Pioneros Informática

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ININ. TEMA 2, Pioneros Luis Miguel López Pardo Página 1de 6 Pioneros: primeros ordenadores 1 Z3 Se trataba del primer ordenador programable, completamente automático, diseñado por Konrad Zuse (Alemania, 1910-1995). Contenía aproximadamente 2000 relés, que le permitían operar a una frecuencia entre 5 y 10 Hz, usando película perforada como memoria. Completado en 1941, fue empleado por el Instituto Alemán de Investigaciones Aeronáuticas para realizar análisis de estabilidad en el diseño de alas. Especificaciones - Tiempo necesario para una suma: 0.8 segundos. 3 segundos para una multiplicación. - Unidad aritmética de coma flotante de 22 bits, capaz de realizar sumas, restas, productos, divisiones y raíces cuadradas. - Memoria para datos: 64 palabras, con una longitud de 22 bits cada una. - Entrada de datos mediante una terminal con teclado, y salida mediante una fila de lámparas. - Consumo de aproximadamente 4000 vatios. - Peso de una tonelada. El primer prototipo fue destruido en un bombardeo sobre Berlín durante la Segunda Guerra Mundial en 1943, siendo reconstruida una réplica en 1960 por la empresa Zuse KG. Réplica del Z3, en exhibición en el Deutsches Museum Detalle de los relés del Z3 Zuse a principios de los 80, con el Z3 al fondo, sosteniendo en sus manos un Commodore 64 a modo de comparación.

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Breve descripción de los primeros ordenadores/computadores/máquinas de cálculo.

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Pioneros: primeros ordenadores

1 Z3

Se trataba del primer ordenador programable,

completamente automático, diseñado por Konrad Zuse

(Alemania, 1910-1995). Contenía aproximadamente 2000

relés, que le permitían operar a una frecuencia entre 5 y

10 Hz, usando película perforada como memoria.

Completado en 1941, fue empleado por el Instituto

Alemán de Investigaciones Aeronáuticas para realizar

análisis de estabilidad en el diseño de alas.

Especificaciones

- Tiempo necesario para una suma: 0.8

segundos. 3 segundos para una multiplicación.

- Unidad aritmética de coma flotante de 22 bits,

capaz de realizar sumas, restas, productos,

divisiones y raíces cuadradas.

- Memoria para datos: 64 palabras, con una

longitud de 22 bits cada una.

- Entrada de datos mediante una terminal con

teclado, y salida mediante una fila de

lámparas.

- Consumo de aproximadamente 4000 vatios.

- Peso de una tonelada.

El primer prototipo fue destruido en un

bombardeo sobre Berlín durante la Segunda Guerra

Mundial en 1943, siendo reconstruida una réplica en

1960 por la empresa Zuse KG.

Réplica del Z3, en exhibición en el Deutsches Museum

Detalle de los relés del Z3

Zuse a principios de los 80, con el Z3 al fondo, sosteniendo en sus manos un Commodore 64 a modo de comparación.

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2 COLOSSUS

Nombre dado a una serie de ordenadores,

desarrollados entre 1943 y 1945 por Tommy Flowers

(Reino Unido, 1905 – 1998), con el fin principal de

ayudar en el análisis del código Lorenz (cifrado usado

por los teletipos alemanes durante la Segunda

Guerra Mundial).

Con una CPU formada por entre 1600 y 2400

válvulas de vacío y tiratrones (válvulas termoiónicas

rellenas de gas), carecía de memoria de acceso

aleatorio o RAM como la conocemos hoy,

dependiendo únicamente del estado de

interruptores y clavijas para codificar la información

con la que trabajaba. Aún así, era considerado como

un ordenador electrónico digital.

Un segundo prototipo, el Colossus Mk 2, fue creado en 1944, y fue

empleado para decodificar las comunicaciones telegráficas entre las tropas

alemanas antes y durante el Desembarco de Normandía.

La entrada de datos se realizaba mediante cintas de papel continuo

perforadas, formando una codificación de bits que era leída por una serie

de fotomultiplicadores (detectores ópticos de vacío), a una velocidad de

25000 caracteres por segundo. Estos datos eran procesados por hasta 5

procesadores en paralelo, realizando cada uno de ellos hasta 100

operaciones booleanas por segundo.

Destruidos (supuestamente) todos los prototipos

existentes tras la Segunda Guerra Mundial, el Colossus

fue un secreto hasta la década de los 70, siendo

construída una réplica en 2007, exhibida en el National

Museum of Computing en Bletchley Park

(Buckinghamshire, Inglaterra).

Colossus Mk 2 en funcionamiento. Se observa la alimentación de la cinta de papel perforado.

Tommy Flowers

Réplica del Colossus Mk2, actualmente en exhibición en el museo de la base militar de Bletchley Park.

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3 ENIAC

Acrónimo de Electronic Numerical Integrator and Computer (Ordenador e integrador numérico

electrónico), se trataba del primer ordenador digital multipropósito.

Diseñado inicialmente por John Mauchly (USA, 1907-1980) y J.

Presper Eckert (USA, 1919-1995) de la Universidad de Pensilvania en 1943

bajo el nombre “Proyecto PX”, en 1946, los diseñadores junto con su

equipo de colaboradores, renunciaron a sus puestos en la Universidad de

Pensilvania para fundar la Eckert-Mauchly Computer Corporation, empresa

que continuaría con el desarrollo del ENIAC.

