Palma de Mallorca
 

Index
 
 
 
 
 
Correo
 

Història de la Informàtica

El dispositiu de càlcul més antic que es coneix és l'àbac.

El seu nom ve del grec abakos que significa superfície plana. Se sap que els grecs empraven taules per comptar en el segle V abans de Crist o potser abans. L'àbac tal com el coneixem actualment aquesta constituït per una sèrie de fils amb comptes enfilades en ells. Al nostre país aquest tipus d'àbac ho hem vist tots a les sales de billar.

Aquesta versió de àbac s'ha utilitzat a l'Orient Mitjà i Àsia fins fa relativament molt poc. A la fi de 1946 va tenir lloc a Tòquio una competició de càlcul entre un mecanògraf del departament financer de l'exèrcit nord-americà i un oficial comptable japonès. El primer emprava una calculadora elèctrica de 700 $ el segon un àbac de 25 centaus. La competició consistia en realitzar operacions matemàtiques de suma resta multiplicació i divisió amb numeros d'entre 3 i 12 xifres. Excepte en la multiplicació l'àbac va triomfar en totes les proves incloent una final de processos compostos.

Després de l'àbac dels grecs passem al segle XVI. John Napier (1550-1617) va ser un matemàtic escocès famós per la seva invenció dels logaritmes funcions matemàtiques que permeten convertir les multiplicacions en sumes i les divisions en restes. Napier va inventar un dispositiu consistent en uns escuradents amb números impresos que gràcies a un enginyós i complicat mecanisme li permetia realitzar operacions de multiplicació i divisió.

El primer calculador mecànic va aparèixer en 1642 tan sols 25 anys després que Napier publiqués una memòria descrivint la seva màquina. L'artífex d'aquesta màquina va ser el filòsof francès Blaise Pascal (1623-1662) en honor del qual se diu Pascal un dels llenguatges de programació que més impacte ha causat en els últims anys.

Als 18 anys Pascal desitjava donar amb la forma de reduir el treball de càlcul del seu pare que era un funcionari d'impostos. La calculadora que va inventar Pascal tenia la mida d'un cartró de tabac i el seu principi de funcionament era el mateix que regeix els comptaquilòmetres dels cotxes actuals; una sèrie de rodes tals que cadascuna de les quals feia avançar un pas a la següent en completar una volta. Les rodes estaven marcades amb nombres del 0 al 9 i hi havia dos per als decimals i 6 pels sencers amb el que podia manejar nombres entre 000.000 01 i 999.999 99.

Les rodes giraven mitjançant una manovella amb el que per a sumar o restar el que calia fer era girar la maneta corresponent en un sentit o en un altre el nombre de passos adequat.

Leibnitz (1646-1716) va ser un dels genis de la seva època; als 26 anys va aprendre matemàtiques de manera autodidacta i va procedir a inventar el càlcul. Va inventar una màquina de calcular per la simple raó que ningú li va ensenyar les taules de multiplicar.

La màquina de Leibnitz va aparèixer en 1672; es diferenciava de la de Pascal en diversos aspectes fonamentals el més important dels quals era que podia multiplicar dividir i obtenir arrels quadrades.

Leibnitz va proposar la idea d'una màquina de càlcul en sistema binari base de numeració emprada pels moderns ordinadors actuals. Tant la màquina de Pascal com la de Leibnitz es van trobar amb un greu fre per a la seva difusió: la revolució industrial encara no havia tingut lloc i les seves màquines eren massa complexes per ser realitzades a mà. La civilització que hauria pogut produir les en sèrie estava encara a més de 200 anys de distància.

Entre 1673 i 1801 es van realitzar alguns avenços significatius el més important dels quals probablement va ser el de Joseph Jacquard (1752-1834) qui va utilitzar un mecanisme de targetes perforades per controlar el dibuix format pels fils de les teles confeccionades per una màquina de teixir .

Cap a 1725 els artesans tèxtils francesos utilitzaven un mecanisme de tires de paper perforat per seleccionar unes fitxes perforades les que al seu torn controlaven la màquina de teixir.

Jacquard va ser el primer a emprar targetes perforades per a emmagatzemar la informació sobre el dibuix del teixit i més controlar la màquina.

La màquina de teixir de Jaquard presentada en 1801 va suposar gran èxit comercial i un gran avenç en la indústria tèxtil.

