Curso de Computación [parte 1/5]
¿Qué es una computadora?
¿Qué es una computadora?
Bueno, aqui me largo con el primero de una serie de 5 posts explicando, hasta donde yo entiendo, que es esto que me apasiona tanto, a mi como a tanta gente, la computadora, una obsesion imposible de explicar.
Voy a explicar que es una computadora a partir de un recorrido histórico por la historia de la computación.
Arrancamos en la Edad Antigua, con la primer máquina para calcular: El ábaco.
El ábaco es un sistema posicional adaptable a casi cualquier sistema de números (siempre que sean posicionales, donde el "peso" nominal de una expresión se da en relación a la posición en que aparece en esa expresión).
Contiene en cada "peso" las unidades capaces de ser expresadas en esa posición, una vez que se agotan las unidades de esa posición, se suma una unidad en la posición siguiente y retornan a cero las unidades de la posición anterior.
Hasta el ábaco, la humanidad no tenía dificultades para contabilizar cantidades hasta 10, porque se ayudaba con los dedos de las manos, pero a partir de 10 se empezaban a complicar las cosas, y cuando se sobrepasaban los 100, o los 1000 realmente se ponia fea la situación. Con el ábaco, los cómputos se agilizaron muchísimo.
a la izq. un ábaco decimal. a la der. un ábaco binario.
Literalmente, miles de años después, vino a revolucionar la computación un tipo que fue un verdadero héroe de esta ciencia: Blas Pascal.
Blas, hijo de un recaudador de impuestos, quiso ayudar a su padre a contabilizar mas rapidamente los impuestos recaudados, alivianando la tarea contable de todo su trabajo. Ideo una maquina, denominada luego como la "Pascalina", equipada con ruedas conectadas con dientes, al estilo de engranajes, de manera que cuando la primer rueda se moviera 10 posiciones, empujaría 1 posición a la rueda inmediatamente consiguiente hacia la izquierda, y volvería a 0. Para restar, se movían las subsiguientes ruedas en sentido inverso, restando 1 en la rueda movida, y empujando una decima (volviendo de 0 a 9) en la subsiguiente rueda hacia la derecha. Una verdadera maravilla.
El SXIX sería decisivo en las concepciones que se crearían acerca de la ciencia de la computación.
En la primera mitad del SXIX, Charles Babbage diseñó la maquina analítica a vapor. Un verdadero monstruo de engranajes, chimeneas y fierros, que tabularía y procesaría tablas de números, del tamaño de una manzana y consumiendo la energía de 4 locomotoras (según la descripción de su inventor). Se volvió loco, nunca terminó su invento y murió enfermo y en la pobreza, pero sus ideas revolucionarias y adelantadas para la época sentaron el precedente para imaginar máquinas de computación. Lo que Babbage ideó planteó el paso de las concepciones medievales y el quiebre indetenible hacia la modernidad. En 1990, científicos que le rindieron homenaje terminaron su máquina tal como la hubiera fabricado él en aquella época y la echaron a andar y funcionó perfectamente, tal como él lo había planificado. La asistente más cercana de Babbage fue Ada Lovelace, la primera mujer programadora, en honor a ella le puse el nombre a mi gatita: Ada.
En 1890, Hollerith aceleró los tiempos atrasadísimos para contabilizar y sintetizar los datos del censo en Estados Unidos, que se había realizado 10 años antes. Es decir, ya tenían que hacer un censo nuevo, y todavía no tenían datos ciertos del censo anterior. Este monstruo de la computación propuso una maquina que funcionase simulando uno de esos pianos que tocaban solos con una cinta perforada indicando las notas y sus duraciones (como los que se veían en Tom y Jerry). Los datos del censo se codificarían por el encuestador realizando un agujero en un punto específico de una tarjeta, indicando una respuesta u otra. Estas tarjetas serían "alimentadas (sic)" a una máquina tabuladora, que sumaría +1 en un contador mágnetico por cada aparición de un agujero en una respuesta específica, con lo cual los tiempos de "tabulación" de los datos se aceleraron astronómicamente, tanto como la cuenta bancaria de Hollerith y sus colaboradores, quienes no perdieron la oportunidad y entendieron que dentro de 100 años la tecnología que ellos estaban pariendo iba a seguir rigiendo la información y el tratamiento de datos y fundaron la empresa mas grande de computación del mundo: IBM, el gigante azul.
Nota aparte, este concepto de 1 y 0, agujero y no-agujero, prendido y apagado, dos estados para la memoria, se establecería como la visión general de la relojería interna de cualquier sistema automático de información. Todo lo que rodea, esta dentro y es una computadora tiene que ver con números binarios, porque resolvió de forma paradigmática el problema de codificar para una máquina una concepción de sistema y de funcionamiento. A partir de este concepto, el código máquina es mucho mas fácil de definir, como algo dentro de los límites del sistema de números binarios.
