Generaciones del computador, conceptos básicos y claves dentro del desarrollo histórico.

Enviado por Brandoni, Fabiola

1. Introducción 2. Generaciones del computador 3. Ejemplos Concretos y explicación de: 4. Definir, Explicar y Diferencias algunos tipos de

computadores. 5. Conclusión 6. Anexos 7. Bibliografía

INTRODUCCIÓN.

Las diferentes computadoras que han aparecido desde los años cincuenta han sido clasificadas, de acuerdo a su evolución, en cinco generaciones. El término "generación" se refiere a la relación con los desarrollos tecnológicos y componentes incorporados a cada una, para las tres primeras generaciones: el tubo de vacío, el transistor y el circuito integrado.

La definición de las dos generaciones que siguen es más complicado por la propia complejidad de la industria. Las herramientas de programación también han sufrido cambios generacionales: los lenguajes de máquina binarios dieron paso, progresivamente, a los lenguajes de programación de niveles superiores, capaces de apoyar cada vez mejor al hombre en el proceso de razonamiento para la resolución de problemas.

De manera semejantes evolucionaron las aplicaciones de la computación y la forma de interacción hombre-máquina, ampliándose, sustancialmente, el universo de las personas con acceso a esta tecnología. A continuación de describe las principales características de las computadoras de cada generación, posteriormente se hace una comparación de los modelos de uso y aplicación de las computadoras, de acuerdo a su generación, resaltando la participación del usuario en el sistema completo.

DESARROLLO

1. Generaciones del computador, orígenes, precursores y el motivo, causa o necesidad que llevo al surgimiento cada generación posterior.

1.1. PRIMERA GENERACIÓN: (1945-1956)

Esta generación se identifica por el hecho que la tecnología electrónica estaba basada en "tubos de vacío", más conocidos

como bulbos electrónicos, del tamaño de un foco de luz casero. Los sistemas de bulbos podían multiplicar dos números de diez dígitos en un cuarentavo de segundo.

El inicio de esta generación lo marca la entrega, al cliente. De la primera UNIVAC. que también es la primera computadora construida para aplicaciones comerciales, más que para uso miliar, científico o de ingeniería.

En aquel entonces las computadoras ya manejaban información alfabética con la misma facilidad que la numérica y utilizaban el principio de separación entre los dispositivos de entrada-salida y la computadora misma.

Lo revolucionario, con respecto a las máquinas de cálculo anteriores, consiste en que ahora el procesador electrónico puede tomar decisiones lógicas y, aplicándolas, podrá realizar o bien una operación u otra. Esto es posible, lógicamente, si el hombre a comunicado previamente a la máquina cómo de comportarse en los diferentes casos posibles.

Las características generales de estas máquinas incluyen:

- Memoria principal de tambor magnético, consistente de pequeños anillos (del tamaño de una cabeza de un alfiler), engarzada como cuentas en las intersecciones de una malla de alambres delgados.

- El almacén primario se basaba en tarjetas perforadas, pero en 1957 se introduce la cinta magnética como método más rápido y compacto de almacenamiento.

- Necesitaban, por la gran cantidad de calor que generaban, de costosas instalaciones de aire acondicionado.

- Tiempos de operación (ejecución de instrucciones) del rango de milésimas de segundo.

El lenguaje utilizado para programarlas era el Lenguaje Máquina, basado únicamente en número binarios (los lenguajes actuales se asemejan mucho al lenguaje natural), lo que hacia difícil y tardado el proceso de programar la computadora.

1.1.1. CARACTERISTICAS PRINCIPALES:

1.  Válvula electrónica (tubos al vacío.)2. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas.) 3. Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300 v y la posibilidad de fundirse era grande. 4. Almacenamiento de la información en tambor magnético interior. Un tambor magnético disponía de su interior del ordenador, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban mediante tarjetas.

5. Lenguaje de máquina. La programación se codifica en un lenguaje muy rudimentario denominado lenguaje de máquina. Consistía en la yuxtaposición de largo bits o cadenas de cero y unos.6. Fabricación industrial. La iniciativa se aventuro a entrar en este campo e inició la fabricación de computadoras en serie.  Aplicaciones comerciales. La gran novedad fue el uso de la computadora en actividades  comerciales.

