El sueño de hacer máquinas que no sólo se moviesen imitando al hombre, sino que, como él, supiesen calcular, aprender y razonar surgió en paralelo a esa producción de ingenios, los autómatas. Habrá que esperar, no obstante, al siglo XX, con el advenimiento de la informática, cuando la producción de dichas máquinas "de pensar" se haga de manera más intensa.
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Los métodos más antiguos para realizar mecánicamente los cálculos numéricos fueron los ábacos babilónicos, introducidos en Europa por Gerberto de Aurillac. Su datación se hace alrededor del año 500 a.C. Desde Oriente Medio parece ser que llegó a China y Japón. A Europa se acercó bastante más tarde. (imagen 1. 30)
Un mecanismo de cálculo menos conocido es el de Antikythera, construido en el año 80 a. C. en la isla de Rodas. Se trataba de un instrumento de cálculo astronómico. Por medio de un pulsador se ponía en marcha un simulador de movimientos del sol, la luna y varios planetas. Es tal su sofisticación que algunos la denominan la primera computadora de occidente. |
Por otra parte, los matemáticos hindúes, árabes y luego los europeos fueron los primeros que desarrollaron técnicas de cálculo escrito. El matemático árabe Al'Khwarizmi, alrededor del año 830 d.C., escribe un libro de Aritmética, traducido al latín como "Algoritmi de numero Indorum", donde introduce el sistema numérico indio (sólo conocido por los árabes unos 50 años antes) y los métodos para calcular con él. De esta versión latina proviene la palabra algoritmo.
Hacia 1600, algunos sistemas de navegación para calcular rutas, o las Varillas de Napier, el descubridor de los logaritmos neperianos, pueden considerarse también como sistemas mecánicos de cálculo.
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El primero en proponerse, hacia 1700, el ambicioso objetivo de comprender y reproducir los mecanismos del razonamiento abstracto fue Gottfried Wilhem Leibnitz. Éste era partidario de formalizar el lenguaje, la ciencia y el pensamiento mismo. Objetivar el lenguaje era una manera de hacer innecesarias las discusiones, todo se resolvía según una especie de ecuación, como en el dominio matemático, para ello propuso el sistema binario para realizar los cálculos.
Años más tarde será el inglés Boole, con el álgebra que lleva su nombre, quien lo haga factible, (imagen 1.31). Para materializar la máquina que siguiese automáticamente cualquier proceso de razonamiento se apoyó en la máquina aritmética de Pascal (1633-1662) que podía hacer sumas y restas de hasta 8 cifras. La “Pascalina” (imagen 1.32) la elaboró el francés con el ánimo de ayudar a su padre un alto funcionario de las finanzas nacionales. Leibniz la perfeccionó en 1673 haciendo posible las multiplicaciones mediante un sistema de ruedas dentadas con dientes retractilados, e inventó un engranaje, el tambor diferenciado, conocido hoy como “La rueda de Leibnitz”. La primera computadora mecánica comercial, el aritmómetro de Thomas de Colamr (1822), se sirvió de ella.
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Aún en el siglo XVII, en 1624, Wilhelm Schickard un estudiante alemán de la universidad de Tubingemn construyó en Heidelberg el primer reloj calculador. Parece ser que realizaba las 4 operaciones básicas.
En 1777, Charles Mahon (1753-1816), Conde de Stanhope, construyó una máquina aritmética y otra lógica, esta última llamada Demostrador de Stanhope. El dispositivo podía ser usado para resolver silogismos tradicionales por un método aproximado al de los círculos de Venn. Se trataba por lo tanto de la primera máquina lógica del mundo. Mahon fue un singular inventor que aportó soluciones tan dispares como un material para el tejado de las casas, un horno para lima ardiente, un vapor y un plano inclinado para la operación de exclusas en un canal, un instrumento monocorde, unas lentes microscópicas, un sistema de prensas a brazo para estereotipos de imprenta (que llevan su nombre), un plan para prevenir falsificaciones de monedas o un esquema para evitar el fuego en edificios.
