Un post tecnológico: La evolución de la PC

Este post tiene como objetivo brindar información sobre la evolución de la computadora, una creación espectacular del ser humano.
La evolución de la computadora se divide por generaciones, vamos a observar detalladamente cada una con varias imágenes de cada una de ellas.

La primera generación de computadoras abarca desde el año 1938 hasta el año 1958, época en que 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
Características:
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 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 sus antecesores, se describen en la siguiente lista de los principales modelos de que constó:


Un par de fotos:

ENIAC (Año 1946)

EDVAC (Año 1949):


UNIVAC 1 (Año 1951):


(esta imágen fué tomada en un museo, por eso la buena resolución.)
IBM 701 (Año 1953):

IBM continuó con otros modelos, que incorporaban un mecanismo de almacenamiento masivo llamado tambor magnético, que con los años evolucionaría y se convertiría en el .

Segunda generación de computadoras:
La segunda generación de las computadoras reemplazó a las válvulas de vacío por los transistores .
Por eso, las computadoras de la segunda generación son más pequeñas y consumen menos electricidad que las anteriores, la forma de comunicación con estas nuevas computadoras es mediante lenguajes más avanzados que el lenguaje de máquina, y que reciben el nombre de “lenguajes de alto nivel” o lenguajes de programación. Las características más relevantes de las computadoras de la segunda generación son:
Fotos:


(IBM 360, 1968)

Primer juego en una computadora: Space Wars, también conocido en el juego GTA San Andreas.


Tercera generación de computadoras:
A mediados de los años 60 se produjo la invención del circuito integrado o microchip, por parte de Jack St. y Robert Noyce . Después llevó a a la invención del microprocesador , en . A finales de 1960, investigadores como notaron que las secuencias de en el ADN formaban un código , otra forma de codificar o programar.
A partir de esta fecha, empezaron a empaquetarse varios transistores diminutos y otros componentes electrónicos en un solo chip o encapsulado, que contenía en su interior un circuito completo: un , un , o una . Naturalmente, con estos chips (circuitos integrados) era mucho más fácil montar aparatos complicados: receptores de radio o televisión y computadoras .
En 1965, IBM anunció el primer grupo de máquinas construidas con circuitos integrados, que recibió el nombre de .
Estas computadoras de tercera generación sustituyeron totalmente a los de , introduciendo una forma de programar que aún se mantiene en las grandes computadoras actuales.
Esto es lo que ocurrió en (1964-1971) que comprende de la tercera generación de computadoras.
PDP-8:

PDP-11:

Cuarta generación de computadoras:
La denominada Cuarta Generación (1971 a 1981) es el producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC). Hoy en día las tecnologías LSI (Integración a gran escala) y VLSI (integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un chip. Usando VLSI, un fabricante puede hacer que una computadora pequeña rivalice con una computadora de la primera generación que ocupaba un cuarto completo. Hicieron su gran debut las microcomputadoras.
Historia
Las microcomputadoras o Computadoras Personales (PC) tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores. Un microprocesador es “una computadora en un chip”, o sea un circuito integrado independiente. Las PC son computadoras para uso personal y relativamente son baratas y actualmente se encuentran en las oficinas, escuelas y hogares.
El término PC se deriva para el año de 1981, IBM, sacó a la venta su modelo “ IBM PC ”,cual se convirtió en un tipo de computadora ideal para uso “personal”, de ahí que el término “PC” se estandarizó y los clones que sacaron posteriormente otras empresas fueron llamados “PC y compatibles”, usando procesadores del mismo tipo que las IBM , pero a un costo menor y pudiendo ejecutar el mismo tipo de programas. Existen otros tipos de microcomputadoras , como la Macintosh, que no son compatibles con la IBM, pero que en muchos de los casos se les llaman también “PC”, por ser de uso personal. El primer microprocesador fue el Intel 4004, producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora, y resultaba revolucionario para su época. Contenía 2.300 transistores en un microprocesador de 4 bits que sólo podía realizar 60.000 operaciones por segundo.
Microprocesadores
Microprocesador Intel 8008.El primer microprocesador de 8 bits fue el , desarrollado en 1972 para su empleo en terminales informáticos. El Intel 8008 contenía 3.300 transistores. El primer microprocesador realmente diseñado para uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel 8080 de 8 bits, que contenía 4.500 transistores y podía ejecutar 200.000 instrucciones por segundo. Los microprocesadores modernos tienen una capacidad y velocidad mucho mayores.
Entre ellos figuran el Intel , con 5,5 millones de transistores; el UltraSparc-II, de Sun Microsystems, que contiene 5,4 millones de transistores; el PowerPC 620, desarrollado conjuntamente por Apple, IBM y Motorola, con 7 millones de transistores, y el Alpha 21164A, de Digital Equipment Corporation, con 9,3 millones de transistores. El Microprocesador, es un circuito electrónico que actúa como unidad central de proceso de un ordenador, proporcionando el control de las operaciones de cálculo.
Los microprocesadores también se utilizan en otros sistemas informáticos avanzados, como impresoras, automóviles o aviones. En 1995 se produjeron unos 4.000 millones de microprocesadores en todo el mundo. El microprocesador es un tipo de circuito sumamente integrado. Los circuitos integrados, también conocidos como microchips o chips, son circuitos electrónicos complejos formados por componentes extremadamente pequeños formados en una única pieza plana de poco espesor de un material conocido como semiconductor.
Los microprocesadores modernos incorporan hasta 10 millones de transistores (que actúan como amplificadores electrónicos, osciladores o, más a menudo, como conmutadores), además de otros componentes como resistencias, diodos, condensadores y conexiones, todo ello en una superficie comparable a la de un sello postal. Un microprocesador consta de varias secciones diferentes.


