Generaciones del computador

Origen

   La computadora nació como herramienta para simplificar y acelerar el engorroso proceso de los cálculos, en especial de aquellos complejos, como la multiplicación y división de cifras elevadas, la extracción de raíces, el cálculo de trayectorias y operaciones semejantes. Dentro de los antecedentes más importantes se encuentran números adminículos y personas que precedieron a la que se considera  el primer computador como:

• El ábaco

• La invención de los logaritmos por parte de John Napier y sus "huesos de Napier"    

•  Blaise Pascal con su Pascalina

 

• Joseph Marie JacQuard, Charles Babbage y su maquina analítica

• Lovelace, Primera Programadora.

• Herman Hollevithu y John Atanasoff, entre otros.

• Konrad Zuse, quien invento las primeras computadoras programables en 1941; sin embargo, su escasa repercusión afuera de Alemania minimizo su gran inventiva.

    La  computadora ha ido evolucionando con el paso de los años hasta lo que es hoy en día, conocida como una máquina automática capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas a través de un programa registrado en su memoria,  realizando cálculos y enviando resultados, donde su principal función es la realización de trabajos de manera fácil, organizada y rápida incluso, sirve de entretenimiento cuando contiene juegos de habilidades y de acción. Donde abarca todo un avance, desarrollo y mejoramiento en cada generación del computador como son:

Primera generación (1938 – 1958) Se crea la primera computadora

     La tecnología electrónica para esta época era base de bulbos o tubos de vació y la comunicación, era del nivel más bajo que puede existir como lenguaje de máquina (programa debe escribirse mediante algún conjunto de códigos binarios).

Entre sus características más resaltantes señalan que:

• Eran computadoras de tamaño sumamente grande y bastante lentas.
• Utilizaban gran cantidad de electricidad y generaban mucho calor.
• Su uso fundamental fue en aplicaciones científicas y militares.
• Se empieza a usar el sistema binario para representar la información.
• Utilizaban como lenguaje de programación, el lenguaje máquina para conservar la información se usaban las tarjetas perforadas, la cinta y las líneas de demora de mercurio.

Los principales modelos de esta generación destacan:

• 1946 ENIAC. Primera computadora digital electrónica en la historia. No fue un modelo de producción sino una máquina experimental. Tampoco era programable en el sentido actual. Se trataba de un enorme aparato que ocupaba todo un sótano en la universidad. Construida con 18.000 tubos de vacío, consumía varios KW (kilovoltios) de potencia eléctrica y pesaba algunas toneladas.

    Fue hecha por un equipo de ingenieros y científicos encabezados por los doctores John W. Mauchly y J. Presper Eckert en la universidad de Pensilvania, en los Estados Unidos.

             

John W. Mauchly   J. Presper Eckert

• 1949 EDVAC. (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) Segunda computadora programable. También fue un prototipo de laboratorio, pero ya incluía en su diseño las ideas centrales que conforman las computadoras actuales.

• 1951 UNIVAC I (Computadora Automática Universal I). Primera computadora comercial. Los doctores Mauchly y Eckert fundaron la compañía Universal Computer (Univac), y su primer producto fue esta máquina. El primer cliente fue la Oficina del Censo de Estados Unidos.

• 1953 IBM 701 Calculadora de Defensa. Para introducir los datos, estos equipos empleaban tarjetas perforadas, que habían sido inventadas en los años de la revolución industrial (finales del siglo XVIII) por el francés Joseph Marie Jacquard y perfeccionadas por el estadounidense Herman Hollerith en 1890. La IBM 701 fue la primera de una larga serie de computadoras de esta compañía, que luego se convertiría en la número uno, por su volumen de ventas.

IBM 701 en 1890

IBM 701 en 1953

• 1954 - 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 disco magnético.