L'avantsala de la informàtica

Encara que va haver molts precursors dels actuals sistemes informàtics per a molts especialistes la història comença amb Charles Babbage matemàtic i inventor anglès que al començament del segle XIX va predir moltes de les teories en què es basen els actuals ordinadors. Malauradament igual que els seus predecessors va viure en una època en què ni la tecnologia ni les necessitats estaven al nivell de permetre la materialització de les seves idees.

En 1822 va dissenyar la seva màquina diferencial per al càlcul de polinomis. Aquesta màquina es va utilitzar amb èxit per al càlcul de taules de navegació i artilleria el que va permetre a Babbage aconseguir una subvenció del govern per al desenvolupament d'una segona i millor versió de la màquina.

Durant 10 anys Babbage va treballar infructuosament en una segona màquina sense arribar a aconseguir completar-la i en 1833 va tenir una idea millor.

Mentre que la màquina diferencial era un aparell de procés únic Babbage va decidir construir una màquina de propòsit general que pogués resoldre gairebé qualsevol problema matemàtic. Totes aquestes màquines eren per descomptat mecàniques mogudes per vapor. De totes maneres la velocitat de càlcul de les màquines no era tal com per canviar la naturalesa del càlcul a més l'enginyeria llavors no estava prou desenvolupada com per permetre la fabricació dels delicats i complexos mecanismes requerits per l'enginy de Babbage. L'sofisticat organització d'aquesta segona màquina la màquina diferencial segons la hi va cridar és el que fa que molts consideren a Babbage pare de la informàtica actual.

Com els moderns computadors la màquina de Babbage tenia un mecanisme d'entrada i sortida per targetes perforades una memòria una unitat de control i una unitat aritmètic-lògica. Preveia targetes separades per programa i dades. Una de les seves característiques més importants era que la màquina podia alterar la seva seqüència d'operacions sobre la base del resultat de càlculs anteriors alguna cosa fonamental en els ordinadors moderns. la màquina però mai va arribar a construir-se. Babbage no va poder aconseguir un contracte d'investigació i va passar la resta de la seva vida inventant peces i dissenyant esquemes per aconseguir els fons per construir la màquina. Va morir sense aconseguir-ho.

Encara que altres pocs homes van tractar de construir autòmats o calculadores seguint els esquemes de Babbage seu treball quedo oblidat fins que inventors moderns que desenvolupaven els seus propis projectes de computadors es van trobar de sobte amb tan extraordinari precedent.

Un altre inventor digne de menció és Herman Hollerith. Als 19 anys. en 1879 va ser contractat com a assistent a les oficines del cens nord-americà que en aquell temps es disposava a realitzar el recompte de la població per al cens de 1880. Aquest va trigar 7 anys i mig a completar-manualment. Hollerith va ser animat pels seus superiors a desenvolupar un sistema de còmput automàtic per a futures tasques.

El sistema inventat per Hollerith utilitzava targetes perforades en les que mitjançant forats es representava el sexe l'edat raça etc A la màquina les targetes passaven per un joc de contactes que tancaven un circuit elèctric activant un comptador i un mecanisme de selecció de targetes. Aquestes es llegien a ritme de 50 a 80 per minut.

Des de 1880 a 1890 la població va pujar de 5O a 63 milions d'habitants així i tot el cens de 1890 es va realitzar en dos anys i mig gràcies a la màquina de Hollerith.

Davant les possibilitats comercials de la seva màquina Hollerith va deixar les oficines del cens en 1896 per fundar la seva pròpia Companyia la Tabulating Machine Company. En 1900 havia desenvolupat una màquina que podia classificar 300 targetes per minut una perforadora de targetes i una màquina de còmput semiautomàtica.

En 1924 Hollerith va fusionar la seva companyia amb dues més per formar la Internacional Business Machines avui mundialment coneguda com IBM.

El naixement de l'ordinador actual

Davant la necessitat d'agilitzar el procés de dades de les oficines del cens es va contractar a James Powers un estadístic de Nova Jersey per desenvolupar noves màquines per al cens de 1.910. Powers va dissenyar noves màquines per al cens de 1.910 i de manera similar a Hollerith va decidir formar la seva pròpia companyia en 1.911; la Powers Accounting Machine Company que va ser posteriorment adquirida per Remington Rand la qual al seu torn es va fusionar amb la Sperry Corporation formant la Sperry Rand Corporation.

John Vincent Atanasoft va néixer el 1903 el seu pare era un enginyer elèctric emigrat de Bulgària i la seva mare una mestra d'escola amb un gran interès per les matemàtiques que va transmetre al seu fill.

Atanasoff es va doctorar en física teòrica i va començar a fer classes a Iowa a començament dels anys 30. Es va trobar amb el que per llavors eren dificultats habituals per a molts físics i tècnics; els problemes que havien de resoldre requerien una excessiva quantitat de càlcul per als mitjans de què disposaven. Aficionat a l'electrònica i coneixedor de la màquina de Pascal i les teories de Babbage Atanasoff va començar a considerar la possibilitat de construir un calculador digital. Va decidir que la màquina hauria d'operar en sistema binari fer els càlculs de manera totalment diferent a com els realitzaven les calculadores mecàniques i fins i tot va concebre un dispositiu de memòria mitjançant emmagatzematge de càrrega elèctrica. Durant un any va madurar el projecte i finalment va sol·licitar una ajuda econòmica al Consell d'Investigació de l'Estat de Iowa. Amb uns primers 650 $ va contractar la cooperació de Clifford Berry estudiant d'enginyeria i els materials per a un model experimental. Posteriorment van rebre altres dues donacions que van sumar 1.460 $ i altres 5000 dòlars una fundació privada. Aquest primer aparell va ser conegut com ABC Atanasoff- Berry-Computer.

Al desembre de 1940 Atanasoff es va trobar amb John Mauchly a l'American Association for the Advancement of Science (Associació Americana per a l'Avanç de la Ciència) abreujadament AAAS. Mauchly que dirigia el departament de física de l'Ursine College prop de Filadèlfia s'havia trobat amb els mateixos problemes quant a velocitat de càlcul que Atanasoff i estava convençut que hi hauria una forma d'accelerar el càlcul per mitjans electrònics. En mancar de mitjans econòmics va construir un petit calculador digital i es va presentar al congrés de l'AAAS per presentar un informe sobre el mateix. Arran d'allò Atanasoff i Maunchly van tenir un intercanvi d'idees que molts anys després ha desembocat en una disputa entre tots dos sobre la paternitat del computador digital.

En 1941 Maunchly es va matricular en uns cursos sobre enginyeria elèctrica a l'escola Moore d'Enginyeria on va conèixer a un instructor de laboratori anomenat J. Presper Eckert .. Entre tots dos va sorgir una compenetració que els portaria a cooperar en un interès comú: el desenvolupament d'un calculador electrònic. L'entusiasme que va sorgir entre tots dos va dur a Maunchly a escriure a Atanasoff sol·licitant-la seva cooperació per construir un computador com l'ABC a l'escola Moore.

Atanasoff va preferir guardar la màquina en un cert secret fins a poder patentar; però mai va arribar a aconseguir-ho. Maunchiy va ser més afortunat. L'escola Moore treballava llavors en un projecte conjunt amb l'exèrcit per realitzar unes taules de tir per a armes balístiques.

La quantitat de càlculs necessaris era immensa tardándose trenta dies a completar una taula mitjançant l'ús d'una màquina de càlcul analògica. Tanmateix això era unes 50 vegades més ràpid del que tardava un home amb una sumadora de sobretaula.

Al laboratori Mauchly va treballar sobre les seves idees i les d'Atanasoff publicant una memòria que va despertar l'interès de Lieutenant Herman Goidstine jove matemàtic que feia d'intermediari entre la universitat i l'exèrcit i que va aconseguir interessar al Departament d'Ordenació en el finançament d'un computador electrònic digital.

El 9 d'abril de 1943 es va autoritzar als dos homes a iniciar el desenvolupament del projecte. Se li va cridar ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). El pressupost inicial era de 150.000 dòlars) quan la màquina va estar acabada el cost total havia estat de 486.804 $ 22.

L'ENIAC tenia uns condensadors 70 000 resistències 7.500 interruptors i 17.000 tubs de buit de 16 tipus diferents funcionant tot a una freqüència de rellotge de 100.000 Hz. Pesava unes 30 tones i ocupava uns 1.600 metres quadrats. El seu consum mitjà era d'uns 100.000 watts (el que un bloc de 50 habitatges) i necessitava un equip d'aire condicionat a fi de dissipar la gran calor que produïa.

