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teorias cientificas de la fisica

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    • Tecnologías de la información para la educación José Chacón [email_address]
    • Antecedentes Históricos
      • Introducción
      • Describiremos de manera sucinta hechos importantes en la historia de la computación, con el objetivo de situar temporalmente al lector y este pueda tener un panorama global del desarrollo del cómputo. Existe una amplia bibliografía a través de Internet en donde el lector podrá abundar más sobre los temas mencionados inclusive las fuentes originales, al final de este capítulo mencionaremos algunas actividades que servirán de ejemplo en la búsqueda.
    • 1.2 Perspectiva histórica
      • Desde tiempos antiguos la humanidad se ha auxiliado de diversos elementos que le han ayudado a llevar una memoria descriptiva o escrita de procesos aritméticos y geométricos. Muchos de estos elementos le han servido para calcular, mencionaremos los relevantes:
    • Prehistoria
      • ¿a.C.? Sin lugar a dudas el primer “dispositivo” que utilizó la humanidad para contar fueron los dedos de sus manos, la palabra digital proviene del latín digitalis y significa perteneciente o relativo a los dedos, ya que en la antigua Roma se enseñaba a contar con los dedos.
      • 20000 a.C. Vestigios de muescas en una mandíbula de lobo agrupados de manera consistente para registrar cantidades, descubierto en 1937 en Checoslovaquia.
      • 8500 a.C. Pieza de hueso, descubierta en África con muescas representando los números primos 11, 13, 17 y 19.
    • Historia
      • 3300 a.C. Se constituye el sistema de numeración babilónico y alrededor del 1800 a.C. cuentan con una buena aproximación de raíz de 2, la cual es 1.41421296. Esta información es del catálogo de la Universidad de Yale, con el número de clasificación Yale 7289 .
      • 1900-1600 a.C. Tablilla de arcilla llamada Plimpton 322 , de origen babilónico, la cual nos indica una relación numérica entre catetos e hipotenusa en un triángulo rectángulo.
      • 300 a.C. En Mesopotamia y Grecia, el ábaco es un auxiliar mecánico el cual es utilizado para contar. Debe quedar claro que no es un dispositivo que calcula en la acepción actual, ya que la persona que opera el ábaco realiza operaciones de manera mental y esencialmente lo utiliza con el propósito de llevar una memoria física de haberes.
    • Historia en la cultura clásica
      • Con el ábaco se pueden realizar las operaciones de sumar, restar, multiplicar y dividir. La palabra ábaco proviene de la palabra sumeria "abaq" que significa arena.
      • 300 a.C.- 1200 d.C. Se consideran tres etapas dentro del desarrollo del ábaco, la antigüedad desde el 300 a.C. hasta el 500 d. C., la edad media desde el 500 d. C. hasta el 1400 d. C. y los tiempos modernos desde 1200 d. C. en China hasta nuestros días. Sabemos por escritores de la antigüedad, Plutarco de Queronea (45-125 d.C.) entre ellos, el uso que se le daba a este tipo de ábacos en las plazas de mercado, los más elementales se dibujaban en la arena, se formaban líneas que representaban cantidades y se colocaban guijarros entre las líneas y de esa forma se calculaba. Recuerda que una piedra pequeña es un cálculo, este es el origen del termino matemático calcular. Una de las primeras versiones del ábaco se presenta con los griegos en la forma de una mesa de calcular, un ejemplo que nos has llegado es la llamada mesa de Salamis ca. 300 a.C.
    • La historia en oriente
      • 628 d.C. Hasta que el sistema de numeración árabe-hindú en base 10 se popularizó, el ábaco empezó a perder uso. Los antecedentes de este sistema los encontramos alrededor del 628 d.C. en un trabajo del matemático hindú Brahmagupta (ca. 598-670) la apertura del universo , en el cual se refiere al sistema numérico de los nueves signos.
      • 800 d.C. Al extenderse el Islam hacia el medio oriente los árabes asimilaron los trabajos de los hindúes, se reconoce que el primer libro que detalló el sistema numérico de los nueves signos fue el que escribió Abu Ja'far Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi (ca.778 - ca.850) en su obra sobre El arte hindú de las cuentas ( Algoritmi de numero Indorum), la obra original esta perdida y se tiene un versión en latín del siglo XII, de aquí se deriva la palabra algoritmo . Este texto describe el sistema numérico teniendo en cuenta la posición utilizando el 0. Aquí por primera vez surge el 0 como un elemento de posición.
    • Algoritmo
      • Un algoritmo es un conjunto finito de instrucciones o pasos que sirven para ejecutar una tarea o resolver un problema. La palabra deriva de su nombre
      • Abu Ja'far Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi
    • Boecio
      • Figura 1. Esta imagen corresponde a un grabado alegórico de Margarita Philosophica, el cual fue hecho en Basilea en el año de 1508 por el monje Gregor Reisch , (1467-1525), aquí se describe la nueva aritmética de Boecio (ca. 480-524) versus la vieja aritmética de Pitágoras (ca.580- ca.500 a.C,) , i.e., el sistema de numeración árabe-hindú contra una mesa de calcular.
    • Margarita Philosophica
    • Luz del mundo
      • 1455 Johannes Gutenberg (ca.1400-1468) imprime su Biblia . Primer libro impreso de la humanidad.
      • 1474-1506 Johannes Regiomontanus (1436-1476) publica sus importantísimas tablas de Efemérides ( Ephemerides ) para los siguientes 36 años estas tablas están basadas en las observaciones del movimiento de la luna, esto le permitió encontrar un método, denominado método de las distancias lunares, el cual se utilizo para determinar la longitud en el mar. Baste mencionar que gracias a estas tablas pudo arribar Cristóbal Colón (ca.1451-1506) al nuevo mundo.
    • Leonardo da Vinci
      • 1506 Leonardo da Vinci (1452-1519) pinta su Mona Lisa. Se encuentra en sus manuscritos una descripción de lo que podemos considerar la primera máquina aritmética.