2. SEGUNDA GENERACIÓN: (1957-1963)

Esta generación nace con el uso del "transistor", que sustituyó a los bulbos electrónicos. El invento del transistor, en 1948, les valió el Premio Nóbel a los estadounidenses Walter H. Brattain, John Bardeen y William B. Shockley. Con esto se da un paso decisivo, no sólo en la computación, sino en toda la electrónica.

El transistor es un pequeño dispositivo que transfiere señales eléctricas a través de una resistencia. Entre las ventajas de los transistores sobre los bulbos se encuentran: su menor tamaño, no necesitan tiempo de calentamiento, consumen menos energía y son más rápidos y confiables.

Las características más relevantes de las computadoras de esta época son:

- Memoria principal mejorada constituida por núcleos magnéticos.

- Instalación de sistemas de teleproceso.

- Tiempo de operación del rango de microsegundos (realizan 100 000 instrucciones por segundo)

- Aparece el primer paquete de discos magnéticos removibles como medio de almacenaje (1962)

En cuanto a programación, se pasa de lenguajes máquina a lenguajes ensambladores, también llamados lenguajes simbólicos. Estos usan abreviaciones para las instrucciones, como ADD (sumar), en lugar de números. Con esto la programación se hizo menos engorrosa.

Después de los lenguajes ensambladores se empezaron a desarrollar los lenguajes de alto nivel, como FORTRAN (1954) y COBOL (1959), que se acercan más a la lengua inglesa que el ensamblador. Esto permitió a los programadores otorgar más atención a la resolución de problemas que a la codificación de programas. Se inicia así el desarrollo de los llamados sistemas de cómputo.

El avance en el software de esta generación provocó reducción en los costos de operación de las computadoras que, en este periodo, se usaban principalmente en empresas, universidades y organismos de gobierno.

A partir de 1950 las computadoras se hacen ampliamente conocidas; algunos pioneros de este campo habían pensado que las computadoras habían sido diseñadas por matemáticos para el uso de

los matemáticos, pero ahora se hacía evidente su potencial de uso en actividades comerciales.

1.2.1. CARACTERISTICAS  PRINCIPALES

1. Transistor. El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor, y se expone en los llamados circuitos transistorizados.

2. Disminución del tamaño. 3. Disminución del consumo y de la producción del calor. 4. Su fiabilidad alcanza metas imaginables con los efímeros tubos

al vacío. 5. Mayor rapidez ala velocidades de datos. 6. Memoria interna de núcleos de ferrita. 7. Instrumentos de almacenamiento. 8. Mejora de los dispositivos de entrada y salida. 9. Introducción de elementos modulares. 10. Lenguaje  de programación más potente.

2. TERCERA GENERACIÓN: (1964-1971)

En esta época se desarrollan los circuitos integrados -un circuito electrónico completo sobre una pastilla (chip) de silicio-, que constaban inicialmente de la agrupación de unos cuantos transistores. Hechos de uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre, el silicio, una sustancia no metálica que se encuentra en la arena común de las playas y en prácticamente en todas las rocas y arcilla. Cada pastilla, de menos de 1/8 de pulgada cuadrada, contiene miles o millones de componentes electrónicos entre transistores, diodos y resistencias.

El silicio es un semiconductor sustancia que conducirá la corriente eléctrica cuando ha sido "contaminada" con impurezas químicas.

Los chips de circuitos integrados tienen la ventaja, respecto de los transistores, de ser más confiables, compactos y de menor costo. Las técnicas de producción masiva han hecho posible la manufactura de circuitos integrados de bajo costo.

Las características principales de estas computadoras son: 

-Se sigue utilizando la memoria de núcleos magnéticos.

-Los tiempos de operación son del orden de nanosegundos (una mil millonésima parte de segundo)

-Aparece el disco magnético como medio de almacenamiento.

-Compatibilidad de información entre diferentes tipos de computadoras.