Tenia 20 acumuladors de 10 dígits era capaç de sumar restar multiplicar i dividir; a més tenia tres taules de funcions. L'entrada i la sortida de dades es realitzava mitjançant targetes perforades.

En un test de prova al febrer de 1946 el Eniac va resoldre en 2 hores un problema de física nuclear que prèviament hauria requerit 100 anys de treball d'un home. El que caracteritzava l'ENIAC com als ordinadors moderns no era simplement la seva velocitat de càlcul sinó el fet que combinant operacions permetia realitzar tasques que abans eren impossibles.

Entre 1939 i 1944 Howard Aiken de la universitat de Harvard en col·laboració amb IBM va desenvolupar el Mark 1 també conegut com calculador Automàtic de Seqüència Controlada. Aquest va ser un computador electromecànic de 16 metres de llarg i més de dos d'alt. Tenia 700.000 elements mòbils i diversos centenars de quilòmetres de cables. Podia realitzar les quatre operacions bàsiques i treballar amb informació emmagatzemada en forma de taules.

Operava amb nombres de fins a 23 dígits i podia multiplicar tres nombres de 8 dígits en 1 segon. El Mark 1 i les versions que posteriorment es van realitzar del mateix tenien el mèrit d'assemblar considerablement al tipus de màquina ideat per Babbage encara treballaven en codi decimal i no binari. L'avanç que aquestes màquines electromecàniques va suposar va ser ràpidament aombrat per l'Eniac amb els seus circuits electrònics.

En 1946 el matemàtic hongarès John Von Neumann va proposar una versió modificada del Eniac; l'EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) que es va construir en 1952. Aquesta màquina presentava dues importants diferències respecte a l'Eniac: En primer lloc emprava aritmètica binària el que simplificava enormement els circuits electrònics de càlcul.

En segon lloc permetia treballar amb un programa emmagatzemat. El Eniac es programava endollant centenars de clavilles i activant un petit nombre d'interruptors. Quan calia resoldre un problema diferent calia canviar totes les connexions procés que portava moltes hores.

Von Neumann va proposar cablejar una sèrie d'instruccions i fer que aquestes s'executessin sota un control central. A més va proposar que els codis d'operació que havien de controlar les operacions es almacenasen de manera similar a les dades en forma binària.

D'aquesta manera l'EDVAC no necessitava una modificació del cablejat per a cada nou programa podent processar instruccions tan de pressa com les dades. A més el programa podia modificar-se a si mateix ja que les instruccions emmagatzemades com a dades podien ser manipulades aritmèticament.

Eckert i Mauchly després d'abandonar la universitat van fundar la seva pròpia companyia la qual després de diversos problemes va ser absorbida per Remington Rand. El 14 juny 1951 van lliurar el seu primer ordinador a l'Oficina del Cens el Univac-I.

Posteriorment apareixeria el Univac-II amb memòria de nuclis magnètics del que li faria clarament superior al seu antecessor però per diversos problemes aquesta màquina no va veure la llum fins a 1957 data en la qual havia perdut el seu lideratge en el mercat enfront del 705 d'IBM.

El 1953 IBM va fabricar el seu primer computador per a aplicacions científiques al 701. Anteriorment havia anunciat una màquina per a aplicacions comercials al 702 però aquesta màquina va ser ràpidament considerada inferior a l'Univac-I. Per compensar això IBM va llançar al mercat una màquina que va resultar aclaparadora el 705 primer ordinador que feia servir memòries de nuclis de ferrita IBM va superar ràpidament a Sperry en volum de vendes gràcies una eficaç política comercial que actualment la segueix mantenint al capdavant de totes les companyies de informàtica del món pel que fa a vendes.

A partir de llavors van anar apareixent progressivament més i més màquines. Vegem les etapes que diferencien unes màquines d'altres segons les característiques. Cada etapa es coneix amb el nom de generació.

La primera generació

El Univac 1 ve a marcar el començament del que es diu la primera generació. Els ordinadors d'aquesta primera etapa es caracteritzen per emprar el tub de buit com a element fonamental de circuit. Són màquines grans pesades i amb unes possibilitats molt limitades. El tub de buit és un element que té un elevat consum de corrent genera força calor i té una vida mitjana breu. Cal indicar que malgrat això no tots els ordinadors de la primera generació van ser com l'Eniac les noves tècniques de fabricació i l'ocupació del sistema binari portar a màquines amb uns pocs milers de tubs de buit.