    • Máquina de Leonardo da Vinci
    • Logaritmo
      • 1508 Margarita Philosophica es un compendio del saber contemporáneo y ciencia dirigido a jóvenes estudiantes en el cual se incluían 12 secciones una de ellas la aritmética. Este es uno de los libros que más influyeron en su tiempo
      • 1614 John Napier (1550-1617) publica en 1614 Una descripción de la maravillosa ley de los logaritmos ( Minifici Logarithmorum Canonis Descriptio ), aquí se define por primera vez el concepto de logaritmo.
    • Logaritmo
      • Un logaritmo es
    • Máquina aritmética
      • 1623 Wilhelm Schickard (1592-1635) construye en Tübingen la primera máquina de calcular de seis digitos.
      • Esta máquina calculaba adiciones y substracciones con una combinación de ruedas de engrane dentados los cuales poseían diez dientes, para la multiplicación y la división el usuario se auxiliaba de manera externa. Es importante señalar que Shickard fue amigo de Johannes Kepler y a solicitud de el, le construyó una máquina para auxiliarse en sus investigaciones astronómicas. A contiuación se muestra una reproducción
    • Máquina de Shickard
    • Pascal
      • 1627 Johannes Kepler (1571-1630) publica las tablas Rudolfinas ( Tabulae Rudolphinae ) en la ciudad de Ulm, en estas tablas Kepler utilizó los logaritmos para sus cálculos.
      • 1642 Blaise Pascal (1623-1662) En el año de 1642 comenzó a diseñar su máquina aritmética de cinco dígitos, también conocida como Pascalina , con el propósito de efectuar sumas y restas. En las multiplicaciones y divisiones producía imprecisiones, esta máquina consistía de engranes numerados del 0 al 9, los engranes estaban conectados a manivelas, rotando la manivela hacia una dirección se efectuaba la operación de suma y en dirección contraria la operación de resta, esta máquina la construyó con el objeto de ayudar a su padre recolector de impuestos en su trabajo. En 1649 se le otorgó el monopolio de construir máquinas aritméticas.
    • Leibniz
      • 1670 Gottfried Leibniz (1646-1716) utilizando las ideas de Pascal creó una máquina aritmética de uso más fácil y de mayor precisión. De las cuatro máquinas que construyó se preserva sólo la última. Hay que remarcar aquí el nacimiento de una idea central en la computación, Leibniz escribió:
      • ” Cuando años atrás ví por primera vez, un instrumento que contaba de manera automática el número de pasos de la persona que lo portaba, se me ocurrió que la aritmética entera podría ser tratada de manera similar, una máquina que no únicamente contara, sino también para sumar, restar, multiplicar y dividir de manera fácil, rápida y con resultados organizados, satisfactorios y seguros.”
    • Leibniz – sistema binario
      • 1701 Leibniz publica su trabajo titulado Ensayo de una nueva ciencia de los números , ( Essay d'une nouvelle science des nombres ) este fue enviado a la Academia de París para distinguir su elección a la Academia, en este trabajo trata del sistema binario de numeración , cabe mencionar aquí que este sistema se encuentra ya implícito en el trabajo de Napier .
    • El telar
      • 1801 Joseph Jacquard (1752-1812) inventó un telar el cual fue controlado por el antecesor de lo que hoy denominamos un programa computacional, el programa consistía de tarjetas metálicas perforadas con orificios a través de los cuales el patrón del tejido es definido. Cabe mencionar aquí que este fue uno de los factores que impulsó a la revolución industrial.
    • Máquina de diferencias no. 1
      • Charles Babbage (1791-1871) Máquina de diferencias no.1 , esta máquina de seis dígitos y diferencias de segundo orden i.e, polinomios cuadráticos fue concebida in 1821, con la idea de mecanizar la producción de tablas matemáticas, la idea nueva fue calcular una serie de valores numéricos e imprimir de manera automática los resultados. Las máquinas de diferencias fueron diseñadas para calcular sobre el principio del método de diferencias finitas, este método elimina la necesidad de multiplicar y dividir en el cálculo de polinomios, La máquina de diferencias utiliza únicamente la adición la cual mecánicamente es más sencilla que multiplicar y dividir.
    • Máquina de diferencias no. 2
      • Máquina de diferencias no. 2 , en el periodo de 1847-1849, Babbage diseño su segunda máquina, su diseño fue simple y requería un número tres veces menor de partes que su antecesora teniendo la misma exactitud, este diseño no arribó a prototipo debido a múltiples factores económicos y tecnológicos. Cabe mencionar que este diseño utilizó ideas de la denominada máquina analítica.
    • Máquina analítica
      • Máquina analítica , ésta la concibió alrededor de 1834 después que el proyecto de la máquina de diferencias no.2 se colapsó, la máquina analítica fue una idea audaz en su tiempo, ejemplo del pensamiento avanzado de Babbage , la idea era programarla por el usuario para efectuar un repertorio de ejecuciones en cualquier orden requerido. La mayor parte del diseño de esta máquina se quedo en el papel ya que la tecnología de ese tiempo era insuficiente, solo una parte se materializó.
    • Scheutz
      • 1834 George Scheutz (1785-1873) construye una pequeña máquina de madera de diferencias finitas, después de leer una descripción del proyecto de Babbage.
    • Lady Ada
      • 1843 Lady Ada Augusta condesa de Lovelance (1815-1852) , En el otoño de 1841 Babbage presentó un reporte en francés de los avances de su maquina analítica en un seminario en Turín, Italia. Lady Ada hizo la traducción al inglés, posteriormente integró sus notas y publicó un artículo en 1843 en donde predijo que la máquina analítica podría componer música, producir gráficas y ser de utilidad en el ámbito científico y practico. Sugirió que podrían prepararse tarjetas perforadas para dar instrucciones a la máquina analítica, a fin de que repitiera ciertas operaciones. Debido a esta sugerencia, algunos la consideran la primera programadora,
    • Máquina tabuladora
      • 1843 Scheutz y su hijo Edvard Scheutz (1821-1881) construyen una maquina de diferencias de tercer orden con impresora y logran ser financiados por el gobierno sueco para su siguiente proyecto.