Segunda generación (1954 – 1964)  Válvulas de vacío por los transistores

    Las computadoras de la segunda generación se simplifican en tamaño, consumo de energía y la forma de comunicación mediante lenguajes más avanzados que el lenguaje de máquina, denominado  “lenguajes de alto nivel” o de programación, caracterizándose por:

• Los transistores ya eran más rápidos, pequeños y más confiables que los tubos al vacío.
• Mayor potencia y fiabilidad.
• Menor tamaño, consumo y precio, haciéndose más prácticas y asequibles.
• Envolver los campos de aplicación como son el  científico y militar. Además al campo administrativo y de gestión.

    Aunque como tal en esta generación, los científicos e ingenieros empiezan a trabajar y hacer unas modificación en el año 1951 donde  Maurice Wilkes inventa la microprogramación, que reside mucho el desarrollo de los CPU (Unidad central de proceso o cerebro de la computadora) pero esta microprogramación también fue cambiada más tarde por el computador alemán Bastian Shuantige

• 1956, IBM vendió por un valor de 1.230.000 dólares su primer sistema de disco magnético, el RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) la cual usaba cincuenta (50) discos de metal de sesenta y un (61) cm con cien (100) pistas por lado. Podía guardar 5 megabytes de datos con un coste de diez mil 10.000$ por megabyte.

El fundador de IBM con uno de los discos de su dispositivo del año 1956

• 1959, IBM 1401 basado en transistor,  utilizaba tarjetas perforadas. Demostró ser una computadora de propósito general haciéndola la máquina más exitosa en la historia de la computación. Teniendo una memoria de núcleo magnético de 4.000 caracteres que luego fue extendida  a 16.000 caracteres. Donde el objetivo principal era cambiar el uso de tarjetas perforadas que eran utilizadas desde el año 1920 hasta principios de los años 70.
•             

• 1960, es lanzado al mercado el IBM 1620 originalmente con solo una cinta de papel perforado pero esta cambia los transistores por  tarjetas perforadas siendo preferidas ya que adquiría una memoria de mayor capacidad, es decir, unos sesenta mil (60.000) digititos decimales aproximadamente.

• 1962, Se desarrolla el primer juego de ordenador, llamado Spacewar! que consiste  dos (02) naves espaciales armadas llamadas "la aguja" y "la cuña" tratando de destruirse mutuamente sin caer por la fuerza gravitatoria de una estrella. Las naves disparan misiles que se ven afectados por el campo de fuerza (curvando y ralentizando su trayectoria). Ambas naves tienen un número limitado de misiles y combustible. El hiperespacio puede ser usado para esquivar los misiles enemigos, pero la salida de éste se ubica siempre en un lugar aleatorio, y se incrementa la probabilidad de que la nave explote en cada uso. En que la máquina es orientada al uso por personal técnico en laboratorios y para la investigación.
•                                        

• 1964, IBM anunció la serie 360, que fue la primera familia de computadoras que podía correr el mismo software en diferentes combinaciones de velocidad, capacidad y precio. También abrió el uso comercial de microprogramas y un juego de instrucciones. Es decir, El software proporcionado con el System/350 engloba mayor avance, multiprogramación, nuevos lenguajes de programación e independencia de dispositivos de entrada y salida siendo extendidas para procesar muchos tipos de datos, no solo de forma aritmética.

Tercera generación (1964 – 1971) Circuito integrado

A finales de 1960, investigadores como George Gamow noto que las secuencias de nucleótidos en el ADN forman un código, otra forma de codificar o programar. Gracias a esto, surge que a medidos de los años sesenta se produjera la invención del circuito integrado o microchip por parte de Jack St. Clair Kilby y Robert Noyce. Luego, llevando a Ted Hoff a la invención del Microprocesador, en Intel.