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Todos los artefactos de cálculo anteriores no aportaban flexibilidad, no eran capaces de adaptarse a diferentes situaciones. Varios siglos después de los chinos, Jacques de Vaucason -el constructor de autómatas-dio el primer paso. En 1745 inventó el primer telar automático programable, es decir, capaz de reproducir diferentes dibujos según colocación de los palos. (imagen 1. 33)
Su invento lo perfeccionó Joseph Marie Jacquard, el descubridor en 1805 de las tarjetas perforadas (imagen 1.34), compañeras inseparables de las primeras computadoras electrónicas. El telar de Jacquard modificaba la urdimbre según la disposición de los agujeros hechos en una tarjeta que se introducía en el sistema de control de la máquina.
Resulta curiosa la proximidad entre la actividad de tejer y la de pensar. Muchas culturas las relacionan. En la tradición de los indios norteamericanos la Araña tejió la telaraña que trajo a los seres humanos la primera imagen del alfabeto. Las letras eran partes de los ángulos de su telaraña. En un episodio la misma contestaba a un ciervo: “ha llegado el tiempo de que los hijos de la tierra aprendan a hacer registros de sus progresos en su caminar sobre la misma…pues se están volviendo más complejos y sus futuras generaciones necesitarán saber más”.
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A lo largo del siglo XIX Charles Babbage (imagen 1. 35) un singular inventor y matemático británico, autor de la frase “los milagros no son la violación de leyes preestablecidas, sino que indican la existencia de leyes superiores”, presenta al mundo dos ideas de máquinas de cálculo: la “máquina de las diferencias” que podría resolver ecuaciones polinómicas mediante el cálculo de diferencias sucesivas entre conjuntos de números; y la “máquina analítica” (1833) (imagen 1.36) que realizaría instrucciones escritas sobre papel perforado. Es la primera vez en la historia que se tiene la idea completa de una computadora programable, que emularía ciertas estrategias de pensamiento humano. Su parecido con la arquitectura lógica y las funciones realizadas por los actuales ordenadores es notable.
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PC
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Analytical Engine / Máquina (motor) analítica |
*Memoria |
*Store / almacén- lugar donde se guardan los datos numéricos sobre los que actuar. En ese caso eran 1000 números de 50 cifras, unos 50 Kbytes |
*CPU |
*Mill / molinillo- lugar en el que los datos son tratados |
*Control |
*Software- en tarjetas perforadas |
*E / S |
*I/O- entrada y salida de datos |
*Impresora
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Máquina de escribir automática que visualizaría los cálculos |
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Ada Byron, la hija del poeta Lord Byron y condesa de Lovelace, tradujo al inglés el informe que sobre la máquina de Babbage realizara el primer ministro de la recién estrenada Italia. A él se había acercado Charles que, en esta ocasión no busco apoyo económico en su propio país. A lo escrito por Menabrea –el tal primer ministro- Ada añadió otro tanto de su propia creación, convirtiendo así ese documento en el primer texto de programación de la historia. En aquél momento Ada Byron profetizó que la computadora desarrollaría en el futuro un papel crucial en la vida diaria, no sólo realizando operaciones sino produciendo dibujos e incluso componiendo música. Tuvo también la idea de emplear tarjetas perforadas para la programación e incluir datos: “podemos decir que el motor (máquina) analítico teje esquemas algebraicos, igual que el telar Jacquard tejió dibujos de hojas y flores”. Entre tanto, en 1854, el ya mencionado George Boole publica “Las leyes del pensamiento” sobre las cuales son basadas las teorías matemáticas de Lógica y Probabilidad. Boole aproximó la lógica en una nueva dirección reduciéndola a na álgebra simple, incorporando lógica en las matemáticas. Comenzaba el álgebra de la lógica llamada Algebra Booleana. Su álgebra consiste en un método para resolver problemas de lógica que recurre solamente a los valores binarios 1 y 0 y a tres operadores: AND (y), OR (o) y NOT (no).
Ada concibió un siglo antes que la robótica y la informática, lo que hace diferente a un calculador programable de un ábaco, a un robot de una muñeca de cuerda: la capacidad de condicionar el comportamiento, de actuar de modo diferente según los datos que se le aporten. Por último, inventó las instrucciones, tan eficaces del condicional (if - then) y la iteracción, para evitar repeticiones múltiples de la misma orden.
En 1924 la compañía Computing-Tabulating-Recording, fundada por Hollerich para comercializar las máquinas de tarjetas perforadas usadas para censos, cambia de nombre y se convierte en International Business Machines (IBM).
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