      • 1853 Los Scheutz, completan su primera máquina de diferencias de producción industrial a la cual llaman máquina tabuladora la cual opera con números de 15 dígitos y diferencias de cuarto orden, así mismo esta produce una salida impresa. Una segunda máquina es construida por la firma londinense de . Brian Donkin .
    • Las leyes del pensamiento
      • 1854 George Boole (1815-1864) publica su obra Las leyes del pensamiento . Boole lleva la lógica en una nueva dirección, circunscribe a ésta al concepto matemático de álgebra simple, incorpora la lógica en las matemáticas. Agudizó la analogía entre los símbolos algebraicos y aquellos que representan formas lógicas. El álgebra de la lógica llamada también Algebra Booleana encuentra amplia aplicación en la teoría de los circuitos eléctricos y su aplicación en la construcción de computadoras.
    • La primera calculadora
      • 1886 Dorr E. Felt (1862-1930), construye el Comptometro . Este es el primer calculador donde los operandos se activan presionando teclas o discando. Esto es posible porque la invención de Felt se basaba en un mecanismo lo suficientemente rápido en el momento que las teclas o discos retornaban a su posición original.
      • 1889 Felt inventa la primera calculadora con impresora de escritorio.
    • El censo de 1890
      • 1890 El censo de EEUU de 1890 toma 7 años de proceso con 500 personas ya que este se realizaba a mano y sobre papel, con el incremento de la población el próximo censo se tomaría más de 10 años en cuantificarlo, por esa razón la oficina de censo convocó a un concurso sobre el mejor método de procesar el censo siguiente. Este concurso fue ganado por un ex empleado de la oficina del censo llamado Herman Hollerith (1860-1929) con una máquina electro-mecánica desarrollada y construida por el mismo, paralelamente fundó una compañía con el nombre de Compañía de Máquinas Tabuladoras tiempo después esta se convertiría en la Internacional Business Machines, IBM . Hollerith aplica las ideas de Ada-Babbage con las tarjetas perforadas como tarjetas de almacenaje. Este método fue utilizado en el censo de 1890 con una población de 62,622,250 personas en solo 6 semanas! Utilizando 43 máquinas y un número similar de operarios. El almacenamiento de datos en las tarjetas permitió un análisis más detallado de los datos.
    • Uso masivo de la calculadora
      • 1892 William S. Burroughs (1857-1898), inventa una máquina similar a la de Felt (1886) más robusta la cual permite introducir de manera masiva su uso en oficinas.
      • 1904 John Ambrose Fleming (1848-1945) crea de manera comercial el primer tubo al vacío, El tubo al vacío o bulbo es un gran avance dentro de la concepción humana de máquina para calcular, hasta ese momento las maquinas se habían construido de palancas e interruptores. La importancia del tubo al vacío radica en el hecho de que el bulbo actúa miles de veces más rápido que un dispositivo electromecánico cuando se efectúa la acción de encendido y apagado, convierte la corriente alterna a corriente directa, efecto que Thomas Alba Edison (1847-1931) descubrió en 1880 y deshecho por considerarlo sin ningún valor.
    • Primera guerra mundial
      • 1917 Edward Hugh Hebern (1869-1952), patenta en EEUU, una máquina de rotor cableado para cifrado, basado en el principio del rotor.
      • 1918 Albert Scherbius (1878-1929), patenta un mecanismo similar a de Hebern , para su máquina de escritura secreta , el utilizó la idea de los discos giratorios, rotores y reflectores (mecanismo en cual se basaba su patente), y construyó una máquina electromecánica para cifrado, la cual no encontró eco comercial en bancos y casas comerciales, básicamente se utilizaba un teclado para escribir el mensaje y los rotores-reflectores producían el texto cifrado, si el mismo texto se volvía a escribir la máquina entregaba un texto con un cifrado diferente!
    • criptografía
      • 1926-1928 Scherbius le compra a Koch sus patentes sobre rotores, realizando mejoras en el mecanismo de su máquina de cifrado. Scherbius logra vender su máquina al gobierno alemán al demostrar que para descifrar un mensaje se llevaría un tiempo de 4,000 millones de años. La marina adoptó la máquina en 1926 y el ejército en 1928, esta máquina se conoció con el nombre de Enigma . Cabe mencionar aquí que los alemanes dieron por hecho que el cifrado nunca se iba a romper, opinión que prevaleció hasta el final de la segunda guerra mundial, ya que el número total de posiciones es de 1.074,586,873,273 x 1023 .
      • 1930 Polonia desarrolla una unidad de criptografía, Marian Rejewski (1905-1980), Henryk Zygalski (1907-1978) y Jerzy Róycki (1909-1942), bajo la sospecha de que los alemanes descifran sus mensajes. Este equipo comienza a descifrar la Enigma, a través de la teoría de permutaciones.
    • Máquina de Turing
      • 1939 Alan Mathison Turing (1912-1954) y William Gordon Welchman, trabajan en las oficinas de descifrado de la inteligencia británica conocidas como Bletchley Park , ahí continúan el desarrollo de la bomba polaca. En 1936 Turing publicó un artículo titulado: A cerca de números computables con una aplicación al problema de la decibilidad ( On Computable Numbers, with an application to the Entscheidungsproblem ) . En ese ensayo, introduce su máquina abstracta, ahora conocida como máquina de Turing . Su máquina es el primer modelo teórico de lo que luego sería una computadora programable: una máquina de estados finitos con una cinta sin límite dividida en celdas. La cinta actúa como entrada, memoria y salida, la máquina está controlada por un programa de instrucciones. Cada instrucción determina una condición y una acción, cada instrucción puede codificarse como un número binario . También demostró que había problemas tales que una máquina no podía resolver
    • La computadora ideal
      • 01.09.1939 Inicia la segunda guerra mundial, los alemanes invaden Polonia. El equipo polaco huye a Francia.
      • 1939 Howard Hathaway Aiken (1900-1973) describe los que el considera una computadora ideal:
        • Capaz de representar números positivos y negativos.
        • Ejecutar funciones tales como logaritmos, senos, cosenos, etc.
        • Realizar secuencias operativas sin intervención humana hasta el final del cálculo.