La unidad aritmético-lógica (ALU, siglas en inglés) efectúa cálculos con números y toma decisiones lógicas; los registros son zonas de memoria especiales para almacenar información temporalmente; la unidad de control descodifica los programas; los buses transportan información digital a través del chip y de la computadora; la memoria local se emplea para los cómputos realizados en el mismo chip.
Los microprocesadores más complejos contienen a menudo otras secciones; por ejemplo, secciones de memoria especializada denominadas memoria cache, modernos funcionan con una anchura de bus de 64 bits: esto significa que pueden transmitirse simultáneamente 64 bits de datos. Un cristal oscilante situado en el ordenador proporciona una señal de sincronización, o señal de reloj, para coordinar todas las actividades del microprocesador.
Quinta generación de computadoras:

La quinta generación de computadoras, también conocida por sus siglas en inglés, FGCS (de Fifth Generation Computer Systems) fue un ambicioso proyecto propuesto por Japón a finales de la década de 1970 . Su objetivo era el desarrollo de una nueva clase de computadoras que utilizarían técnicas y tecnologías de inteligencia artificial tanto en el plano del hardware como del software , usando el lenguaje al nivel del y serían capaces de resolver problemas complejos, como la de una lengua natural a otra (del japonés al inglés, por ejemplo). Como unidad de medida del rendimiento y prestaciones de estas computadoras se empleaba la cantidad de LIPS (Logical Inferences Per Second) capaz de realizar durante la ejecución de las distintas tareas programadas. Para su desarrollo se emplearon diferentes tipos de arquitecturas (Very Large Scale Integration).
El proyecto duró once años, pero no obtuvo los resultados esperados: las computadoras actuales siguieron así, ya que hay muchos casos en los que, o bien es imposible llevar a cabo una del mismo, o una vez llevado a cabo ésta, no se aprecia mejora alguna, o en el peor de los casos, se produce una pérdida de rendimiento. Hay que tener claro que para realizar un programa paralelo debemos, para empezar, identificar dentro del mismo partes que puedan ser ejecutadas por separado en distintos procesadores . Además, es importante señalar que un programa que se ejecuta de manera secuencial, debe recibir numerosas modificaciones para que pueda ser ejecutado de manera paralela, es decir, primero sería interesante estudiar si realmente el trabajo que esto conlleva se ve compensado con la mejora del rendimiento de la tarea después de paralelizarla.
Historia y desarrollo del proyecto
Antecedentes y diseño
A través de las múltiples generaciones desde los años 50, Japón había sido el seguidor en términos del adelanto y construcción de las computadoras basadas en los modelos desarrollados en los Estados Unidos y el Reino Unido . Japón , a través de su Ministerio de Economía, Comercio e Industria (MITI) decidió romper con esta naturaleza de seguir a los líderes y a mediados de la década de los 70 comenzó a abrirse camino hacia un futuro en la industria de la informática . El (JIPDEC) fue el encargado llevar a cabo un plan para desarrollar el proyecto. En 1979 ofrecieron un contrato de tres años para realizar estudios más profundos con la participación conjunta de empresas de la industria dedicadas a la tecnología e instituciones académicas, a instancias de . Fue durante este período cuando el término "computadora de quinta generación" comenzó a ser utilizado.
Inicio
En 1981 a iniciativa del MITI se celebró una Conferencia Internacional, durante la cual anunció el programa de investigación y el 14 de abril de 1982 el gobierno decidió lanzar oficialmente el proyecto, creando el (Instituto para la Nueva Generación de Tecnologías de Computación o ICOT por sus siglas en inglés), bajo la dirección de Fuchi, a quien sucedería en el puesto como director del instituto , y con la participación de investigadores de diversas empresas japonesas dedicadas al desarrollo de hardware y software, entre ellas Fujitsu , , , Oki, , Toshiba y .
Los campos principales para la investigación de este proyecto inicialmente eran:
Impacto institucional internacional
Debido a la conmoción suscitada que causó que los japoneses fueran exitosos en el área de los artículos electrónicos durante la década de los 70, y que prácticamente hicieran lo mismo en el área de la automoción durante los 80, el proyecto de la quinta generación tuvo mucha reputación entre los otros países.
Tal fue su impacto que se crearon proyectos paralelos. En Estados Unidos , la Microelectronics and Computer Technology Corporation y la Strategic Computing Initiative; por parte europea, en Reino Unido fue ALVEY, y en el resto de Europa su reacción fue conocida como (European Strategic Programme for Research in Information Technology, en español Programa Estratégico Europeo en Investigación de la Tecnología de la Información).
Popularidad internacional