El siguiente desarrollo mayor se da con la Integración a gran escala (LSI de Large Scale Integration), que hizo posible aglutinar miles de

transistores y dispositivos relacionados en un solo circuito integrado. Se producen dos dispositivos que revolucionan la tecnología computacional: el primero el microprocesador, un circuito integrado que incluye todas las unidades necesarias para funcionar como Unidad de Procesamiento Central y que conllevan la aparición de las microcomputadoras o computadoras personales, en 1968, y a la producción de terminales remotas "inteligentes". El otro dispositivo es la memoria de acceso aleatorio (RAM) por sus siglas en inglés.

Hasta 1970 las computadoras mejoraron dramáticamente en velocidad, confiabilidad y capacidad de almacenamiento. La llegada de la cuarta generación sería más una evolución que una revolución; al pasar del chip especializado para uso en la memoria y procesos lógicos del inicio de la tercera generación, al procesador de propósito general en un chip o microprocesador.

1.3.1. CARACTERISTICAS PRINCIPALES:

1. Circuito integrado, miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o (chip)

2. Menor consumo. 3. Apreciable reducción de espacio. 4. Aumento de fiabilidad. 5. Teleproceso. 6. Multiprogramación. 7. Renovación de periféricos. 8. Instrumentación del sistema. 9. Compatibilidad. 10. Ampliación de las aplicaciones. 11. La mini computadora.

2. CUARTA GENERACIÓN: (1971-PRESENTE)

La época se refiere principalmente a las computadoras de 1980 y continúa hasta la fecha. Los elementos principales de las computadoras de esta generación son los microprocesadores, que son dispositivos de estado sólido, de forma autónoma efectúan las funciones de acceso, operación y mando del computador.

También se hace posible la integración a gran escala muy grande (VLSI Very Large Scale Integration), incrementando en forma vasta la densidad de los circuitos del microprocesador, la memoria y los chips de apoyo aquellos que sirven de interfase entre los microprocesadores y los dispositivos de entrada / salida.

A principios de los 90 se producen nuevos paradigmas en el campo. Las computadoras personales y las estaciones de trabajo ya eran computadoras potentes; de alguna manera alcanzaron la capacidad de las mini computadoras de diez años antes. Pero lo más importante es que se empezaron a

diseñar para usarse como partes de redes de computadoras. Surgieron los conceptos de "computación distribuida" -hacer uso del poder de cómputo y almacenamiento en cualquier parte de la red- y "computación cliente-servidor" -una combinación de computadoras pequeñas y grandes, conectadas en conjunto, en donde cada una se usa para lo que es mejor. Otro proceso, llamado downsizing, se manifestó unas diversas instancias, donde las computadoras mayores (mainframes) con terminales dieron cabida a un sistema de redes con microcomputadoras y estaciones de trabajo.

3. QUINTA GENERACIÓN: (PRESENTE-FUTURO)

El termino quinta generación fue acuñado por los japoneses para describir las potentes e "inteligentes" computadoras que deseaban producir a mediados de los noventa. La meta es organizar sistemas de computación que produzcan inferencias y no solamente realicen cálculos. En el proceso se han incorporado muchos campos de investigación en la industria de la computación, como la inteligencia artificial (IA), los sistemas expertos y el lenguaje natural.

Se distingue normalmente dos clases de entorno: 

o ENTORNO DE PROGRAMACION.- orientado a la construcción de sistemas, están formados por un conjunto de herramientas que asisten al programador en las distintas fases del ciclo de construcción del programa (edición, verificación, ejecución, corrección de errores, etc.)

o ENTORNO DE UTILIZACIÓN.- orientado a facilitar la comunicación del  usuario con el sistema. Este sistema esta compuesto por herramientas que facilitan la comunicación hombre-máquina, sistemas de adquisición de datos, sistemas gráficos, etc.

1. Ejemplos concretos y explicación de la generación actual y las tendencias futuras.

1. GENERACIONES ACTUALES:

Las características de los computadores de la generación actual quedan recibidas en el numero de procesador (Pentium 4) el cual tiene una velocidad de procesamiento de 2.8 a 3.6 Giga hertz y los accesorios periféricos (de entrada y salida) tienen la características de ser de mas fácil y mas rápida instalación.