En los primeros años del SXX, Alan Turing inventó la máquina diferencial. Un formidable invento provisto de ruedas y correas capaz de calcular sumas y restas, y diferencias entre números (!). O sea, las mismas funciones básicas de una computadora hasta la 286. Sumas, restas (sumas en negativo), y comparación ("mayor que"/"menor que". Este verdadero genio de la computación además proporcionó el andamiaje de procedimientos general para la aproximación a los algoritmos y la solución informática del analisis de sistemas.
En 1940, los yanquis recuperaron de los nazis algunas computadoras muy avanzadas que funcionaban en forma completamente automática y que eran programables.
En 1945, la computadora MARK I comienza a funcionar mal. Todos los programas que se le pasaban al procesador (por medio de tarjetas perforadas) entregan resultados erróneos. Los programadores que trabajan con ella estaban desconcertados. Habían controlado todo el programa instrucción por instrucción y no encontraban fallas, no sabían porque estaba dando resultados equivocados. Decidieron entrar a la cámara de la memoria para controlar que todos los tubos de vacío se encontrarán funcionando correctamente y la malla metálica de la Memoria de Acceso Aleatorio (RAM) estuviera en condiciones. Encontraron en los filamentos de la RAM, enganchado entre los cables que la componían un bicho que se había quedado atrapado allí (un "bug", en inglés), que provocaba un leve corto, lo que alteraba el correcto funcionamiento de las partes electrónicas del procesador. Hubo que "de-buggear" la computadora, removiendo el "bug" del programa, limpiando el sistema.
En 1946 se fabrica la computadora ENIAC. una especie de tatarabuela de las computadoras, que ocupaba un edificio completo, consumia la electricidad de un pueblo pequeño, y cuando tenía un pico de uso del procesador hacía temblar las luces de Filadelfia.
En 1947 se inventan los transistores. Este fue un cambio radical para la tecnología en general y para la computación en particular. Comenzaba la alocada carrera de la miniaturización. Hasta aquí se había pensado a las computadoras como inventos que al avanzar en tecnología se harían cada vez mas grandes, cada vez mas monstruosas, demandando mas trabajo humano, y cada vez mas costosas. A partir del transistor, la concepción cambió paradigmáticamente. Las computadoras empiezan a ser pensadas cada vez mas pequeñas, mas adaptables y mas baratas.
En 1953, IBM fabrica la IBM-650, una computadora de comercialización directa, fabricada a nivel industrial, para vender a sus clientes. Utilizaba para la programación el "lenguaje de ensamblador" (Assembler)
En 1962, se programa el primer juego de computadora multijugador: SpaceWar
En 1964, IBM lanza la IBM-360, una de las maquinas mas populares y conocidas de la vieja generación de computadoras. Todas las empresas que tuvieran que computar grandes cantidades de datos (sobre todo en materia financiera) querían una. Estas fueron de las primeras que se trajeron a Argentina.
En 1971, se presenta el primer CPU fabricado por Intel, el 4004. Por estos años era común que estos inventos llevaran por nombre sólo un número, y que este nombre fuera aceptado para registrar una patente. Luego obligaron a Intel y a todos los fabricantes de CPUs a ponerles un nombre (una palabra, con letras) a sus inventos (por ejemplo "Pentium".
En 1975, se lanza la Altair 8800, una maquina con un nivel de popularidad fabuloso, que seria apropiada por la base fundacional del Movimiento Hacker, al que pertenecieron Jobs, Gates, Wozniack, Stallman, y otros.
En 1977, Apple lanza la Apple II.
En 1981, la Historia de la Computación llega a un cambio de era. Se inicia la epopeya de la IBM PC. Nada va a ser igual a partir de la difusión y comercialización de este tipo de computadoras, sobre todo porque redefiniría el mercado y las reglas de juego para entender los negocios detrás de la tecnología de los proximos años.
En 1984, IBM presenta la PC-AT con un procesador IBM 80286.
En 1985, Microsoft lanza el Windows 1.0
En 1995, Microsoft lanza el Windows 95, un sistema operativo que trata la memoria de la computadora con procedimientos especiales para que varias tareas puedan ejecutarse "simultaneamente". En realidad, no se ejecutan en forma simultanea sino que aprovechan los "flops" o ciclos de prrocesamiento del CPU que queden libres para actualizar los estados de memoria que "localizaron" (allocated) cada programa. De manera que da la impresión de que varios programas trabajan a la vez. El problema es que el codigo para "proteger" la integridad de la memoria pedida por un programa no siempre dan buenos resultados. Muchas veces el propio sistema necesita accesar la memoria de un programa provocando el cuelgue de ese programa, o de todo el sistema, o generando un GPF (General Protection Fault), un error que fue muy conocido antes de que los volcados de memoria en una pantalla azul los superaran en abundancia.
Bueno, espero que se vaya entendiendo lo que quiero decir con todo este recuento. La computadora es una maquina interesantisima con la que interactuar, "meterle tarjetas y ver que sale", "hacerla calcular trayectorias de misiles y ver si aciertan", "programarle juegos y ver si otros seres humanos pueden jugarlos y encontrarlos divertidos", etc. Muchas veces, siento que tomo el legado de todos estos grandes muchachos.