                           

Jack St. Clair Kilby  Robert Noyce

Ted Hoff

El cual, consta en el encapsulamiento de gran cantidad de componentes electrónicos en miniatura en forma de una pastilla o pieza de silicona, incluyendo uno a mas circuitos con distinta finalidad permitiendo que las computadoras pudieran simplificarse en tamaño, peso y eficiencia, proporcionando el desarrollo avanzado de los sistemas operativos de multiprogramación a tiempo real e interactivo destacándose por: Consumir menos electricidad, por tanto, generaban menos calor. La miniaturización se extendió a todos los circuitos de la computadora. Comienza a utilizarse las memorias de semiconductores y los discos magnéticos. Aumento de fiabilidad. Multiprogramación. Minicomputadoras no tan costosas y gran capacidad de procesamiento. Siendo las más populares los modelos PDP-8 y la PDP-11

    Para el año 1965, empieza a predominar el empaquetado de  varios transistores diminutos y otros componentes electrónicos en un solo chip o en capsulado, que contenía un circuito complemento (amplificador, oscilador o una puerta lógica) Resaltando que en el mismo año IBM lanza al mercado el primer grupo de máquinas fabricadas con circuitos integrados, llamados serie Edgar. Reemplazando totalmente a las computadoras de segunda generación ya que estos chips (circuitos integrados) era mucho más fácil  de montar en aparatos complicados como: receptores de radio o televisión y computadoras. 

PDP - 8                                                                           PDP-11

                

Cuarta generación (1971 - 1981) Micro – miniaturización de los circuitos electrónicos

    Aparece el microprocesador o simplemente procesador, es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador. Este se encarga de ejecutar los programas desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; a través de indicaciones programadas en lenguaje de bajo nivel, ejecutando operaciones simples como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria. Convirtiéndose de gran utilidad en la tecnología de circuitos de gran escala para el usuario resaltando:

• Único circuito integrado abarcando el control y la unidad de aritmética – lógica.
• Se desarrollan unidades de almacenamiento externo conocido como “disquete”
• Nuevos lenguajes de programación
• Redes de transmisión de datos (teleinformática)
• Se hace posible la creación de computadores personales a través de la integración a escala muy grande (VLSI)

Microprocesador

Quinta generación (1981 – 1990)  Interconexión entre computadoras, dispositivos y redes.

   Fue el principal proyecto postulado por Japón a finales de la década de 1970. La cual su objetivo era el desarrollo de una nueva clase de computadoras que utilizarían técnicas e inteligencia artificial tanto en el plano del hardware (todas las partes físicas de un sistema informático) como del software (comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas), usando el lenguaje PROLOG (lenguaje para programar artefactos electrónicos mediante el paradigma lógico con técnicas de producción final interpretada. Siendo bastante conocido en el área de la Ingeniería Informática para investigación en Inteligencia Artificial.) al nivel del lenguaje de máquina y serían capaces de resolver problemas complejos, como la traducción automática de una lengua natural a otra (del japonés al inglés, por ejemplo).

    A partir de esta generación ya no hay diferencia en la tecnología que se utiliza para la creación de las máquinas sino en la manera en que se emplea.  

• Comienzan a crearse esquemas de funcionamiento en paralelo. Utilización de componentes a muy alta escala de integración (VLSI).
• Desarrollos en inteligencia artificial, robótica y sistemas expertos con el propósito de equipar a las computadoras con la capacidad de razonar para encontrar soluciones a sus propios problemas siguiendo patrones y secuencias.
• Utilización del lenguaje natural (lenguajes de quinta generación). Integración de datos, imágenes y voz (entornos multimedia).
• Surge la "red de redes" o Internet
• Las computadoras empiezan a operar en grandes compañías como es la construcción de automóviles y otras podrían hacer diversas tareas y a un ritmo impresionante.
• Los dispositivos de almacenamiento de información ahora almacenar mayor cantidad de información.
• Se lanza al mercado el CD como estándar para el almacenamiento de música y vídeo.