2. TENDENCIAS FUTURAS:

Una tendencia constante en el desarrollo de los ordenadores es la micro miniaturización, iniciativa que tiende 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.

Ejemplo: Micro miniaturización: este circuito integrado, un microprocesador F-100, tiene sólo 0,6 cm2, y es lo bastante pequeño para pasar por el ojo de una aguja.

1. Definir, explicar y diferenciar:

1. Clone : es un tipo de computador de escritorio que tiene todos los periféricos de una estación normal. Sin embargo sus componentes no pertenecen a una marca como tal, es decir no es un modelo específico, generalmente se arman y configuran de acuerdo a las necesidades del cliente por lo que sus partes son de las marcas preferidas por el usuario. Este tipo de equipo tiene la ventaja de ser mas económico pero su mayor desventaja es que estos tipos de computadores no cuenta con una garantía en caso de daño total o parcial. También pueden ser portátiles, horizontales y verticales.

2. Computador tipo desktop : es la comúnmente llamada PC de escritorio, es una estación que cuenta con todos los periféricos en unidades diferentes, el CPU es una unidad, y los dispositivos de entrada y salida son en su mayoría externos, por ejemplo el monitor, el teclado el mouse y las impresoras. Dado su diseño no son de fácil transporte, y están más bien diseñadas para estar en una posición fijas, sin embargo esto se ve compensado al tener una mayor capacidad de proceso y prestaciones. Su principal característica es que la forma de su chasis es horizontal y por lo tanto ocupa un espacio menor.

3. Computador tipo torre : se les conoce como computador de tipo Torre a los computadores que están armadas dentro de un chasis vertical, la tarjeta madre esta atornillada a uno de los laterales. La principal ventaja de este tipo de chasis es que ocupan menor espacio y su principal desventaja es que deben colocarse sobre una superficie estable, de lo contrario se dificulta el equilibrio. Se prefieren los chasis de tipo torre sobre los de tipo horizontal ya que generalmente presentan mayores posibilidades de expansión en lo que a bahías se refiere.

3.4. Computador portátil: es una unidad compacta que tiene incorporados los dispositivos de entrada y salida mas comunes que los computadores de escritorio (teclado, mouse, monitor y parlantes), en una chasis pequeño y practico que permite el fácil transporte lo que le da el nombre de portátil. Sin embargo debido al espacio reducido se prescinde de algunos componentes que hacen que el desempeño con respecto a las computadoras de escritorio sea algo menos, aunque en la actualidad se diseñan procesadores específicos para equipos portátiles que permiten obtener rendimientos bastante similares.

CONCLUSIÓN.

El desempeño de los computadores a nivel mundial es ya muy grande tal es que se esta desplazando al hombre y se esta reemplazando por maquinas robotizadas que desempeñan los trabajos con rapidez y exactitud requiriendo la muy mínima ayuda de la mano humana creando una gran demanda de personas sin empleo, y la tecnología seguirá avanzando de tal forma que solo seremos individuos guiados y guiadores por robot.

En sus primeras construcciones de la empresa IBM su presidente decía "que futuro podrá tener estas maquinas", hoy en día es uno de los mayores alcances que ha tenido el hombre que ya solo le basta con oprimir un botón y la tarea que quiere que se realice se realizara sin ningún esfuerzo mayoritario de la persona que lo desea.

ANEXOS.

PRIMERA GENERACIÓN.

SEGUNDA GENERACIÓN.

TERCERA GENERACIÓN.

CUARTA GENERACIÓN.

QUINTA GENERACIÓN.

COMPUTADOR PORTÁTIL.

COMPUTADOR CLONE

. Antecedentes historicos del computador

La primera máquina de calcular mecánica, un precursor del ordenador digital, 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 representaba 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 podía multiplicar.

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.

