Primera generación de computadoras
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Abarca desde los inicios de los años 50 hasta unos diez años después, y en la cual la tecnología electrónica era a base de bulbos o tubos de vacío, y la comunicación era en términos de nivel más bajo que puede existir, que se conoce como lenguaje de máquina. Estas máquinas eran así:
- Estaban construidas con electrónica de válvulas
- Se programaban en lenguaje de máquina
Un programa es un conjunto de instrucciones para que la máquina efectúe alguna tarea, y que el lenguaje más simple en el que puede especificarse un programa se llama lenguaje de máquina (porque el programa debe escribirse mediante algún conjunto de códigos binarios). La primera generación de computadoras y a sus antecesores, se describen en la siguiente lista de los principales modelos de que constó:
1947 ENIAC. Primera computadora digital electrónica de la historia. No fue modelo de producción, sino una maquina experimental. Tampoco era programable en el sentido actual. Se trataba de un enorme aparato que ocupa todo un sótano en la universidad. Constaban de 18 000 bulbos, consumía varios KW de potencia eléctrica y pesaba algunas toneladas. Era capaz de efectuar cinco mil sumas por segundo. Fue hecha por un equipo de ingenieros y científicos encabezados por los doctores John W. Mauchly y J. Prester Eckert en la universidad de Pennsylvania, en los Estados Unidos.
1949 EDVAC. Primera computadora programable. También fue un prototipo de laboratorio, pero ya incluía en su diseño las ideas centrales que conforman a las computadoras actuales. Incorporaba las ideas del doctor John von Neumann.
1951 UNIVAC I. Primera computadora comercial. Los doctores Mauchly y Eckert fundaron la compañía Universal Computer (Univac ), y su primer producto fue esta máquina. El primer cliente fue la oficina del censo de Estados Unidos.
1953 IBM 701. Para introducir los datos, estos equipos empleaban el concepto de tarjetas perforadas, que había, sido inventada en los años de la revolución industrial (finales del siglo XVIII) por el francés Jacquard y perfeccionado por el estadounidense Hermand Hollerith en 1890. La IBM 701 fue la primera de una larga serie de computadoras de esta compañía, que luego se convertiría en la número 1 por su volumen de ventas.
1954 - IBM continuo con otros modelos, que incorporaban un mecanismo de 1960 almacenamiento masivo llamado tambor magnético, que con los años evolucionaría y se convertiría en disco magnético.
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[editar] El tubo de vacío
La era de la computación moderna empezó con una ráfaga de desarrollo antes y durante la Segunda Guerra Mundial, como circuitos electrónicos, relés, condensadores y tubos de vacío que reemplazaron los equivalentes mecánicos y los cálculos digitales reemplazaron cálculos analógicos.
Las computadoras que diseñaron y construyeron entonces tienden a veces ser llamados "primera generación" de computadoras. La primera generación de computadoras eran usualmente construidas por la mano usando circuitos que contenían relés y tubos de vacío, y a menudo usaron tarjetas perforadas (punched cards) o cinta de papel perforado (punched paper tape) para entrada [input] y como el medio de almacenamiento principal (no volátil). El almacenamiento temporal fue proporcionado por las líneas de retraso acústicas (que usa la propagación de tiempo de sonido en una medio tal como alambre para almacenar datos) o por los tubos de William (que usan la habilidad de un tubo de televisión para guardar y recuperar datos).
A lo largo de 1954, la memoria de núcleo magnético estaba desplazando rápidamente a la mayoría de las otras formas de almacenamiento temporal, y dominó el campo a mediados de los 1970s.
En 1936 Konrad Zuse empezó la construcción de la primera serie Z, calculadoras que ofrecen memoria (inicialmente limitada) y programabilidad. Las Zuses puramente mecánicas, pero ya binarias, la Z1 terminada en 1938 nunca funcionó fiablemente debido a los problemas con la precisión de partes.
