Características De Un Ordenador Generación E9
Vinnie Breidenthal
La primera generacin de computadoras abarca desde el ao 1954 hasta el ao 1959, aunque realmente estas fechas son de las mquinas comerciales que se podran llamar la primera generacin de computadoras.
Un programa es un conjunto de instrucciones para que la mquina efecte alguna tarea, y el lenguaje ms simple en el que puede especificarse, el programa se llama lenguaje de mquina porque el programa debe escribirse mediante algn conjunto de cdigos binarios.
La era de la computacin moderna empez con una rfaga de desarrollo antes y durante la Segunda Guerra Mundial, como circuitos electrnicos, rels, condensadores y tubos de vaco que reemplazaron los equivalentes mecnicos y los clculos digitales reemplazaron los clculos analgicos.
Las computadoras que se disearon y construyeron entonces se denominan a veces "primera generacin" de computadoras. La primera generacin de computadoras eran usualmente construidas a mano usando circuitos que contenan rels y tubos de vaco, y a menudo usaron tarjetas perforadas (punched cards) o cinta de papel perforado (punched paper tape) para la entrada de datos [input] y como medio de almacenamiento principal (no voltil). El almacenamiento temporal fue proporcionado por las lneas de retraso acsticas (que usa la propagacin de tiempo de sonido en un medio tal como alambre para almacenar datos) o por los tubos de William (que usan la habilidad de un tubo de televisin para guardar y recuperar datos).
En 1936 Konrad Zuse empez la construccin de la primera serie Z, calculadoras que ofrecen memoria (inicialmente limitada) y programabilidad. Las Zuses puramente mecnicas, pero ya binarias, la Z1 terminada en 1938 nunca funcion fiablemente debido a los problemas con la precisin de partes. En 1937, Claude Shannon hizo su tesis de mster en MIT que implement lgebra booleana usando rels electrnicos e interruptores por primera vez en la historia. Titulada "Un Anlisis Simblico de Circuitos de Rels e Interruptores" (A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits), la tesis de Shannon, esencialmente, fund el diseo de circuitos digitales prcticos.
La mquina subsecuente de Zuse, la Z3, fue terminada en 1941. Estaba basada en rels de telfono y trabaj satisfactoriamente. As, la Z3 fue la primera computadora funcional controlada mediante programas. En muchas de sus caractersticas era bastante similar a las mquinas modernas, abriendo numerosos avances, tales como el uso de la aritmtica binaria y nmeros de coma flotante. El duro trabajo de reemplazar el sistema decimal (utilizado en el primer diseo de Charles Babbage) por el sistema binario, ms simple, signific que las mquinas de Zuse fuesen ms fciles de construir y potencialmente ms fiables, dadas las tecnologas disponibles en ese momento.
Esto es a veces visto como la principal razn por la que Zuse tuvo xito donde Babbage fall; sin embargo, aunque la mayora de las mquinas de propsito general de la actualidad continan ejecutando instrucciones binarias, la aritmtica decimal es an esencial para aplicaciones comerciales, financieras, cientficas y de entretenimiento, y el hardware de coma flotante decimal est siendo agregado en los dispositivos actuales (el sistema binario contina siendo usado para direccionamiento en casi todas las mquinas) como un apoyo al hardware binario.
Zuse tambin diseo el primer lenguaje de programacin de alto nivel Plankalkl en 1945, aunque nunca se public formalmente hasta 1971, y fue implementado la primera vez en el 2000 por la Universidad de Berln, cinco aos despus de la muerte de Zuse.
Zuse sufri retrocesos dramticos y perdi muchos aos durante la Segunda Guerra Mundial cuando los bombarderos britnicos o estadounidenses destruyeron sus primeras mquinas. Al parecer su trabajo permaneci largamente desconocido para los ingenieros del Reino Unido y de los Estados Unidos. Aun as, IBM era consciente de esto y financi su compaa a inicios de la posguerra en 1946, para obtener derechos sobre las patentes de Zuse.
En 1940, fue completada la Calculadora de Nmero Complejo, una calculadora para aritmtica compleja basada en rels. Fue la primera mquina que siempre se us remotamente encima de una lnea telefnica. En 1938, John Vincent Atanasoff y Clifford E. Berry de la Universidad del Estado de Iowa desarrollaron la Atanasoff Berry Computer (ABC) una computadora de propsito especial para resolver sistemas de ecuaciones lineales, y que emplearon condensadores montados mecnicamente en un tambor rotatorio para memoria. La mquina ABC no era programable, aunque se considera una computadora en el sentido moderno en varios otros aspectos.