        • Y debe calcular líneas en vez de columnas, lo cual está más acorde con la secuencia de lo eventos matemáticos.
      • Esta descripción le permite llegar a un acuerdo con la IBM para construir una computadora. Esta computadora fue construida entre 1939-1944.
    • La idea del transistor
      • 1939 En diciembre de 1939 un joven científico de los laboratorios Bell llamado William Shockley (1910 - 1989) conceptualiza una nueva aplicación para los materiales semiconductores:
      • “ Se me ha ocurrido que en un amplificador el utilizar semiconductores en vez de bulbos, es en principio posible”.
      • En 1956 Shockley ganó el premio Nobel de física por haber demostrado su idea.
    • La bomba de Turing-Welchman
      • 1940 La bomba de Turing-Welchman descifra los mensajes de la fuerza aérea alemana. Los alemanes diseñaron maquinas Enigma distintas para cada rama del ejercito, inteligencia, policía y servicios civiles haciendo difícil el descifrado. La inteligencia británica capta un nuevo tipo de transmisión basada en una nueva máquina de cifrado llamada Lorenz SZ 40/42.
    • La primera computadora binaria
      • 1941 Konrad Zuse (1910-1995) y Helmut Schreyer (1912-) desarrollan la primera calculadora mecánica programable de forma binaria, basada sobre las álgebras de Boole . En 1938 Zuse , había desarrollado una notación simbólica para la aritmética binaria que luego traduciría a los disyuntores electromagnéticos con los cuales estaban construidas una serie de computadoras llamadas modelos experimentales. Los programas fueron leídos por una cinta perforada, los valores numéricos se almacenaban a través de un teclado numérico y los resultados se desplegaban sobre focos luminosos. El promedio de operaciones aritméticas por segundo fue de 15 a 20.
    • La primera generación de computadoras. (1943-1955)
      • Característica de la primera generación: válvula al vacío , también llamada válvula termoiónica o tubo de vacío, o también conocidos comúnmente como bulbos.
      • Introducción.- Diversos elementos sociales y tecnológicos impulsan a esta generación, el principal elementos es social causado por la segunda guerra mundial y en el entorno tecnológico circuitos electrónicos, bulbos, capacitores y relees, reemplazan a sus equivalentes mecánicos, los cálculos de forma analógica son reemplazados por cálculos digitales, el almacenamiento de los datos fue a través de tarjetas perforas o cintas perforadas. A mediados de los años cincuenta, el almacenamiento en medio magnético empezó a reemplazar las técnicas del almacenamiento temporal. Todas las computadoras de esta generación son construidas a mano.
    • Colossus MK1 (1/3)
      • 1943-1944 Colossus MK1 la primera computadora electrónica programable. Se comienza el proyecto más secreto en Bletchley Park , (sólo hasta 1975 se hicieron del conocimiento públicos fragmentos de este proyecto). Este proyecto fue encabezado por Max Newman (1897-1984) y Tommy H. Flowers (1905-1998), el proyecto consistió en construir la primera computadora para descifrar las comunicaciones de la Enigma y la Lorenz SZ40/42, éste comenzó en marzo de 1943 y en enero de 1944 descifró los primeros mensajes. Esta máquina recibió el nombre de Colossus MK 1 . El corazón de esta computadora fue de alrededor de1600 tubos de vacío, la computadora media 5 metros de largo por 3 metros de ancho y 2.5 metros de altura, su tarea única fue descifrar. Pronto una segunda Colossus se construyó con mejoras adicionales, 2400 bulbos fueron integrados, en total se construyeron 12 Colossi .
    • Colossus MK1 (2/3)
      • El proyecto fue tan secreto que ni los mismos diseñadores pudieron ver todas las partes de la máquina y nunca se hicieron reproducciones de los diseños originales, los cuales se tomaron directamente de los cuadernos de trabajo de sus creadores. Nunca hubo manuales, ni registros o preguntas sobre sus piezas o la cantidad de labor consumida. El ensamble y montaje de sus conexiones internas se hizo por etapas, usando personal distinto, para que nadie supiera los detalles de toda la máquina. Al finalizar la guerra se decretó que toda la información sobre la máquina y las maquinas mismas se destruyeran.
      • Algunas de las características más importantes de las Colossi eran las siguientes:
    • Colossus MK1 (3/3)
      • Usaba bulbos a gran escala y empleaba el sistema binario.
      • Sus datos de entrada los leía de una cinta de papel perforada usando una lectora fotoeléctrica.
      • Usaba circuitos de dos estados y sus operaciones eran controladas mediante los pulsos de su reloj interno, lo que hacía posible operarla a cualquier velocidad, siendo muy útil para probarla.
      • 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 (había una especie de menú con las configuraciones posibles), usando relevadores telefónicos.
      • Era totalmente automática.
      • Tenía una memoria de cinco caracteres de cinco bits cada uno, los cuales se almacenaban en un registro especial.
      • Su velocidad de operación era de 5,000 Hertz (ciclos por segundo).
      • A diferencia de la primera MK1 , estas medían 2.25 metros de alto, 3 metros de largo y 1.20 metros de ancho.
      • Sus resultados se almacenaban temporalmente en relevadores para luego darles salida a través de una máquina de escribir eléctrica que funcionaba a una velocidad de 15 caracteres por segundo.
      • Permitía saltos condicionales.
      • No contaba con programas almacenados internamente. Internamente generaba cadenas de 501 bits en anillos de la misma longitud que los interruptores mecánicos de cada uno de los 12 discos de la Lorenz SZ42.
    • La ENIAC (1/3)
        • Junio de 1943 el Departamento de Artillería del Ejército de EEUU firmó un contrato con la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica para investigar, diseñar y construir la ENIAC (Electronic Numerical Integrator Analyzer and Computer). John Presper Eckert (1919-1995), y John William Mauchly (1907-1980), con el objetivo fue producir tablas de trayectorias de tiro parabólico, cuando la máquina fue terminada en 1946, esta medía 2.4 metros de altura, 90 centímetros de ancho y casi 30 metros de largo; pesaba 30 toneladas y requería un consumo de potencia de 200 kilowatts, (cuando la máquina entraba en plena operación las luces de la ciudad de Filadelfia bajaban de intensidad!). 19000 bulbos eran el principal elemento de los circuitos de esta computadora, 1500 relees, 10000 capacitores, 6000 interruptores, una lectora de tarjeras perforadas de IBM daba la entrada y salida de datos. Esta fue la segunda computadora electrónica programable.
