Informàtica Història i evolució de l'ordinador

Ana Rodríguez

María Ward

13/10/2014

Ramón Ávalos

INDEX

1-Els precursors 1

2-L'Impuls que va representar la 2ª Guerra Mundial 4

3-Els grans ordinadors (els transistors) 5

4-El micro xip i la indústria de l'ordenador personal 6

Opinió personal i referències 8

1-ELS PRECURSORS.

Els origens de la informàtica se situen fa més de 3.000 anys. El primer precursor de

l'ordinador (o més aviat de la calculadora) és l'immemorial ÀBAC (l’origen del qual es remunta als segles III o IV a. C.). L’àbac consisteix en un tauler o marc de fusta proveït de filferros paral·lels, amb boles foradades que corren al llarg d’aquests. És famosa l'anècdota de l'enfrontament entre el soldat Thomas Nathan Wood, del servei comptable de l'Armada dels Estats Units i Kiyoshi Matsuzaki, emprat de la Caixa d'Estalvis nacional en el Japó ocupat de 1945. Armat el primer amb l'últim model de calculadora electromecànica i el japonès amb un àbac tradicional, van concursar en cinc proves de rapidesa i exactitud, corresponent la victòria al portador de l'àbac en quatre d'elles per una sola de l'americà.

Àbac

L’ASTROLABI CAROLINGI és un instrument del segle X per calcular l’alçada del Sol o de l’estrella Polar i determinar la latitud, informació imprescindible per a la navegació marítima. L’astrolabi pot aplicar-se a altres càlculs com determinar l’alçària d’un edifici.

L'astrolabi carolingi

El REGLE DE CÀLCUL és un enginy per efectuar càlculs complexes en base al desplaçament del nònius central. Permet realitzar multiplicacions, divisions, potències, arrels, logaritmes i funcions trigonomètriques. El regle de càlcul va emprar-se en càlculs científics i d’enginyeria fins a finals de la dècada dels 70 del segle passat, desplaçat per l’aparició de les calculadores electròniques.

Regle de càlcul

La primera aproximació a una màquina mecànica de calcular va ser feta per l'escocès

John Napier (1550-1617), l'inventor dels logaritmes neperians. La màquina de multiplicar de Napier permetia, mitjançant un sistema de galledes col·locades en columnes, llegir el resultat de la multiplicació de dos nombres.

Àbac niperian

Contràriament al que es pensa, no va ser Pascal (la Pascalina) l'inventor de la primera

màquina de calcular , sinó Wilhelm Schickard (1592-1635). El seu rellotge calculant, construït més o menys en la data del naixement de Pascal (1623) realitzava sumes i restes mitjançant rodes dentades i utilitzava els logaritmes de Napier per fer multiplicacions. També disposava de marques que feien el paper d'una primitiva memòria i d'una campaneta que advertia del desbordament (overflow) de les operacions. Desgraciadament, l'època turbulenta que vivia el Sud d'Alemanya va impedir que aquesta màquina passés a la història. Schickard va morir víctima de la pesta i la seva màquina va ser destruïda en un incendi, possiblement provocat pels mercenaris que campaban pels seus respectes a la zona durant la guerra dels Trenta Anys. Afortunadament, una carta dirigida a Kepler contenint els plànols de la màquina els va salvar per a la posteritat.

La pascalina

Rellotge calculant

Tanmateix, el "pare" dels ordinadors fou Charles Babbage (1792-1871), matemàtic escocès. Encara que ja s’havien inventat altres màquines de càlcul mecànic, ell fou el primer en dissenyar una màquina (1833), anomenada "màquina analítica", capaç de realitzar molts tipus de càlculs, aritmètics i lògics, i d’emmagatzemar els resultats.

Màquina analítica

El primer ordinador electromecànic fou el MARK I, construït en la Universitat de Harvard por Howard H. Aiken en 1944.

Finalment, l’any 1945 es construeix, a la Universitat de Pensilvània, el primer ordinador completament electrònic, l'ENIAC, el qual incorporava tots els conceptes moderns sobre ordinadors.

ENIAC (Electronic Numerator, Integrator, Analyzer and Computer), l'última gran calculadora abans de la invenció de l'ordinador pròpiament dit, només hi ha una diferència de maquinari. El suport lògic que amb dues màquines (i totes les calculadors mecàniques o electromecàniques intermèdies) comparteixen és el mateix. L'electrònica que utilitzava el ENIAC servia per fer funcionar un sistema decimal d'anells compost per tubs de buit.

