Historia de las Computadoras
Segunda Entrega: La Era Digital
En la entrega anterior, describimos el nacimiento de las primeras calculadoras mecáni-cas y los esfuerzos infructuosos de Charles Babbage, en el siglo XIX, para construir una computadora mecánica programable. Desde su muerte en 1871, pasaron 60 años hasta que se produjeron adelantos realmente importantes. Durante ese período, se desarrollaron diversas computadoras analógicas, que se valían de distintos sistemas, mecánicos o eléctricos, para representar cantidades numéricas. Un notable ejemplo de ingenio en la realización de este tipo de computadoras es el “Integrador de Agua” fa-bricado en la Unión Soviética en 1936, que almacenaba números según la cantidad de líquido presente en distintas cámaras del aparato, y que se utilizó, durante casi cinco décadas, para facilitar el diseño industrial. Pero, poco después, comenzaron a fabricar-se los primeros equipos digitales, cuyas múltiples ventajas sobre los analógicos volvie-ron rápidamente obsoletos a estos últimos.
NACE EL CÁLCULO DIGITAL
Durante la década de 1930, las computadoras analógicas eran consideradas tecnología de punta. Sin embargo, su complejidad, escasa flexibilidad (era necesaria una reconfiguración casi total para modificar la programación) y baja fiabilidad, además de sus altísimos costos de fabricación, provocaron que, en forma casi simultánea, científicos de diversos países del mundo comenzaran a explorar la posibilidad de diseñar equipos que trabajaran digitalmente. En 1937, el experto del MIT Claude Shannon publicó un escrito fundacional en el que explicaba cómo utilizar circuitos electromecánicos para realizar operaciones de álgebra booleana, la cual se basa en el Sistema Binario creado por el matemático Gottfried Leibniz, inventor de una de las primeras calculadoras mecánicas. El alemán Konrad Zuse tomó esta idea para desarrollar sus calculadoras binarias electromecánicas Z1 y Z2, las que asentaron las bases para la fabricación, en 1941, de la definitiva Z3, considerada la primera computadora programable digital de la historia. La Z3 usaba 2.000 relés y trabajaba a una velocidad de reloj máxima de 10 Hz. Podía realizar operaciones de coma flotante, manejando palabras de 22 bits, y leía los programas del mismo film de 35 mm que se utiliza para la cinematografía. Lamentablemente, la Z3 original fue destruida por un bombardeo aliado a Berlín en 1944, durante la Segunda Guerra Mundial. Zuse había intentado, algún tiempo antes, conseguir financiación del estado alemán para construir una sucesora de la Z3 completamente electrónica, pero su pedido fue denegado por ser considerado “poco impor-tante estratégicamente”. Otro legado fundamental de Zuse es la creación, en 1948, del primer lenguaje de programación de alto nivel: el Plankalkül, el cual fue concebido en forma teórica y recién fue implementado mediante un compilador, hace muy pocos años, por investigadores de la Universidad de Berlín.
LA PRIMERA COMPUTADORA ELECTRÓNICA
Mientras Zuse trabajaba en su serie Z, el físico norteamericano de origen búlgaro John Vincent Atanasoff se desempeñaba como profesor del Iowa State College. Con la ayuda de su estudiante Clifford Berry, diseñó y construyó el equipo conocido como Atanasoff-Berry Computer (ABC). Atanasoff concibió su diseño en 1938, una noche en la que conducía su auto durante un largo viaje. Comenzó su labor en 1939 y, hacia 1942, la ABC ya funcionaba en todo su esplendor. Al igual que la Z3, almacenaba la información en forma binaria. Corría a una velocidad de reloj de 60 Hz (la frecuencia utilizada por la red eléctrica en EEUU), y podía guardar hasta 60 palabras de 50 bits cada una. En lugar de los relés electromecánicos que usaba la Z3, la ABC funcionaba con válvulas, pero era menos versátil que la máquina alemana, ya que para reprogramarla era necesario modificar sus circuitos. En la ABC, la memoria estaba compuesta por dos cilindros que giraban sobre un mismo eje una vez por segundo. En cada cilindro había 32 “bandas” de 50 capacitores (30 activas y 2 de backup) que permitían a la ABC realizar 30 sumas o restas por segundo. Estos capacitores eran “regenerativos”, el mismo concepto en el que se basa la tecnología DRAM que se usa en las memorias de las PC actuales. El desarrollo de la ABC fue abandonado cuando Atanasoff deja su trabajo en el Iowa State College para dedicarse a proyectos militares relacionados con la Segunda Guerra, circunstancia que, también, motivó el financiamiento, entre 1943y 1946, de la legendaria ENIAC.
