Pioneros Informática

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Breve descripción de los primeros ordenadores/computadores/máquinas de cálculo.

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  • ININ. TEMA 2, Pioneros Luis Miguel Lpez Pardo

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    Pioneros: primeros ordenadores

    1 Z3

    Se trataba del primer ordenador programable,

    completamente automtico, diseado por Konrad Zuse

    (Alemania, 1910-1995). Contena aproximadamente 2000

    rels, que le permitan operar a una frecuencia entre 5 y

    10 Hz, usando pelcula perforada como memoria.

    Completado en 1941, fue empleado por el Instituto

    Alemn de Investigaciones Aeronuticas para realizar

    anlisis de estabilidad en el diseo de alas.

    Especificaciones

    - Tiempo necesario para una suma: 0.8

    segundos. 3 segundos para una multiplicacin.

    - Unidad aritmtica de coma flotante de 22 bits,

    capaz de realizar sumas, restas, productos,

    divisiones y races cuadradas.

    - Memoria para datos: 64 palabras, con una

    longitud de 22 bits cada una.

    - Entrada de datos mediante una terminal con

    teclado, y salida mediante una fila de

    lmparas.

    - Consumo de aproximadamente 4000 vatios.

    - Peso de una tonelada.

    El primer prototipo fue destruido en un

    bombardeo sobre Berln durante la Segunda Guerra

    Mundial en 1943, siendo reconstruida una rplica en

    1960 por la empresa Zuse KG.

    Rplica del Z3, en exhibicin en el Deutsches Museum

    Detalle de los rels del Z3

    Zuse a principios de los 80, con el Z3 al fondo, sosteniendo en sus manos un Commodore 64 a modo de comparacin.

  • ININ. TEMA 2, Pioneros Luis Miguel Lpez Pardo

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    2 COLOSSUS

    Nombre dado a una serie de ordenadores,

    desarrollados entre 1943 y 1945 por Tommy Flowers

    (Reino Unido, 1905 1998), con el fin principal de

    ayudar en el anlisis del cdigo Lorenz (cifrado usado

    por los teletipos alemanes durante la Segunda

    Guerra Mundial).

    Con una CPU formada por entre 1600 y 2400

    vlvulas de vaco y tiratrones (vlvulas termoinicas

    rellenas de gas), careca de memoria de acceso

    aleatorio o RAM como la conocemos hoy,

    dependiendo nicamente del estado de

    interruptores y clavijas para codificar la informacin

    con la que trabajaba. An as, era considerado como

    un ordenador electrnico digital.

    Un segundo prototipo, el Colossus Mk 2, fue creado en 1944, y fue

    empleado para decodificar las comunicaciones telegrficas entre las tropas

    alemanas antes y durante el Desembarco de Normanda.

    La entrada de datos se realizaba mediante cintas de papel continuo

    perforadas, formando una codificacin de bits que era leda por una serie

    de fotomultiplicadores (detectores pticos de vaco), a una velocidad de

    25000 caracteres por segundo. Estos datos eran procesados por hasta 5

    procesadores en paralelo, realizando cada uno de ellos hasta 100

    operaciones booleanas por segundo.

    Destruidos (supuestamente) todos los prototipos

    existentes tras la Segunda Guerra Mundial, el Colossus

    fue un secreto hasta la dcada de los 70, siendo

    construda una rplica en 2007, exhibida en el National

    Museum of Computing en Bletchley Park

    (Buckinghamshire, Inglaterra).

    Colossus Mk 2 en funcionamiento. Se observa la alimentacin de la cinta de papel perforado.

    Tommy Flowers

    Rplica del Colossus Mk2, actualmente en exhibicin en el museo de la base militar de Bletchley Park.

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    3 ENIAC

    Acrnimo de Electronic Numerical Integrator and Computer (Ordenador e integrador numrico

    electrnico), se trataba del primer ordenador digital multipropsito.

    Diseado inicialmente por John Mauchly (USA, 1907-1980) y J.

    Presper Eckert (USA, 1919-1995) de la Universidad de Pensilvania en 1943

    bajo el nombre Proyecto PX, en 1946, los diseadores junto con su

    equipo de colaboradores, renunciaron a sus puestos en la Universidad de

    Pensilvania para fundar la Eckert-Mauchly Computer Corporation, empresa

    que continuara con el desarrollo del ENIAC.

    El ENIAC contena casi 18000 vlvulas de vaco, 7000 diodos, 1500

    rels, 70000 resistencias, 10000 condensadores, todos ellos unidos por

    unos 5 millones de soldaduras hechas a mano. Usando acumuladores de

    20 dgitos capaces de realizar 5000 operaciones de sumas o restas simples

    por segundo, era posible conectar varios acumuladores en paralelo, con lo

    que se conseguan velocidades de cmputo mucho ms altas.