El mundo de la alta tecnología nunca hubiera existido de no ser por el desarrollo del ordenador o computadora. Toda la sociedad utiliza estas máquinas, en distintos tipos y tamaños, para el almacenamiento y manipulación de datos. Los equipos informáticos

han abierto una nueva era en la fabricación gracias a las técnicas de automatización, y han permitido mejorar los sistemas modernos de comunicación. Son herramientas esenciales prácticamente en todos los campos de investigación y en tecnología aplicada.

2. La 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 Augusta 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.

Considerada por muchos como predecesora directa de los modernos dispositivos de cálculo, la máquina diferencial era capaz de calcular tablas matemáticas. Este corte transversal muestra una pequeña parte de la ingeniosa máquina diseñada por el matemático británico Charles Babbage en la década de 1820. La máquina analítica, ideada también por Babbage, habría sido una auténtica computadora programable si hubiera contado con la financiación adecuada. Las circunstancias quisieron que ninguna de las máquinas pudieran construirse durante su vida, aunque esta posibilidad estaba dentro de la capacidad tecnológica de la época. En 1991, un equipo del Museo de las Ciencias de Londres consiguió construir una máquina diferencial Nº 2 totalmente operativa, siguiendo los dibujos y especificaciones de Babbage.

3. Los 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.

4. Ordenadores electrónicos

Durante la II 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. En 1939 y con independencia de este proyecto, John Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de máquina electrónica en el Iowa State College (EEUU). Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde quedaron eclipsadas por el desarrollo del Calculador e integrador numérico electrónico (en inglés ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer) en 1945. El ENIAC, que según se demostró se basaba en gran medida en el ordenador Atanasoff-Berry (en inglés ABC, Atanasoff-Berry Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas más tarde.

La primera computadora electrónica comercial, la UNIVAC I, fue también la primera capaz de procesar información numérica y textual. Diseñada por J. Presper Eckeret y John Mauchly, cuya empresa se integró posteriormente en Remington Rand, la máquina marcó el inicio de la era informática. En la ilustración vemos una UNIVAC. La computadora central está al fondo, y en primer plano puede verse al panel de control de supervisión. Remington Rand entregó su primera UNIVAC a la Oficina del Censo de Estados Unidos en 1951.

5. El eniac

El ENIAC 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.

6. 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.

Los circuitos integrados han hecho posible la fabricación del microordenador o microcomputadora. Sin ellos, los circuitos individuales y sus componentes ocuparían demasiado espacio como para poder conseguir un diseño compacto. También llamado chip, un circuito integrado típico consta de varios elementos como reóstatos, condensadores y transistores integrados en una única pieza de silicio. En los más pequeños, los elementos del circuito pueden tener un tamaño de apenas unos centenares de átomos, lo que ha permitido crear sofisticadas computadoras del tamaño de un cuaderno. Una placa de circuitos de una computadora típica incluye numerosos circuitos integrados interconectados entre sí.

7. Evolución cronológica de la computadora

La necesidad del hombre de encontrar métodos rápidos y efectivos para resolver sus cálculos y su gran inventiva lo llevaron a través de los siglos al desarrollo de lo que hoy conocemos como la computadora.  Desde el ábaco hasta las computadoras personales éstas han tenido una gran influencia en diferentes aspectos de nuestro diario vivir, mejorando nuestra calidad de vida y abriendo puertas que antes eran desconocidas para la humanidad.

500 AC: Ábaco

El primer calculador de tipo mecánico fue ideado en Babilonia alrededor de 500 A.C. Este dispositivo mecánico llamado ábaco consistía de un sistema de barras y poleas con lo cual se podían efectuar diferentes tipos de cálculos aritméticos.

1622: Oughtred presenta la regla de cálculo

Hacia 1622, el matemático inglés William Oughtred utilizó los recién inventados logaritmos para fabricar un dispositivo que simplificaba la multiplicación y la división.  Consistía en dos reglas graduadas unidas que se deslizaban una sobre otra.

1642: Primera máquina de sumar

El matemático y filósofo francés Blaise Pascal tenía diecinueve años cuando construyó la primera máquina sumadora del mundo en 1642. Utilizaba un engranaje de ruedas dentadas como contadores.  El dispositivo llevaba 1 automáticamente al llegar a las decenas y también podía emplearse para restar.

1834: Primera computadora digital programable

En 1834 el científico e inventor inglés Charles Babbage realizó los esquemas de un dispositivo el cual llamó máquina analítica lo que en realidad era una computadora de propósitos generales. Esta máquina era programada por una serie de tarjetas perforadas que contenían datos o instrucciones las cuales pasaban a través de un dispositivo de lectura, eran almacenados en una memoria y los resultados eran reproducidos por unos moldes.  Esta máquina superaba por mucho la tecnología de su tiempo y nunca se terminó.

1850: Primera sumadora de teclado

El teclado apareció en una máquina inventada en Estados Unidos en 1850. Podían sumarse una secuencia de dígitos pulsando unas teclas sucesivas.  Cada tecla alzaba un eje vertical a cierta altura y la suma quedaba indicada por la altura total.

8. Generaciones Del Computador

9. A.C. (Antes De Ordenadores)

o Dotación física Mecánico

o Software lógica Tarjetas o cinta de papel perforadas Ada Lovelace - primer programador (c. 1840) Máquina de Turing y Church-Turing Thesis (1937)

o Máquinas Especiales Ábaco Pascaline - Primera Máquina calculadora Automática (1642) Telar De Telar jacquar (1805) Motores De Babbage

Motor De Diferencia (1822) Motor Analítico (1832)

Hollerith Máquina De Tabulación (Censo 1890 De los E.E.U.U.) La máquina de tabulación de las formas Co. (1896) - se

convierte la IBM en 1924 Máquina sumadora De Burroughs (1888)

10. Primera generación: C. 1940 – 1955

o Dotación física Tubos de vacío Tambores magnéticos Cinta magnética (cerca del extremo de la generación)

o Software lógica Programas en terminología de la informática Programas en lenguaje ensamblador (cerca del extremo de la

generación) 1946 - von Neumann publica el documento sobre el

ordenador salvado del programa 1950 - Prueba de Turing publicada

o Máquinas Especiales 1940 - ABC (1r ordenador electrónico) 1940 - Robinson (1r ordenador, código operacionales de

Enigma de las grietas) 1946 - Calculadora numérica de ENIAC (1r completamente

electrónico, de uso general) 1950 - UNIVAC I (1r ordenador comercialmente acertado)

11. Segunda generación: C. 1955 – 1964

o Dotación física Transistores

1947 - Convertido 1955 - Calculadora Del Transistor De IBM's

Minicomputadoras Discos magnéticos Tarjetas de circuito impresas

o Software lógica Lenguajes de alto nivel

1956 - FORTRAN 1959 - COBOL

o Máquinas Especiales 1963 -- PDP 8 (1ra minicomputadora)

12. Tercera generación: C. 1964 – 1971

o Dotación física Circuitos integrados (c. desarrollada 1958) Familias de los ordenadores (1964 - IBM 360) 1970 - Diskette

o Software lógica Los programas entraron directamente en los ordenadores Lenguajes de un nivel más alto (1965 - BASIC) Sistemas operativos Timesharing

o Máquinas Especiales 1964 -- Serie del sistema 360 de la IBM (1ra familia de

ordenadores)

13. Cuarta generación: C. 1971 – PRESENTE

o Dotación física 1971 - Viruta del microprocesador introducida en los

E.E.U.U. por Intel Microordenadores (Ordenadores Personales) Integración De la Escala Grande (LSI) Integración De la Escala Muy Grande (Vlsi)

o Software lógica Programación estructurada Conjuntos de aplicación Sistemas del windowing (interfaces utilizador gráficos --

GUIs) Programas conviviales

o Máquinas Especiales 1971 - (1ra calculadora de bolsillo) 1975 -- Altaír 8800 (1ra PC) 1977 -- Manzana I (hágala usted mismo kit) 1978 -- Manzana II (premontada) 1981 -- PC DE LA IBM 1984 -- Impermeable

14. Tendencias generales

o Dotación física Más pequeño Más rápidamente Más barato Más disponible

o Software lógica Más grande (más exige en la dotación física: CPU, memoria,

espacio de disco, etc.) Más fácil utilizar Mejore El Diseño Más barato Más disponible