Aparte de las reacciones a nivel institucional, en un plano más popular comenzó a ser conocido en Occidente gracias a la aparición de libros en los que se hablaba del proyecto de manera más o menos directa o era citado pero principalmente por artículos aparecidos en revistas dedicadas a los aficionados a la informática; así por ejemplo, en el número de agosto de 1984 de la estadounidense se publicó un artículo que trataba ampliamente el tema, "The fifth generation: Japan's computer challenge to the world" (traducido, La Quinta Generación: El desafío informático japonés al mundo). En el ámbito de habla hispana se puede citar por ejemplo a la revista , que en julio de 1985 publicó una entrevista a Juan Pazos Sierra, Doctorado en Informática y vinculado en aquella época a la Facultad de Informática de la , en la que describía someramente el proyecto como:
...un proyecto japonés que tiene unas características curiosas y especiales; en primer lugar, la pretensión es construir un computador basado en tecnología VLSI, con una arquitectura no Von Neumann y que llevaría como núcleo de software la programación lógica, el lenguaje PROLOG, para construir finalmente sobre todo esto Sistemas Expertos.
Y sobre sus potenciales resultados, expresaba una opinión relativamente optimista, en la línea de lo augurado por los propios promotores del proyecto. Así, ante la pregunta de si se había obtenido algún resultado en el mismo, respondía:
De momento, nada. Se va a desarrollar muchísimo lo que ya existe, aparecerán nuevas tecnologías, nuevos Sistemas Expertos y la investigación se verá enormemente potenciada por la tremenda inyección de dinero que el proyecto quinta generación ha supuesto para la Inteligencia Artificial.
Por su parte, , en su ensayo El simio informatizado de 1987, consideraba que:
...el ordenador de quinta generación es un verdadero intento de duplicación tecnológica del intelecto del Homo sapiens.
Principales eventos y finalización del proyecto
Como uno de los productos finales del Proyecto se desarrollaron cinco Máquinas de Inferencia Paralela (PIM), llamadas PIM/m, PIM/p, PIM/i, PIM/k y PIM/c, teniendo como una de sus características principales 256 elementos de Procesamiento Acoplados en red. El proyecto también produjo herramientas que se podían utilizar con estos sistemas tales como el en paralelo Kappa, el HELIC-II, el lenguaje de programación Quixote, un híbrido entre base de datos deductiva orientada a objetos y lenguaje de programación lógico y el MGTP.
Once años después del inicio del proyecto, la gran suma de dinero, infraestructura y recursos invertida en el mismo no se correspondía con los resultados esperados y se dio por concluido sin haber cumplido sus objetivos. criticó el proyecto un año antes de su término, argumentando:
Perjudica el desarrollo de aplicaciones de IA; con la IA, no importa el sistema, mientras no haya mecanismos de inferencia potentes. Ya hay un montón de aplicaciones de tipo IA, y estoy esperando la llegada del motor de inferencia potente, por eso las computadora de quinta generación son un error.
El hardware propuesto y sus desarrollos de software no tenían cabida en el mercado informático, que había evolucionado desde el momento en el que se lanzara el proyecto, y en el que sistemas de propósito general ahora podían hacerse cargo de la mayoría de las tareas propuestas como objetivos iniciales de las máquinas de quinta generación, de manera semejante a como había pasado en el caso del mercado potencial de las , en el que sistemas para la creación de Sistemas Expertos basados en reglas como , implementados sobre computadoras comunes, habían convertido a estas costosas máquinas en innecesarias y obsoletas.
Por otra parte, dentro de las disputas entre las diferentes ramas de la inteligencia artificial , el proyecto japonés partía del paradigma basado en la y la , dominante tras la publicación en 1969 por y del libro Perceptrons, que pasaría progresivamente a un segundo plano en favor de la programación de Redes Neuronales Artificiales (RNA) tras la publicación en 1986 por parte de McClelland y Rumelhart del libro Parallel Distributed Processing, lo que junto a sus escasos resultados contribuyó a que el proyecto de la quinta generación cayera en el olvido a su término en 1993.
El Institute for New Generation Computer Technology (ICOT) fue renombrado en el año 1995 a Research Institute for Advanced Information Technology (AITEC), centro que fue clausurado en 2003, pasando todos sus recursos al Advanced IT Research Group (AITRG), dependiente del Departamento de Investigación del JIPDEC.
Hardware
Primera etapa
Máquinas secuenciales PSI (Personal Sequential Inference machine) y CHI (Co-operative High-performance Inference machine):
Máquinas en paralelo PIM (Parallel Inference Machine):
Máquina de base de datos relacional:
Segunda etapa
Máquinas secuenciales:
Máquinas en paralelo:
Tercera etapa
Máquinas en paralelo:
Fotos: