 - Deutsche Technik Museum.

Reconstrucción del Z3. Deutsche Technik Museum, Berlín

reconstruido 20 años más tarde para ocupar su lugar en un museo.

Los trabajos realizados por Zuse en el diseño de bombas autodirigidas durante la guerra le

llevaron a desarrollar sistemas de control que mejoraran su construcción. Ésto añadía un nuevo

aspecto a la computación, que ya no se basaría en el mero hecho de realizar cálculos, sino en la

forma de realizar ciertas funciones. Este hecho impulsó a Zuse a aprender a jugar al ajedrez. Con el

fin de trasladar sus reglas a un computador. Bajo estas ideas nacía Plankalkül en 1945, el primer

lenguaje de programación de la historia y sobre el que Zuse diseñó un

programa de ajedrez. El Plankalkül tan sólo fue, sin embargo, un

predecesor de los lenguajes desarrollados más tarde cómo ALGOL, y por

tanto bastante limitado. Zuse consiguió adaptarlo de forma estable para

funcionar con el Z4 pero los medios eran escasos, sobretodo teniendo en

cuenta que habían trasladado el prototipo a un pequeño pueblo de montaña,

lejos de los bombardeos de la guerra, donde estaban casi aislados.

Aunque los trabajos de Zuse fueron pronto adelantados por los llevados a cabo en Estados

Unidos consiguió fundar ZUSE KG en 1949 y dominar el mercado centroeuropeo por algún tiempo

con sus computadoras de relés electromecánicos. Más tarde se realizaron avances añadiendo tubos

de vacío a los nuevos modelos y otras funcionalidades, pero la compañía no resistiría el crecimiento

de la competitividad en el sector, así como el aumento de los costes del hardware y sería finalmente

absorbida por Siemens en 1956.

21

Logotipo de Zuse KG

Z3. Vista frontal de la reconstrucción.

2.1.3. John V. Atanasoff y Clifford Berry: el ABC23

El Computador Atanasoff-Berry o ABC empezó a ser

concebido por el profesor de física John Vincent Atanasoff

(1903-1995) en 1933, formulando la idea de usar el sistema de

números binarios para su funcionamiento. Al buscar un

ayudante para cumplir con su innovativo propósito, un colega

le recomendó a un joven brillante, recién graduado en

ingeniería mecánica de nombre Clifford Berry.

Fue la primera computadora completamente electrónica

de la historia y su construcción se llevó a cabo en la

universidad de Iowa durante dos años, siendo finalizada en

1939. La máquina pesaba más de 320 kg. Contenía

aproximadamente 1.6 km de cable, 280 tubos de vacío y

ocupaba como una mesa de despacho.

Estaba diseñada para solucionar sistemas de ecuaciones

lineales con 29 incógnitas. Este tipo de problema era muy

típico en la física e ingeniería de aquella época. El sistema

era alimentado con dos ecuaciones lineales con 29

incógnitas y una constante, y eliminaba una de las variables.

El proceso se repetía de nuevo para eliminar otra variable

hasta llegar a una solución. El sistema tenía un error cada

100.000 cálculos, lo que en la práctica impedía asegurar que

los resultados fuesen correctos. Añadir un bit de paridad a

cada número podría haber solucionado estos problemas

fácilmente, pero el desarrollo del ABC quedó interrumpido

cuando Atanasoff abandonó la universidad para colaborar

con el ejército durante la Segunda Guerra Mundial.

Desde el punto de vista arquitectónico, el ABC contaba

con múltiples entradas de control constituidas por una mezcla de transmisores electromecánicos y

tubos de vacío electrónicos. Para la representación numérica hacía uso de un bit de signo y

cincuenta de mantisa, lo que lo dotaba de una precisión extraordinaria de quince decimales.

Los elementos que constituían la memoria principal eran condensadores y fueron elegidos

23 http://es.wikipedia.org/wiki/Atanasoff_Berry_Computer

22

John Vincent Atanasoff

Clifford Berry

por que ofrecían mejor relación de coste por bit. Se trataba de una memoria regenerativa, que

necesitaba de un tiempo de refresco para recordar su estado, similar a las memorias RAM actuales.

En total había capacidad para 3264 bits organizados en dos bancos de 32 palabras.

Por otra parte, el ABC hacía uso de

aritmética paralela, pudiéndose considerar

como el primer computador vectorial

conocido. Cada elemento era una palabra

de cincuenta bits que se procesaba

secuencialmente. La operación básica del

ABC era entonces una multiplicación

paralela. En cada ciclo de reloj de un

segundo la computadora podía realizar

treinta sumas o restas simultáneas. Éstas se

llevaban a cabo a través de sumadores y restadores electrónicos simples (ASMs-Add-Subtract

Mechanisms). La multiplicación se basaba en un algoritmo de suma por desplazamiento que

avanzaba por las filas de la matriz del sistema de ecuaciones sumando cada fila a la siguiente. Para

completar una operación se requerían dieciséis ciclos de un segundo cada uno. Teniendo en cuenta

que los vectores o matrices de entrada estaban compuestos por treinta palabras, la velocidad de

cómputo del ABC era de sesenta operaciones, treinta operaciones de suma mas otras treinta de

desplazamiento.

Al ABC se le añadieron conversores de decimal a binario y viceversa para facilitar la

comunicación hombre-máquina. Además, contaba con una memoria secundaria formada por un

grabador y un lector de tarjetas binarias electrónico muy avanzado que, gracias al diseño en

paralelo, era capaz de leer y escribir simultáneamente a una velocidad de transferencia de mil

ochocientos bits por segundo, lo que le hacía muy superior a los lectores mecánicos de la época.

Tras terminar la Segunda Guerra Mundial, Atanasoff continuó trabajando para el gobierno y

desarrolló sismógrafos y microbarómetros especializados en la detección de explosiones a larga

distancia. En 1952 fundó y dirigió la Ordenance Engineering Corporation. En 1956 vendería su

compañía a la Aerojet General Corporation y se convertiría en el presidente de su división atlántica.

El ABC se convirtió en un simple recuerdo y no sería hasta 1954 cuando se escucharon rumores de

que algunas de sus ideas habían sido “tomadas prestadas”.

Resulta que John Mauchly, padre del computador ENIAC (1946) junto con J. Prespert

Eckert y que revisaremos más adelante, tuvo la oportunidad de conocer y revisar la tecnología

utilizada por Atanasoff en el ABC. En varias ocasiones discutieron sus aspectos sin que Mauchly

23

Atanasoff-Berry Computer

mencionara su proyecto. Cuando en 1942 Atanasoff abandonaba la universidad de Iowa para

colaborar con la marina estadounidense, dejó encargada la realización de la solicitud de patente,

pero el documento nunca fue rellenado. Tal olvido generó una dura batalla legal de seis años

finalmente resuelta en 1973 y que otorgaba la patente de la ENIAC a Atanasoff considerando que

"Eckert y Mauchly no inventaron ellos solos el primer computador electrónico y digital

automático, si no que partieron desde uno del Dr. John Vincent Atanasoff"24.

Ampliaremos la información sobre ENIAC más adelante, cuando hablemos de los trabajos de

Mauchly y Eckert.

El ABC se desmontó y se perdió en los sótanos de la universidad de Iowa. En 1997 se

construyó una réplica con un coste de 350.000 dólares que corroboró el buen funcionamiento del

modelo original y que actualmente se expone en la universidad que le vio nacer.

24 “Atanasoff, Forgotten Father of the Computer”, by Clark R. Mollenhoff.

24

Réplica del ABC

2.1.4. Alan Turing: el proyecto Colossus

El matemático, lógico y criptógrafo Alan Mathison Turing es considerado como uno de los

padres de la computación moderna. En 1936, contestó al entscheidungsproblem, la cuestión

planteada por el matemático David Hilbert sobre si las

matemáticas son decidibles, es decir, si hay un método

definido que pueda aplicarse a cualquier sentencia matemática

y que nos diga si esa sentencia es cierta o no. En el artículo On

Computable Numbers, Turing construyó un modelo formal de

computador, la Máquina de Turing, y demostró que había

problemas tales que una máquina no podía resolver. La

máquina de Turing fue el primer modelo teórico de lo que

luego sería un computador programable. Con el tiempo a este

tipo de máquina se la conoció como máquina de estado finito,

debido a que en cada etapa de un cálculo, la siguiente acción

de la máquina se contrastaba con una lista finita de

instrucciones de estado posibles25.

Touring fue uno de los principales impulsores del

proyecto Colossus, un computador creado para descifrar los

mensajes encriptados por la máquina alemana Enigma26

durante la Segunda Guerra Mundial. Ya desde 1932,

criptógrafos polacos venían descifrando las comunicaciones

militares alemanas creadas por el Enigma de manera regular.

A partir de 1938 utilizaron dispositivos electromecánicos

para esta tarea: los llamados bomba, predecesores de los

bombe ingleses creados poco después. Sin embargo, en 1939

el nivel de cifrado alemán fue incrementado haciendo que los

bomba perdieran toda su efectividad. Fue entonces cuando la

inteligencia polaca cedió todos sus avances al gobierno británico, que empezaría a trabajar de

inmediato en medios de decodificación más avanzados27.

El Colossus fue diseñado por Thomas H. Flowers, S.W. Broadbent y W. Chandler en el más

completo secreto y se pondría en funcionamiento a finales de 1943. Estaba basado en las ideas de la

25 http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/Maquina%20de%20Turing.htm26 Sobre el funcionamiento de Enigma: http://www.el-mundo.es/noticias/2000/graficos/abril/semana1/encripta.html27 http://www.alanturing.net/turing_archive/pages/Reference%20Articles/codebreaker.html

25

Bombe. Dispositivo electromecánico para descifrar los mensajes alemanes.

Alan Mathison Turing

máquina de Touring. Su emplazamiento fue Bletchley Park, la central de criptoanálisis de la

inteligencia británica. Entre las características de esta máquina destacan28:

• Sus 2400 tubos de vacío.

• Leía los datos de entrada de una cinta de papel perforada usando un lector fotoeléctrico.

• Usaba circuitos de dos estados y sus operaciones eran controladas mediante los pulsos de

su reloj interno, lo que permitía operar a diferentes velocidades, útil para realizar

diferentes pruebas. Su velocidad normal de operación era de 5000 Hercios.

• Sus circuitos permitían efectuar conteos, aplicar operaciones Booleanas y efectuar

operaciones aritméticas en binario.

• Sus funciones lógicas podían

manejarse de manera

preestablecida usando un tablero de

interruptores, o podían

seleccionarse de manera

condicional usando relés, mediante

un menú con las configuraciones

posibles.

• Era totalmente automática.

• Tenía una memoria de cinco caracteres de cinco bits cada uno, los cuales se

almacenaban en un registro especial.

• Medía 2.25 metros de alto, 3 metros de largo y 1.20 metros de ancho.

• Sus resultados se almacenaban temporalmente en relés para luego darles salida a través

de una máquina de escribir eléctrica que funcionaba a una velocidad de 15 caracteres por

segundo.

• No contaba con programas almacenados

internamente ya que, como hemos dicho, era una

máquina diseñada explícitamente para tareas

criptográficas.

Para el final de la Guerra se sabe que existían

diez Colossus diferentes en funcionamiento. Ocho de

ellas serían destruidas nada más terminar la

contienda por orden directa de Wiston Churchill en

“partes no mayores que una mano”. Las dos últimas

28 http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/Colossus.htm

26

El Colossus en Bletchley Park

Bletchley Park

se perderían en la década de los 50 tras ser usadas como dispositivos de entrenamiento.

Actualmente una réplica del Colossus se expone en Bletchley Park. Por otra parte, toda la

información en papel sobre el proyecto fue clasificada y se obligó a aquellos que tenían

conocimientos sobre su funcionamiento a guardar silencio. En Julio de 2000 fueron desclasificados

parte de los documentos aunque aún se mantiene en secreto la información más comprometedora29.

En cuanto a Alan Touring, siguió colaborando con Bletchley Park hasta principios de los 50.

En 1952 fue acusado de prácticas homosexuales y se suicidó en 1954 aparentemente tomando una

manzana envenenada con cianuro, aunque también se ha barajado la opción de un posible asesinato.

29 http://es.wikipedia.org/wiki/Colossus

27

Réplica del Colossus

2.1.5. Howard Aiken, Grace Hopper: las series de Harvard Mark

Howard Aiken (1900-1973) obtuvo su doctorado en físicas por

la Universidad de Harvard en 1939. Durante sus años de estudios e

investigación se encontró con algunas ecuaciones diferenciales que

sólo podían ser resueltas numéricamente, de dónde se figuró lo útil

que resultaría tener una computadora que realizara este trabajo por

él. De esta necesidad de realizar grandes cálculos numéricos nacería

la Harvard Mark I, también conocida como la IBM ASCC

(Calculadora de Secuencia Automática Controlada, por sus siglas en

inglés), ya que fue financiada por IBM30; se terminó en 1944.

La principal ventaja de la Mark I era su alto grado de

automatización, ya que no requería intervención humana una vez

comenzaba a funcionar. Considerada la primera calculadora universal ha sido descrita como “el

verdadero amanecer de la era de los computadores”31.

Mark I medía 15'5 por 2'5 metros y pesaba más de cuatro toneladas. Estaba compuesta

principalmente por interruptores, relés electromecánicos, cigüeñales y embragues. Era capaz de

almacenar 32 números de 23 dígitos decimales y realizar con ellos operaciones como tres sumas o

restas por segundo, una multiplicación en 6 segundos, una división en 15 segundos o la aplicación

de funciones logarítmicas o trigonométricas en algo más de un minuto.

La computadora leía las instrucciones de

tarjetas perforadas de manera secuencial y tenía la

posibilidad de crear bucles, aunque carecía de

selección condicional, por lo que los programas

complejos debían ser bastante largos. Lo que

hacía más particular a esta computadora era la

separación física entre la información que se

almacenaba y las instrucciones a realizar, de

manera que las operaciones de lectura/escritura se

30 Parece ser que en la presentación del Harvard Mark I Aiken olvidó comentar la implicación de IBM en todo el proyecto, cosa que no sentó muy bien a la compañía. IBM bautizó al computador como ASCC y se lanzaría a la construcción del SSEC sin contar con Aiken.

La SSEC (Calculadora Electrónica de Secuencia Selectiva) construida para IBM por Wallace J. Eckert en 1948 fue la última gran calculadora electromecánica. Con 13,500 tubos de vacío, y 21,400 relés electromecánicos era unas 100 veces más rápida que el Mark I y bastante precisa en sus cálculos. Fue utilizada por la Commission de la Energía Atómica y para calcular las posiciones de planetas. Sería desmontada en 1952 cuando ya era obsoleta.(http://en.wikipedia.org/wiki/SSEC)31 http://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_Mark_I

28

Harvard Mark I

Howard Aiken

hacían por diferentes canales, lo que permitía simultaneidad de ambas, en contraposición con el

modelo de Von Neumann, en el que la información y las instrucciones dependen de un mismo

elemento, la CPU. Este tipo de arquitectura recibió el nombre de “Harvard Architecture” y su

principal aporte era un aumento significativo de la velocidad a costa de un mayor número de

dispositivos y cableado32.

La encargada de programar esta gigantesca calculadora fue

Grace Hopper (1906-1992), conocida como Amazing Grace, oficial

de la marina de los Estados Unidos y que se convirtió en la primera

y mayor impulsora de la programación en los computadores durante

los años 40. Hopper sería una de las primeras en creer que los

computadores podían ir mucho más allá del uso científico y militar

que se les daba. Inventó el lenguaje Flowmatic y produjo el primer

compilador (Math Matic). Más tarde en 1960 presentaría la primera

versión del lenguaje COBOL33.

