Departamento de
Lenguajes y Sistemas Informáticos

Historia de la Informática y Metodología de la Ciencia

Tema 3.- Historia de la Informática.

3.1.- Raíces de la informática

3.1.3 La historia del cálculo artificial

El cálculo como tarea mecanizable

• Tres grandes etapas:
  • Del ábaco a las máquinas de oficina
  • Las grandes calculadoras
  • Los ordenadores

Métodos primitivos

• Métodos auxiliares para cálculos aritméticos:
  • Las Manos:
    • sistemas semejantes a lenguaje de símbolos de los sordomudos
  • Muescas en trozos de madera.
  • Los quipos, usado por los incas y algunas culturas orientales.
    • Cuerdas y nudos, para contar.

El ábaco

• Marcador de bolas, Grecia S. V a.C.
  • Del griego abakos que significa superficie plana, plancha de madera con bolas
  • Amplio uso en Asia y Europa Oriental: Stchoty (ruso), suan pan (chino) y soroban (japonés)
  • Concurso de 1945, que enfrento a un ábaco, contra una calculadora. Gano el ábaco salvo en la multiplicación.

El cálculo artificial en el renacimiento

• El astrolabio
  • Círculos excéntricos
  • para calcular posiciones celestes
  • Calculadora analógica
• El sector de Galileo
  • Basado en la escuadra de Tartaglia.
  • Calibrado, permite inscribir polígonos en círculos, ...

Primeras calculadoras

• Calculadoras mecánicas
  • John Nepier s. XVI
    • multiplicaba con cubos encajados en varias columnas
  • Wilhelm Schickard s. XVII
    • reloj calculante, funcionaba con ruedas dentadas
    • campanilla para overflow
    • sumaba y restaba. Se combinaba con la anterior.
    • Plano para Kepler.

Calculadoras con ruedas dentadas

• Calculadora de Pascal:
  • Pascale/Pascalina 1642. Ruedas dentadas
  • Suma y resta, multiplicación repitiendo la suma
  • Funcionaba bastante mal, se uso muy poco
• Calculadora de Leibniz:
  • Rueda de Leibniz. Cuatro Operaciones Aritméticas.
  • Funcionaba bastante mal. Un solo ejemplar
• Aritmómetro. Charles-Xavier Thomas de Colmar:
  • Exposición de París 1855
  • Uso muy sencillo. Funcionaba correctamente
  • se vendieren 1.500 ejemplares en 30 años

La máquina de Babbage

• 1822 máquina diferencial
  • Cálculo de polinomios. Tablas de logaritmos, y para la navegación y la artillería.
  • Máquina de Tabular, construida por su hijo
• Máquina analítica.
  • Propósito general. Distintas unidades
  • Introducción de instrucciones y datos, con tarjetas
  • Ada Lovelace: “Teje modelos algebraicos de la misma forma que el telar de Jacquard tejía flores y hojas”
• Torres y Quevedo, 1914 planos de una Máquina analítica
  • autómata, máquina de ajedrez, calculadora

Sucesoras del aritmómetro

• Simplificación del proceso interno.
  • 1872. Frank S. Baldwin.
  • Jay R. Monroe. Monroe Calculation Machine Company
  • 1889 Leon Balle. La millonaria
    • tabla de multiplicar interna.
  • Door E. Felt. El comptómetro
    • introducción del teclado
  • Williams S. Burroughs. Industria mecanográfica.

Herman Hollerith

• Tratamiento de la información
• Problema del censo de EE.UU.
  • Hollerith asistente en las oficinas del censo
  • Censo de 1880 50 millones. Tardó 7 años y medio en completarse manualmente.
  • Censo de 1890 63 millones. Se realizó en dos años y medio gracias a la máquina de Hollerith.
• Sistema con tarjetas perforadas
  • agujeros representaba sexo, edad, raza, etc
  • Juego de contactos que cerraban un circuito eléctrico activándose un contador y un selector de tarjetas.
  • Estas se leían a ritmo de 50 a 80 por minuto.
• 1896 Tabulating Machine Company.
  • 1900 300 tarjetas por minuto, perforadora de tarjetas y máquina de cómputo semiautomática.
• 1924 Fusión con otras dos:
  • Internacional Bussines Machines

