HISTORIA Y EVOLUCIÓN:

    A lo largo de la historia, el hombre ha ido inventando una serie de herramientas cuya misión principal era la de aumentar sus limitadas capacidades. En su relación con el mundo exterior el hombre tiene necesidades relativas al cálculo numérico.

  1. El Ábaco
  2. Los logaritmos
  3. La Pascalina
  4. Sistema Binario
  5. Las plantillas perforadas
  6. La máquina diferencial
  7. La máquina analítica
  8. La primera programadora de la historia
  9. La máquina tabuladora

El Ábaco


Un empleado de una tienda utilizando el ábaco.

    Es considerado como el más antiguo instrumento de Cálculo. Del griego "abakos" (superficie plana), el ábaco es una calculadora que apareció en China nombrada como "suan pan" hacia el año de 2600 a.C.. En la antigüedad se vuelven a encontrar en Japón, India y el antiguo Egipto. El uso y la evolución del ábaco fueron comenzados en Japón con el nombre de "soroban".

    El 12 de Noviembre de 1946, una competencia, entre el japonés Kiyoshi Matsuzaki utilizando un ábaco japonés y el americano Thomas Nathan Wood con una calculadora electrónica, fue llevada a cabo en Tokyo, bajo patrocinio del periódico del ejército americano (U.S. Army), Stars and Stripes. Matsuzaki utilizando el ábaco japonés resuló vencedor.

    El 13 de Noviembre de 1996 científicos del laboratorio de IBM de Zurich de la división de la investigación, han construido un ábaco molecular.

Origen Nombre

Características

China suan pan Consta de 13 hileras de cuentas, divididas en dos partes por una varilla montada transversalmente en el marco, en la parte superior cada hilera con 2 cuentas con un valor de 5 unidades cada una, y en la parte de abajo 5 cuentas, cada una con el valor de una unidad.
Japón Soroban Consta de 13 hileras de cuentas, divididas en dos partes, en la parte superior cada hilera con 1 cuenta con valor de 5 unidades cada una, y en la parte de abajo 4 cuentas, cada una con el valor de una unidad.
Roma - Se utiliza piedra caliza o mármol que se deslizaban sobre ranuras de superficie plana, las pequeñas piedras se les denominó con el nombre de calculi.
Rusia stchoty -

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Los logaritmos


John Napier (1550-1617)

En 1550, en el pequeño pueblo de Tower of Merchiston, Inglaterra nace John Napier, considerado como uno de los estudiosos matemáticos más destacados de la historia universal, catalogado con Arquímedes, Isaac Newton o Albert Einsten.

A la temprana edad de 13 años ingresó al Saint Salvador College, donde estudió por espacio de 2 años. Luego viajó por toda Europa, principalmente a Francia y Holanda donde continuó sus estudios e investigaciones entre 1566 y 1571. En vida recibió honrosamente el seudónimo de "la maravilla de Merchiston", debido a su reconocida genialidad y visión imaginativa en diversos campos. 

    La principal contribución de John Napier, es sin lugar a dudas la invención de los logaritmos, que son un exponente al cual hay que elevar un número o base para que iguale a un número dado.

    Con relación al cálculo publicó una obra titulada "RABDOLOGIAE", que era un pequeño tratado sobre la forma de ejecutar multiplicaciones. En su apéndice explicaba un método para multiplicar y dividir usando varillas y placas metálicas que puesto en la práctica se convirtió en la precursora de las modernas calculadoras de bolsillo de hoy en dia, pese a que este rústico sistema era inseguro debido a que las varillas no podían ser manejadas con versatibilidad. Este invento irónicamente conocido como los "huesos de Napier".

    Abundan las historias sobre sus experimentos sobrenaturales y hay evidencias de que practicaba la adivinación. Su vida estuvo rodeada de misterio y falleció en Abril de 1617. Merchiston, el lugar de su nacimiento es ahora el centro de la famosa Universidad de Napier.

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La calculadora mecánica de Blaise Pascal


Retrato de Blaise Pascal

Blaise Pascal (1623-1662), francés filósofo, matemático y físico, considerado unas de las mentes más brillantes del siglo XVII.

Su padre era funcionario recaudador de impuestos, y Blaise le ayudaba en la redacción de informes oficiales.

    Blaise percibió lo tediosa que era la tarea de sumar interminables relaciones números. Penso que no era propio del hombre realizar estos cálculos rutinarios. De ahí su idea de fabricar una máquina sumadora.

    En 1642, Blaise Pascal pensando en idear esta máquina, construye la calculadora con el nombre de "pascalina" con el fin de ayudarle a su padre en el trabajo.

    La pascalina no fue una máquina de un solo modelo. Blaise perfeccionó y aplico su inventiva.

    La pascalina no gozó aceptación de los colegas de su padre, a pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europa debido a sus logros, la pascalina, resultó un desconsolador fallo financiero, pues para esos momentos, resultaba más costosa que la labor humana para los cálculos aritméticos.

    En 1970, Niklaus Wirth, profesor del Instituto Tecnológico de Suiza -Eidgenössische Technische Hochschule, Zurich- diseñó el lenguaje de alto nivel "Pascal", su nombre se debe al homenaje de Blaise Pascal.

La pascalina: Pascal's Adder, Pascaline, Pascale, Pascalene:


Prototipo de la pascalina

Características:

  • Dimensiones de 36cm de largo, 13cm de ancho y 8cm de alto.

  • En su interior se disponían unas ruedas dentadas conectadas entre sí, formando una cadena de transmisión. Las ruedas marcadas con sistema de numeración decimal.

  • El número total de ruedas es de 8 ruedas, distribuidas de esta manera: 6 ruedas que representan los números enteros y 2 ruedas para indicar los decimales. De tal modo se podian manejar números entre 000.000,01 y 999.999.99.

Funciones:

  • Mediante una manivela se hacían girar las ruedas dentadas. La funcion de esta fue la de restar o sumar, accionando la manivela en el sentido apropiado.

  • Cuando una rueda daba la vuelta conpleta del 0 al 9, un total de diez pasos, esta hacía girar la siguiente rueda que se encontraba en 0.

del 0 al 9: 000.000, 09; al girar + 1: 000.000,10

Este ejemplo sencillo podria decir que se sumaba 9 + 1, como resultado = 10.

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Sistema Binario


Leibniz (1646-1716) inventor del Sistema Binario 

Gottfried Leibniz nació el 1 de Julio de 1646 en Leipzig, Alemania. Realizó estudios de Leyes en la universidad de su ciudad natal y en 1675 estableció los fundamentos para el cálculo integral y diferencial.

En 1676 publicó su "Nuevo Método para lo Máximo y Mínimo", una exposición de cálculo diferencial. Fue filósofo, matemático y logístico. En 1670, Leibniz mejora la máquina inventada por Blaise Pascal, al agregarle capacidades de multiplicación, división y raíz cúbica.

En 1979 crea y presenta el modo aritmético binario, basado en "ceros" y "unos", lo cual serviría unos siglos más tarde para estandarizar la simbología utilizada para procesar la información en las computadoras modernas. 

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 Las plantillas perforadas


Joseph Marie Jacquard (1752 - 1834)

Nació el 7de Julio de 1752 en la ciudad de Lyon, Francia, y aunque fué hijo de un modesto obrero textil tuvo grandes aspiraciones para su futuro.

En 1801 y ya convertido en inventor e industrial textil Joseph Marie Jacquard dio un fundamental aporte al proceso de las máquinas programables al modificar una maquinaria textil, inventada por Vaucanson, a la cual implementó un sistema de plantillas o moldes metálicos perforados, unidas por correas, que permitían programar las puntadas del tejido logrando obtener una diversidad de tramas y figuras.

    Fue tan grande el interés despertado por el invento de Jacquard, que el propio Napoleón Bonaparte se quedó muy asombrado cuando en 1805 asistió a una exibición industrial celebrado en Lyon, para posteriormente condecorarlo con la medalla de La Legión de Honor y un premio de 50 francos por cada Telar que fuese comercializado durante el período de 6 años.

    A pesar del impacto comercial del telar de Jacquard, que permitió que un sólo hombre realizara el trabajo de varios, el hecho ocasionó el temor de la pérdida  de empleos de los obreros textiles.

    El inventor recibió amenazas de muerte y su popularidad decayó, pero a partir de 1806 su invento se posesionó del mercado. Jacquard terminó sus días trabajando como regidor municipal en la ciudad de Oullins, no muy lejos de su ciudad natal Lyon, falleciendo el 7 de Agosto de 1834 a la edad de 82 años.

    A partir del invento de Jacquard empezaron a proliferar, poniéndose muy de moda las máquinas y equipos programados por sistemas perforados, tales como los pianos mecánicos, conocidos como pianolas, muñecos y otros novedosos juguetes mecánicos.