Durante la Segunda Guerra Mundial, los britnicos hicieron esfuerzos significativos en Bletchley Park para descifrar las comunicaciones militares alemanas. El sistema cypher alemn (Enigma), fue atacado con la ayuda con la finalidad de construir bombas (diseadas despus de las bombas electromecnicas programables) que ayudaron a encontrar posibles llaves Enigmas despus de otras tcnicas tenan estrechadas bajo las posibilidades. Los alemanes tambin desarrollaron una serie de sistemas cypher (llamadas Fish cyphers por los britnicos y Lorenz cypers por los alemanes) que eran bastante diferentes del Enigma. Como parte de un ataque contra estos, el profesor Max Newman y sus colegas (incluyendo Alan Turing) construyeron el Colossus. El Mk I Colossus fue construido en un plazo muy breve por Tommy Flowers en la Post Office Research Station en Dollis Hill en Londres y enviada a Bletchley Park.
El Colossus fue el primer dispositivo de cmputo totalmente electrnico. El Colossus us solo tubos de vaco y no tena rels. Tena entrada para cinta de papel (paper-tape) y fue capaz de hacer bifurcaciones condicionales. Se construyeron nueve Mk II Colossi (la Mk I se convirti a una Mk II haciendo diez mquinas en total). Los detalles de su existencia, diseo, y uso se mantuvieron en secreto hasta los aos 1970. Se dice que Winston Churchill haba emitido personalmente una orden para su destruccin en pedazos no ms grandes que la mano de un hombre. Debido a este secreto el Colossi no se ha incluido en muchas historias de la computacin. Una copia reconstruida de una de las mquinas Colossus esta ahora expuesta en Bletchley Park.
El trabajo de preguerra de Turing ejerci una gran influencia en la ciencia de la computacin terica, y despus de la guerra, dise, construy y program algunas de las primeras computadoras en el Laboratorio Nacional de Fsica y en la Universidad de Mnchester. Su trabajo de 1936 incluy una reformulacin de los resultados de Kurt Gdel en 1931 as como una descripcin de la que ahora es conocida como la mquina de Turing, un dispositivo puramente terico para formalizar la nocin de la ejecucin de algoritmos, reemplaza al lenguaje universal, ms embarazoso, de Gdel basado en aritmtica. Las computadoras modernas son Turing-integrada (capacidad de ejecucin de algoritmo equivalente a una mquina de Turing universal), salvo su memoria finita. Este limitado tipo de Turing-integrados es a veces visto como una capacidad umbral separando las computadoras de propsito general de sus predecesores de propsito especial.
George Stibitz y sus colegas en los Laboratorios Bell de la ciudad de Nueva York produjeron algunas computadoras basadas en rels a finales de los aos 1930 y a principios de los aos 1940, pero se preocuparon ms de los problemas de control del sistema de telfono, no en computacin. Sus esfuerzos, sin embargo, fueron un claro antecedente para otra mquina electromecnica americana.
La Harvard Mark I (oficialmente llamada Automatic Sequence Controlled Calculator) fue una computadora electro-mecnica de propsito general construida con financiacin de IBM y con asistencia de algn personal de IBM bajo la direccin del matemtico Howard Aiken de Harvard. Su diseo fue influenciado por la Mquina Analtica. Fue una mquina decimal que utiliz ruedas de almacenamiento e interruptores rotatorios adems de los rels electromagnticos.
Se programaba mediante cinta de papel perforado, y contena varias calculadoras trabajando en paralelo. Ms adelante los modelos contendran varios lectores de cintas de papel y la mquina poda cambiar entre lectores basados en una condicin. No obstante, esto no hace mucho la mquina Turing-integrada. El desarrollo empez en 1939 en los laboratorios de Endicott de IBM; la Mark I se llev a la Universidad de Harvard para comenzar a funcionar en mayo de 1944.
El ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer, Integrador Numrico Electrnico y Computador) construido en los Estados Unidos, a menudo llamada la primera computadora electrnica de propsito general, pblicamente valid el uso de elementos electrnicos para computacin a larga escala. Esto fue crucial para el desarrollo de la computacin moderna, inicialmente debido a la ventaja de su gran velocidad, pero ltimamente debido al potencial para la miniaturizacin.
Construida bajo la direccin de John Mauchly y J. Presper Eckert, era mil veces ms rpida que sus contemporneas. El desarrollo y construccin de la ENIAC comenz en 1941 siendo completamente operativa hacia finales de 1945. Cuando su diseo fue propuesto, muchos investigadores creyeron que las miles de vlvulas delicadas (tubos de vaco) se quemaran a menudo, lo que implicara que la ENIAC estuviese muy frecuentemente en reparacin. Era, sin embargo, capaz de hacer ms de 100.000 clculos simples por segundo y eso durante unas horas que era el tiempo entre fallos de las vlvulas.
Para programar la ENIAC, sin embargo, se deba realambrar por lo que algunos dicen que eso ni siquiera se puede calificar como programacin, pues cualquier tipo de reconstruccin de una computadora se debera considerar como programacin. Varios aos despus, sin embargo, fue posible ejecutar programas almacenados en la memoria de la tabla de funcin.
A todas las mquinas de esta poca les falt lo que se conocera como la arquitectura de Eckert-Mauchly: sus programas no se guardaron en el mismo "espacio" de memoria como los datos y as los programas no pudieron ser manipulados como datos.
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