En 1937, Claude Shannon produjo su tesis de master en MIT que implementó álgebra booleana usando relés electrónicos e interruptores por primera vez en la historia. Titulada "Un Análisis Simbólico de Circuitos de Relés e Interruptores" (A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits), la tesis de Shannon, esencialmente, fundó el diseño de circuitos digitales prácticos.
La máquina subsecuente de Zuse, la Z3, fue terminada en 1941. Fue basada en relés de teléfono y trabajó satisfactoriamente. Así la Z3 se volvió la primera computadora funcional controlada mediante programas. De muchas maneras era bastante similar a las máquinas modernas, abriendo numerosos avances, tales como el uso de la aritmética binaria y números de punto flotante. El duro trabajo de reemplazar el sistema decimal (utilizado en el primer diseño de Charles Babbage) por el sistema binario, más simple, significo que las máquinas de Zuse eran más fáciles de construir y potencialmente más fiables, dadas las tecnologías disponibles en ese momento. Esto es a veces visto como la principal razón por que Zuse tuvo éxito donde Babbage falló, sin embargo, la mayoría de las máquinas de propósito general de ahora continúan teniendo instrucciones de ajustes decimales, la aritmética decimal es aun esencial para aplicaciones comerciales y financieras, y el hardware de punto flotante decimal está siendo agregado para algunas nuevas máquinas (el sistema binario continua siendo usado para direccionamiento en casi todas las máquinas).
Se hicieron programas para la Z3 en películas perforadas [punched films]. Los saltos condicionales eran extraños, pero desde los 1990s los puristas teóricos decían que la Z3 era aún una computadora universal (ignorando sus limitaciones de tamaño de almacenamiento físicas). En dos patentes de 1937, Konrad Zuse también anticipó que las instrucciones de máquina podían ser almacenadas en el mismo tipo de almacenamiento utilizado por los datos - la llave de la visión de que se volvió conocida como la arquitectura de von Neumann y fue la primera implementada en el diseño Británico EDSAC (1949) más tarde. Zuse también diseño el primer lenguaje de programación de alto nivel "Plankalkül" en 1945, aunque nunca se publicó formalmente hasta 1971, y fue implementado la primera vez en el 2000 por la Universidad de Berlín, cinco años después de la muerte de Zuse. Zuse sufrió retrocesos dramáticos y perdió muchos años durante la Segunda Guerra Mundial cuando los bombarderos Británicos o estadounidenses efectivamente destruyeron sus primeras máquinas. Al parecer su trabajo permanecía largamente desconocido para ingenieros en el Reino Unido o Estados Unidos hasta mucho más tarde, aunque por lo menos IBM era consciente de esto como esta financio su compañía a comienzo de la post-guerra en 1946 en retorno para una opción de patentes de Zuse.
En 1940, la Calculadora de Número Complejo, una calculadora para aritmética compleja basada en relees, fue completada. Fue la primera máquina que siempre se usó remotamente encima de una línea telefónica. 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 propósito especial para resolver sistemas de ecuaciones lineares, y que emplearon capacitores arreglados en un tambor rotatorio mecánicamente, para memoria. La máquina ABC no fue programable, aunque era una computadora en el sentido moderno en varios otros respetos.
Durante la Segunda Guerra Mundial, los británicos hicieron esfuerzos significantes en Bletchley Park para romper comunicaciones militares Alemanas. El sistema cypher Alemán principal (el Enigma en varias variantes), fue atacado con la ayuda con las finalidad de construir bombas (diseñadas después de las bombas electro mecánicas programables) que ayudaron a encontrar posibles llaves Enigmas después de otras técnicas tenían estrechadas bajo las posibilidades. Los Alemanes también desarrollaron unas series de sistemas cypher (llamadas Fish cyphers por los británicos y Lorenz cypers por los Alemanes) que era bastante diferente que el Enigma. Como la parte de una ataque contra estos, el profesor Max Newman y sus colegas (incluyendo Alan Turing) ayudo específicamente el Colossus. El Mk I Colossus fue construidas en un orden muy corto por Tommy Flowers en la Post Office Research Station en Dollis Hill en Londres y entonces enviada a Bletchley Park.
El Colossus fue el primer dispositivo de cómputo totalmente electrónico. El Colossus uso solo tubos de vacío y no tenía relees. Tenía entrada para cinta de papel [paper-tape] y fue capaz de bifurcación condicional. Nueve Mk II Colossi se construyeron (la Mk I se convirtió a una Mk II haciendo diez máquinas en total). Los detalles de su existencia, diseño, y uso se mantuvieron en buen secreto en los años 1970. Se dice que Winston Churchill ha emitido un orden personalmente para su destrucción en pedazos no más grandes que la mano de un hombre. Debido a este secreto el Colossi no se ha incluido en muchas historias de la computación Una copia reconstruida de uno de las máquinas Colossus esta ahora en el despliegue en el Bletchley Park.
El trabajo de pre-guerra de Turing era una influencia mayor en la ciencia de la computación teórica, y después de la guerra, el siguió al diseño, construyo y programo algunas de los primeras computadoras en el Laboratorio de Físico Nacional y en la Universidad de Manchester. Su papel de 1936 incluyo una reformulación de los resultados de Kurt Gödel en 1931 como bien una descripción de que es ahora llamada la máquina de Turing, un dispositivo puramente teórico para formalizar la noción de la ejecución de algoritmos, reemplaza lenguaje universal más embarazoso de Gödel basado en aritmética. Las computadoras modernas son Turing-integrada (capacidad de ejecución de algoritmo equivalente a una máquina Turing universal), salvo su memoria finita. Este limitado tipo de Turing-integrados es a veces visto como una capacidad umbral separando las computadoras de propósito general de sus predesores de propósito especial.
George Stibitz y sus colegas en Bell Labs de la ciudad de Nueva York producieron algunas computadoras basados en relee a finales de los 30s y a principios de los años 1940, pero se preocuparon más con los problemas de control del sistema de teléfono, no en computación. Sus esfuerzos fueron un claro antecedente para atra máquina Americana electromecánica, sin embargo.
La Harvard Mark I (oficialmente llamada Automatic Sequence Controlled Calculator) fue una computadora electro-mecánica de propósito general construida con el financiamiento de IBM y con asistencia de algunos del personal de IBM bajo la dirección del matemático Howard Aiken de Harvard. Su diseño fue influenciado por la Máquina Analítica. Fue una máquina decimal que utilizo ruedas de almacenamiento e interruptores rotatorios a demás de los relees electromagnéticos. Fue programable mediante cinta de papel perforado, y contenía varias calculadoras trabajando en paralelo. Más adelante los modelos contenían varios lectores de cintas de papel y la máquina podía cambiar entre lectores basados en una condición. No obstante, esto no hace mucho la máquina Turing-integrada. El desarrollo empezó en 1939 en los laboratorio de Endicott de IBM; la Mark I se movió a la Universidad de Harvard para comenzar a funcionar en mayo de 1944.
[editar] ENIAC
La construcción estadounidense ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), a menudo llamada la primera computadora electrónica de propósito general, públicamente valido el uso de electrónicos para computación a larga escala. Esto fue crucial para el desarrollo de la computación moderna, inicialmente debido a la ventaja de velocidad enorme, pero últimamente debido al potencial para la miniaturización. Construida bajo la dirección de John Mauchly y J. Presper Eckert, era mil veces más rápida que sus contemporáneos. En desarrollo y construcción de la ENIAC duró de 1941 para su operación completa en los finales de 1945. Cuando su diseño fue propuesto, muchos investigadores creyeron que las miles de válvulas delicadas (tubos de vació) se quemarían a menudo basta que la ENIAC estaría muy frecuentemente bajo las reparaciones como sean inútiles. Era, sin embargo, capaz de hacer más de 100.000 simples cálculos en un segundo durante horas en un tiempo entre los fallos de las válvulas.
