Computación
Computación. Conjunto de conocimientos científicos y de
técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por
medio de computadoras.
La informática combina
los aspectos teóricos y prácticos de la ingeniería, electrónica, teoría de la
información, matemática, lógica y comportamiento humano. Los aspectos de la
informática cubren desde la programación y la arquitectura informática hasta
la inteligencia artificial y la robótica.
Historia
Ábaco
Antes de disponer de palabras o símbolos para representar
los números, el hombre primitivo empleaba sus dedos para contar. Con el tiempo
se fueron desarrollando diferentes instrumentos que le permitirían agilizar sus
capacidades de realizar cuentas.
Los orígenes de las computadoras se remontan hasta las
actividades del comercio antiguo. El término computar puede traducirse
literalmente como contar. Los primeros elementos utilizados para agilizar las
operaciones de cálculo fueron instrumentos manuales que permitían "llevar
la cuenta" . Uno de los más conocidos es el ábaco.
El antepasado del ábaco consistía en
unas piedras introducidas en la arena. Estas piedras móviles llevaron al
desarrollo del ábaco, que ya se conocía, en el año 500 a.n.e. en Egipto. Gracias al ábaco,
pudieron funcionar con cierta agilidad los negocios en el mundo antiguo y los
comerciantes podían sumar, restar, multiplicar y dividir fácilmente.
Pascalina
La primera máquina de calcular mecánica, un precursor del
ordenador, fue inventada en 1642 por el matemático francés Blaise Pascal.
Aquel dispositivo utilizaba una serie de ruedas de diez dientes en las que cada
uno de los dientes representaban un dígito del 0 al 9. Las ruedas estaban
conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el
número de dientes correcto. En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó
esta máquina e inventó una que también pódía multiplicar.
Tarjeta perforada
El inventor francés Joseph
Marie Jacquard, al diseñar un telar automático, utilizó delgadas placas de
madera perforadas para controlar el tejido utilizado en los diseños complejos.
Durante la década de 1880 el estadístico estadounidense Herman
Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas,
similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió
compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de Estados
Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas
perforadas sobre contactos eléctricos.
Máquinas electromecánicas de Contabilidad (MEC)
Los resultados de las máquinas tabuladoras tenían que
llevarse al corriente por medios manuales, hasta que en 1919 la
Computing-Tabulating-Recording-Company. Anunció la aparición de la
impresora/listadora. Esta innovación revolucionó la manera en que las compañías
efectuaban sus operaciones. Para reflejar mejor el alcance de sus intereses
comerciales, en 1924 la
Compañía cambió el nombre por el de International Bussines Machines Corporation
(IBM). Durante décadas, desde
mediados de los cincuentas la tecnología de las tarjetas perforadas se
perfeccionó con la implantación de más dispositivos con capacidades más
complejas. Dado que cada tarjeta contenía en general un registro (un nombre,
dirección, etc.) el procesamiento de la tarjeta perforada se conoció también
como procesamiento de registro unitario.
Máquina analítica
También en el siglo XIX el matemático e inventor británico Charles
Babbage elaboró los principios de la computadora digital moderna.
Inventó una serie de máquinas, como la máquina diferencial, diseñadas para
solucionar problemas matemáticos complejos. Muchos historiadores consideran a
Babbage y a su socia, la matemática británica Ada Byron(1815-1852), hija del poeta
inglés Lord
Byron, como a los verdaderos inventores de la computadora digital moderna.
La tecnología de aquella época no era capaz de trasladar a
la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones, la máquina
analítica, ya tenía muchas de las características de un ordenador moderno.
Incluía una corriente, o flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas
perforadas, una memoria para guardar los datos, un procesador para las
operaciones matemáticas y una impresora para hacer permanente el registro.
Primeros ordenadores
Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a
principios del siglo
XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes
giratorios. Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de
ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros
métodos. Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos
analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la
trayectoria de los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de
las bombas en la aviación.
Ordenadores electrónicos
Durante la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), un equipo de
científicos y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte de Londres, crearon lo que
se consideró el primer ordenador digital totalmente electrónico, el Colossus.
Hacia diciembre de 1943 el
Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos de vacío, era ya operativo.
Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turing para
descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes. Este prototipo y
las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde
quedaron eclipsadas por el desarrollo del calculador e integrador numérico
digital electrónico ENIAC en 1945.
El ENIAC, que según mostró la evidencia se basaba en gran
medida en el ordenador Atanasoff-Berry (ABC, acrónimo de Electronic Numerical
Integrator and Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas
más tarde. Contenía 18.000 válvulas de vacío y tenía una velocidad de varios
cientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba conectado al
procesador y debía ser modificado manualmente. Se construyó un sucesor del
ENIAC con un almacenamiento de programa que estaba basado en los conceptos del
matemático húngaro-estadounidense John von
Neumann. Las instrucciones se almacenaban dentro de una llamada memoria, lo
que liberaba al ordenador de las limitaciones de velocidad del lector de cinta
de papel durante la ejecución y permitía resolver problemas sin necesidad de
volver a conectarse al ordenador.