    • La ENIAC (2/3)
      • La función de la maquina se dividió en ocho secciones:
      • La ENIAC fue dividida en treinta unidades básicas autónomas. 20 de estas unidades fueron llamados acumuladores, consistían de 20 registros, cada uno de 10 dígitos, los cuales efectuaban adiciones a gran velocidad, sustracciones y almacenaje temporal. Los acumuladores se pueden considerar al equivalente a los registros de las actuales Unidades Centrales de Procesamiento o CPU ´s. La ENIAC fue una máquina decimal lo cual significaba que cada de los 10 dígitos en el acumulador eran contados desde cero (0), hasta nueve (9). Cabe mencionar que el sistema decimal se eligió porque el sistema binario utilizaría más bulbos.
      • El iniciador ejecutaba tareas especiales, levantar (iniciar los procesos internos al encendido) y dar de baja (cerrando los procesos internos) a la ENIAC , y comenzar el proceso de cómputo.
      • El programa maestro controlaba la ejecución de los programas. El proceso de la programación se efectuaba de manera manual al conectar cables e interruptores, el programa maestro permitía la alteración configuración e iteración.
    • La ENIAC (3/3)
      • El buffer fue utilizado para la operación “OR” (la salida es positiva si cualquier entrada es positiva).
      • Las tablas de funciones fueron utilizadas en la programación de la ENIAC , estas se ajustaban de antemano con los números y funciones para el problema, pero no podían ser cambiadas durante la ejecución del programa.
      • Este portento de máquina fue utilizado para, las trayectorias balísticas, problemas de predicción de clima, estudios de rayos cósmicos en astronomía, estudios de números aleatorios, diseño de túneles de vientos y problemas de energía atómica. El día 2 de octubre a las 11:45 PM de 1955 se le dio “shut down”, (proceso de apagado del sistema).
    • La Máquina de Von Neumann
      • 1946 John Von Newmann (1903-1957) , Arthur W. Burks (1915- ) y Herman H. Goldstine (1913- ) , Discusión preliminar del diseño lógico de un Instrumento de Cómputo Electrónico ( Preliminary Discussion of the Logical Design of an Electronic Computing Instrument ), que contiene la idea de máquina de Von Neumann , la cual es la descripción de la arquitectura que, desde 1946, se aplica a todos las computadoras que se han construido.
    • bit
      • 1946 John W. Tukey () introduce el termino bit como la forma abreviada de digito binario ( bi nary dig it ).
    • El transistor
      • 1947 William Shockley , John Bardeen (1908-1991), y Walter Houser Brattain (1902-1987), inventan la primera resistencia de transferencia, más tarde conocido como transistor, los cuales revolucionaran a la computación, El transistor es un elemento que se comporta como una resistencia variable que depende de una señal eléctrica de control, entonces al cambiar el valor de la señal de control cambia la cantidad de corriente que pasa por el transistor. El nombre de transistor es la combinación de dos términos: trans fer y var istor . El transistor hace la misma función que el tubo al vacío y se construye sobre una placa de silicio muy pequeño, disipando poco calor. Los transistores reemplazaron a casi todos los bulbos.
    • Cibernética
      • 1948 Norbert Wiener (1894- 1964), pública Cibernética ( Cybernetics ), este trabajo influye en las futuras investigaciones de la inteligencia artificial. El término cibernética proviene de la palabra griega navegante.
    • La IBM de Thomas Watson Jr.
      • 1949 Thomas Watson Jr. (1914-1993), líder histórico de la IBM , predice en una reunión de ventas que todas las partes móviles en las computadoras serán reemplazadas en una década por circuitos electrónicos.
    • Almacenamiento de datos en medio magnetico
      • 1949 An Wang (1920-1990) crea un dispositivo de control de transferencia de pulsos, este nombre se refiere a la forma en que el campo magnético del sustrato magnético puede ser utilizado para controlar el conmutador de corriente en sistemas electro-mecánicos. Se abre la puerta para almacenar datos en medios magnéticos.
    • Univac
      • 1951 Remington Rand, vende al comité del censo de EEUU la UNIVAC I, proyecto de Eckert y Mauchly , esta máquina realizaba 1905 operaciones por segundo, su entrada y salida fue a través de cinta magnética, e impresora y usaba bulbos. Se vendieron 46 máquinas a un costo de 1 millón de dólares.
      • 1951 IBM tiene el monopolio de los equipos de procesamiento de datos a base de tarjetas perforadas.
    • El transistor a las masas
      • 1954 10 de mayo de 1954, La compañía Texas Instruments anuncia la forma de producir masivamente los transistores de juntura de silicio, proceso perfeccionado por Gordon Kidd Teal (1907- ) y por ende comercializarlo, el costo del transistor fue de $2.50, Regency Electronics lanza su radio de transistores por solo $50.00 dólares, se presenta el primer fenómeno de globalización, se accede a un mundo de noticias instantáneas y música
    • FORTRAN
      • 1954 El primer compilador de lenguaje FORTRAN fue desarrollado para la IBM 704 en el periodo de 1954-1957 por un equipo dirigido por John W. Backus (1924- ). Rápidamente se convirtió en el lenguaje de los científicos, este es primer lenguaje de alto nivel que se popularizó.
    • La segunda generación de computadoras (1955-1964) (1/2)
      • Característica de la segunda generación: Los transistores
      • Introducción .- El siguiente gran avance en la computación lo impulso el transistor, este remplazó a lo frágiles bulbos y redujo de manera drástica el consumo de energía, se inicia un proceso vertiginoso en el desarrollo de las computadoras, ya que quedo demostrado la utilidad de ellas, el tamaño se redujo y creció la capacidad de procesamiento, también en esta época se empezó a definir la forma de comunicarse con las computadoras, que recibía el nombre de programación de sistemas.