Tras la Mark I,

Howard Aiken, se encargaría también de la construcción

del Mark II (1947) financiada esta vez por la marina

estadounidense y cuya mayor diferencia sería un aumento

de la velocidad ya que se sustituyeron algunos dispositivos

mecánicos por electrónicos. Más tarde, y también para los

militares, Aiken construiría el Mark III en 1949 (5000 tubos

de vacío, 1500 diodos de cristal y memoria magnética), un híbrido entre computadora

electromecánica y electrónica descrita por el

propio Aiken como la calculadora electrónica

más lenta de la historia, aunque ya era bastante

más veloz que sus predecesoras; y, por último,

finalizaría el Harvard Mark IV en 1952,

completamente electrónica. Todas las Harvard

Mark se basaron en la Arquitectura Harvard.

32 http://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_architecture33 http://www.perantivirus.com/historia/primerag.htm

29

Grace Hopper

Harvard Mark II

Harvard Mark III

2.1.6. John Mauchly y J. Presper Eckert: ENIAC, EDVAC, BINAC y UNIVAC

John Mauchly (1907-1980) completó su doctorado en físicas en el Ursinus College

(Filadelfia) en 1932 y ejercería allí de profesor hasta 1941. Con la

llegada de la guerra realizó un curso de electrónica militar donde

conocería J. Presper Eckert (1919-1995), un ingeniero electrónico

recién graduado por el University Moore School de la Universidad de

Pennsylvania, donde Mauchly aceptaría un puesto de profesor34. Por

esos años, debido a la guerra que se fraguaba, se estaban llevando a

cabo numerosas pruebas balísticas de las nuevas armas diseñadas

para ser usadas en la contienda. No contentos con la lentitud con que

los cálculos de las tablas de tiro se realizaban, Mauchly y Eckert

propusieron la construcción de una calculadora electrónica de gran

velocidad y la marina estadounidense no tardó en interesarse por el

proyecto. Mauchly se encargaría del diseño formal del aparato, mientras que Eckert llevaría todo lo

relacionado con el hardware35.

El resultado se presentó en 1946 y fue ENIAC (Computador e Integrador Numérico

Electrónico), una mole de 30x2.4x0.9 metros y 27 toneladas que

requería una potencia de 150 kwatios. Estaba compuesta por

17468 tubos de vacío, 7200 diodos de cristal, 1500 relés, 70000

resistencias, 10000 capacitores y 5 millones de soldaduras

manuales. Usaba como entrada y como salida tarjetas perforadas

y trabajaba en base 10, no porque no se conociese el sistema

binario, sino porque habría requerido un número aún mayor de

tubos. De hecho, el gran número usado provocó que algunos

electrónicos afirmaran que la máquina no sería viable al no poder

tener en funcionamiento un tiempo lo suficientemente largo antes

de que fallara algún tubo, y parece ser que así fue al principio. En 1948 se pudo disponer de tubos

de alta fidelidad que redujeron las constantes paradas y arranques de la computadora, momentos en

los que los tubos sufrían más debido a los calentamientos y enfriamientos. A partir de entonces, la

mejor solución fue mantener la ENIAC encendida constantemente, de manera que el tiempo medio

de fallo se redujo a casi dos días, un promedio muy aceptable para la época.

34 http://www.seas.upenn.edu/~museum/guys.html35 http://ftp.arl.mil/~mike/comphist/91mmoore/

30

Presper Eckert

John Mauchly

ENIAC tenía capacidad para 5000 sumas o restas o 40 divisiones o raíces cuadradas por

segundo. La entrada y salida se realizaba por medio de tarjetas perforadas. Además fue el primer

gran computador electrónico reprogramable para resolver

un gran rango de problemas. Reprogramar el ENIAC era

equivalente a intercambiar montones de cableado hasta

1948, cuando se implementó en él el concepto de guardar

el programa y la información en la misma memoria

además de otras modificaciones propuestas por John Von

Neumann. El ENIAC ha sido considerado como el

primer ordenador Turing completo (Turing-complete), es

decir, completamente programable, aunque el Z3 de Zuse

también puja por este puesto36.

Como curiosidad, en 2004 se presentó en la Universidad de Pennsylvania, como

conmemoración del 50 cumpleaños del ENIAC, el proyecto “ENIAC-en-un-chip”, en el que se

recreó la arquitectura y la capacidad del computador en un chip de 0.5 milímetros cuadrados (frente

a los 167 metros cuadrados que

ocupaba )37.

Mauchly y Eckert no se dedicaron

únicamente al proyecto del ENIAC.

Conscientes de las limitaciones iniciales

que ofrecía su diseño (paralizado en

1943) y programación desarrollaron

también para la marina y de manera casi

paralela EDVAC (computadora

electrónica automática de variable

discreta), incorporando propuestas de

Von Neumann entre otros, con lo que su

arquitectura se convertiría en el estándar

de la desarrollada a partir de aquel momento. La computadora se daba por terminada oficialmente

en 1949 aunque ya era funcional antes incluso que el ENIAC. Problemas con la Universidad de

Pennsylvania por las patentes retrasaron su finalización. EDVAC funcionaba con el sistema binario

y poseía un lector-grabador de cintas magnéticas. Aunque poseía un número inferior de

componentes que el ENIAC (46 metros cuadrados que contenían casi 6000 tubos de vacío, 12000

36 http://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC37 http://www.ee.upenn.edu/%7Ejan/eniacproj.html

31

EDVAC

ENIAC

diodos y con un consumo de 54 kw) la plantilla necesaria para su funcionamiento era de 30

personas en turnos de 8 horas. EDVAC se mantendría en funcionamiento hasta 1961 tras recibir una

serie de mejoras durante los años 50 (lector de tarjetas, unidad aritmética en punto flotante,

memoria... )38.

Por la época en la que se finalizaba el EDVAC, sus padres fundaban la Eckert-

Mauchly Computer Corporation. Con la firma de su compañía, diseñaron BINAC en 1949, un

computador con dos CPU que comparaban todos los resultados obtenidos con el fin de detectar

posibles fallos del hardware. BINAC nunca funcionó del todo bien y la compañía se vino abajo para

ser adquirida en 1950 por Remington Rand,

un fabricante de computadores (y también de

armas durante la Guerra)39.

La última gran creación de Mauchly y

Eckert, y que se convertiría en el producto

más característico de Remington Rand, sería

UNIVAC I (Computador Automático

UNIVersal) en 1951. El sistema ocupaba 35

metros cuadrados, pesaba 13 toneladas y

hacía uso de 5000 tubos de vacío y 125 kw.

La memoria principal consistía en 1000

palabras de 12 caracteres cada una. Aunque la información era representada en binario, UNIVAC

era considerada por los programadores como una máquina decimal ya que utilizaba un set de

caracteres alfanuméricos para casi todas las operaciones, lo que causaba errores cuando ciertos

símbolos eran interpretados incorrectamente por la máquina.

UNIVAC fue la primera computadora americana diseñada para su uso comercial y

administrativo. Estaba concebida para la rápida realización de operaciones aritméticas relativamente

simples y la gestión de diversa información más que para los sofisticados cálculos que los

científicos podían requerir, y de ahí su importancia. Se adaptó su entrada/salida para aceptar tanto

tarjetas perforadas como cintas magnéticas y poder convertir soportes de un formato a otro40.

38 http://en.wikipedia.org/wiki/EDVAC39 En 1949, pero un poco antes que EDVAC y BINAC, se había terminado también, esta vez en el Reino Unido, EDSAC (Calculadora Electrónica con Almacenamiento de Retraso Electrónico, por sus siglas en inglés) de la mano de un equipo liderado por Maurice Wilkes para la universidad de Cambridge. EDSAC se inspiraba en los primeros informes de Von Neumann destinados al diseño de EDVAC y es considerada como la primera computadora que implementaba el concepto de programa almacenado en memoria de manera práctica. Fuera de esto, EDSAC no incorporaba ningún componente experimental o novedoso que requiera un estudio detallado de su estructura o funciones, que eran de cálculo general. Más información en: http://www.uap.edu.pe/Fac/02/trabajos/02206/inftec/ISI_33/Go1/principal.htm, http://en.wikipedia.org/wiki/EDSAC40 http://en.wikipedia.org/wiki/UNIVAC_I

32

BINAC

No tardaron en aparecer clientes

para Remington Rand como la Oficina de

Censo americana, las Fuerzas Aéreas o la

Comisión de la Energía Atómica. Se

donaron sistemas UNIVAC a la

Universidad de Harvard, de Pennsylvania

y al Case Institute Of Technology de

Cleveland... en total se vendieron o

donaron 46 equipos. La fama del

UNIVAC provino principalmente porque

fue utilizado en las elecciones de 1952 en

Estados Unidos y fue capaz de predecir quién sería el ganador (Eissenhower) tan sólo 45 minutos

después del cierre de los colegios electorales. Esto además, supuso un golpe para IBM, que había

perdido la adjudicación de las tareas de cómputo de las elecciones por la superioridad del UNIVAC

sobre las máquinas de tarjetas perforadas de IBM41.

El último UNIVAC I permanecería en

funcionamiento hasta 1970, tras 13 años

de servicio, pero le seguirían una larga

serie de equipos de la mano de Remington

Rand. Fue decisivo el segundo modelo,

UNIVAC II de 1958, que incorporaba por

primera vez la capacidad de utilizar un

compilador que traducía los programas a

lenguaje máquina. El lenguaje traducido

era COBOL. UNIVAC II seguía estando

basada en tubos de vacío, aunque la memoria era magnética y algunos de sus circuitos estaban

transistorizados. El último modelo basado y compatible con el original sería el UNIVAC III, de

1962, que incorporaba avances propios de la nueva generación42.

41 http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/univac.htm42 http://en.wikipedia.org/wiki/Univac

33

UNIVAC I

Maqueta del equipo completo del UNIVAC I

2.2. LA SEGUNDA GENERACIÓN DE COMPUTADORES (1954-1962)

Durante la década de los 40, los dispositivos bi-estables más rápidos y fiables para la

construcción de los computadores más avanzados eran los tubos de vacío. Como se ha visto, su uso

fue aumentando llegando a extremos como los

17.500 tubos del ENIAC. Sin embargo, los

tubos de vacío dejaban mucho que desear:

operaban a altas temperaturas consumiendo

mucha energía (ENIAC utilizaba el

equivalente a diez casas) y de manera

demasiado lenta para lo que sería deseable.

Además, su vida útil era relativamente corta

por lo que los aparatos que los utilizaban requerían un mantenimiento constante que no salía barato.

En 1947 entraría en juego la compañía estadounidense Bells Laboratories. Desde 1925,

investigadores de la compañía habían trabajado en diferentes campos desarrollando la amplificación

y transmisión de señales o la célula fotovoltaica43.

Sin embargo, el verdadero salto a la fama vendría en 1947 de la mano de tres de sus

investigadores, John Bardeen, William Bradford Shockley y

Walter Houser Brattain, fruto de una larga investigación

con los materiales semiconductores. Había nacido el

transistor.

El transistor tiene múltiples aplicaciones que se

resumen básicamente en dos funcionalidades: modulación,

que se utiliza para amplificar señales, y actuación como

interruptores. Están fabricados de materiales

semiconductores (los primeros de germanio) cuya principal

característica es la capacidad de controlar la magnitud de

resistencia que tales materiales ofrecen al paso de corriente eléctrica según lo que se necesite44.

43 Bells Labs también jugaba su papel en el desarrollo de computadores con seis modelos diseñados durante los 40:• Modelo I (1940) – “Calculadora de números complejos”.• Modelo II (1943) – “Interpolador de relés”, destinado a baterías antiaéreas.• Modelo III y IV(1944 y 1945) - “Computador balístico” y “Calculador de relés”, ambos usados para

cálculos de trayectorias balísticas.• Modelo V y VI (1946 y 1947) - “Calculador de relés de propósito general”, dos modelos programables

para diversos usos.http://en.wikipedia.org/wiki/Bell_Labs44 http://www.lucent.com/minds/transistor/

34

Tubo de vacío marca Remington Rand perteneciente al UNIVAC I

Bardeen, Brattain y Shockley, inventores del transistor.

Bajo estos principios, los transistores podían realizar perfectamente el mismo trabajo que

habían venido realizando los tubos de vacíos, pero con múltiples ventajas45:

• Menor tamaño• Fabricación altamente automatizada• Coste inferior en grandes cantidades• Posibilidad de trabajo con voltajes pequeños sin necesidad de

“precalentamiento” (los tubos de vacío necesitaban de 10 a 60 segundos).

• Menor disipación de calor.• Mayor rendimiento y duración• Posibilidad de controlar grandes voltajes.

Gracias a la fiabilidad, rapidez y ahorro aportados por el transistor

la venta de computadores se convirtió en un verdadero negocio cuyo

mercado no tardarían en copar 8 grandes compañías, con IBM a la cabeza.

La gran ventaja que llevaba sobre todas las demás hizo que en el mundo

empresarial fueran conocidas como “IBM y los Siete Enanitos” que no eran sino Remington-Rand y

su división UNIVAC, Borroughs, Scientific Data Systems, Control Data Corporation, General

Electric, RCA y Honeywell46.

45 http://en.wikipedia.org/wiki/Transistor46 http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_computing_hardware#1950s_and_early_1960s:_second_generation

35

El primer transistor de la historia. Bells Labs.

Transistor

2.2.1. Avances técnicos de la generación

Los núcleos de ferrita y tambores magnéticos reemplazaron a los tubos de rayos catódicos y

sistemas de línea de retardo de mercurio que componían la memorial principal. La mayor ventaja

era que la información podía ser leída de forma inmediata, mientras que en las memorias de línea de

retardo, la información se almacenaba como una onda acústica que pasaba secuencialmente por un

medio y sólo se podía acceder a ella en

ciertos momentos. La aritmética de punto

flotante y los índices de registro que, entre

otras cosas, servían para controlar bucles, se

volvieron muy comunes. Anteriormente a

estas innovaciones el acceso a los diferentes

elementos de un array implicaba muchas

veces escribir código auto-modificable. Este

tipo de código que se cambiaba a sí mismo

conforme se ejecutaba era concebido como

una potente aplicación bajo el principio de que los programas y la información eran básicamente lo

mismo. Además eran una forma de aprovechar al máximo las capacidades de memoria.

Actualmente está práctica está completamente abandonada dada su gran dificultad de trazado para

encontrar fallos y la falta de soporte en la mayoría de los lenguajes de alto nivel47.

Por otro lado, se introdujeron procesadores de Entrada/Salida independientes al procesador

central (CPU) liberándolo de este tipo de tareas. La CPU se encargaría de enviar a los procesadores

de E/S la tarea a realizar, que sería llevada a cabo de forma independiente. Una vez finalizada o, en

caso de error, se informaba a la CPU.

El procesamiento por lotes se volvió un método viable con las mejoras en la E/S y la

memoria. Los lotes podían ser preparados por adelantado, almacenados en una cinta magnética y

procesados en el ordenador de manera continua guardando los resultados en otra cinta48.

47 http://www.ipp.mpg.de/de/for/bereiche/stellarator/Comp_sci/CompScience/csep/csep1.phy.ornl.gov/ov/node11.html48 http://burks.bton.ac.uk/burks/foldoc/86/103.htm

36

Memoria magnética del PDP-1

2.2.2 Los primeros lenguajes de alto nivel

El concepto de programa almacenado significaba que las instrucciones que el computador

debía realizar se encontraban almacenadas en la memoria y podían ser reemplazadas por otras

instrucciones. La necesidad de simplificar al máximo la tarea de reprogramar una computadora fue

el origen de los lenguajes de alto nivel sofisticados que comenzaron a aparecer en esta época. Estos

lenguajes reemplazaban el código máquina binario por otro compuesto por palabras, frases,

ecuaciones matemáticas y lógicas que hacían mucho más fácil el trabajo del programador49.

➢ 2.2.2.1. FORTRAN

FORmula TRANslation fue desarrollado por programadores de IBM y publicado por

primera vez en 1957. Fue especialmente diseñado para permitir un traslado fácil de fórmulas

matemáticas a código.

FORTRAN fue el primer lenguaje de alto nivel y usaba el primer compilador de la historia.