LLEGAN LAS SUPERCOMPUTADORAS: ENIAC Y COLOSSUS
Fue indispensable una guerra terrible para que se tomara conciencia sobre la necesidad de contar con equipos informáticos más rápidos y poderosos. Estados Unidos e Inglaterra tuvieron la visión que a Alemania le faltó (recordemos la financiación negada a Zuse), y se comenzó, en ambos países, la construcción de dos computadoras con un poder sin precedentes hasta entonces: ENIAC y Colossus. En el caso del equipo norteamericano, su finalidad era realizar cálculos y simulaciones de balística. En el del británico, aplicarlo a romper las claves criptográficas usadas por el alto mando Nazi en sus comunicaciones. Colossus ya funcionaba en 1943, diseñada por el ingeniero Tommy Flowers con ayuda de un matemático y de los principales cerebros de la Inteligencia británica. Su primera versión poseía 1500 válvulas; la segunda, 2400, y era cinco veces más veloz. Para acelerar los tiempos que tomaba romper las claves, los británicos fabricaron varios equipos y los hacían trabajar en forma simultánea, inventando, de este modo, el procesamiento paralelo. ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), en cambio, tuvo una única y monstruosa encarnación. Compuesta por 17.500 válvulas, 7.200 diodos, 1.500 relés, 70.000 resistencias, 10.000 capacitores, 5 millones de puntos de soldadura (hechos a mano, obviamente), y ostentaba un peso total superior a 25 toneladas. Ocupaba casi 200 metros cuadrados y consumía 150 kW de energía. Fue construida por John Mauchly y J. Presper Eckert, del Moore School of Electrical Engineering de la Universidad de Pensilvania, entre 1943 y 1946, con un costo superior al medio millón de dólares de la época. Tanto Colossus como ENIAC debían ser reconfiguradas (en algunos casos, recableando) para reprogramarlas. Se diferenciaban en que el equipo británico trabajaba en sistema binario, mientras que ENIAC lo hacía en forma digital.
IBM ASCC/HARVARD MARK I: EL GIGANTE AZUL ENTRA EN EL JUEGO
Herman Hollerith, estadístico norteamericano, tuvo la idea, a fines del siglo XIX, de utilizar la tecnología de tarjetas perforadas creada por Jacquard. En 1890, fabricó y vendió al gobierno de su país máquinas tabuladoras que procesaban estas tarjetas con el fin de ser usadas en el censo de dicho año. Con estas máquinas, el resultado del censo estuvo listo en apenas dos años y medio, contra los siete años que había tomado el de 1880. Ganó mucho dinero con este contrato, y fundó, en 1896, la Tabulating Machine Company. En 1911, se fusionaba con otras dos empresas para formar la Computing Tabulating Recording Corporation, que cambió su nombre, en 1924, de manera definitiva, por el de International Business Machines (IBM). Entre esos años y la década del 40, desarrolló productos tan diversos como balanzas, cortadoras de carne y, por supuesto, lectoescritoras de tarjetas perforadas. Al comenzar la Segunda Guerra, a pedido del gobierno, IBM fabricó inclusive armas (produciendo, entre otras, la famosa carabina M1). En el inicio de los años 40, IBM emprendía la realización de su primera computadora, también con fines militares. Diseñada por el experto de la Universidad de Harvard Howard H. Aiken, fue construida por ingenieros de IBM y terminada en 1944. En la ceremonia de inauguración del equipo, durante su discurso, Aiken se “olvida” de mencionar la participación de IBM, lo que llevó al fin del acuerdo entre Harvard e IBM. Cada una de las partes bautizó a la máquina con distinto nombre y continuó el desarrollo del mismo por su lado. Aiken la llama “Harvard Mark I”, e IBM la denominó ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator). La Mark I trabajaba con el sistema decimal, aunque era más flexible que ENIAC y Colossus, ya que los programas se cargaban mediante cintas de papel perforado.
LA EXPLOSIÓN SE ACERCA
En resumen, durante estos años, debido a la necesidad de obtener ventajas tácticas durante la guerra, se hicieron avances fundamentales. Pero todavía la construcción de computadoras era una empresa monumental, un desafío sólo al alcance de los científicos más brillantes para su concepción y de las arcas de los estados más poderosos para su realización. En la próxima entrega, veremos cómo comenzó la verdadera explosión de las tecnologías de la información, cuando, apenas una década después, los equipos informáticos se abarataron lo suficiente como para que las empresas pudieran comprarlos.