Sexta generación (1990 –  1999)  Evolución de las comunicaciones

    Nominada como la “Era de las computadoras inteligentes” afincándose en redes neuronales artificiales o "cerebros artificiales" como materia prima para procesadores que desgasten su energía en calor por poseer una resistencia baja o nula siendo auge del desarrollo de la división de tareas varias de unidades de procesamiento

Se caracteriza por:

• La evolución de las comunicaciones a la par de la tecnología.
• La miniaturización de componentes en las máquinas, y su reducción en costo conllevan a sistemas de alta capacidad.
• Las supercomputadoras de la generación anterior se ven superadas por las nuevas estaciones de trabajo.
• El uso de redes se hace común, con grandes velocidades y la integración de servicios de video de calidad, voz y otros datos multimedia en tiempo real.
• La expansión de las redes, surge el procesamiento en paralelo a niveles masivos en la cual una cantidad infinita de computadoras cooperan realizando una tarea (Computación distribuida y Clusters) o agrupaciones de computadoras).
• Internet invade el mundo doméstico generando nuevas alternativas en todas las actividades humanas.
• incorporación de chips de procesadores especializados en las tareas de vídeo y sonido.

Séptima generación (1999 – 2010) Alcance digital

      Esta nueva revolución inicia en 1999 cuando la interconexión de componentes de una computadora utiliza un radio de conexión de corto alcance ya que todas computadoras presentas monitor, teclado, ratón e impresora conectados por cables a una unidad central. Caracterizándose por:

• Las pantallas plana LCD 2 y hacen a un lado a los rayos catódicos.
• Se han dejado los DVD y los formatos de disco duro óptico.
• La nueva generación de almacenamiento  de datos de alta densidad con una capacidad de almacenamiento que llega a las 50 GB, aunque se ha confirmado que esta lista puede recibir 16 capas  de 400 GB.
• Los celulares son la nueva herramienta importante que se utiliza hoy en día como HTC EVO 4G ocupando la intensidad de 4.3 pulgadas por procesador permitiendo grabar en HD en donde adquiera una cámara frontal de 1.3 mega pixeles.

    El 20 de mayo del 2010, la séptima generación en las computadoras ha llegado a remplazar la televisión y los equipos de sonido, ya que ha logrado un alcance digital por medio de la capacidad de los discos duros que está avanzando tan rápidamente en donde se convierte en un centro de entretenimiento resaltando las redes inalámbricas como son:

• Interconexión de sistemas, la Unión Internacional de Telecomunicaciones define a la interconexión tales como, “los arreglos comerciales y técnicos bajo los cuáles los proveedores de servicios conectan sus equipos, redes y servicios para permitir a los consumidores acceder a servicios y redes de otros proveedores de servicios. Ejecutando las funciones de:

1. Búsqueda en una base de datos o tabla de en qué red está el número de destino.
2. Señalización a la parte destinataria que hay una llamada.
3. Transcodificación y transferencia. Se entrega la llamada y, en ocasiones, hay que cambiar el tipo de codificación del audio

• LAN inalámbrica (red inalámbrica de área local), sistema de comunicación inalámbrico flexible muy utilizado como alternativa a las redes de área local cableadas o como extensión de éstas. Usan tecnologías de radiofrecuencia que permite mayor movilidad a los usuarios al minimizar las conexiones cableadas. Estas redes van adquiriendo importancia en muchos campos, como almacenes o para manufactura, en los que se transmite la información en tiempo real a una terminal central. También son muy populares en los night – clubs  para compartir el acceso a Internet entre varias computadoras.

• WAN inalámbrica (redes de área amplia) enlazan dispositivos sobre grandes distancias de tierra. Las compañías de teléfonos celulares utilizan estas redes para permitir el acceso a Internet a sus clientes, a menudo bajo el término "banda ancha móvil".

Octava generación (2011 – hasta la actualidad)

     Se predice que todos los dispositivos físicos van a desaparecer como lo son los discos duros y tarjetas madre, donde la mayoría de los equipos están evolucionado a lo que es la nanotecnología (Tecnología que se dedica al diseño y manipulación de la materia a nivel de átomos o moléculas, con fines industriales o médicos, entre otros) para limitarlos a la velocidad de estar escribiendo sobre placas.