El ENIAC contenía casi 18000 válvulas de vacío, 7000 diodos, 1500

relés, 70000 resistencias, 10000 condensadores, todos ellos unidos por

unos 5 millones de soldaduras hechas a mano. Usando acumuladores de

20 dígitos capaces de realizar 5000 operaciones de sumas o restas simples

por segundo, era posible conectar varios acumuladores en paralelo, con lo

que se conseguían velocidades de cómputo mucho más altas.

Con un tiempo de ciclo de 200 microsegundos, en cada ciclo el

ENIAC podía escribir o leer un número en o desde un registro, o bien

sumar o restar dos números.

Necesitaba 14 ciclos, para realizar un producto de 10x10 dígitos, es

decir, 357 productos por segundo, mientras que eran necesarios 143 ciclos

para realizar una división o raíz cuadrada, a una ratio de 35 operaciones

por segundo.

Con un peso de unas 27 toneladas y una

superficie de unos 160 m2, su consumo

energético era de aproximadamente 15

kilovatios hora, lo que dio lugar al rumor entre

el mundillo académico de que cuando se

conectaba ENIAC, las luces de Filadelfia

disminuían de intensidad.

Aunque inicialmente se encontraba en la

Universidad de Filadelfia, fue trasladado a la

base militar de Aberdeen, Maryland, en julio

de 1947, donde estuvo operativo hasta las

23:45 del 2 de Octubre de 1955, cuando fue

desconectado.

John Mauchly

J. Presper Eckert

ENIAC y sus distintos componentes.

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Usaba un lector y un perforador de tarjetas como dispositivos de entrada y salida

respectivamente, ambos fabricados por IBM.

Si bien uno de los primeros roles del ENIAC era el cálculo de trayectorias balísticas para el ejército

de los Estados Unidos, se acabó empleando en la investigación de la bomba de hidrógeno, para lo que

fueron necesarias un millón de tarjetas perforadas, (entre inputs y outputs).

4 ABC (ATANASOFF–BERRY COMPUTER)

Diseñada por John Vincent Atanasoff (USA, 1903-1995) y Clifford Berry

(USA, 1918-1963), de la Universidad de Iowa en 1942, se trataba de una

máquina no programable, siendo únicamente capaz de resolver ecuaciones

lineales.

Usando más de 300 válvulas de vacío, 1,6 km de cable y 31 tiratrones,

el ABC pesaba unos 320Kg. Aunque no era capaz de pasar el test de Turing

(mientras el resto de ordenadores en este documento sí), fue la primera

máquina de computación electrónica en implementar tres conceptos que

siguen siendo ciertos hoy en día, como el uso de código binario para la

representación de datos, la realización de cálculos aritméticos por medios

electrónicos y no mecánicos, y la separación entre el sistema de computación

o cálculo y el de memoria (como hoy diferenciaríamos entre CPU y RAM).

Con una velocidad de 30 sumas o restas por segundo, la salida se

representaba en grupos de 50 bits, pudiendo almacenar en memoria hasta 60

de estos grupos, es decir, 3000 bits.

Una de las características de esta máquina, es que no era

completamente automática, siendo necesaria la intervención humana durante

la resolución de un problema, mediante el accionamiento de interruptores,

conexionado de clavijas, etc.

Pese a esto, la máquina era

extremadamente útil, ya que podía operar con

dos ecuaciones lineales con hasta 29 incógnitas

y una constante, eliminando una variable en cada ciclo hasta quedarse

únicamente con dos, (ignoro si luego volvía a hacer sucesivas iteraciones

para obtener el resto de incógnitas o esto ya tenía que hacerse a

mano…).

Réplica del ABC, en exhibición en el Computer History Museum de Mountain View, California.

John Vincent Atanasoff

Clifford Berry

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5 HARVARD MARK 1

Basándose en el diseño de Howard H. Aiken (USA, 1900-1973) de 1937, el

Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) o Mark 1 como era llamado por

los investigadores de la universidad de Harvard, fue desarrollado por IBM en

1944.

Consistía en una unidad de cálculo mecánica, accionada por un motor de 4

kilovatios, y contenía 800km de cable, 3500 relés multipolares, 2225 contadores,

1464 interruptores y 72 calculadoras mecánicas, lo que lo convertía en la

calculadora electromecánica más grande del mundo.

La entrada de datos se podía hacer de forma manual, mediante los 1464

interruptores antes mencionados, o bien mediante cinta de papel perforada de 24

canales.

Su velocidad de cálculo era de 3 sumas/restas por segundo, un producto

cada 6 segundos, una división cada 15 y un logaritmo cada minuto.

En principio incapaz de procesar programas en bucle, esto se conseguía

físicamente uniendo el final de la cinta de papel con los datos de entrada al final,

creando un bucle físico de papel.

Uno de los primeros programas en correr en el Harvard Mk 1 consistía en

determinar si la implosión era una forma viable de detonar una bomba atómica,

dentro de la investigación llevada a cabo por Von Neumann durante el Proyecto

Manhattan, en 1944.

No fue hasta el Mk III, también diseñado por Aiken, cuando se

comenzaron a usar elementos principalmente electrónicos, como diodos y

lámparas de vacío, aunque se seguían usando elementos mecánicos, como

tambores magnéticos rotatorios para el almacenamiento, y relés mecánicos

para la transmisión de datos entre tambores. El Mk IV ya fue completamente

electrónico, sin componentes mecánicos, usando memorias de núcleo

magnético en sustitución de los relés.

Howard Aiken

Cinta de papel perforado como medio de entrada de datos.

Interruptores para entrada manual de datos.

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Harvard Mark 1