La segona generació

En 1958 comença la segona generació les màquines feien servir circuits transistorizados. El transistor és un element electrònic que permet reemplaçar al tub amb els següents avantatges: el seu consum de corrent és molt menor amb el que també és menor la seva producció de calor. La seva grandària és també molt menor. Un transistor pot tenir la mida d'una llentia mentre que un tub de buit té una mida més gran que el d'un cartutx d'escopeta de caça. Això permet una dràstica reducció de grandària. Mentre que les tensions d'alimentació dels tubs eren al voltant dels 300 volts les dels transistors vénen a ser de 10 volts amb el que els altres elements de circuit també poden ser de menor grandària en haver de dissipar i suportar tensions molt menors. El transistor és un element constituït fonamentalment per silici o germani. La seva vida mitjana és pràcticament il·limitada i en qualsevol cas molt superior a la del tub de buit. Com podem veure el simple fet de passar del tub de buit al transistor suposa un gran pas pel que fa a reducció de mida i consum i augment de fiabilitat. Les màquines de la segona generació empren a més algunes tècniques avançades no només pel que fa a electrònica sinó quant a informàtica i procés de dades com ara els llenguatges d'alt nivell.

La tercera generació

En 1964 l'aparició de l'IBM 360 marca el començament de la tercera generació. Les plaques de circuit imprès amb múltiples components passen a ser reemplaçades pels circuits integrats. Aquests elements són unes plaquetes de silici anomenades xips sobre la superfície es dipositen per mitjans especials unes impureses que fan les funcions de diversos components electrònics. Així doncs un grapat de transistors i altres components s'integren ara en una plaqueta de silici. Aparentment això no té res d'especial excepte per un detall; un circuit integrat amb diversos centenars de components integrats té la mida d'una moneda.

Així doncs hem donat un altre salt important pel que fa a la reducció de mida. El consum d'un circuit integrat és també menor que el de la seva equivalent en transistors resistències i altres components. A més la seva fiabilitat és també més gran.

En la tercera generació apareix la multiprogramació el teleprocés es comença a generalitzar l'ús de miniordinadors en els negocis i es fan servir cada vegada més els llenguatges d'alt nivell com Cobol i Fortran.

La quarta generació

L'aparició d'una quarta generació d'ordinadors cap al començament dels anys setanta no és reconeguda com a tal per molts professionals del medi per als que aquesta és només una variació de la tercera. Màquines representatives d'aquesta generació són l'IBM 370 i el Burroughs. Les màquines d'aquesta quarta generació es caracteritzen per la utilització de memòries electròniques en lloc de les de nuclis de ferrita.

Aquestes representen un gran avanç pel que fa a velocitat i especialment pel que fa a reducció de mida. En un xip de silici no més gran que un centímetre quadrat hi caben 64.000 bits d'informació. En nuclis de ferrita aquesta capacitat de memòria pot requerir prop d'un litre en volum.

Es comença a rebutjar el processament batch o per lots en favor de temps real i el procés interactiu. Apareixen innombrables llenguatges de programació. Les capacitats de memòria comencen a ser enormement grans. En aquesta etapa cobren gran auge dels miniordinadors. Aquests són màquines amb un processador de 16 bits una memòria d'entre 16 32 KB i un preu d'uns pocs milions.

La cinquena generació: els microprocessadors

Posteriorment cap a finals dels setanta apareix la que podria ser la cinquena generació d'ordinadors. Es caracteritza per l'aparició dels microcomputadors i els ordinadors d'ús personal. Aquestes màquines es caracteritzen per portar en el seu interior un microprocessador circuit integrat que reuneix en un sol xip de silici les principals funcions d'un ordinador.

Els ordinadors personals són equips sovint molt petits no permeten multiprocés i solen estar pensats per a ús domèstic o particular. Els microcomputadors si bé van començar tímidament com ordinadors molt petitons ràpidament han escalat el camí superant al que fa 10 anys era un minicomputador. Un microcomputador actual pot tenir entre 4Mb i 32Mb de memòria discos amb capacitats de l'ordre del Gigabyte i poden permetre la utilització simultània de l'equip per diversos usuaris.

L'Evolució del PC mereixerà un capítol a part.