A finales de la década de 1950 el uso del
transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de elementos lógicos más
pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas.
Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más
prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más
perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda
generación. Los componentes se hicieron más pequeños, así como los espacios
entre ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba más barata.
Circuitos integrados
A finales de la década de 1960 apareció el circuito
integrado (CI), que posibilitó la fabricación de varios transistores en un
único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados.
El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y
los porcentajes de error. El microprocesador se convirtió en una realidad a
mediados de la década de 1970,
con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de
Large Scale Integrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor
escala (VLSI, acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles de
transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio.
Microminiaturización
Una tendencia constante en el desarrollo de los ordenadores
es la microminiaturización, iniciativa que tiene a comprimir más elementos de
circuitos en un espacio de chip cada vez más pequeño. Además, los investigadores
intentan agilizar el funcionamiento de los circuitos mediante el uso de la
superconductividad, un fenómeno de disminución de la resistencia eléctrica que
se observa cuando se enfrían los objetos a temperaturas muy bajas.
Las redes informáticas se han vuelto cada vez más
importantes en el desarrollo de la tecnología de computadoras. Las redes son
grupos de computadoras interconectados mediante sistemas de comunicación. La
red pública Internet es
un ejemplo de red informática planetaria. Las redes permiten que las
computadoras conectadas intercambien rápidamente información y, en algunos
casos, compartan una carga de trabajo, con lo que muchas computadoras pueden
cooperar en la realización de una tarea. Se están desarrollando nuevas
tecnologías de equipo físico y soporte lógico que acelerarán los dos procesos
mencionados.
Otra tendencia en el desarrollo de computadoras es el
esfuerzo para crear computadoras de quinta generación, capaces de resolver
problemas complejos en formas que pudieran llegar a considerarse creativas. Una
vía que se está explorando activamente es el ordenador de proceso paralelo, que
emplea muchos chips para realizar varias tareas diferentes al mismo tiempo. El
proceso paralelo podría llegar a reproducir hasta cierto punto las complejas
funciones de realimentación, aproximación y evaluación que caracterizan al
pensamiento humano.
Otra forma de proceso paralelo que se está investigando es
el uso de computadoras moleculares. En estas computadoras, los símbolos lógicos
se expresan por unidades químicas de ADN en vez de por el flujo de electrones habitual en las
computadoras corrientes. Las computadoras moleculares podrían llegar a resolver
problemas complicados mucho más rápidamente que las actuales supercomputadoras
y consumir mucha menos energía.
Desarrollo de computadoras
Pueden identificarse dos (02) tendencias dentro del
desarrollo de computadoras, en primer lugar una tendencia dentro del desarrollo
de los programas y lenguajes usados en la operación de las computadoras y la
otra dentro de equipos y computadoras.
En primer lugar los programas y lenguajes están
evolucionando hacia autonomía propia que les permita realizar más y más tareas
sin ayuda del humano, además de copiar la forma de razonar propia de sus
creadores. Dentro de esta idea podemos citar las filosofías de "Inteligencia Artificial" y "Sistema Expertos".
El concepto de Inteligencia Artificial se refiere a la idea
de que un programa o lenguaje sea capaz de "aprender" y de razonar,
tal y como lo haría un humano. Un programa de inteligencia artificial es capaz
de aprender de sus propios errores corrigiendo su operación en función de sus
propios resultados almacenando de alguna forma esta experiencia adquirida para
situaciones futuras.
Las tendencias de los programas y lenguajes es
independizarse de sus creadores dejando de ser ya una simple herramienta tener
más bien la cualidad de un colaborador dentro del trabajo a desempeñar.
Los equipos de computación modernos incluyen nuevas y
mejores capacidades de generación de sonido, imagen y otros usados en las
presentaciones, producción de prensa, cine y televisión "por computadora", que es lo que
se ha dado por llamar la revolución de los medios múltiples. Por otro lado el
desarrollo futuro de los equipos de computación debe seguir en alguna medida el
desarrollo de los programas que los alimentan, buscando una mayor autonomía por
parte del equipo en sí.
Cobran interés en esta área los términos Robótica y Cibernética,
que identifican a las ramas de la ciencia que se encargan de producir elementos
con movilidad propia y que imitan los movimientos y funciones del cuerpo humano
o de animales y seres naturales, brazos mecánicos, ojos electrónicos y otros
elementos robóticas avanzados han de pasar a formar parte de los equipos de
computación futuros.
Estos desarrollos nos acercarán a esas máquinas con
autonomía propia que tan comúnmente nos presentan las obras de Ciencia
Ficción, pero definitivamente esa a de ser la tendencia futura de la
computadora ya robot o sistema robótica, totalmente autónomo y capaz de la
realización de tareas sofisticadas sin intervención humana.