    • La segunda generación de computadoras (1955-1964) (1/2)
      • Esta generación queda marcada por el nacimiento de los circuitos integrados, creados en 1958, los circuitos integrados son varios transistores interconectados con resistencias, todos en un solo chip, fue a partir de éste hecho que las computadoras se pudieran construir cada vez más pequeñas, más veloces y a menor costo. El principio del circuito integrado es, principalmente, que un impulso eléctrico viaje la menor distancia, y por lo tanto llegará más rápido a su destino. A menor dimensión, más veloz es el impulso, y por lo tanto más rápido el procesamiento de los datos.
    • La TRADIC
      • 1955 Los laboratorios Bell de AT&T , anuncian su primera computadora totalmente transistorizada llamada TRADIC , J H Felker ( ) y James R. Harris ( ) programan la TRADIC . Esta contenía aproximadamente 800 transistores, sin problemas de temperatura y operaba a menos de 100 watts, un décimo de energía en comparación a las computadoras de esos años, también era 20 veces más rápida que las computadoras de bulbos.
    • El Byte
      • 1956 En el MIT , los investigadores comienzan a experimentar con teclados que envían impulsos a las computadoras este es el comienzo de la forma actual del modo de operación.
      • 1956 El termino byte fue utilizado por Werner Buchholz (1922- ) para evitar confusiones con la palabra bit , describe un byte como un grupo de bits utilizados para codificar un carácter. Esta convención pronto fue adoptada como un estándar en la computación.
    • El Sputnik
      • 1957 La historia de la humanidad cambió el 4 de Octubre de 1957, la antigua Unión Soviética puso en órbita el primer satélite artificial, llamado Sputnik , este satélite era del tamaño de una pelota de baloncesto, pesaba 83 Kg. y orbitó la tierra cada 98 min. Comienza la acelerada carrera por el espacio, con profundas implicaciones en los desarrollos científicos y tecnológicos. Este hecho importante marca el comienzo del uso de las comunicaciones globales.
    • ARPA
      • Febrero de 1958, nace ARPA , posteriormente DARPA , Defense Advanced Research Projects Agency con el objetivo de mantener la tecnología militar estadounidense delante de sus enemigos. En octubre de 1958 nace la NASA , ambos organismos fueron creados por el gobierno de EEUU como respuesta directa al lanzamiento del Sputnik .
    • Los circuitos integrados
      • 1958 Jack St . Clair Kilby (1923- ) de la Texas Instrument y Robert Noyce (1927-1990), de Fairchild Semiconductor . Inventan los circuitos integrados . Cabe mencionar aquí que Kilby se le reconoce como el padre de la calculadora de bolsillo, se le otorgó el premio Nobel en física en el año 2000.
    • DEC, PDP-1
      • 1960 DEC , lanza la PDP-1 , precursora de las mini-computadoras, versátil, orientada a competir contra los mainframes de IBM ., con un costo de 121000 dólares.
      • 1961 De acuerdo a la revista Datamation, IBM tiene 81.2% del mercado de cómputo, este año lanza la IBM 1401 , primera máquina que reemplaza los bulbos con transistores y una memoria central magnética. El mercado cambia y este demanda máquinas de propósito general más que sistemas especializados.
    • La idea de Internet
      • 1962 Joseph Carl Robnett Licklider (1915-1990) desarrolla la idea de una red galáctica, comunicando a cualquier persona a un universo de información, es en esencia Internet .
    • ASCII
      • 1963 ASCII (American Standard Code for Information Interchange), permite que las máquinas de diferentes fabricantes intercambien datos. El código ASCII consiste de 128 caracteres únicos, cada secuencia representa una letra del alfabeto ingles, un numeral arábigo, algún tipo de puntuación, marcas y símbolos así como un retorno de carro.
    • El mouse
      • 1963 Douglas Engelbart (1925- ) del Instituto de Investigaciones de Stanford, inventa un dispositivo para señalar con un cursor en la pantalla del monitor de la computadora, este invento es popularmente conocido como ratón o mouse . Engelbart recibió la patente número US3541541 el 17 de noviembre de 1970 para “un indicador de posición X-Y en un sistema de despliegue”
    • La tercera generación de computadoras (1964-1970).
      • Característica de la tercera generación: Los circuitos integrados
      • Introducción. - el detonante de esta tercera generación lo produjeron los circuitos integrados, también llamados microchips gracia a ello se diseñaron computadoras más pequeñas y se redujeron los costos de fabricación, pudiendo acceder al segmento de mercado de las empresas medianas. A este tipo de computadoras se le denominó mini-computadoras.
    • Los paquetes
      • 1964 En redes de computadoras y telecomunicaciones el concepto de conmutación de paquetes ( packet switching ) es un paradigma de las comunicaciones. Es un método de fragmentar mensajes en partes llamadas paquetes, enrutarlos de manera individual entre nodos los cuales no han establecido de manera previa una trayectoria de comunicación, los paquetes puede seguir diferentes rutas y al llegar a su destino son nuevamente ensamblados. El concepto de conmutación de paquetes fue descubierto por Paul Baran (1926- ) en 1964 y de manera independiente pocos años más tarde por Donald Davies (1924-2000). El término de packet switching es tomado del trabajo de Davies .
    • La IBM 360
      • 1964 Abril de 1964, se venden los primeros modelos de la IBM 360, estas utilizaban técnicas especiales de manejo de memoria y del procesador, unidades de cinta de nueve canales, paquetes de discos magnéticos y otras características que ahora son estándares. Los modelos estaban divididos por aplicaciones y sus características tanto técnicas y de sistema operativo diferían, el sistema operativo de la serie 360 se llamó OS.
    • Cray y la CDC 6000
      • 1964 Seymour Cray (1925-1996) revoluciona el campo de la súper computación con sus diseños de la familia CDC 6000 , la cual comenzó con la serie CDC 6600 , esta era capaz de realizar un millón de operaciones en coma flotante por segundo, fue la computadora más rápida de su tiempo. Hay que remarcar dos hechos importantes:
      • Tenía un procesador RISC (Reduced Instruction Set Computer).