Anteriormente los programadores debían trabajar en código ensamblador o directamente en código

máquina lo cuál era extremadamente costoso. Como FORTRAN era mucho más fácil de usar, los

programadores eran capaces de escribir programas a una velocidad cinco veces superior cuando la

eficiencia de la ejecución se reducía tan sólo un 20%, lo que permitía una mayor concentración en

el modo de resolver problemas que en el de codificarlos.

FORTRAN no era innovativo tan sólo como lenguaje, sino también por su compilador, que

aportó mucha luz a la ahora conocida como Teoría de Compilación. Poco después de su

presentación habían aparecido ya múltiples dialectos que lo adaptaban a las necesidades de cada

programador, aunque reducían la portabilidad. En 1966 la Asociación Nacional Americana de

Estándares publicaría FORTRAN '66 o IV, la primera versión estandarizada. En 1977 era de nuevo

revisado para dar lugar a FORTRAN '77. Por último, la última versión aparecida data de 1990

(FORTRAN '90) dónde se añadió soporte al lenguaje para recursión, punteros y datos definidos por

el usuario.

El objetivo al diseñar FORTRAN era crear un lenguaje de programación que fuera fácil de

aprender, destinado a toda una serie de aplicaciones, independiente de la máquina y que permitiera

expresiones matemáticas. FORTRAN proporcionaba además facilidades para controlar el lugar de

almacenamiento de la información (práctica importante hace tiempo por los pequeños tamaños de

49 http://cs.mipt.ru/docs/comp/eng/hardware/common/history/

37

memoria)50.

La primera versión de FORTRAN fue diseñada teniendo en cuenta que los programas serían

escritos en tarjetas perforadas de 80 columnas. Así por ejemplo, las líneas debían ser numeradas y la

única alteración posible en el orden de ejecución era producida con la instrucción GOTO. Estas

características han evolucionado de versión en versión51.

FORTRAN 90' cuenta con tipos definidos por el usuario, estructuras de control extendidas,

entrada salida mejorada, tipos derivados, funciones intrínsecas, estructuras if-then-else, bucles,

punteros, arrays (con operaciones que permiten su manejo como única unidad) y posibilidades de

programación estructurada a través de subprogramas como funciones y subrutinas52.

50 http://www.engin.umd.umich.edu/CIS/course.des/cis4400/fortran/fortran.html51 http://es.wikipedia.org/wiki/Fortran52 http://www.aspire.cs.uah.edu/textbook/introcomp66002.html

38

➢ 2.2.2.2. COBOL

Common Business Oriented Language (COBOL) fue desarrollado en 1959 por un grupo de

profesionales en el ámbito de las computadoras agrupados en torno a la Conferencia de Lenguajes

de Sistemas de Datos (CODASYL). Desde 1959 ha sido modificado y mejorado. En un intento de

abordar el problema de incompatibilidad entre diferentes versiones de COBOL, el Instituto

Nacional Americano de Estándares (ANSI) desarrolló una forma estándar del lenguaje en 1968.

COBOL estándar sería mejorado de nuevo en 1974 y 1985. También existen versiones de COBOL

orientadas a objetos53.

COBOL permitió la automatización de los negocios. Los nombres declarados pueden tener

hasta treinta caraceteres lo que los hace perfectamente connotativos. Cada variable se define en

detalle así como los archivos registro, que incluyen información muy útil, como son las líneas que

deben imprimirse, ideal para informes de contabilidad por ejemplo. Además, en sus versiones

modernas ofrece entornos de programación de objetos y programación visual, librerías de clases,

capacidades de aplicación rápidas e integración con el World Wide Web.

En contraste con otros lenguajes de programación, COBOL no se concibió para cálculos

complejos matemáticos o científicos, de hecho solo dispone de comandos para realizar los cálculos

mas elementales, suma, resta, multiplicación y división, sino que su empleo es apropiado para el

proceso de datos en aplicaciones comerciales, utilización de grandes cantidades de datos y

obtención de resultados ya sea por pantalla o impresos. Aunque es ya un lenguaje antiguo, aún son

muchas las empresas que siguen dependiendo del Cobol-85 tradicional para sus proyectos, debido

principalmente a la estructura de su sistema informático54.

53 http://www.engin.umd.umich.edu/CIS/course.des/cis400/cobol/cobol.html54 http://www.escobol.com/

39

➢ 2.2.2.3. ALGOL

ALGOrithmic Language fue uno de los lenguajes de alto nivel específicamente diseñados

para realizar cálculos científicos. Se publicó en 1959, diseñado por un comité internacional para ser

un lenguaje universal. Su primera reunión en Zurich fue uno de los primeros intentos formales de

ocuparse de la portabilidad del software. La no dependencia a una máquina, permitía que los

programadores de ALGOL fuesen más creativos, pero aumentaba la dificultad de las

implementaciones.

ALGOL nunca alcanzó la popularidad comercial de FORTRAN o COBOL, pero es

considerado como el lenguaje más importante de la segunda generación por su influencia en el

desarrollo de lenguajes posteriores. La estructura léxica y sintáctica de ALGOL se hizo tan popular

que casi todos los lenguajes diseñados desde entonces han sido referidos como “ALGOL – like”, es

decir, que su estructura ha sido jerarquizada a partir del modelo y estructuras de control con las que

ALGOL contaba.

En cuanto estructuras de control de datos, en ALGOL 60 se introduce la estructura de

bloques: posibilidad de crear bloques de declaraciones para las variables y el alcance de la

influencia de las declaraciones de control. Conjuntamente, dos formas diferentes de pasarle los

parámetros a los subprogramas: por valor y por referencia; Poseía declaraciones de control

estructuradas como If-then-else y el uso de una condición general para el control de iteraciones eran

otras características, así como el concepto de recursión: la habilidad de un procedimiento de

llamarse a sí mismo.

Uno de los mayores impactos de ALGOL 60 fue la introducción de la notación BNF para

definir la sintaxis del lenguaje. ALGOL está considerado como uno de los lenguajes de

programación más ortogonales dado el número relativamente pequeño de construcciones básicas

que posee y el conjunto de reglas para combinarlas. Cada construcción tiene un tipo asociado y no

hay restricciones en esos tipos. Además, la mayoría de las construcciones producen valores.

Algunas otras características de ALGOL eran los arrays dinámicos (cuyo tamaño se especifica

mediante variables de manera que queda fijado cuando se guarda la información), las palabras

reservadas (símbolos que no pueden ser usados como identificadores) y tipos definidos por el

usuario, que permiten diseñar abstracciones de datos adaptadas a cada problema55.

55 http://www.engin.umd.umich.edu/CIS/course.des/cis400/algol/algol.html

40

2.2.3. Los computadores más representativos de la Segunda Generación

➢ 2.2.3.1. TRADIC56 (1954) Y TX-057 (1956):

Los primeros computadores transistorizados

TRADIC (Computador Digital Transistorizado) fue el primer

computador compuesto en su totalidad por estos dispositivos. Se

construyó para las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos por J.H.

Felker, en Bell Labs, empresa creadora del transistor, y comenzó a

funcionar en 1954. TRADIC tenía 800 transistores y 10,000 diodos.

Era tan relativamente pequeño y ligero que pudo ser instalado en el

interior de un bombardero B-52 Stratofortress. Como tal, se trataba

de un ordenador de propósito especial, pero que daba un gran paso

respecto de sus predecesores.

Por su parte el TX-0 (Computador Experimental Transistorizado), apodado “Tixo”, fue otro

de los primeros ejemplos que podemos encontrar en la segunda generación. Fue diseñado en el MIT

Lincoln Laboratory (Massachusetts) con el objetivo de experimentar con el diseño de transistores y

sistemas con memorias muy grandes. Es así que poseía una memoria de núcleo de ferrita de 64K

palabras de 18 bits, lo que en aquel entonces era una cantidad muy grande.

Tal cantidad de memoria hacía que se necesitaran 16 bits para direccionarla, de manera que

sólo quedaban 2 bits en cada dirección para el campo de las instrucciones, por lo que sólo tenía 4

instrucciones principales: guardar, suma, salto y operación. Sin embargo, esta última permitía el

acceso a una serie de micro-instrucciones que podían ser usadas para desarrollar muchas funciones

útiles. El TX-0 era capaz de realizar 100.000 sumas por segundo.

Una vez completado el TX-0 se siguió trabajando en un

modelo mucho más complejo, el TX-1, y este último acabaría

siendo rediseñado como TX-2. El TX-2 aprovechó varias partes

de la memoria del TX-0 reduciéndola de 64k a 4k. El uso de dos

bits menos para el direccionamiento permitió aumentar el número

de instrucciones a 16 lo que mejoró increíblemente la

programabilidad de la máquina. El TX-0 se usó para muchos

fines, incluidos el reconocimiento de voz y escritura, así como el desarrollo de herramientas como

editores de texto y depuradores.

56 http://en.wikipedia.org/wiki/TRADIC57 http://en.wikipedia.org/wiki/TX-0

41

TX-0

TRADIC

➢ 2.2.3.2 IBM 7090 58 :

Representante característico de su generación

El IBM 7090 fue presentado en 1958 como el sistema de procesamiento más potente creado

por la compañía hasta el momento. Contaba con 50,000 transistores y memoria de núcleo magnético

por lo que era capaz de computar hasta 7 veces más rápido que los predecesores de su línea como el

IBM 709 y 704 basados en los tubos de vacío. A través de sus ocho canales de datos el IBM 7090

podía leer y escribir simultáneamente 3 millones de bits y realizar 229.000 sumas o restas, 39.500

multiplicaciones o 32.700 divisiones por segundo.

La memoria tenía una capacidad de casi 33.000 palabras de 36 bits y podía ser leída y escrita

en 2,4 milisegundos. La unidad central de proceso, por su parte, operaba en binario y contaba con

más de 200 operaciones diferentes: operaciones aritméticas de punto fijo y flotante, operaciones

lógicas sobre la información de los registros y la memoria, operaciones de control y test,

entrada/salida, indexado... También incorporaba instrucciones para el cambio de base, búsqueda de

tablas, compilación e interpretación, direccionado indirecto para facilitar la programación de

subrutinas y control automático de overflow y underflow.

Los adelantos tecnológicos permitieron que, aunque aún era un equipo que ocupaba una

habitación entera, se tratase de un habitáculo mucho más reducido que en diseños anteriores. En

58 http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/mainframe/mainframe_PP7090.html

42

IBM 7090. Unidades de Entrada/Salida

comparación con el IBM 709 ocupaba la mitad y consumía un 70% menos. El nuevo modelo

ofrecía además compatibilidad con los anteriores de su gama permitiendo la importación de

programas de otros sistemas, así como con el resto de productos de IBM: cintas magnéticas, tarjetas

perforadas...

Quizás uno de los adelantos más

novedosos fuera la incorporación del sistema

operativo IBSYS. Basado en cintas

magnéticas, IBSYS proporcionaba una

consola con un repertorio muy limitado de

comandos como leer instrucciones de tarjetas

perforadas de control o cintas magnéticas59.

El IBM 7090 ofrecía a su vez soporte para

FORTRAN II incluyendo el compilador y el

ensamblador. La consola de FORTRAN

podía funcionar de manera independiente o a

través de IBSYS. Aunque FORTRAN era el más famoso, otros lenguajes también podían ser

soportados por el sistema, como es el caso de COBOL60.

El IBM 7090 estaba diseñado con fines

de uso general, pero también se dedicó

especial atención a las necesidades

propias de las ingenierías y la

investigación científica/militar. Además,

se puso gran atención sus aplicaciones al

mundo de los negocios y ámbitos más

concretos como el tele-procesamiento

que se encontraba en gran auge en esos

momentos. El coste de un equipo era de

casi 3 millones de dólares, y el alquiler de

más de sesenta mil al mes61.

59 http://en.wikipedia.org/wiki/IBSYS60 http://www.frobenius.com/ibsys.htm61 Se puede obtener información extensa y detallada del 7090, además de un video en el que aparece en funcionamiento en http://www.frobenius.com/7090.htm

43

IBM 7090. Consola.

IBM 7090 en un centro de análisis y computación

➢ 2.2.3.3. LARC 62 (1960) :

El primer supercomputador de la generación

El Computador de

Investigaciones Atómicas

de Livermore (Livermore

Atomic Research

Computer ) o LARC fue

el primer de los dos

computadores a los que se

podría otorgar el título de “supercomputador” de la Segunda Generación. Se construyeron dos

unidades de la mano de la división UNIVAC de Sperry Rand Corp. (antigua Remington Rand) que

fueron entregadas en 1960 al Lawrence Radiation Labs en Livermore, California, y al Centro de

Investigación y Desarrollo de Navíos en Washington.

LARC era un computador completamente transistorizado con algunas particularidades. El

tipo de transistor utilizado estaba ya obsoleto cuando se presentó. Aún así fue el más rápido

(250000 adiciones por segundo, 125000 multiplicaciones y unas 50000 divisiones) y se cree que el

62 http://www.bookrags.com/sciences/computerscience/larc-livermore-atomic-research-comp-wcs.html

44

Dibujo de una habitación equipada con el LARC

LARC. Consola.

último de los computadores con una arquitectura decimal, es decir, trabajaba en base 10 cuando la

inmensa mayoría de los computadores lo hacían directamente en 2, en realidad la información

almacenada no dejaba de ser binaria por las características de la memoria, pero la codificación de

los dígitos estaba lejos de la base 2 y eran siempre interpretados como decimales (decimal

codificado bi-quinario63). Poseía dos unidades de procesamiento completamente independientes,

uno controlando la entrada/salida y otro encargado de realizar las operaciones aritméticas: se trataba

de un computador paralelo en el que las dos unidades podían trabajar simultáneamente, e incluso

una tercera en el caso de necesitarse más potencia de computación. Este sistema hizo que se

convirtiera en el computador más potente del mundo cuando fue presentado. Otra innovación fue la

incorporación de un dispositivo para grabar la salida de datos, como texto o gráficos, en una

película de 35 milímetros. El Electronic Page Recorder, sin embargo, no se consiguió automatizar

completamente por lo que no alcanzó demasiado éxito.

La memoria principal se componía de entre 8 y 39 unidades de núcleo magnético operando

en paralelo y conectadas a los procesadores. Cada una almacenaba hasta 2500 palabras de 11 dígitos

(decimales) y alcanzaba una velocidad de intercambio de dos millones de palabras por segundo.

Además, contaba con una memoria secundaria de 24 tambores con capacidad para 250000 palabras

de 11 dígitos cada uno y con una velocidad de transferencia de 30 millones de palabras por

segundo.

El alto coste de fabricación de los LARC impidió su comercialización. Los dos modelos

funcionaron hasta finales de los 60.

63 Se puede ampliar la información en: http://en.wikipedia.org/wiki/Bi-quinary_coded_decimal

45

➢ 2.2.3.4. IBM 7030 64:

Un paso más en la supercomputación

El liderazgo mundial del LARC de Sperry-Rand Co. no duró demasiado65. Un año más

tarde, (en 1961) IBM entregaba su primer intento de construir un supercomputador: el modelo 7030,

apodado Stretch. Comenzó con un precio de $13.5 millones, aunque se redujo a $7.78 millones y

sería retirado del mercado en poco tiempo al no alcanzar las expectativas.

El proyecto de construcción del IBM 7030 comenzaba en 1956. IBM había prometido un

super computador capaz de alcanzar velocidades 100 veces mayores a las del IBM 70466 pero el

factor se redujo en las pruebas definitivas a 30 veces

más rápido lo que obligó a reducir su precio y retirarlo.

La velocidad del 7030 era de 670.000 adiciones,

370.000 multiplicaciones y 100.000 divisiones por

segundo. Su arquitectura trabajaba con números de

coma fija de longitud variable y de coma flotante de 64

bits y caracteres alfanuméricos codificados con 8 bits

al menos. La longitud de Byte como tal era variable, de

1 a 8 bits y las instrucciones podían ser de 32 o 64 bits. Poseía 32 registros y una memoria de entre

16.384 y 262.144 palabras binarias de 64 bits, calentada y enfriada por inmersión en aceite.