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La Máquina Diferencial


Retrato de Charles Babbage

Charles Babbage (1791-1871), inglés matemático e ingeniero, realizó proyectos de máquinas calculadoras.
  • En 1811 concibió la idea de una máquina de cálculo, su idea se realizaró hasta una década después.
  • En 1821 logra fabricar un pequeño prototipo de su "Máquina de Diferencias".
  • En 1823 el gobierno británico le concedió una subvención, para la continuación su proyecto.

    Construyó la máquina varias veces, esta no resultó satisfactoria, sufría de vibraciones y sacudidas que alteraban su funcionamiento.

    En la década de los 30, se agotó ayuda económica del gobierno y la máquina quedó incompleta, por razones del diseño de la maquinaria compleja y la ingeniería de la época restaba la eficacia de los mecanismos.

    El prototipo de la máquina diferencial se utilizó, Babbage confeccionó tablas numéricas y publicó las tablas de logaritmos de números naturales del 1 al 108.000. El prototipo también facilitó el trabajo de matemáticos, científicos, técnicos y economistas.

    En 1833, Babbage abandona su proyecto, un año después, en 1834 el ingeniero sueco George Scheutz, conoció un informe técnico que exponía los progresos técnicos de Babbage.

    Scheutz decidió continuar el proyecto e incorporó variantes en el diseño de algunas partes.

  • En 1840 logró su prototipo. Recibe el apoyo económico del gobierno sueco.

  • En 1860, Scheutz finaliza el proyecto de la máquina de diferencias.

  • La Máquina Diferencial -Diference Engine-.

Características:

  • El proyecto de Babbage, consistía en una calculadora mecánica de engranajes y ejes.

Funciones:

  • El prototipo de Babbage cubría los polinomios de segundo grado.

  • El proyecto real intentó realizar una versión más potente:

  • Cálculo y tabulación mecánica hasta 20 cifras, 8 decimales y polinomios de sexto grado.

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La Máquina Analítica


Prototipo de la máquina analítica

    Charles Babbage se dedicó a un nuevo proyecto más ambicioso que llevó sus esfuerzos de 1833 hasta la muerte: la "máquina analítica", precursora de la computadora del siglo XX.

    Ada Augusta Byron (1815-1852) trabajó al lado de Babbage, en la elaboración de los primeros programas de la máquina analítica.

    En 1840, en el Segundo Congreso de Científicos Italianos en Turín, se dieron las noticias de los descubrimientos de Babbage. En este foro, el ingeniero militar italiano, L.F. Menabrea escribió un artículo de la máquina analítica.

    En 1842 se publica este artículo en francés en la -Bibliotèque Universelle de Ginebra-.

    En 1843 Ada Lady Lovelace lo tradujo en inglés duplicando su extensión con notas propias y profundizadas, y lo publicó en el -Scientific Memoirs-.

    Babbage en sus intentos, no obtuvo apoyo económico para profundizar sus investigaciones y materializar su objetivo. Así fue que entonces Babbage dedicó su vida a diseñar piezas y esquemas, e intentar comprometer en su proyecto a capitalistas.

    En 1871, Babbage fallece, tras su muerte dejó la herencia tecnológica que no fue valorada hasta mucho tiempo después.

La Máquina Analítica -Analytical Engine-.

Características:

  • Este proyecto, los materiales de su estructura son similares a la máquina diferencial.

  • La máquina analítica tiene los elementos básicos de la computadora actual:

  • Mecanismos de entrada, memoria, unidad de control, unidad aritmético-lógica y mecanismos de salida.

Funciones:

  • Para el funcionamiento de la maquinaria, la energía se genera por una máquina de vapor.

  • Mecanismos de entrada: las tarjetas perforadas con información para la máquina.

  • Tipos de tarjetas: tarjeta de datos y tarjeta de instrucciones o programas.

  • Memoria: la capacidad máxima de su almacenamiento en 1,000 números de 50 cifras.

  • Unidad de control: es el mecanismo que realiza las operaciones por medio de instrucciones de un programa.

  • Unidad aritmético-lógica: es la unidad que realiza las operaciones de cálculo numérico y discriminaciones lógicas.

  • Mecanismos de salida: donde produce los resultados de problemas planteados, que es una unidad de tabulación.