    Con un tiempo de ciclo de 200 microsegundos, en cada ciclo el

    ENIAC poda escribir o leer un nmero en o desde un registro, o bien

    sumar o restar dos nmeros.

    Necesitaba 14 ciclos, para realizar un producto de 10x10 dgitos, es

    decir, 357 productos por segundo, mientras que eran necesarios 143 ciclos

    para realizar una divisin o raz cuadrada, a una ratio de 35 operaciones

    por segundo.

    Con un peso de unas 27 toneladas y una

    superficie de unos 160 m2, su consumo

    energtico era de aproximadamente 15

    kilovatios hora, lo que dio lugar al rumor entre

    el mundillo acadmico de que cuando se

    conectaba ENIAC, las luces de Filadelfia

    disminuan de intensidad.

    Aunque inicialmente se encontraba en la

    Universidad de Filadelfia, fue trasladado a la

    base militar de Aberdeen, Maryland, en julio

    de 1947, donde estuvo operativo hasta las

    23:45 del 2 de Octubre de 1955, cuando fue

    desconectado.

    John Mauchly

    J. Presper Eckert

    ENIAC y sus distintos componentes.

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    Usaba un lector y un perforador de tarjetas como dispositivos de entrada y salida

    respectivamente, ambos fabricados por IBM.

    Si bien uno de los primeros roles del ENIAC era el clculo de trayectorias balsticas para el ejrcito

    de los Estados Unidos, se acab empleando en la investigacin de la bomba de hidrgeno, para lo que

    fueron necesarias un milln de tarjetas perforadas, (entre inputs y outputs).

    4 ABC (ATANASOFFBERRY COMPUTER)

    Diseada por John Vincent Atanasoff (USA, 1903-1995) y Clifford Berry

    (USA, 1918-1963), de la Universidad de Iowa en 1942, se trataba de una

    mquina no programable, siendo nicamente capaz de resolver ecuaciones

    lineales.

    Usando ms de 300 vlvulas de vaco, 1,6 km de cable y 31 tiratrones,

    el ABC pesaba unos 320Kg. Aunque no era capaz de pasar el test de Turing

    (mientras el resto de ordenadores en este documento s), fue la primera

    mquina de computacin electrnica en implementar tres conceptos que

    siguen siendo ciertos hoy en da, como el uso de cdigo binario para la

    representacin de datos, la realizacin de clculos aritmticos por medios

    electrnicos y no mecnicos, y la separacin entre el sistema de computacin

    o clculo y el de memoria (como hoy diferenciaramos entre CPU y RAM).

    Con una velocidad de 30 sumas o restas por segundo, la salida se

    representaba en grupos de 50 bits, pudiendo almacenar en memoria hasta 60

    de estos grupos, es decir, 3000 bits.

    Una de las caractersticas de esta mquina, es que no era

    completamente automtica, siendo necesaria la intervencin humana durante

    la resolucin de un problema, mediante el accionamiento de interruptores,

    conexionado de clavijas, etc.

    Pese a esto, la mquina era

    extremadamente til, ya que poda operar con

    dos ecuaciones lineales con hasta 29 incgnitas

    y una constante, eliminando una variable en cada ciclo hasta quedarse

    nicamente con dos, (ignoro si luego volva a hacer sucesivas iteraciones

    para obtener el resto de incgnitas o esto ya tena que hacerse a

    mano).

    Rplica del ABC, en exhibicin en el Computer History Museum de Mountain View, California.

    John Vincent Atanasoff

    Clifford Berry

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    5 HARVARD MARK 1

    Basndose en el diseo de Howard H. Aiken (USA, 1900-1973) de 1937, el

    Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) o Mark 1 como era llamado por

    los investigadores de la universidad de Harvard, fue desarrollado por IBM en

    1944.

    Consista en una unidad de clculo mecnica, accionada por un motor de 4

    kilovatios, y contena 800km de cable, 3500 rels multipolares, 2225 contadores,

    1464 interruptores y 72 calculadoras mecnicas, lo que lo converta en la

    calculadora electromecnica ms grande del mundo.

    La entrada de datos se poda hacer de forma manual, mediante los 1464

    interruptores antes mencionados, o bien mediante cinta de papel perforada de 24

    canales.

    Su velocidad de clculo era de 3 sumas/restas por segundo, un producto

    cada 6 segundos, una divisin cada 15 y un logaritmo cada minuto.

    En principio incapaz de procesar programas en bucle, esto se consegua

    fsicamente uniendo el final de la cinta de papel con los datos de entrada al final,

    creando un bucle fsico de papel.

    Uno de los primeros programas en correr en el Harvard Mk 1 consista en

    determinar si la implosin era una forma viable de