Aunque fuera un computador de relativo poco éxito (acabaron vendiéndose 9 unidades)

muchas de las tecnologías que incorporaba serían clave más tarde. Se usó la lógica de transistores

SMS (Sistema Modular Estándar) que sería empleada por

muchos futuros diseños de IBM como el 7090. El 7030

contaba además con capacidades de multiprogramación

(multitarea), protección de memoria e interrupciones

generalizadas. Nuevas técnicas utilizadas por el 7030 como el

almacenamiento de la información que el procesador iba a

utilizar en los registros de rápido acceso para optimizar

recursos son hoy usadas en los nuevos procesadores.

64 http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_703065 Su relación con el LARC llega más allá que la simple competencia tecnológica. Tanto IBM como Sperry Rand presentaron proyectos para el Lawrence Radiation Center de Livermore. Cuando los ingenieros de IBM (John Griffith y Gene Amdahl) acabaron el proyecto decidieron rediseñarlo completamente con un tipo de transistor recientemente inventado. LARC se llevó el contrato (funcionando con transistores obsoletos como ya apuntamos). IBM no se resignó y entregó proyecto actualizado a un potencial cliente del LARC: el laboratorio de los Álamos. 66 El IBM 704 fue el primer ordenador producido en masa, padre del 7090, capaz de ejecutar hasta 40,000 instrucciones por segundo. Más información en: http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_704

46

IBM 7030. Panel.

IMB 7030, alias Stretch

2.3. LA TERCERA GENERACIÓN DE COMPUTADORES (1960-1975)

La tecnología avanzaba. Durante los años pasados, las computadoras habían conseguido

grandes mejoras. Ahora eran más rápidas, más fiables, consumían, ocupaban y se calentaban

menos... la empresa que necesitase un computador podía elegir entre varios modelos disponibles en

el mercado y colocarlo en una de sus instancias, donde los programadores trabajarían a grandes

velocidades gracias a los lenguajes de alto nivel y a los compiladores proporcionados.

Esta era la perspectiva que se tenía a principios de los 60. Desde un punto de vista más

actual, los computadores de la Segunda Generación no eran más que trastos lentos, sólo accesibles a

grandes empresas y que ocupaban media habitación entera (si tomamos como habitación entera el

espacio ocupado por los predecesores de la primera generación). Su uso estaba reservado a

expertos, los sistemas operativos (o intentos de ellos) no eran más que una ventana de comandos

muy limitada y las memorias seguían siendo pequeñas.

Así como la Segunda Generación se debe a un gran avance tecnológico de múltiples

aplicaciones como fue el transistor, la Tercera Generación no será menos y llegará de la mano de

una nueva creación de la ciencia: el circuito integrado.

2.3.1. Los circuitos integrados

El creciente número de transistores, capacitores, diodos... que se venían necesitando

conforme las capacidades de computación iban creciendo a finales de los 50 empezaba a crear

grandes problemas a la hora de interconectar todos los elementos. El soldado se hacía de forma

manual y era una fuente constante de problemas. Como respuesta a la situación, nació en Estados

Unidos el programa Micro-Module, financiado por el Cuerpo de Señales del Ejercito que tenía

como objetivo uniformizar tamaño y forma de componentes en cuyo interior ya estuvieran echas

todas las conexiones entre transistores y demás elementos. Así, estos módulos podrían utilizarse

para construir los circuitos que se necesitasen simplificando mucho la tarea67.

Jack Kilby sería uno de los primeros que pensaran en cómo conseguirlo y no tardó en

hacerlo. En 1958, cuando trabajaba para Texas Instruments consiguió implementar con éxito un

circuito integrado por primera vez68. En su busca por un dispositivo que solucionase todos estos

problemas de diseño llegó “a la conclusión de que todo lo que necesitaba eran semiconductores –

67 http://www.ti.com/corp/docs/kilbyctr/jackbuilt.shtml68 El circuito integrado fue concebido por primera vez en 1952 por experto en radares, Geoffrey W.A. Dummer que trabajaba para la sección de radares del Ministerio de Defensa británico. Sin embargo, Dummer falló en su intento de construirlo llevado a cabo en 1956.

47

las resistencias y capacitores [dispositivos pasivos], en particular, podían ser hechas del mismo

material que los dispositivos activos [transistores]. También me dí cuenta de que, como todos los

componentes podían fabricarse de un mismo y único material, también podrían ser hechos e

interconectados in situ para formar un circuito completo”69. Al mismo tiempo que Kilby, Robert

Noyce realizaría el mismo descubrimiento para Farchild Semiconductor, aunque su patente llegó

seis meses más tarde.

Los circuitos integrados (CI) comenzaron a manufacturarse en 1959. Los primeros modelos

venían empaquetados en cerámica y contaban con tan sólo decenas de transistores (SSI -

Integración de pequeña escala). A mediados de los

60 el número de elementos que contenían eran

cientos (MSI – Integración de escala media) y

alcanzarían los millares a mediados de los 70 (LSI –

Integración a gran escala).

En el desarrollo inicial de los circuitos

integrados tuvieron gran importancia los proyectos

aeroespaciales como el programa Apolo70 (cuyo

objetivo era llevar al hombre a la luna, y traerlo de vuelta) y el misil Minuteman71 (misil

intercontinental estadounidense). El primero motivó la tecnología del circuito integrado, el segundo

llevó a su producción en masa. Ambos proyectos absorbieron la producción de CI de 1960 a 1963

reduciendo los costes de 1000 dólares a 25 dólares por pastilla72.

Entre las mayores ventajas de los circuitos integrados se encuentran:

• Disminución en los costes: tanto el precio como del número de tablas de circuitos empleados lo que reducía el trabajo de ensamblado.

• Aumento de la complejidad de los sistemas que se podían diseñar.• Mayor fiabilidad y vida útil más larga.• Producción en masa: los circuitos integrados se diseñan por técnicas litográficas

(impresos sobre material semiconductor) y no conectando uno a uno cada componente discreto como anteriormente.

Los circuitos integrados estarán a partir de ahora presentes en cada componente de un

computador, incluidas las memorias, en las que se reflejarán las ventajas de los nuevos dispositivos

al sustituirse los núcleos de ferrita memorias de estado sólido, más rápidas y con mayor capacidad73.

69 “La invención del circuito integrado”. Artículo de Jack Kilby, 1976.70 Más información: http://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_program71 Más información en: http://en.wikipedia.org/wiki/Minuteman_missile#History72 http://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit73 http://www.ipp.mpg.de/de/for/bereiche/stellarator/Comp_sci/CompScience/csep/csep1.phy.ornl.gov/ov/node12.html

48

Jack Kilby y el primer circuito integrado

2.3.2. Nuevos lenguajes de programación

BASIC y PASCAL fueron los dos lenguajes de programación creados en la Tercera

Generación que más influencia tendrán en el futuro. Ambos se inspiraron en los lenguajes existentes

anteriormente, mejorando sus posibilidades y características, al mismo tiempo que esos lenguajes se

actualizaban a sí mismos e incluían, a veces, algunas de las innovaciones propias de los nuevos.

➢ 2.3.2.1. BASIC

BASIC es el acrónimo de Código de Instrucciones Simbólicas de Uso General para

Principiantes y fue escrito en 1963 en el Dartmouth College por el matemático John George

Kemeny y Tom Kurtzas como una herramienta para enseñar a los estudiantes a partir de una síntesis

entre FORTRAN y ALGOL. BASIC, sin embargo, no se ha quedado ahí, sino que ha sido uno de

los lenguajes de programación más usados, un simple lenguaje de programación considerado como

un paso fácil antes de que los estudiantes comenzaran con el estudio de otros lenguajes más

potentes como FORTRAN.

Los ocho principios de diseño de BASIC fueron74:

1. Ser fácil de usar para los principiantes. 2. Ser un lenguaje de propósito general. 3. Permitir que los expertos añadieran características avanzadas, mientras que el lenguaje

permanecía simple para los principiantes. 4. Ser interactivo. 5. Proveer mensajes de error claros y amigables. 6. Responder rápido a los programas pequeños. 7. No requerir un conocimiento del hardware de la computadora. 8. Proteger al usuario del sistema operativo.

La popularidad de BASIC creció gracias a Paul Allen y Bill Gates (ambos padres

fundadores de Microsoft) cuando escribieron una versión en 1975 para el ordenador personal Altair.

Más tarde, Gates y Microsoft escribieron versiones de BASIC para el ordenador Apple y el DOS de

IBM75.

Una particularidad de BASIC es que puede ser tanto compilado como interpretado, según

convenga. Algunas de las primeras implementaciones (las más antiguas) de BASIC contaban con un

74 http://es.wikipedia.org/wiki/BASIC75 http://inventors.about.com/library/inventors/blbasic.htm

49

repertorio muy reducido de instrucciones como LET, PRINT, IF, GOTO. Actualmente se ha

incluido todo el repertorio de instrucciones comunes a la mayoría de lenguajes de alto nivel:

WHILE, REPEAT..UNTIL, CASE, SWITCH... etc.

Los tipos de datos originalmente eran dos: numéricos y cadena. Una buena característica de

BASIC es que ya en sus primeras versiones incorporaba buenas funciones para el manejo de

cadenas. También se soportaban arrays de ambos tipos, que podían ser de dimensión 2 como

mucho. En la actualidad se han añadido otros tipos como los números de 32 bits o los definidos por

el usuario.

En cuanto a las posibilidades de programación estructurada, las primeras versiones no

permitían la creación de subrutinas o procedimientos, por lo que la estructuración se debía realizar

mediante el uso de la etiqueta GOTO, creándose un código muchas veces confuso. En los dialectos

modernos de BASIC se dispone tanto de funciones (subrutinas que devuelven un valor) como de

procedimientos (no lo hacen).

Actualmente, la popularidad de BASIC se refleja en la gran cantidad de dialectos

aparecidos: hasta 60 diferentes que dan soporte a la inmensa mayoría de plataformas existentes

desde su invención76.

76 http://es.wikipedia.org/wiki/BASIC

50

➢ 2.3.2.2. PASCAL

PASCAL recibe su nombre del matemático francés Blaise Pascal, pionero en la historia de

los computadores. Descendiente de algunas versiones de ALGOL (60, 68, W), fue desarrollado

originalmente por Niklaus Wirth en 1968, con dos objetivos fundamentales: hacer un lenguaje que

fuera asequible y permitiera su enseñanza como una disciplina sistemática basada en los conceptos

naturales y claramente reflejados por el propio lenguaje; y definirlo de tal forma que su

implementación fuese fiable y eficiente en los computadores de entonces. El primer compilador

aparecía en 197077.

PASCAL fue mucho más allá de sus propósitos y comenzó a ser usado comercialmente,

lejos del mero interés académico. Ya en los 80, Pascal era usado en la mayoría de las universidades

mientras seguía invadiendo el mercado comercial aunque algunas voces criticaban que no se podía

producir código de características industriales. Se hizo tan popular que incluso FORTRAN

comenzó a cambiar haciendo uso de las innovaciones de Pascal. Debido a la gran popularidad del

lenguaje en el desarrollo de aplicaciones se creo una versión Extendida de Pascal Estándar en 1990.

Más de 80 sistemas diferentes contaban entonces con implementaciones del lenguaje78.

PASCAL pretendía ser un lenguaje fácil y estructurado, por lo que su sintaxis tiende a ser

natural. El repertorio de instrucciones de PASCAL estándar es bastante amplio y contiene todas las

instrucciones básicas IF THEN ELSE, CASE; WHILE, REPEAT..UNTIL, FOR..DO, READ,

WRITE propias de todos los lenguajes de alto nivel.

Cuenta con una serie de tipos de datos simples predefinidos (integer, real, char[acter],

boolean, longint[eger] y permite al usuario definir sus propios tipos estructurados y subrangos de

los simples. Además, proporciona estructuras de datos predefinidas como son los arrays, los

registros, el tipo set, y los archivos.

Por otra parte, los compiladores de Pascal realizan fuertes comprobaciones sobre las

asignaciones detectando incompatibilidades e incorrecciones que en otros lenguajes causarían

errores en tiempo de ejecución.

Uno de las principales características del lenguaje son el gran soporte para la programación

estructurada, con la posibilidad de definir funciones y procedimientos en los que las variables

entran tanto por valor (no se devuelven) como por referencia (se devuelven), lo que permite la

realización de todo tipo de código sin la necesidad de la etiqueta GOTO79.

77 http://www.pascal-central.com/ppl/#Origins78 http://en.wikipedia.org/wiki/Pascal_programming_language79 http://www.engin.umd.umich.edu/CIS/course.des/cis400/pascal/pascal.html

51

2.3.3. Los computadores más representativos de la Tercera Generación

Durante esta generación aparecen múltiples sistemas con la firma de muchas y diferentes

compañías. La reducción de costes hizo que el mercado no

estuviera reservado a unos pocos por lo que muchas compañías

saltan al mercado con ofertas de todo tipo: desde los

computadores más sencillos y baratos destinados a las empresas

más humildes, hasta supercomputadores con un valor de 10

millones de dólares. Por ello, es imposible detallar detenidamente

todos los modelos, por lo que analizaremos los más

representativos y populares intentando cubrir el espectro de años

que compone la generación: la serie IBM System/360, el Digital

Data Nova, un minicomputador que se volvió muy popular, y las

series CDC 6000 de supercomputadores, que llevaron el

liderazgo a mediados de generación.

No queremos dejar de nombrar, sin embargo, la serie PDP (Procesador de datos

programado) de la mano de Digital Equipment Corporation, cuyos 16 modelos llevaron a la

compañía a situarse detrás de IBM en el mercado. Tampoco hay que olvidar la entrada en el

negocio de los computatores de uso general de Hewlett-Packard en 1966 con su serie 2100 de

minicomputadores, que soportaban gran número de lenguajes.

Por último, ya en el campo de los supercomputadores, reseñar el CDC 7600 de Seymour

Cray que llegó cinco años después del

6600 y es considerado como el primer

procesador vectorial. Otros

supercomputadores con procesadores

paralelos fueron el SOLOMON computer,

de Westinghouse Corporation, y el ILLIAC

IV, desarrollado por Borroughs, el

Departamento de Defensa Estadounidense

y la Universidad de Illinois.

52

Digital Equipment Corporation Programmed Data Processor 8 (DEC

PDP 8)

CDC 7600 de Saymour Cray

➢ 2.3.3.1. Las Series IBM System/36080

El comienzo la generación

La nueva apuesta de IBM fue lanzar al mercado en 1963 una gama entera de computadores

con diferentes versiones y precios, aunque todos funcionando bajo el mismo conjunto de comandos.

De esta manera permitía a los clientes comprar el modelo de gama más baja e ir actualizándolo

conforme crecieran sus necesidades, sin que los

programas dejaran de funcionar. Para ello IBM hizo

uso comercial de un microcódigo, es decir, un

microprograma con un repertorio básico de

instrucciones para el procesador, por primera vez.

El lanzamiento del S/360 fue el proyecto de

CPU más caro de la historia. IBM invirtió 5 billones

de dólares de los de entonces, lo que habría puesto a

la compañía en un grave apuro en caso de salir mal,

pero no lo hizo: IBM llegó a alcanzar los 1000

pedidos al mes81.

La gama inicial se componía de los modelos 30, 40, 50, 60, 62 y 70 y se actualizaría con los

años. Los tres primeros correspondían a una gama baja-media, mientras que los últimos eran

bastante más potentes y, por lo tanto, caros. La mayoría de ellos ofrecían compatibilidad con

sistemas anteriores de IBM

(series 1400 y 7094).

A pesar de que el

circuito integrado estaba ya

inventado y en el mercado,

dado que no estaba del todo

probada su fiabilidad y la

disponibilidad era escasa,

IBM optó por diseñar un CI

híbrido bajo la denominada

Solid Logic Technology82. El

S/360 seguía siendo una

80 http://en.wikipedia.org/wiki/System/36081 http://www.cedmagic.com/history/ibm-system-360.html82 Más información: http://en.wikipedia.org/wiki/Solid_Logic_Technology

53

IBM System/360

IBM System 360

computadora central (mainframe computer), de grandes proporciones, orientada a el mundo de los

negocios.

El S/360 introdujo también una serie de estándares para la industria en lo referente a su

arquitectura. El tamaño de los bytes fue fijado a 8 bits y cada palabra usaba 4 bytes. Constaba de 16

registros de uso general de 32 bits y 4 registros de coma flotante para realizar operaciones de este

tipo (la Arquitectura de Punto Flotante de IBM se mantendría como el estándar durante 20 años). La

memoria se indexaba por cada byte, (en vez de por cada palabra como venía siendo) y tenía

protecciones como la paginación y segmentación. El tamaño de la memoria del modelo de gama

más baja era de 24KB. Las operaciones aritméticas se realizaban en complemento a 2.

El sistema operativo OS/360 fue desarrollado para la gama media de las S/360. Constaba de

tres programas de control: PCP (Programa de control primario) que procesaba las instrucciones

secuencialmente, MFT (Multiprogramación con un número Fijo de Tareas), que lo dotaba de

capacidades multitarea, y MVT (Multiprogramación con un número Variable de Tareas) que

permitía números no fijos de tareas cuyo tamaño en memoria podía cambiar dinámicamente. La

entrega al público del OS/360 se retrasó un año por lo que se introdujeron alternativas como BOS

(Sistema Operativo Básico), para la gama baja; TOS (Sistema Operativo de Cinta) para aquellas

máquinas con lector de cintas únicamente; y DOS (Sistema Operativo de Disco)83.

La serie System/370 nacería en 1970 para reemplazar a los S/360. Entre sus innovaciones

estaban capacidad para

procesador-dual estándar,

soporte completo para memoria

virtual y aritmética de punto

flotante de 128 bits. Durante sus

20 años de vida la serie 370 sería

mejorada con expansiones de la

memoria al mismo tiempo que se

preservaba la compatibilidad con

sistemas anteriores. Entre los

modelos de esta serie destacan el

IBM 3033, IBM 3090, IBM

9370. Ya en los 90' una nueva

serie, la System/390 tomaría su lugar84.

83 http://www.beagle-ears.com/lars/engineer/comphist/ibm360.htm#opsys84 http://en.wikipedia.org/wiki/System/370

54

S/360. Consola.

➢ 2.3.3.2. General Data NOVA

Uno de los minicomputadores más populares

El computador Nova de Data General salió al mercado en 1969, inspirado en otro

minicomputador, el PDP-8 (considerado el primero de los minicomputadores), su principal

característica era que trabajaba con 16 bits y que fue el primero en utilizar la Escala de integración

media (MSI) en sus circuitos. En 1970 se lanzaba una mejora del modelo original: el SuperNova,

cuyo rendimiento era muchísimo mejor. Se llegaron a vender 50000 unidades a un precio de 8000

dólares bajo el slogan de “el mejor computador pequeño del mundo”.

El procesador del Nova estaba construido en dos grandes circuitos integrados de 38 cm2 por

lo que no se necesitaba cableado manual, además de ser más fiable que otros sistemas. En los

primeros modelos se procesaba la información en paquetes de 4 bits en serie, aunque con la llegada

del SuperNova sería mejorado para procesar 16 bits de manera paralela. En cuanto a la memoria,

normalmente contaba con 4KBytes de RAM de núcleo magnético contenidas en otra tabla de 38

cm2 y con memoria ROM transistorizadas.

Las instrucciones del

procesador se dividían en tres

principalmente: instrucciones de

manipulación de registro a

registro, referentes a la memoria

y de entrada/salida. Cada

instrucción ocupaba una palabra

(16 bits). Existían instrucciones

de multiplicación, división,

unidad de coma flotante, y

administración de memoria. Las

primeras versiones del Nova

incorporaban un interprete del

lenguaje BASIC en cinta de papel perforada. Más tarde se incorporaría soporte para otros

programas.

55

General Data SuperNova

➢ 2.3.3.3. CDC 6000 Series85

Algunos de los supercomputadores más característicos de la

Tercera Generación

El modelo 6600 de Control Data Corporation (CDC) fue diseñado uno de los personajes más

famosos del mundo de la supercomputación: Seymour Cray (1925-1996). Cray se graduó en

ingeniería eléctrica y en matemáticas en la universidad de Minnesota. Trabajó para Sperry Rand y

fue uno de los principales responsables del diseño del UNIVAC 1103 (1953). En 1957 decidió

fundar CDC y se dedicaría a partir de ese momento al diseño de supercomputadores como las series

que ahora presentamos86.

El primer miembro de las series 6000 sería el 6600 que se presentó en 1964 y era capaz de

realizar hasta 3 millones de instrucciones por segundo. Se configuraba como 3 veces más rápido

que el IBM Stretch (7030) y se mantendría así 2 años . Le siguieron el CDC 6400 (1966), el 6500

(1967) y el 6700 (1960), los dos últimos con procesadores centrales dobles.

El procesador central del CDC 6400 incluía 24 registros de operación. El CDC 6500 era

exactamente igual, pero con dos procesadores centrales, por lo que doblaba las capacidades del

anterior. El CDC 6600 por su parte contaba con un sólo procesador central pero de mucha mayor

eficiencia al contar con 10 unidades funcionales independientes

paralelas que podían operar con 32 bits de memoria cada una.

Eran de un multiplicador de coma flotante, un divisor, un

sumador y un sumador largo, dos incrementadores, un shifter

(traductor de palabras de datos a bits), una unidad lógica y una

unidad de salto87. El sistema leía y decodificaba las

instrucciones de la memoria tan pronto como fuese posible y se

las pasaba a las unidades para que se procesaran. Por otra parte,

se trataba de sistemas multitarea capaces de ocuparse de hasta 7 programas activos diferentes.

La memoria central contaba como mínimo con 32.768 palabras de 60 bits cada una. El

indexado se realizaba por palabras y no por bytes. Podía ser extendida mediante otra unidad de

memoria. Al principio se trataba de memoria magnética, aunque luego también se pudo usar

memoria transistorizada88. Se contaba con dos pantallas CRT para la consola del sistema y un

teclado con el que intercomunicarse con la máquina. También se disponía de lector y perforador de

tarjetas, impresora y lector/grabador de cintas magnéticas.

85 http://en.wikipedia.org/wiki/CDC_6000_series86 http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/Cray.htm87 http://en.wikipedia.org/wiki/CDC_660088 Más información en: http://www.museumwaalsdorp.nl/computer/en/6400hwac.html

56

CDC 6600. Consola.

2.4. LA CUARTA GENERACIÓN DE COMPUTADORES (1970- )

Desde la invención del circuito integrado la miniaturización de los componentes avanzó a

velocidades trepidantes. En 15 años se pasó de integrar decenas de transistores en una sola pieza a

miles. La demanda y la producción en masa hicieron que los costes se redujeran hasta estar al

alcance de un público mucho más amplio. Sin embargo, los computadores seguían siendo

patrimonio exclusivo de empresas y universidades, ya no sólo porque aún tuvieran un precio muy

elevado para una familia, sino porque su uso estaba limitado a expertos y el usuario privado no

requería las posibilidades de computación que tales sistemas podían ofrecerle.

La nueva generación llegará con un nuevo paso en la escala de integración de los circuitos:

la VLSI (Integración a escala muy grande)89. Un chip de estas características contenía cientos de

miles de componentes discretos, lo que significaba no sólo poder integrar módulos, sino

procesadores enteros, apareciendo por primera vez el término microprocesador.

2.4.1. Los microprocesadores

El primer microprocesador completo de la historia será el

Intel 4004 y sería lanzado al mercado en 1971. Sus creadores fueron

Ted Hoff y Federico Faggin y originalmente estaba diseñado para

ser usado para una familia de calculadoras japonesas de la marca

Busicom. Pronto aparecieron múltiples usos para el nuevo producto,

abriendose un nuevo mercado. El Intel 4004 funcionaba bajo

“Arquitectura Harvard”, con palabras de cuatro bits, 46

instrucciones diferentes y a una velocidad máxima de 740 kHz90. Contenía en su interior 2300

transistores.

Sin embargo, el Intel 4004 era un microprocesador para

una calculadora simplemente. El verdadero comienzo de

las microunidades de procesamiento (MPU) para los

computadores llegó con un nuevo modelo, también bajo la

firma de Federico Faggin, el Intel 8080 a 2Mhz. Contaba

con un bus de direccionamiento de 16 bits (64 kbyts de

memoria) y un bus de datos de 8 bits (palabra). Internamente tenía 8 registros de 8 bits que que

89 http://en.wikipedia.org/wiki/Very-large-scale_integration90 http://en.wikipedia.org/wiki/Intel_4004

57

Intel 4004

Intel 8080

podían ser combinados por parejas para formar registros de 16. El contador de programa era otro

registro de 16 bits. Además incorporaba 256 puertos de entrada/salida de manera que se pudieran

conectar estos dispositivos sin afectar al espacio de direccionamiento.

“El 8080 realmente creó el mercado de los microprocesadores. El 4004 y el 8008 lo

sugirieron, pero el 8080 lo hizo real” comentaba F. Faggin91. Tan popular fue que múltiples

compañías comenzaron a fabricarlo también (AMD, National Semiconductor, Mitsubishi, NEC,

Siemens, Texas Instruments...) y se llegaron a realizar clones en la Unión Sovietica, Polonia,

Checoslovaquia y Rumanía92.

Antes de pasar a analizar el conjunto de computadoras personales que dominaron la cuarta

generación, veamos qué nuevos lenguajes de programación aparecieron y se desarrollaron en esta

etapa.

91 http://www.antiquetech.com/chips/8080.htm92 http://www.cpu-world.com/CPUs/8080/index.html

58

Intel 8080. Se puede apreciar la complejidad que los primeros microprocesadores alcanzaban.

2.4.2. Los lenguajes de programación de la Cuarta Generación

A partir de 1970 comienzan a aparecer multitud de lenguajes de alto nivel, algunos con más

trascendencia que otros. La principal característica de los lenguajes de propósito general serán la

grandes capacidades de abstracción procedimental y de datos que ofrezcan. Algunos ejemplos son:

C, Smalltalk, Modula-2, ADA, C++, Visual BASIC, Eiffel, Java... que se unían a las

actualizaciones de lenguajes anteriores como FORTRAN o COBOL93. En este apartado

detallaremos las evolución y características de dos de los lenguajes que más influencia y uso tienen

actualmente: C y Java.

Sin embargo, conviene reseñar también la importancia de otros lenguajes como los

orientados a la programación lógica (Prolog) y que se desarrollaron a partir de los 70. La

programación lógica parte del establecimiento de una base de datos de sentencias y reglas de

inferencia que son declaradas por el programador, dada la naturaleza declarativa de la lógica. A

partir de ésto la máquina resolverá las cuestiones que se plantean mediante una manipulación

lógica. La idea principal que esta detrás de la programación lógica es el uso de la lógica matemática

que se traduce en una especificación mediante la declaración de de fórmulas lógicas y la

computación es el proceso de deducción o construcción de pruebas. Todo lo anterior hace que la

programación lógica sea fundamentalmente diferente de los otros lenguajes de programación94. Este

tipo de lenguajes han alcanzado gran importancia, sobretodo en aplicaciones relacionadas con

inteligencia artificial95.

93 Recomendamos una visita a http://www.levenez.com/lang/history.html donde se puede encontrar un completo diagrama a modo de línea del tiempo que recorre todos los lenguajes y versiones aparecidas desde FORTRAN (1954) hasta la actualidad y las relaciones entre ellos.

94 http://www.cs.cinvestav.mx/PaginaAntigua/SC/publica/chapa/intro_lm/node42.html95 http://www.lania.mx/biblioteca/newsletters/1996-primavera-verano/art4.html

59

➢ 2.4.2.1. C96

C se desarrolló en los Laboratorios Bell en 1972 por Dennis Ritchie. Muchos de sus

principios fueron tomados de un lenguaje anterior “B”, que a su vez descendía de BCPL, una

versión básica de CPL (Lenguaje de Programación Combinada)97. C devolvía algunas de las

generalidades del BCPL al B, dando lugar a lo que conocemos ahora como C.

La potencia y flexibilidad de C fueron patentes en poco tiempo. El sistema operativo UNIX,

escrito originalmente en código ensamblador, fue re-escrito en su totalidad en C manteniendo en

ensamblador unicamente la parte de código necesaria para que C funcionase98. Durante el resto de

los 70 C se extendió a muchas escuelas y universidades debido a sus lazos con UNIX y a la

disponibilidad de compiladores. En 1983 nació ANSI C, o estándar de C en respuesta a las

múltiples versiones que habían surgido en los años anteriores. Actualmente C cuenta con una gran

variedad de librerías estándar que le permiten realizar muchas funciones.

C es un lenguaje potente y flexible que permite una rápida ejecución del programa e impone

pocas restricciones al programador. Permite el acceso de bajo nivel a información y comandos al

mismo tiempo que retiene la portabilidad y la sintaxis de un lenguaje de alto nivel. Estas

características le hacen útil tanto para la programación de sistemas como para la de programas de

propósito general. Son también el origen de la potencia de C y la rápida ejecución de sus

programas.

Su flexibilidad proviene de las múltiples formas con las que el programador puede realizar

una misma tarea. C posee potentes capacidades de manipulación de punteros e incluye operadores

para trabajar con los bits dentro de un byte (bitwise operators) como99

1- >>, <<, que desplazan bits a la derecha o a la izquierda.2- & (AND), | (OR), ^ (XOR) que compara dos grupos de bits logicamente.3- ~, que complementa un grupo de bits.

La falta de restricciones impuesta sobre el programador se reflejan sobre todo en la ausencia 96 http://www.engin.umd.umich.edu/CIS/course.des/cis400/c/c.html97 CPL fue desarrollado conjuntamente por la Universidad de Cambridge y la de Londres durante los años 60. Tenía

una gran influencia de ALGOL 60, pero en vez de ser pequeño, elegante y simple, CLP fue grande, moderadamente elegante y complejo. Pretendía ser útil tanto para la programación científica (FORTRAN y ALGOL) como para la orientada al comercio (COBOL). CPL resultó ser demasiado para los computadores de la época y las tecnologías de compilación existentes, por lo que no aparecieron compiladores funcionales hasta los 70. Sin embargo, nunca se hizo popular y se dejo de usar a lo largo de esta década. Basic CPL (BCPL) era mucho más simple y se concibió como lenguaje de programación de sistemas, particularmente para escribir compiladores. Más tarde llegó una versión aún más simplificada, “B” que sería la inspiradora de “C”

98 Esta técnica se llama “bootstrapping” y tiene una historia curiosa que se puede consultar en: http://en.wikipedia.org/wiki/Bootstrap

99 http://www.webopedia.com/TERM/b/bitwise_operator.html

60

de comprobación de tipos, algo de lo que un programador avanzado puede sacar gran partido, pero

muy peligroso para un novato.

Otro punto fuerte de C es su uso de la modularidad. Las secciones de código pueden ser

guardadas en librerías para su uso posterior en programas futuros, lo que influye en su portabilidad

y eficiencia de ejecución. Así, el núcleo del lenguaje deja fuera muchos rasgos propios de otros

lenguajes como las capacidades de entrada/salida que tienden a decelerar la ejecución del programa

y a hacerlo dependiente de un sistema para su funcionamiento óptimo. Éstas, se almacenan en una

librería exterior para llamarlas solamente cuando sea necesario.

C es muy usado para las aplicaciones relacionadas con el sistema operativo UNIX y para el

desarrollo de los motores gráficos de muchos videojuegos.

61

➢ 2.4.2.2. Java 100

Alrededor de 1990 James Gosling, Bill Joy y otros miembros de Sun Microsystems

comenzaron desarrollando un lenguaje llamado Oak (roble). Lo querían utilizar primordialmente

para controlar microprocesadores de artículos de consumo como videos, tostadoras y PDAs.

Para alcanzar estos objetivos Oak necesitaba ser:

• Independiente a cualquier plataforma.• Muy fiable• Compacto.

Sin embargo, así como las televisiones interactivas y los PDA de 1993 no tuvieron éxito,

Oak tampoco. Entonces, el boom de Internet comenzó y se convirtió en el objetivo de Sun,

cambiando el nombre del proyecto por Java.

En 1994 apareció el navegador HotJava de Sun. Escrito en Java en tan sólo unos meses,

ilustraba el poder de los applets101 y también las capacidades de Java para la producción rápida de

programas.

Conjuntamente con la expansión del interés y la publicidad en Internet, Java fue reconocido

ampliamente y creció la expectación ante lo que probablemente se convertiría en el software

dominante para navegadores y aplicaciones de consumo.

Sin embargo, las primeras versiones de Java no poseían las capacidades suficientes para

satisfacer las necesidades de las aplicaciones de los clientes. Por ejemplo, los gráficos en Java 1.0

estaban muy poco desarrollados en comparación con lo que se podía hacer con C y otros lenguajes.

Los applets de Java se han vuelto muy populares pero no dominan los visualizadores

interactivos o multimedia de las páginas web. Muchos otros programas similares pueden también

ser ejecutados en el entorno del navegador.

El lanzamiento de nuevas y extendidas versiones sí hicieron que se volviera muy popular

para el desarrollo de aplicaciones de empresa102 y middleware103 como tiendas en-línea,

procesamiento de transacciones, interfaces de bases de datos... Java se ha vuelto además muy

común en pequeñas plataformas como teléfonos móviles y PDAs.

100 Extraído de http://www.particle.kth.se/~lindsey/JavaCourse/Book/Part1/Java/Chapter01/history.html101 Un applet es un programa escrito en Java que puede ser incluido en una página HTML de forma muy parecida a

como se introduce una imagen.102 Enterprise Applications. Este tipo de software realiza funciones relacionadas con los negocios como contabilidad,

horarios de producción, seguimiento de la información del cliente, mantenimiento de cuentas bancarias... Suele estar alojado en servidores y se usado por muchos empleados de la misma organización simultáneamente.

103 Las aplicaciones Middleware son programas que actúan como intermediarios entre diferentes componentes de aplicaciones. Son muy útiles en servidores web, servidores de aplicaciones, sistemas de administración de contenidos etc. Más información en: http://en.wikipedia.org/wiki/Middleware

62

La primera característica de Java es que se trata de un lenguaje interpretado, y por ello es

completamente independiente de las plataformas donde se ejecute. Los compiladores de Java no

producen código máquina, sino un código intermedio llamado bytecode que la Máquina Virtual

Java (JVM), el intérprete, se encarga de descifrar para seguidamente ejecutar las rutinas pertinentes

ya pre-programadas.

La segunda es que se trata de un lenguaje orientado a objetos, lo que significa que todo lo

que aparezca en un programa de Java es un objeto, descendiente de una clase de objetos raíz.

Uno de los factores que más ayudaron a la rápida adopción es la similitud de su sintaxis con

el lenguaje C++. Además Java cuenta con una de las más ricas y atractivas librerías estándar con

cientos de classes y métodos que se agrupan en seis areas funcionales principales:

• Clases de soporte de lenguaje para características avanzadas del lenguaje como cadenas,

arrays, hilos, y administración de excepciones.

• Clases de utilidad como un generador de números aleatorios, funciones de fecha y hora...

• Clases de entrada/salida para leer y escribir datos de muchos tipos desde y hacia múltiples

fuentes.

• Clases de red para permitir comunicaciones entre computadores sobre una red local o

Internet.

• Set de herramientas para ventanas abstractas para crear GUIs máquina-independientes.

• Clase de applets para crear aplicaciones Java que puedan ser descargadas y ejecutadas desde

un navegador.

63

2.4.3. Los computadores personales

• 2.4.3.1. Años 70

El procesador Intel 8080, del que hablamos antes, fue precisamente el corazón de uno de los

primeros ordenadores personales, y sin duda el de más éxito de principios de generación: el Altair

8800, lanzado en 1975 de Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS) cuyas características

detallaremos un poco más adelante104.

Ese mismo año IBM lanza su primer microcomputador,

el IBM 5100 con precios que oscilaban entre $9000 y $20000.

Su precio denotaba sus capacidades: llegaba a 64 Kbytes de

RAM con un procesador IBM a 1.9Mhz, pantalla

monocromática, teclado, disco duro, soporte para BASIC, APL

o ambos... se trataba de un modelo orientado al ámbito de la

investigación científica y la resolución de problemas. El 5100

era como una versión de sobremesa de los System/360 de la

generación anterior.. Fue descrito además como el primer ordenador portátil, aunque con un peso de

25 kg más bien no lo era.

Un año tras el lanzamiento del IBM 5100 (en 1976)

Steven Wozniak y Steven Jobs formaban Apple Computer

y sacaban al mercado su primer producto: Apple I del que

se vendieron 200 unidades y que consistía básicamente de

una placa de circuitos a la que había que añadir un

monitor, un teclado, una fuente de alimentación, y soporte

para cintas si se quería programar algo en él. Sería el

Apple II (1977) el que verdaderamente concedería

importancia en el mercado a la compañía, y que también analizamos más a fondo un poco más

adelante.

104 Durante 1985 el Museo de Computación de Boston realizó un concurso con el objeto de registrar la historia de la computación. El museo estuvo publicitando este evento en todos los Estados Unidos, solicitando al público su contribución personal. El resultado fue de 316 muestras remitidas. Apareció allí, para sorpresa de todos, un modelo descontinuado y olvidado que resultó ser el primer ordenador personal de la historia. La Kenbak I, fue fabricada en 1971 por John Blankenbaker de la Kenbak Corporation de Los Angeles. Este PC contaba con apenas 256 bytes (no kilobytes) de memoria RAM y su programación se realizaba por medio de palanquillas (switches). Su CPU no era integrado, sino que se componía de diferentes módulos de transistores y funcionaba a 1Mhz. Solamente se comercializaron 40 equipos al precio de 750 dólares. http://www.perantivirus.com/historia/cuartag.htmhttp://en.wikipedia.org/wiki/Kenbak

64

IBM 5100

Apple I

En 1976 Commodore International comercializaba el

PET 2001 (Transaccionador Personal Electrónico) que

venía totalmente ensamblado y listo para operar de fábrica

con 4 u 8 Kbytes de de memoria, una unidad de cintas, y un

teclado tipo “chiclet”105 (que fue sustituido por un teclado

normal más tarde), color y sonido, 3.5K de memoria

accesible para el usuario y un precio mucho más barato que

los sistemas de Apple (funcionando con el mismo

procesador, el MOS 6502106 a 1Ghz): tan sólo 595 dólares (4KB) o $795 (8KB). Más tarde, en

1982, lanzó al mercado el C64, al que se adjuntaron fichas con el código de varias aplicaciones y

juegos. Tres años más tarde le seguían los Commodore Amiga, basados en el CPU Motorola 68000

a 8 Mhz107.

Antes de pasar a los apartados dedicados al Altair y al Apple II, no hay que olvidar que

muchos otros computadores salieron al mercado en la década de los 70, incluyendo la familia Atari

8-bit, el Sinclair ZX Spectrum, el TI 99/4A, el BBC Micro, el Amstrad/Schneider CPC, el Tandy

Color Computer...

105 Un teclado de chiclet es un argot para un teclado de computadora construido con un arreglo de teclas pequeñas, rectangulares y planas hechas de goma o plástico, que parecen borradores o chicle de mascar. El término viene de "Chiclets", la marca de una variedad de chicle (Chiclets Adams). Extraído de: http://es.wikipedia.org/wiki/Teclado_tipo_chiclet106 Commodore era propietaria de la marca MOS Technology cuyos procesadores fueron ampliamente usados por sus características y buen precio. Entre los computadores que usaban el MOS 6502 estaban: Apple I, Apple II, Apple III, Comm. PET, las consolas Atari, la Nintendo Entertainment System...107 http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_computing_hardware_%281960s-present%29#The_Commodore

65

Commodore Amiga 600. Uno de los últimos modelos de la serie lanzado en 1992.

Commodore PET 2001

➢ 2.4.3.1.1. El MITS Altair 8800

El Altair debe su nombre al episodio de Star Trek que emitían el día de su bautismo

(actualmente hay una estrella Altair VI en la constelación Alpha Aquilae, que debe su nombre a la

misma serie). Se iba a llamar PE-8 (Popular Electronics 8-bit), pero se decidió que un nombre de

estrella sería más adecuado al

acontecimiento de su lanzamiento. Y,

efectivamente, supuso una revolución al ser

el primer ordenador personal producido

masivamente. Se comenzó a comercializar

en 1975 como un kit por US $395 o

montado y verificado por US $495. Algunos

de sus componentes, como los buses, no se

seleccionaron por requisitos técnicos, sino

porque eran más baratos. Esperaban vender

unos 200 equipos tras aparecer en portada

de Popular Electronics, pero se recibieron 4000 pedidos a raíz del reportaje.

Por la época del lanzamiento del Altair existían ya bastantes aficionados al mundo de las

computadoras. La reducción de los precios permitía el acceso a componentes y muchos trataban de

diseñar sus propios sistemas. Esto ayudó a que los ordenadores personales comenzaran a entrar en

los hogares. El Altair 8800 ofrecía la posibilidad de ser comprado como kit. Hay reportajes que

relatan que lo peor del montaje, que llevaba semanas, era la conexión de los 66 cables de 3 pulgadas

al panel frontal , ya que se rompían con facilidad108.

Todos los componentes del Altair venían

en tarjetas que se conectaban a una placa

base con 16 ranuras. Este sistema se

denominó el “Altair bus” y se convirtió en

el estándar industrial bajo el nombre S-100

bus. Las tarjetas S-100 incluían: CPU,

memoria, tarjeta de video, puerto de

impresora, interfaz serie, controlador de

floppy disk, interfaz de cinta magnética.

La memoria original del Altair era una

108 http://www.museo8bits.com/altair8800.htm

66

Altair - Panel Trasero

MITS Altair. Panel frontal.

RAM de 256 bytes, ampliable mediante tarjetas a 64 Kbytes como máximo. No tenía memoria

ROM. Tampoco contaba con un teclado ni con un monitor ya que no eran necesarios. El Altair se

programaba en binario a través de interruptores en el panel frontal. Contaba con múltiples diodos

LED que indicaban el estado de la entrada y de la salida, también en binario, por lo que al principio

hacían falta bastantes conocimientos para utilizarlo. Las ampliaciones incluían la posibilidad de

añadir un monitor y un teclado que simplificasen su uso109.

• Altair BASIC

Dicen que cuando Bill Gates y Paul Allen vieron en la portada de Popular Electronics el

Altair se dieron cuenta que, dado el bajo precio que los computadores comenzaban a alcanzar,

vender software para ellos podría ser un buen negocio. La programación del Altair era totalmente

manual, por lo que ¿qué mejor que un interprete de BASIC, un lenguaje claro y fácil de aprender,

para atraer la atención los aficionados a los que iba dirigido?

Gates y Allen contactaron con MITS y acordaron su realización. El intérprete soportaba

aritmética de punto flotante, y tenía su propio sistema de entrada/salida y editor de líneas110

ocupando tan sólo 4 Kbytes de memoria, por que quedaba libre bastante espacio en la memoria para

los programas generados. También se realizaron otras versiones como 8K BASIC, Extended Basic,

Extended ROM BASIC y Disk BASIC. Fue el primer producto de Micro-Soft, y también el primer

caso de piratería conocido. Gates perdió la pista de una copia del intérprete antes de que fuera

comercializado. Muchos aficionados pertenecientes al Homebrew Computer Club pudieron acceder

a ella por lo que Gates respondió con una carta amenazando con que no seguiría desarrollando su

software si la gente no pagaba por él.

Microsoft desarrolló intérpretes de BASIC para otras máquinas y el intérprete fue la base de

su negocio hasta 1980, con la entrada de MS-DOS.

109 http://oldcomputers.net/index.html110 Un editor de línea es un editor de texto orientado a líneas. No se necesitaba pantalla ni existía un cursor que mover por el documento. Se trata de uno de los métodos de entrada/salida de texto más primitivos, en el que la escritura, edición y muestra del texto no ocurrían simultáneamente, sino a través de comandos en una consola del sistema. Más información en: http://en.wikipedia.org/wiki/Line_editor

67

➢ 2.4.3.1.2. APPLE II

El Apple II se convirtió en una de los computadores más populares de todos los tiempos.

Aunque era una gran mejora sobre el primer modelo, funcionaba con el mismo procesador (MOS

6502, uno de los más baratos y completos del mercado) y a la misma velocidad de 1Mhz.

Las nuevas mejoras incluían pantalla a color, 8 ranuras de expansión interna, una caja con

teclado y posibilidades de sonido. El modelo también estaba disponible como placa de circuitos

unicamente para todo aquel aficionado que deseara montarlo él mismo. Los precios variaban según

la capacidad de memoria de 1298 dólares a 2638 (sistema montado), o de 598 a 1938 dólares (sólo

la placa). Venia con BASIC incluido, por lo que se vendía listo para funcionar desde el primer

momento. Sus características le convirtieron en el primer sistema amigable para el usuario (“user-

friendly”).

La filosofía en el diseño del Apple II fue el uso de ingeniosos trucos de ingeniería para

ahorrar uso de hardware y reducir los costes. Por ejemplo, el circuito usado para generar las señales

de video se utilizaba para refrescar las celdas de la memoria DRAM. Funciones como el

reconocimiento de las señales del controlador para juegos, el color del modo de alta resolución se

implementaban utilizando circuitos muy simples y software. El sistema de sonido daba una vuelta

de tuerca más: el Apple II no contaba con un sistema sintetizador sofisticado, sino con un simple

interruptor capaz de emitir un “click” a través de un altavoz del sistema. Todos los sonidos eran

generados por software que emitía los clicks en el momento apropiado111.

Las 8 ranuras ofrecían grandes posibilidades de expansión y muy pocos diseños contaban

con esta flexibilidad. Existían múltiples tipos de tarjetas que añadir al sistema: memoria,

controladores de disco blando, emuladores de PASCAL y CP/M, aceleradores del procesador,

tarjetas de video, controlador para juegos...

Pero lo que realmente hizo que el modelo despegara

fue el nuevo procesador de textos Visicalc. Fue el primer

programa de estas características con un precio asequible

para una tarea que anteriormente requería mucho más

tiempo. Las capacidades de memoria del sistema, más bien

grandes (de 4 Kbytes a 48 Kbytes), favorecieron su

incorporación y convertían al Apple II en una máquina muy útil en los negocios112.

Apple continuó la serie con Apple II Plus, Apple IIe, IIc, IIgs, IIc Plus con muchas mejoras

pero muy similares al modelo original, manteniéndose en el mercado hasta 1993.

111 http://en.wikipedia.org/wiki/Apple_II#The_original_Apple_II112 http://oldcomputers.net/appleii.html

68

Apple II Plus

• 2.4.3.2. Años 80

Los años 80 estuvieron dominados por los ordenadores personales de IBM y las mayores

innovaciones llegaron desde Apple Corporation. Aunque no hay que olvidar modelos como el

Xerox Star113, ni el Apple Lisa114, los verdaderos protagonistas de la década fueron el IBM PC y el

Apple Macintosh, que pasamos a detallar a continuación.

➢ 2.4.3.2.1. IBM PC115

En los 70, IBM ya había intentado hacerse con parte del mercado de los ordenadores

personales con el lanzamiento del IBM 5100, pero su precio hizo que no estuviera al alcance de

cualquiera. La compañía llego al punto de plantearse la adquisición de la compañía de videojuegos

Atari para encargarse de su primera línea de ordenadores personales. Sin embargo, IBM decidió

finalmente fabricar su propio productos en respuesta al éxito obtenido por el Apple II y en 1981

salía al mercado el IBM PC o IBM 5150116.

El PC había sido desarrollado muy rápidamente principalmente por que estaba diseñado con

componentes no fabricados por IBM. El precio era de $1500 y, aunque no era barato, estaba al

alcance de muchos negocios. Funcionaba con un procesador Intel 8088 a 4.77 Mhz. La memoria

RAM iba de 16 a 640 Kbytes. No tenía disco duro, pero sí lector grabador de cintas magnéticas y

disquetera de discos blandos opcional. La pantalla podía ser a color o monocromática.117 El teclado

fue bastante criticado ya que algunas teclas no estaban en los lugares en que solían estar pero IBM

no proporcionó un nuevo teclado hasta 1987. El bus utilizado originalmente se hizo muy popular y

acabó siendo renombrado como bus ISA (Arquitectura Industrial Estándar)118.

113 El Xerox Star workstation de Xerox Corporation se introdujo en 1981 y fue el primer sistema comercial en incorporar varias tecnologías presentes en los ordenadores personales actuales como son una interfaz gráfica basada en ventanas, iconos, carpetas, ratón, red Ethernet, servidores de archivos, e-mail... además del lenguaje de programación Smalltalk.

Más información en: http://en.wikipedia.org/wiki/Xerox_Star114 Inspirado en el Xerox Star, el Apple Lisa salió al mercado en 1983. Funcionaba con un CPU Motorola 68000 y

venía con 1Mbyte de RAM, monitor en blanco y negro de 12 pulgadas, disquetera dual de discos blandos y disco duro de 5Mbytes. Sin embargo, su lentitud y precio ($10000) hicieron que fallara comercialmente.

Más información en: http://fp3.antelecom.net/gcifu/applemuseum/lisa2.html115 PC era el acrónimo de Personal Computer y ya era un término popular antes del lanzamiento del IBM 5150. Sin

embargo, debido al éxito del IBM PC, lo que había sido un término genérico llegó a significar específicamente una computadora compatible con las especificaciones de IBM.

116 http://inventors.about.com/library/weekly/aa031599.htm117 http://www.vintage-computer.com/ibm_pc.shtml118 http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_PC

69

En los años posteriores a su presentación IBM mejoró su sistema y aparecieron los modelos

IBM Personal Computer XT (1983), mejorado para los negocios con un disco duro de 10mb e IBM

PC/AT (1984) que usaba el procesador Intel 80286 a 6 Mhz con un disco duro de 20 Mbytes.

Un efecto derivado del uso de componentes de otros fabricantes fue que otras compañías

podían obtener los mismos y crear sus propias versiones del PC. Lo único de lo que IBM era

propietario era la BIOS (Sistema Básico de Entrada/Salida) , pero los competidores no tardaron en

encontrar la forma de programar una BIOS que hiciera exactamente lo mismo119.

El sistema operativo incorporado en el IBM PC tampoco era propio, sino que venía firmado

por Microsoft: PC-DOS. Las dos compañías acordaron el desarrollo del sistema operativo por parte

de ambas para después poner en común las mejoras, por lo que Microsoft sacó al mercado MS-

DOS, prácticamente idéntico al PC-DOS hasta los años 90, pero dirigido al resto de plataformas.

A partir de los 90' Microsoft decidió apostar por el desarrollo de un sistema operativo propio

y fácil de comercializar como sería Windows. La colaboración entre las dos compañías se tornó en

una fuerte competencia que quedó muy patente en el avance paralelo e independiente de MS-DOS y

PC-DOS120, en una carrera que duraría hasta finales de la década.

119 Compac fue la primera marca en sacar un PC 100% compatible con el de IBM. Para reproducir la BIOS del IBM PC utilizaron ingeniería inversa. Tardaron un año y medio e invirtieron un millón de dólares en esta tarea pero el clon creado produjo beneficios récord para la compañía.

120 http://en.wikipedia.org/wiki/PC-DOS

70

IBM PC e impresora.

➢ 2.4.3.2.2 APPLE MACINTOSH

El primer Apple Macintosh fue presentado en 1984 al precio de $2495 y fue el primer

ordenador personal comercializado con éxito que hacía uso de una interfaz gráfica de usuario y un

ratón, en vez de la característica consola de comandos121.

El sistema funcionaba con un procesador Motorola 68000 a

7.83 Mhz y con una memoria RAM de 128 Kbytes que más tarde se

amplió a 512. Disponía de una memoria ROM de 64 Kbytes, una

unidad de disco blando, un monitor de 9 pulgadas en blanco y negro

(con resolución 512x342), teclado y ratón. No tenía ninguna ranura

de expansión ni posibilidades de mejora que no fuesen hechas en

fábrica. Tampoco era compatible ni con los Apple II, III ni con el

Lisa. Sin embargo, escribía los discos más de dos veces más rápido

que el IBM PC e incluía dos puertos en serie que alcanzaban altas

velocidades (230.4 kbps) y, por supuesto, un sistema operativo

totalmente gráfico, lo que lo convirtió en uno de los sistemas más amigables de la historia.

Como todo computador que cambia los estándares industriales, el Mac tuvo un nivel

mediocre de ventas al principio. Como

todo en este mundo, tenía que tener su

tiempo de adaptación y la Mac no lo

tuvo. La Norteamérica corporativa, así

como negocios, empresas,

multinacionales, etc. eligieron al IBM

PC, no solamente por ser de IBM, sino

también porque tenía el aspecto, y

actuaba de la manera como se suponía

que debía actuar un ordenador122.

Sin embargo, en poco tiempo comenzaron a apreciarse sus ventajas. El diseño del

computador y el procesador Motorola 68000 lo hacían especialmente atractivo para los estudiantes,

por lo que cobró importancia en muchas universidades a lo largo y ancho de Estados Unidos que

realizaron pedidos por más de $60 millones de dólares123.

121 http://oldcomputers.net/macintosh.html122 http://www.maestrosdelweb.com/editorial/apple/123 http://www.atarimagazines.com/creative/v10n4/38_Apple_Macintosh.php

71

MAC OS. Captura de pantalla.

Primer Mac de Apple Corp.

• 2.4.3.3. La evolución hasta nuestros días

Aunque ha habido grandes avances durante los últimos años en fiabilidad, rapidez y

prestaciones de los PC, la tecnología usada no difiere en gran medida de la que venía siendo en los

años 80 y 90. El nivel de integración de los chips ha aumentado hasta contener millones de

componentes en su interior, para reflejar este crecimiento se propuso el término ULSI (Escala de

Integración Ultra Grande). Sin embargo, no se puede decir que haya un salto cualitativo entre la

VLSI y la ULSI, y en la mayoría de los textos técnicos se sigue usando el primer término, a no ser

que se desee enfatizar la complejidad del chip. Esto nos lleva a poder considerar los computadores

personales actuales como los miembros más recientes de la Cuarta Generación.

Los años siguientes al lanzamiento del Apple Mac vendrán

marcados por una apertura del mercado que dejará de estar controlado

por el IBM PC y sus clones. Intel continua a la cabeza del desarrollo de

procesadores y lanza en 1986 su i386, de 32bits a 16 Mhz facilitando la

implementación de sistemas con memoria virtual y la utilización de

memorias mayores. Aunque la adopción de un procesador de 32 bits

fue lenta debido a la readaptación que las placas base y los periféricos

tuvieron que sufrir, el i386 se conformó como el modelo a seguir por los procesadores de los años

posteriores y base de la arquitectura x86 en la que aún se basan la mayoría de PCs124.

En 1987 IBM introduce sus Personal System/2 (PS/2) en un intento de recapturar el mercado

con la introducción de una avanzada arquitectura propietaria.

Se llegaron a vender más de un millón en el primer año y

muchas de sus aportaciones como los puertos PS/2 o el sistema

VGA de video se convertirían en los estándares del mercado

por muchos años. Como había pasado con el PC, Tandy, Dell

y otras compañías anunciaron sus sistemas compatibles PS/2

un año más tarde125.

Mientras, en el campo del software, Microsoft tuvo la idea de lanzar un GUI que permitiera

al usuario interactuar con la máquina mucho más facilmente, utilizar varias aplicaciones a la vez

etc. Por supuesto la idea nacía de los GUIs incorporados por el Xerox Star, el Lisa, el Macintosh... y

fue llevada ha cabo relativamente rápido: en 1985 se lanzaba Windows 1.0. Al principio, Windows

no estaba concebido como un Sistema Operativo como tal, sino que era una aplicación que se

ejecutaba sobre MS-DOS, aunque si que asumía muchas tareas propias de los OS. MS-DOS por su

124 http://www.cpu-info.com/index2.php?mainid=html/cpu/386.php125 http://en.wikipedia.org/wiki/PS/2

72

IBM PS/2 Modelo 50

Intel i386

parte siguió siendo desarrollado logicamente. Comenzó a cobrar especial importancia a partir de

1990 coincidiendo con el lanzamiento de su versión 3.0 que era compatible con los procesadores de

32 bits que iban apareciendo en el mercado (como el Intel i486 que llegaba a alcanzar velocidades

de 33Mhz)126. Con las posteriores versiones Windows se irá haciendo con una cuota muy

importante de sistemas para dar el salto definitivo en 1995 con Windows 95, que rompió todas las

expectativas127. Paralelamente se desarrolló el sistema operativo Windows NT orientado a

estaciones de trabajo, servidores... Basados en el 95 y funcionando sobre MS-DOS saldrían a la

venta Windows 98 (1998) y Windows ME (2000). Basados en el NT lo harían Windows 2000 y

Windows XP (2001)128.

Entre tanto, Intel daba un paso más en 1993 con la introducción

del Pentium129. En su interior contaba con más de 3 millones de

transistores y las primeras versiones alcanzaban los 60Mhz. El Pentium

sería desarrollado hasta 1997 aumentando su velocidad (hasta 255Mhz)

y posibilidades (tecnología MMX)130. Más tarde vendrían los Pentium

II, III, IV. El último de ellos alcanza velocidades de 3.8 Ghz y contiene

42 millones de transistores en su interior131. El último paso en el campo

de procesadores para PC ha sido la adopción del tamaño de palabra de

64 bits (arquitectura x86_64) y tanto Intel como AMD132 han presentado

sus respectivas propuestas: los Pentium IV más recientes y los AMD Athlon 64 entre otros.

Aunque Intel y Microsoft hayan sido los grandes dominadores del hardware y

del software de los últimos años, no hay que olvidar las diferentes alternativas

existentes. Apple, por ejemplo, ha seguido desarrollando sus Macintosh y en

2001 presentaba su sistema operativo Mac OS X que ha dado fama a los Mac

de ser equipos muy estables, además de incorporar las mayores innovaciones

y avances en cuanto a GUI se refiere.

Sistemas como GNU/Linux comienzan a ser ampliamente aceptados por

muchos usuarios y soportan un gran número de arquitecturas diferentes. Existen muchas 126 http://www.cpu-info.com/index2.php?mainid=html/cpu/486.php127 http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_Microsoft_Windows128 Versiones también de la mano de Microsoft, pero no orientadas al usuario en general han sido Windows NT 4.0

(1996) y Windows Server 2003.129 Intel decidió dejar de nombrar sus productos con números para diferenciarse de los demás fabricantes , ya que un

número no era patentable. Empresas como AMD tenían sus 8080, 386, 486 etc. en el mercado. Así, en vez de llamar a los nuevos procesadores i586 como se esperaba, nació la serie de los Pentium

130 MMX o Extensiones MultiMedia eran un conjunto de 57 instrucciones incorporadas en el procesador con el objetivo de permitirle realizar muchas operaciones multimedia comunes que normalmente se procesaban a través de otros dispositivos como tarjetas de video o de sonido.

131 http://www.cpu-info.com/index2.php?mainid=html/cpu/iP4.php132AMD inició recientemente contra Intel una demanda anti-monopolio por las prácticas abusivas utilizadas para controlar el mercado. Más información en: http://www.amd.com/us-en/assets/content_type/DownloadableAssets/Complaint_summary_Spanish.pdf

73

MS Windows 3.1

Procesador Intel Pentium

distribuciones diferentes, la mayoría gratuitas, y el nivel de desarrollo alcanzado lo ha convertido en

un sistema operativo superior en muchos aspectos al Microsoft Windows.

74

Tux, mascota de GNU/Linux

3. ASPECTOS POLÉMICOS E INFLUENCIA SOCIAL 3. ASPECTOS POLÉMICOS E INFLUENCIA SOCIAL

DE LOS COMPUTADORESDE LOS COMPUTADORES

3.1. La Primera Generación, la guerra y la responsabilidad social de ayer y hoy

El desarrollo de la Primera Generación de Computadores coincide en el tiempo con el de 2ª

Guerra Mundial y la carrera armamentística llevada a cabo por ambos ejes. Como hemos visto,

todos y cada uno de los grandes contribuyentes al avance de estas grandes máquinas de cálculo

estuvieron relacionados o trabajaron para el ejército de sus respectivos países, destacando Estados

Unidos.

Los proyectos que dieron luz a las Harvard Mark, ENIAC y otras fueron financiados por el

ejército estadounidense que hizo uso de ellas en diferentes bases. Zuse, Atanasoff, Aiken, Hopper,

Turing, Mauchly, Eckert... colaboraron con sus respectivos países en el desarrollo de tecnologías

que se aplicarían a una contienda que dejó atrás 50 millones de bajas civiles y militares y 30

millones de desplazados. Dos ejemplos significativos son la implicación de Von Neumann en el

proyecto Manhattan o el papel del Colossus en la guerra133.

Von Neumann colaboró activamente con el Laboratorio Nacional de Los Álamos y el

Proyecto Manhattan, origen de la bomba atómica en 1945 (cuyo método de implosión diseñó) y

cuyo uso no se demoró: cinco meses tras la primera prueba satisfactoria dos bombas (6 y 9 de

Agosto de 1945) acababan con la vida de 175.000 civiles japoneses en el acto en Hiroshima y

Nagasaki. Von Neumann continuó trabajando en la resolución de los cálculos derivados de los

problemas nucleares de la bomba de hidrógeno cuya construcción apoyó. Además propuso la

fabricación de misiles intercontinentales134.

El Colossus, por su parte, tuvo una gran importancia histórica. El 1 de junio de 1944

interceptó un mensaje crucial: la confirmación de que Hitler y el alto mando alemán esperaban un

ataque aliado masivo en Calais. Una información lo suficientemente valiosa como para que el

general Eisenhower decidiera el 6 de junio dirigir sus tropas a las costas de Normandía. El

desembarco, masivo y por sorpresa fue el principio del fin de los alemanes135. Piezas tan valiosas de

información no fueron sin embargo gratuitas. Existen indicios de que al menos un bombardeo

alemán sobre una ciudad inglesa pudo ser evitado con la información interceptada por el Colossus,

con el consiguiente número de muertes, pero se dejó proceder para no desvelar que se disponía de

133 http://sgm.zonadictos.net/consecuencias.htm134 http://ei.cs.vt.edu/~history/VonNeumann.html135 http://www.elmundo.es/navegante/diario/2000/10/05/colossus.html

75

las claves que descifraban los mensajes alemanes136.

A la vista de las terribles cifras de la Guerra, cabe preguntarse si, al mismo tiempo que se

alaban los grandes avances realizados durante estos años, se deberían también considerar como un

producto financiado y concebido para la guerra y que conformó una de las piezas más importantes

del entramado militar de la gran contienda. En el fondo, se trata de analizar las responsabilidades

sociales de las personas que trabajan con computadores. Este sería el título elegido por Edmund C.

Berkeley137, para un artículo de 1962 donde, con el amargo recuerdo de la Guerra Mundial aún en la

memoria y en plena tensión por la Guerra Fría, se discutía sobre el mismo tema. Espejo también de

estas discusiones, al estar intimamente

relacionada con Berkeley, venía siendo la

revista norteamericana Computers and

Automation desde la publicación de una carta

en 1957 que decía:

“No tengo interés en computadores y

automatización excepto en el caso de que

puedan mejorar el destino humano. Es mi

opinión que aparte de las notables

realizaciones encaminadas a ese fin, son en conjunto más una maldición para la humanidad que

una bendición. Creo que es una afrenta para la civilización que las grandes mentes – todas las

mentes – trabajen en dispositivos de bombas A, bombas H, y la casta de estúpidos misiles y otras

armas que son el fundamento de la economía moderna.”