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La primera programadora de la historia


La condesa Ada Byron (1815-1851) 

Augusta Ada Byron, también llamada Lady Lovelace, fue uno de los personajes más pintorescos de la historia de la computación. Nació en Londres, el 10 de Diciembre de 1815 siendo hija del ilustre poeta inglés Lord Byron. Apenas 5 semanas después de nacida su madre Lady Byron, se separó de su esposo y obtuvo la custodia de su hija, encargándose de su crianza y educación por cuanto a ella le aterrorizaba la idea de que su hija acabase convirtiéndose en un poeta como su padre.

    Lady Lovelace tuvo vocaciones de analista y metafísica y a los 17 años influenciada por Mary Somerville realizó sus estudios de matemáticas. Fue en una cena que escuchó y se interesó sobre las ideas de Charles Babbage acerca de una nueva máquina de calcular. Ella intuyó que un proyecto de esa envergadura podría convertirse en una realidad y fue una de las pocas personas que creyó en la "universabilidad de las ideas", preconizada por Charles Babbage y decidió colaborar con él.

    Ada Byron, es considerada la primera programadora de la era de la computación, ya que fue ella quien se hizo cargo del análisis y desarrollo de todo el trabajo del inventor y la programación de los cálculos a procesarse.

    De quebrantable salud y muy enfermiza, al igual que su padre, Lord Byron, Lady Lovelace falleció siendo muy jóven, a la edad de 36 años.

    En la década de los 80 el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de América desarrolló un lenguaje de programación en honor a la condesa, al cual nombró ADA

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La Máquina tabuladora de Hollerith


Retrato de Hollerith y su máquina tabuladora

    Herman Hollerith (1860-1929), inmigrante alemán de los estados unidos, técnico estadístico.

    En 1879, Hollerith ingresó como ayudante en la Oficina Federal del Censo. En ese mismo año se hacían los preparativos de la elaboración del censo de 1880.

    El cómputo de la población de los EE.UU. resultaba una tarea muy laboriosa, se manejaba gran cantidad de información.

    Las preocupaciones de los responsables del censo, para cambiar el sistema manual y laborioso, a un sistema rápido y preciso. Se organizó un concurso para examinar las ventajas de otros sistemas.

    Hollerith se sitió estimulado y participó con su propuesta. Al ganar el concurso recibió el encargo de ocuparse del censo de inmediato.

    El gobierno norteamericano subvencionó la construcción de la máquina de Hollerith.

    En 1890, Hollerith presentó una máquina tabuladora que utilizaba corriente eléctrica para detectar los agujeros que estaban perforados y así hizo registrar la información en tarjetas, y el tiempo total del proceso se redujo. Su experimento fue un éxito Holleroth terminó asombrosamente.

Hollerith al saber que sus posibilidades económicas de su invención eran espléndidas, dejó la Oficina Federal del Censo y fundó una compañía privada, la Tabulating Machine Co.. Donde perfeccionó su máquina tabuladora.

    En 1900 tras perfeccionar su invento a distintos modelos, la máquina alcanzaba la capacidad de procesamiento de 300 tarjetas por minuto.

    En 1911 el éxito de su compañía TMC amplió el mercado y Charles R. Flint, un experto empresario, unió la empresa de Hollerith junto a otras dos: Computing Scale Co. of America y International Time Recording Co. La unión de estas tres empresas formaron la Computer Tabulating Recording Co.

    Cuando la diversificación de la producción de C-T-R Co. se hizo complicado manejarla, Charles Flint buscó ayuda de Thomas J. Watson -hijo de inmigrantes escoceses- fue uno de los grandes vendedores de National Cash Register, hasta que llegó el líder autocrático de NCR, John Henry Patterson. Watson adoptó algunas de las tácticas más efectivas de Patterson.

    En 1914, Watson se unió a la compañía como director general. A los 11 meses Watson se convirtió el presidente de C-T-R Co.. La compañía se dedicó casi en exclusiva a grandes negocios, dejando el mercado de los pequeños productos de oficina a otros. En los primeros 4 años de estancia de Watson en la compañía, se doblaron los beneficios, extendió las operaciones de la compañía por Europa, Sudamérica, Asia y Australia.

    En 1924 la empresa C-T-R Co. pasó a llamarse definitivamente IBM [International Business Machines] para reflejar su presencia mundial.

    IBM fue una empresa pionera de la investigación computacional de los 30's y 40's del siglo XX.

    Desde 1937 hasta 1944, IBM patrocinó el proyecto del Dr. Howard H. Aiken, profesor de la universidad de Harvard.

    En 1944 finalizó su objetivo con el nombre de Mark I, el nombre oficial del proyecto era ASCC [Automatic Sequence Controller Calculator].

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