15. Ordenadores analógicos  

El ordenador analógico es un dispositivo electrónico o hidráulico diseñado para manipular la entrada de datos en términos de, por ejemplo, niveles de tensión o presiones hidráulicas, en lugar de hacerlo como datos numéricos. El dispositivo de cálculo analógico más sencillo es la regla de cálculo, que utiliza longitudes de escalas especialmente calibradas para facilitar la multiplicación, la división y otras funciones. En el típico ordenador analógico electrónico, las entradas se convierten en tensiones que pueden sumarse o multiplicarse empleando elementos de circuito de diseño especial. Las respuestas se generan continuamente para su visualización o para su conversión en otra forma deseada.

16. Ordenadores digitales  

Todo lo que hace un ordenador digital se basa en una operación: la capacidad de determinar si un conmutador, o ‘puerta’, está abierto o cerrado. Es decir, el ordenador puede reconocer sólo dos estados en cualquiera de sus circuitos microscópicos: abierto o cerrado, alta o baja tensión o, en el caso de números, 0 o 1. Sin embargo, es la velocidad con la cual el ordenador realiza este acto tan sencillo lo que lo convierte en una maravilla de la tecnología moderna. Las velocidades del ordenador se miden en megahercios, o millones de ciclos por segundo. Un ordenador con una velocidad de reloj de 100 MHz, velocidad bastante representativa de un microordenador o microcomputadora, es capaz de ejecutar 100 millones de operaciones discretas por segundo. Las microcomputadoras de las compañías pueden ejecutar entre 150 y 200 millones de operaciones por segundo, mientras que las supercomputadoras utilizadas en aplicaciones de investigación y de defensa alcanzan velocidades de miles de millones de ciclos por segundo.

La velocidad y la potencia de cálculo de los ordenadores digitales se incrementan aún más por la cantidad de datos manipulados durante cada ciclo. Si un ordenador verifica sólo un conmutador cada vez, dicho conmutador puede representar solamente dos comandos o números. Así, ON simbolizaría una operación o un número, mientras que OFF simbolizará otra u otro. Sin embargo, al verificar grupos de conmutadores enlazados como una sola unidad, el ordenador aumenta el número de operaciones que puede reconocer en cada ciclo. Por ejemplo, un ordenador que verifica dos conmutadores cada vez, puede representar cuatro números (del 0 al 3), o bien ejecutar en cada ciclo una de las cuatro operaciones, una para cada uno de los siguientes modelos de conmutador: OFF-OFF (0), OFF-ON (1), ON-OFF (2) u ON-ON (3). En general, los ordenadores de la década de 1970 eran capaces de verificar 8 conmutadores simultáneamente; es decir, podían verificar ocho dígitos binarios, de ahí el término bit de datos en cada ciclo.

Un grupo de ocho bits se denomina byte y cada uno contiene 256 configuraciones posibles de ON y OFF (o 1 y 0). Cada configuración equivale a una instrucción, a una parte de una instrucción o a un determinado tipo de dato; estos últimos pueden ser un número, un carácter o un símbolo gráfico. Por ejemplo, la configuración 11010010 puede representar datos binarios, en este caso el número decimal 210 , o bien estar indicando al ordenador que compare los datos almacenados en estos conmutadores con los datos almacenados en determinada ubicación del chip de memoria. El desarrollo de procesadores capaces de manejar simultáneamente 16, 32 y 64 bits de datos ha permitido incrementar la velocidad de los ordenadores. La colección completa de configuraciones reconocibles, es decir, la lista total de operaciones que una computadora es capaz de procesar, se denomina conjunto, o repertorio, de instrucciones. Ambos factores, el número de bits simultáneos y el tamaño de los

conjuntos de instrucciones, continúa incrementándose a medida que avanza el desarrollo de los ordenadores digitales modernos.

17. Evolución futura

  Una tendencia constante en el desarrollo de los ordenadores es la microminiaturización, iniciativa que tiende 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.