Cálculo científico

• Desarrollo del cálculo diferencial
• Necesidad de resolver numerosas ecuaciones diferenciales.
• Tres orientaciones
  • Calculadoras analógicas
  • Calculadoras electromecánicas
  • Calculadoras electrónicas
• Desarrollo simultaneo

Calculadoras analógicas

• Máquinas Analógicas
• Lord Kelvin ideo diversas máquinas bajo el principio de la analogía
  • fenómeno natural o dispositivo artificial, análogo al cálculo
• 1932 Vannevar Bush del MIT. Analizador Diferencial
  • Resolvía ecuaciones de circuitos eléctricos
  • Elementos mecánicos, engranajes y ejes giratorios

Calculadoras electromecánicas

• Años 40 vinculadas a Universidades y/o Centros de investigación.
• Serie Z de Konrad Zuse
  • Alemania años 30/40
  • Z1 prototipo totalmente mecánico 36/38.
    • Memoria en bandejas móviles, cifras binarias
  • Z2 electromecánico
    • relés telefónicos como conmutadores
  • Z3 carácter universal controlada por programa
    • lector de bandas para introducir programas
    • 64 números de 22 bits. Raíces cuadradas, …
  • Z4 más potente, 512 números de 32 bits
    • Uso militar por los Nazis, cálculo bombas voladoras.
  • Rehabilitado, 1950 Escuela Politécnica Federal
• Model 1 de George Stibiz.
  • Desarrollo de dispositivos caseros Kitchen adder, 1937
  • Usó relés telefónicos, bombillas (0,1).
  • Influido por el artículo de Shannon
  • Bell Telephone Lab Computer Model 1, 1939
    • 450 relés realizaban el cálculo: sumar 2 números de 8 cifras en 0.1 seg., y multiplicarlos en 1 seg.
    • Aritmética flotante (Torres y Quevedo)
    • E/S por teletipo, permitía el uso remoto.
  • Sucesor Model V
    • 9000 relés, 10Tm., 105 m2
• Harvard MARK 1, de Howard H. Aiken, 1937
  • Harto del cálculo de ecuaciones diferenciales
  • Sigue los planos de Babbage. Realizada electromecánica
    • Ruedas dentadas accionadas eléctricamente
    • Uso de registros. Reloj sincronizando
    • Programa en una banda de papel perforado
    • 1,60m largo x 2,60 alto, 5 Tm., 800.000 componentes
    • Multiplicaba 2 números de 23 cifras en 3 seg.
  • Comercializada por IBM. ASCC 1944
  • Uso militar secreto

Calculadoras electrónicas

• Vinculadas a Universidades y/o Centros de investigación.
• Mayor rapidez, al eliminar el rozamiento mecánico
• El ABC de Atanasoff-Berry Computer
  • De John V.Atanasoff y Clifford Berry, Iowa State Collage (hoy Universidad) 1939
  • Pioneros en el uso de la electrónica
  • Uso del álgebra de boole y del sistema binario
  • Unidad aritmética 210 tubos de vacío
  • Memoria 2 tambores rotativos
  • E/S lector y perforador tarjetas binarias
  • Defectos: lenta, reloj de 60 Hz., No programable
  • El litigio entre Honeywell vs Sperry. 1967-73
• MARK 3 de Aiken
  • Transformación del MARK 1, de Aiken, 1949
    • Con elementos electrónicos
    • Introducción de la memoria de tambor
  • Nuevo modelo MARK 6, 1952
    • Introducción de la memoria de boceles de pirita
• El ENIAC
  • Electronic Numerical Integrator and Computer
    • De Presper Eckert y John W. Mauchly Universidad de Pensylvania
    • 1943/46
    • Construcción secreta, uso militar, se acaba 3 meses antes de la rendición japonesa.
    • Mejoraron las ideas del ABC explotando al máximo la velocidad del reloj interno 200 kHz
    • No uso el sistema binari y no separaba las unidades aritméticas y memoria
    • Programable, cableando y cambiando conmutadores.
    • 30 Tm., 160 m2, mas de 100.000 componentes., 150 kW

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Página mantenida por Manuel Marco Such Última actualización: 3-Mayo-1999