      • Niklaus Wirth (1934- ) desarrolla sobre las series CDC 6000 el lenguaje de programación Pascal.
    • BASIC
      • 1964 1 de mayo Thomas E. Kurtz (1928-1992) y John G. Kemeny (1926-1993) corren el primer programa de BASIC ( B eginner's A ll-purpose S ymbolic I nstruction C ode) en Dartmouth College, su propósito: proporcionar a los estudiantes un lenguaje de programación simple y fácil de aprender.
    • Multics (1/2)
      • 1965 Nace el sistema operativo llamado Multics (Multiplexed Information and Computing Service). Este sistema operativo es un sistema de tiempo compartido y fue desarrollado en conjunto por el MIT , los laboratorios Bell y la GE , General Electric . Este sistema fue usado hasta el año 2000, su diseño comprendió:
      • Uso conveniente de terminales remotas.
      • Multiusuario y multitareas
      • Operación continua, análoga a los servicios de electricidad y teléfono.
    • Multics (2/2)
      • Un amplio espectro de configuraciones del sistema, sin necesidad de reorganización del sistema ni de los programas de usuario.
      • Un sistema de archivos interno de alta confiabilidad.
      • Soporte para compartir información selectiva.
      • Estructuras jerárquicas de la información para la administración del sistema y la descentralización de las actividades del usuario.
      • Soporte para una amplia gama de aplicaciones.
      • Soporte para múltiples entornos de desarrollo e interfaces humanas.
      • La capacidad de desarrollar el sistema con cambios en la tecnología y en las aspiraciones del usuario.
    • Fuzzy Sets
      • 1965 Lotfi A. Zadeh (1921- ), publica su artículo Conjuntos difusos ( Fuzzy Sets ), que revoluciona campos como la Inteligencia Artificial, la Teoría de Control y la Arquitectura de Computadores.
    • HP 2115
      • 1966 Hewlett-Packard, HP entra al negocio de las computadoras de propósito general con su HP-2115 pequeña en dimensiones físicas pero su poder de cómputo era similar al de las grandes computadoras, soportaba una amplia variedad de lenguajes entre los cuales se encontraban: BASIC , ALGOL , y FORTRAN .
    • Dynamic RAM o DRAM
      • 1966 Robert Heath Dennard (1932- ) inventa un transistor de memoria dinámica de acceso aleatorio, ( One-transistor dynamic random access memory ) conocido como Dynamic RAM o DRAM, Dennard encontró la forma de almacenar un bit de memoria como la carga sobre un capacitor, se le otorgó la patente en 1968. Este invento permitió una manera sencilla de almacenamiento de datos, las tarjetas perforadas empezaron a ser historia.
    • LOGO
      • 1967 Seymour Papert (1928- ) diseña el lenguaje llamado LOGO como un lenguaje de cómputo para niños, inicialmente fue un programa para dibujar.
    • Los primeros pasos en la luna
      • 1968 La computadora guía del proyecto Apollo hace su debut orbitando la tierra en el Apollo 7 .
      • 1968 Integrated Electronics Corporation, Inte l, es fundada por Gordon Moore y Robert Noyce .
      • 1969 20 de julio, Neil Armstrong (1930- ) y Buzz Aldrin (1930- ) dan los primeros pasos en la luna. Los astronautas alunizaron a través de la computadora guía del proyecto Apollo .
    • UNIX
      • 1969 Unix es concebido por Kenneth Thompson (1943- ), Dennis Mac Alistair Ritchie (1941- ), Douglas McIlroy (), y J. F. Hosanna (). En los laboratorios Bell de la AT&T . Este equipo de programadores utilizaron una DEC PDP-7 para desarrollar su nuevo sistema operativo multiusuario, combinaron ideas del sistema operativo Multics , incluyeron un programa interprete de mandatos, un sistema de archivos y varios programas de utilerías, el nuevo proyecto fue llamado UNICS , ( Uni plexed I nformation and C omputing S ystem), porque podía soportar dos usuarios de manera simultanea, este primer versión del sistema operativo fue escrito en lenguaje ensamblador, posteriormente el equipo creó su propio lenguaje de programación para resolver sus necesidades, llegando a lo que hoy se conoce como el lenguaje de programación C, UNIX fue reescrito en su totalidad en C . El nombre del sistema se atribuye a Brian Kernighan () y posteriormente fue cambiado a UNIX. Este sistema operativo rápidamente fue adoptado por la comunidad académica mundial la cual contribuyo también en el código, en especial la versión desarrollada por la Universidad de Berkeley
    • La impresora Laser
      • 1969 CDC 7600 , el primer procesador vectorial, diez veces más rápido que su predecesor.
      • 1969 Gary Starkweather (), de los laboratorios Xerox demuestra la posibilidad del proceso de impresión a través de un rayo láser. Nace la impresión láser .
    • La cuarta generación de computadoras (1970-1980).
      • Característica de la cuarta generación: Los microprocesadores
      • Introducción. - Los primeros microprocesadores producen las primeras computadoras personales las cuales se empiezan a producir de manera masiva, estas dejan el ámbito de las universidades, grandes empresas y oficinas gubernamentales, se posicionan en los pequeños negocios y en el hogar.
    • ARPANET
      • 1970 Entra en operación ARPANET , la primera red de paquetes conmutados.
    • Intel 4004
      • 1971 Noviembre 15 , Intel produce el primer microprocesador por encargo de la compañía japonesa Busicom , un fabricante de calculadoras. Este microprocesador fue el Intel 4004 , y fue diseñado por Federico Faggin (1941- ), Marcian Edward “ Ted” Hoff (1937- ) y Stanley Mazor (1941- ), procesaba 4 bits de datos a la vez, tenía su propia unidad lógico-aritmética, su propia unidad de control y 2 chips de memoria. Este conjunto de 2.250 transistores ejecutaba 60.000 operaciones por segundo, todo el poder de cómputo de la ENIAC , se puso a la venta por 200 dólares. Tiempo después Intel recompró todos los derechos de su chip.