Respecto al mismo tema otro lector escribiría: “¿Pero no hay ningún momento en que un

136 http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/Colossus.htm137 Licenciado en matemáticas por la Universidad de Harvard en 1930, Edmund Callis Berkeley trabajó para Prudential Insurance Of America para luego pasar a la marina estadounidense con el inicio de la guerra en 1942. Allí, estuvo a las órdenes de Howard Aiken en el desarrollo de Mark II. En 1946 volvería a Prudential y en 1947 ayudó a formar la Association for Computer Machinery. En Prudential trabajaría en un proyecto dirigido a identificar los “mayores peligros modernos”. La investigación le llevó a concluir que una guerra nuclear era el mayor peligro que la humanidad afrontaba. El proyecto fue abortado completamente por el miedo de la compañía a dar una mala imagen, a pesar de los deseos de Berkeley de seguir incluso en su tiempo libre.

Convencido de que debía hacer algo para prevenir una guerra nuclear fundaba Berkeley Associates en 1948. Aparecían poco después sus primeros libros sobre computadores electrónicos para el público general (Giant Brains, Machines That Think). Creo una publicación que se convertiría en poco tiempo (1951) en la revista Computers And Automation. Berkeley ayudó al desarrollo de la revista al tiempo que organizaba cursos por correspondencia de diferentes materias (matemáticas, computadoras, sistemas lógicos...). Su interés venía de la premisa de que ayudar al hombre común a pensar lógicamente le llevaría a acabar con la amenaza nuclear.

Todos sus esfuerzos los financió escribiendo artículos, dando conferencias, trabajando a tiempo parcial como consultor y sacando libros al mercado. Berkeley fue un miembro activo del movimiento pacifista hablando contra el desarme y publicando artículos relacionados, además de mandar numerosas cartas a editores y miembros del gobierno. En 1958 entró a formar parte del Committee for a Sane Nuclear Policy (SANE) y más tarde colaboró con el Comité de Boston para el Desarme y la Paz. Berkeley moría en 1988.Más información: http://www.cbi.umn.edu/collections/inv/cbi000050.htmlhttp://www.blinkenlights.com/classiccmp/berkeley/

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Laboratorio Nacional de los Álamos, Nuevo México. Uno de los principales centros de investigación nuclear de la historia

y lugar de nacimiento de las bombas atómicas.

ser humano que se respete a sí mismo deba decir «Yo no puedo hacer esto; no puedo estudiar esto,

investigar esto, publicar esto... No puedo tener nada que ver con esto; esto es horrible?”

Dos años despues del comienzo de la discusión, un informe de 1959 realizado por un comité

para el Council of the Association for Computing Machinery concluiría que el individuo “no puede

olvidar estas responsabilidades [sociales]... o delegarlas... o dejar de pensar cómo su

participación especial como persona que trabaja con computadores puede beneficiar o perjudicar

a la sociedad... o evitar decidir entre responsabilidades conflictivas.”

Entre tanto, las nuevas máquinas, como en el caso de la IBM 7090 de 1958, se publicitaban

incluyendo entre sus características sus buenas capacidades para “acelerar en gran medida el

diseño de misiles, aeromotores, reactores nucleares y aeronaves supersónicas”138.

Volviendo al artículo de Berkeley, antes mencionado, se puede apreciar que el autor deja

una puerta abierta a la legitimación de las investigaciones de carácter militar en lo que podría

describirse como casos de “defensa propia”, previamente razonados y sin incumplimiento de

obligaciones morales. Avisa también de los peligros de la llamada “defensa” aludiendo situaciones

la falsa alarma de Thule139. Aunque dicho ejemplo no sea más que una anécdota histórica

difícilmente repetible, el panorama actual no es para nada menos preocupador.

El mundo, tal y cómo funciona hoy, es una maraña de verdades manipuladas y mentiras

verificadas en la que las palabras ataque y defensa son indiscernibles. Un claro ejemplo lo tenemos

en el término recientemente acuñado “ataque preventivo”. Hoy, más que nunca, todo científico de

los computadores debería preguntarse sobre las consecuencias de su trabajo, sobre las

consecuencias que puede suponer para la sociedad en general.

Las guerras (ofensivas, defensivas, frías...) representan la esencia más baja del ser humano y

que son signo de una moral deficiente que, a diferencia de la tecnología, no avanza. La

investigación militar ofrece -y ofrecía ya en la Primera Generación- a los científicos posibilidades

de realizar y continuar líneas de investigación de carácter no necesariamente militar o cuyas

aplicaciones tienen diferentes usos. Aún así, los avances realizados en este marco no deberían ser

proezas de las que estar orgulloso. Albert Einstein, uno de los primeros promotores (aunque no

participante activo) del antes mencionado Proyecto Manhattan, comentaría tras la detonación sobre

Hiroshima, "debería quemarme los dedos con los que escribí aquella primera carta a Roosevelt"140.

No se trata de arrebatar mérito alguno a ninguno de los investigadores que cargaron -y cargan- a sus

espaldas con el desarrollo de los computadores, sino de no olvidar que parte de sus trabajos

138http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/mainframe/mainframe_PP7090.html139 En plena guerra fría (1960), un eco lunar fue interpretado por computadores de detección como un conjunto de misiles rusos disparados hacia América, haciendo saltar todas las alarmas y movilizar tropas para una respuesta aérea inmediata.140 http://es.wikipedia.org/wiki/Proyecto_Manhattan

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estuvieron dirigidos a fines terribles y que no dejarían por ello de unirse a los lastres que el

verdadero progreso de la humanidad arrastra en su historia.

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3.2. El mercado de los computadores:

Las bases del pasado en la tecnología y el software modernos

Causas y consecuencias del auge del software libre

“Imaginemos al software de código abierto (Linux) y cerrado (Windows) como dos pelotas infladas. Una de

ellas, la de código abierto, es transparente, y la otra, no permite ver qué hay en el interior. Si alguien introdujo un

clavo que anda rebotando adentro de las pelotas, será mucho más fácil y rápido descubrirlo en la de código abierto.

La voz de alarma se corre, dejamos de rebotar la pelota y cambiamos a otra, sin que nos haya explotado en mitad del

juego. Las pocas personas que pueden ver a través de la pelota cerrada (con anteojos que sólo ellos poseen), o bien

deciden no avisar del clavo, porque piensan que no es grave, o avisan cuando ya es demasiado tarde. Por otro lado,

miles de expertos de todo el mundo pueden reparar una falla descubierta en Linux, y no únicamente los programadores

de una empresa específica, como sucede con Windows.”

Jerson Bejarano. Escritor nicaragüense.

La Segunda Generación de computadores supuso el inicio de una gran carrera: el mercado

de las nuevas tecnologías. Las reducciones de precio, consumo y volumen de los computadores

permitieron por primera vez una producción masiva destinada a ser vendida a un potencial grupo de

nuevos clientes con los que no se contaba en la primera generación. Las empresas podían ahora

beneficiarse de las posibilidades que ofrecían los nuevos y rápidos sistemas: control de inventarios,

de producción, predicciones, contabilidad general, tratamiento de datos, bases de datos,

teleoperaciones... por tanto, los nuevos equipos comenzaron a estar orientados hacia el uso

comercial de su potencial y no tanto científico o militar, aunque sin abandonar las últimas dos

vertientes. La venta de computadores comenzaba a ser un negocio altamente rentable.

Paralelamente en 1957 es acuñado por el estadístico John W. Tukey el término “Software”,

que puede definirse, en pocas palabras, como toda la información procesada por los computadores,

como los programas y los datos141. El desarrollo de las ideas de Von Neumann como la

secuenciación de las instrucciones en memoria y la ruptura de secuencia permitieron el desarrollo y

la simplificación de la programación que pasó del recableado literal al código fuente, al código

ensamblador y culminó en los lenguajes de alto nivel con los que crear programas se convertía en

una tarea sencilla y productiva. Con todo esto el negocio no sólo se podía realizar con la producción

de hardware, sino también de software que facilitara el uso de cada máquina.

Dos de las claves, y herramientas imprescindibles para hacer dinero fueron la ley de

141 http://en.wikipedia.org/wiki/Software

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patentes, cuya principal característica será impedir que cualquier persona o compañía fabrique, use,

venda u ofrezca cierta invención de la que no es propietaria142, y las licencias143, una especie de

contrato entre el dueño y el cliente de cierto producto que limita e impone condiciones sobre el uso

que se puede dar al programa. Un aspecto característico de la ley de patentes son las aplicadas a

software. Las “patentes de software” son relativamente recientes (desarrolladas en los años 80 y

90) y su principal representante es Estados Unidos, el mayor productor de software del mundo por

otra parte. Muchos países no cuentan con dichas patentes y en Europa son más estrictas. Este tipo

de patentes se aplica a “aquellas invenciones cuya implementación implica el uso de un

computador, una red de computadores u otros aparatos programables, contando la invención con

una o más características llevadas a cabo a través de un programa de computador”144.

Estos sistemas han sido origen de grandes controversias en la historia de la computación,

pero también la clave para los inmensos beneficios obtenidos por las

grandes multinacionales de la tecnología de hoy. Por ejemplo, a principios

de los 90 IBM comenzó un agresivo programa de licencias que acabaría

generando 2 billones de dólares pocos años más tarde. En Enero de 2005

los dos grandes gigantes de la computación, Microsoft e IBM contaban ya

con 6130 y 3415 patentes emitidas y obtienen unos beneficios anuales de

$40 y $90 millones anuales respectivamente145.

Múltiples compañías estadounidenses han tenido como ocupación principal la compraventa

de patentes y licencias muchas veces rentabilizadas a través de demanda para todo el que viniera

usando dicha tecnología. Además, las restricciones impuestas por las patentes son origen constante

de querellas, lo que ha llevado en muchos casos a establecer acuerdos mutuos de no litigación como

los que Microsoft tiene con IBM, Sun Microsystems, Hewlett-Packard, Siemens, Cisco...146.

Sin embargo, el verdadero problema generado por las

proliferación desmesurada de patentes de software y licencias es

el yugo bajo el que se somete a cualquier creación. Y es que

todo aquel desarrollador de software independiente, no digamos

ya gratuito o de código abierto, se ve avasallado por un mundo

ya registrado y en el que, dado los pocos presupuestos con los

que se suele contar, no puede dar paso alguno. Por su parte, los

142 http://en.wikipedia.org/wiki/Patent143 http://en.wikipedia.org/wiki/Software_license144 http://en.wikipedia.org/wiki/Software_patents145 http://en.wikipedia.org/wiki/MicroSoft http://en.wikipedia.org/wiki/IBM146 http://www.msnbc.msn.com/id/5578247/site/newsweek/

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Logo original IBM

Antiguo logo de Micro-Soft

que pueden se ven obligados a patentar sus productos no para evitar que otros usen sus ideas, sino

para defenderse de posibles ataques, como es el caso de compañías como Oracle Corporation o Red

Hat que han de destinar parte de sus fondos al mantenimiento de patentes en vez de al desarrollo y

mejora del software.

Contra esta situación se han dado grandes pasos en los últimos años. El ejemplo más

característico ha sido el nacimiento de múltiples licencias gratuitas en las que se otorga al usuario la

libertad de modificar y redistribuir el software, en contra de otras

licencias como el Copyright. La licencia más popular de estas

características es la GNU General Public License, originada a partir

del desarrollo del sistema operativo GNU en 1989 y cuya última

versión data de 1991, aunque su uso se ha generalizado

recientemente con el auge del movimiento de software libre. La

mayoría de los programas libres se agrupan bajo la GPL. La Free

Software Foundation fue creada para aglutinar muchos de estos

proyectos bajo la filosofía de impulsar los derechos de los usuarios a usar, estudiar, copiar,

modificar y redistribuir programas147.

Estas libertades tienen como precondición el acceso al código fuente del programa,

normalmente el secreto mejor guardado de todo software propietario. La clave del éxito de la GPL

es que se hereda, es decir, cada nuevo programa creado a partir de código bajo GPL deberá también

tener este tipo de licencia, de manera que se protege contra la adquisición por parte de cualquier

persona o entidad, representando la cara opuesta al mundo de las patentes y el Copyright.

Uno de los ejemplos más famosos y quizás el mayor representante del movimiento del

software libre es GNU/Linux y su Kernel (núcleo), sobre el que se basan las diferentes versiones del

sistema operativo. El proyecto se inició en 1991 y ha continuado su desarrollo con las

contribuciones de miles de programadores hasta el día de hoy. Realmente, nadie debería ser

propietario o dueño de tal creación, nacida a partir de aportaciones libres y gratuitas, pero un

estudio de 2004 aseguraba que el kernel de Linux infringía 283 patentes148.

Amenazas como estas se ciernen sobre un tipo de movimiento definido que por encima de

todo quiere libertad. Se trata de una libertad entendida desde la igualdad en el plano tecnológico,

económico, social y cultural sobre un modelo que impone la diferenciación, la desigualdad, la

exclusión y la marginación de muchos colectivos y pueblos149.

Y es que se estima que la implantación en España del software libre y abierto en la

147 http://en.wikipedia.org/wiki/GNU_General_Public_License148 http://www.msnbc.msn.com/id/5578247/site/newsweek/149 http://www.rebelion.org/noticia.php?id=27816

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Logo de la FSF

administración pública150 supondría un ahorro de 3000 millones de euros en dos años. Es tal el

desarrollo alcanzado por este tipo de programas que llegan a superar al resto en seguridad,

completitud, facilidad de uso y, por supuesto, en precio. Muchos países y regiones han apoyado

activamente y/o adoptado el software libre en sus administraciones: Brasil, Venezuela, India, China,

Francia, Alemania, Finlandia, Noruega, Nigeria, Sudáfrica... y la lista crece. El software libre se

conforma como la vía más ágil y barata, y única en muchos casos, a la que los países menos

desarrollados pueden acceder para intentar alcanzar un grado de innovación tecnológica que les

permita ser equiparables al resto.

Por su parte, muchas de las grandes empresas (IBM, Oracle, Netscape, Sun Microsystems,

Hewlett Packard, Dell, Silicon Graphics...) han sabido aprovechar el auge del software libre para

sacar beneficio a través de los servicios y aplicaciones desarrolladas a partir de este tipo de

programas, aprovechando la colaboración gratuita de cientos de programadores y siempre

respetando la clausula de no apropiación. Como ejemplo, el programa Apache, libre, aunque

desarrollado con el apoyo de IBM, se encarga de administrar dos tercios de los servidores que

conforman el World Wide Web151.

Otras empresas como Microsoft continúan empeñadas en poner trabas y boicotear toda

actividad relacionada con el software libre. Con un control del 95 por 100 de los ordenadores

personales a nivel mundial152, es normal que la aparición de un sistema más estable y versátil como

Linux, al alcance de cualquiera y con un entorno (KDE) más atractivo que Windows cause cierta

irritación. El gigante ha optado por patentar todo lo patentable (como es el caso del scroll del ratón

o el doble click) aunque todavía no ha lanzado ninguna ofensiva legal masiva, si bien no sería algo

inhóspito en absoluto.

Está en manos de las nuevas generaciones de programadores que la tendencia a crear un

software libre y no monopolístico siga al alza. Como potenciador del desarrollo, este tipo de

software dota a la tarea del programador de un aspecto más social al tiempo que impulsa un modelo

cuyo principal objetivo es el progreso, en vez de la acumulación de dinero por parte de unas pocas

compañías tal y como la industria del software funciona actualmente. Por otro lado, la demanda de

programas seguirá existiendo ya que la mayoría se elaboran a medida por lo que no faltará trabajo

para los informáticos. Con todo, la filosofía del software libre se recoge en una sola frase:

“Software libre para una sociedad libre”

150La propuesta fue rechazada en el Congreso de los Diputados el 15 de Diciembre de 2005 por los grupos mayoritarios.

151 http://www.rebelion.org/noticia.php?id=10741152 http://www.rebelion.org/cibercensura/stallman2230403.htm

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