Para programar la ENIAC, sin embargo, significaba re-alambrarlo - algunos dice, esto ni siquiera califica como programación, por otra parte cualquier tipo de reconstrucción alguna computadora limitada podría verse como programación. Varios años después, sin embargo, se puso también posible ejecutar programas almacenados puestos en la memoria de la tabla de función. A todas las máquinas a esta fecha les falto todavía que se conociera como la arquitectura de von Neumann: sus programas no se guardaron en el mismo "espacio" de memoria como los datos y así que los programas no pudieron ser manipulados como datos. Las primeras máquinas von Neumann fuero la Manchester "Baby" o Small-Scale Experimental Machine, construida en la Universidad de Manchester en 1948; esta fue seguida en 1949 por la computadora Manchester Mark I que funciono como un sistema completo utilizando el tubo de William para memoria, y también introdujo registros de índices. El otro contendiente para el título "primera computadora de programa almacenado digital" fue EDSAC, diseñada y construida en la Universidad de Cambridge. Operacional menos de un año después de la Manchester "Baby", era capaz de tomar problemas reales. La EDSAC fue realmente inspirada por los planes para la EDVAC, el sucesor de la ENIAC; estos planes ya estaban en lugar por el tiempo la ENIAC fue exitosamente operacional. A diferencia la ENIAC, que utilizo procesamiento paralelo, la EDVAC uso una sola unidad de procesamiento. Este diseño era más simple y fue el primero en ser implementado en cada onda teniendo éxito de miniaturización, e incremento la fiabilidad. Algunos ven la Manchester Mark I / EDSAC / EDVAC como las "Evas" de que casi todas las computadoras actuales derivan su arquitectura.
La primera computadora programable en la Europa continental fue creada por un equipo de científicos bajo la dirección de Segrey Alekseevich Lebedev del Institute of Electrotechnology en Kiev, Unión Soviética (ahora Ucrania). La computadora MESM [Small Electronic Calculating Machine (МЭСМ)] se puso operacional en 1950. Tenía aproximadamente 6,000 tubos de vacío y consumió 25 kW de poder. Podía realizar aproximadamente 3,000 operaciones por segundo.
La máquina de la Universidad de Manchester se volvió el prototipo para la Ferranti Mark I. La primera máquina Ferranti Mark I fue entregada a la Universidad en febrero de 1951 y por lo menos nueve otras se vendieron entre 1951 y 1957.
[editar] UNIVAC I
En junio de 1951, la UNIVAC I [Universal Automática Computer] se entrego a la Oficina de Censo Estadounidense. Aunque fabricada por la Remington Rand, la máquina estaba frecuentemente errónea llamada la "IBM UNIVAC". La Remington Rand eventualmente vendió 46 máquinas a más de $1 millón cada una. La UNIVAC fue la primera computadora "producida en masa"; todas las predecesoras habían sido "una fuera de" las unidades. Uso 5.200 tubos de vacío y consumió 125 kW de poder. Utilizo una línea de retrazo de mercurio capaz de almacenar 1.000 palabras de 11 dígitos decimales más la señal (72-bit de palabras) para memoria. En contraste con las primeras máquinas no uso un sistema de tarjetas perforadas pero una entrada de cinta de metal.
En noviembre de 1951, la compañía J. Lyons empezó en funcionamiento semanal de un trabajo de valoraciones de panadería en el LEO [Lyons Electronic Office]. Esta fue la primera aplicación comercial en ir viva en un computadora de programa almacenado.
También en 1921 (julio), la Remington Rand demostró el primer prototipo de los 409, una calculadora de tarjeta perforada de tarjeta enchufada programada. Esta fue la primera instalada, en la Revenue Service facility en Baltimore, en 1952. La 409 evolucionó para volverse la computadora Univac 60 y 120 en 1953.