    • El Floppy (el disco flexible)
      • 1971 Un equipo de la IBM conducido por Alan F. Shugart (1930- ), inventó el disco flexible de 8 pulgadas, concebido para cargar micro código en el controlador de la IBM 3330 . Rápidamente el floppy , como se le llama popularmente, ganó aceptación como una forma de guardar programas y datos de manera practica. En este floppy se almacenaban datos equivalentes a 3000 tarjetas perforadas.
    • HP-35
      • 1972 Hewlett-Packard anuncia su HP-35 como "una regla de cálculo electrónica extremadamente exacta" con memoria de estado sólido similar a las de las computadoras, ejecutaba una variedad de logaritmos y funciones trigonométricas, almacenaba soluciones intermedias para uso posterior, aceptaba y desplegaba entradas de manera similar a la notación científica estándar. Pronto las tradicionales reglas de cálculo Neperianas dejan de usarse.
    • Nace Internet
      • 1972 Se establece el grupo de trabajo de Inter-Redes, INWG , Inter-Networking Working Group, dirigido por Vinton Cerf (1943- ), su objetivo primario fue el investigar protocolos comunes de conexión. Nace propiamente Internet.
    • Intel 8088
      • 1972 Intel produce el microprocesador Intel 8008, este procesaba 8 bits de datos y requería una gran cantidad de lógica externa.
    • IBM 3340
      • 1973 IBM lanza en el modelo IBM 3340 , el disco duro denominado Winchester, este dispositivo de almacenamiento esta provisto de una pequeña cabeza magnética de lectura y escritura sobre un disco recubierto de película magnética. La densidad de los discos es de 1,7 millones de bits por pulgada cuadrada.
    • La primera PC
      • 1973 La Micral fue la primera computadora personal comercial basada en el Intel 8008 , Andre Thi Truong (1936- ) desarrolló la computadora y se le reconoce como el padre de las computadores personales, Philippe Kahn (1952- ) desarrollo el software. Esta primera PC nunca se comercializó en el mercado de EEUU.
    • La Alto
      • 1973 El Centro de Investigaciones de Xerox en Palo Alto, California crea la computadora personal Alto , esta máquina combinó todos los elementos de lo que hoy conocemos en el entorno gráfico del usuario ( GUI ), es decir ventanas con iconos y se navegaba dentro del GUI a través del mouse con botones, teclado y unidad de almacenamiento. Una revolucionaria máquina, pero un fracaso comercial.
    • Intel 8080
      • 1974 Intel presentó el microprocesador Intel 8080 cinco veces más rápido que el intel 8008 , Contenía 4.500 transistores y podía manejar 64Kb de memoria aleatoria o RAM a través de un bus de datos de 8 bits.
    • El Zilog Z80
      • 1974 La compañía Zilog se forma con ex empleados de Intel y produce el Zilog Z80 , este microprocesador podía correr cualquier programa escrito para el 8080 . El Zilog Z80 ofrecía tres mejoras sobre el intel 8080 , un controlador de memoria DRAM , menor precio y una limitada habilidad para datos múltiples de instrucción sencilla. Pronto se convirtió en el microprocesador más popular.
    • Altair 8800
      • 1975 En enero de 1975, la revista Popular Electronics dedicó su portada al segundo microcomputador del mundo capaz de rivalizar con los modelos comerciales, el Altair 8800, producido por una compañía llamada MITS ( Micro Instrumentation and Telemetry Systems ), se vendía a 397 dólares desarmada, lo que indudablemente contribuyó a su popularización. No obstante , el Altair 8800 tenía un procesador Intel 8080 de 2 MHz con 256 bytes de memoria RAM , una interfaz de interruptores para usuario en octal y una unidad de lectura de disco flexible de 8". Esta PC requería elevados conocimientos de programación, en los siguientes tres meses recibieron 4000 pedidos.
    • Microsoft
      • 1975 Dos jóvenes , William Henry Gates (1955- ) y Paul Allen (1953- ) , ofrecieron al dueño de MITS, un software de Lenguaje BASIC que podía correr en el Altair 8800 . El software fue un éxito y, posteriormente Allen y Gates formaron Microsoft , en la ciudad de Albuquerque, Nuevo México, debido a que la sede de la MITS estaba en esa ciudad.
    • CP/M
      • 1975 Aparece uno de los primeros sistemas operativos para computadoras personales, el CP/M, Gary Kildall (1942-1994) lo diseña para su compañía la Digital Research Corporation.
    • Apple
      • 1976 1 de abril de 1976, Steve Wozniak (1950- ) y Steve Jobs (1955- ) fundan Apple , construyen la primera microcomputadora de uso masivo la Apple 1 .
    • Cray I
      • 1976 Aparece la Cray I , primera súper computadora vectorial de éxito comercial, la máquina más rápida de ese tiempo, tenía la capacidad de efectuar 166 millones de operaciones de punto flotante, tenía una longitud de palabras de 64 bits, con 83 millones de ciclos por segundo.
    • Apple ][
      • 1977 La Apple II se convierte en un éxito comercial inmediato esta presentaba una tarjeta madre de circuitos impresos, fuente de poder, teclado, unidad de lectura de 5 ¼ de pulgadas y colores brillantes cuando se conectaba a una TV de colores.
    • El floppy de 5 1/4"
      • 1978 Se populariza la unidad de lectura de disco flexible de de 5 1/4", así como los floppies de 5 1/4", construidos por Shugart Associates. En este tiempo más de 10 compañías producían discos flexibles.
    • The killer application
      • 1979 Daniel S. Bricklin (1951- ) y Robert Frankston (1949- ) desarrollan VisiCalc ( Visi ble Calc ulador) para la Apple II , la primera hoja de cálculo, todo un éxito ya que se venden 100,000 copias en un año, primero se comercializó a un precio de $99.50 y posteriormente a $150.00 dólares, el termino “ killer application ” se acuñó por el éxito del programa.
    • El Compact Disc
      • 1980 La compañía Philips desarrolla el primer medio de almacenamiento óptico el cual tiene una capacidad de almacenar 60 floppies de 5 ¼ pulgadas, los datos son almacenados vía rayo láser y solo son de lectura, dos años después Philips produce la unidad de discos regrabables así como la media óptica.