ENIAC

2-L'IMPULS QUE VA REPRESENTAR LA 2ª GUERRA MUNDIAL

El desenvolupament científic i tecnològic ha estat vinculat la indústria militar. Els ordinadors i les comunicacions no han estat una excepció. Els primers ordinadors elèctrics i mecànics es van crear per necessitats militars durant la Segona Guerra Mundial.

Un exemple molt curiós i que va necessitar de l’assistència d’un calculador ràpid va ser el desxifratge dels missatges codificats que l’exèrcit nazi emprava per emetre les informacions i les ordres d’actuació. El bàndol dels aliats necessitava conèixer els plans de l’exèrcit nazi per establir les estratègies de defensa i d’atac. La interceptació de missatges no va constituir cap problema, però si el desxifrat del seu contingut que anava encriptat. L’exercit alemany codificava els seus missatges amb una màquina anomenada enigma que permetia encriptar-los amb 456 976 combinacions diferents emprant quatre rotors de 26 posicions (264).

L’exèrcit anglès va desenvolupar el Colossus, un ordinador digital capaç de desxifrar més de mil missatges diaris interceptats a l’exèrcit alemany. Emprava les targetes o cintes perforades per entrar i recollir les dades. Alan Turing va tenir un paper decisiu en el disseny dels processos matemàtics que hi havia al darrera dels algorismes de càlcul. El primer ordinador electrònic, l’ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) va ser creat durant la Segona Guerra Mundial per al càlcul balístic per predir les trajectòries dels obusos i assegurar que una vegada disparats pels canons caurien en el blanc previst.

El gran avenç tecnològic d’aquest ordinador radica en que va ser construït amb tubs de buit que substituïen els lents i poc fiables relés, tot i que encara en portava 1500. Necessitava el subministrament d’una potència elèctrica de 150 000 W. En l’equip de programació hi van participar de forma molt destacada sis dones amb formació matemàtica que havien treballat com a calculistes de trajectòries balístiques.

Com a successor de l’ENIAC es desenvolupà l’EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), integrat en el projecte Manhattan en el qual es va desplegar la tecnologia de la primera bomba atòmica amb la que els Estats Units van bombardejar les ciutats japoneses d’Hiroshima i Nagasaki l’agost de 1945 amb el resultat estimat de més de 150 000 morts, que va acabar amb la rendició del Japó i va abandonar la guerra.

Les principals idees del disseny d’aquest ordinador i de la seva programabilitat van ser aportades pel matemàtic John von Neumann, que és considerat com un dels científics més rellevants en el desenvolupament de la informàtica. L’EDVAC pesava quasi bé 8 000 kg, tenia 18 000 tubs de buit i consumia 56 000 kW.

3-ELS GRANS ORDINADORS (ELS TRANSISTORS)

A la segona meitat dels anys 50, els transistors BJT substitueixen les vàlvules de buit. Això dóna lloc a la "segona generació" de computadors.

Transistor BJT

En un principi es creia es produirien i s'usarien molts pocs computadors. Això era en part per la seva mida, el cost, i els coneixements necessaris per operar-lo o interpretar-ne els resultats. Els transistors van reduir enormement la mida dels ordinadors, el cost inicial, i el cost d'operació. El transistor de junció bipolar fou inventat el 1947.

Un transistor i una vàlvula compleixen funcions equivalents, amb la qual cosa cada vàlvula pot ser reemplaçada per un transistor. Un transistor pot tenir la mida d'una llentia mentre que un tub de buit té una mida més gran que el d'un cartutx d'escopeta de cacera. Mentre que les tensions d'alimentació dels tubs eren al voltant dels 300 volts, les dels transistors són de 10 volts, amb la qual cosa els altres elements del circuit també poden ser de menor mida, en haver de dissipar i suportar tensions molt menors. El transistor és un element constituït fonamentalment per silici o germani. La seva vida mitjana és pràcticament il·limitada i en qualsevol cas molt superior a la del tub de buit.

1948: William Bradford Shockley, John Bardeen i Walter H. Brattain Inventen el Transistor.

1959: IBM treu el seu primer ordinador transistoritzat (els models 1620 fins a 1790).

1961: Apareixen nous conceptes pioners (entre ells el caràcter de 8 bits).

1962: IBM treu al mercat els primers discs extraibles, que es van convertir en un estàndard de la indústria de la computació.

1963: Un comitè Indústria-Govern desenvolupa el codi de caràcters ASCII, el primer estàndard universal per a intercanvi d'informació (American Standard Code for Information Interchange), el qual va permetre que màquines de tot tipus i marca poguessin intercanviar dades.

1964: L'evolució dels ordinadors fa que sorgeixin llenguatges d'alt nivell, més entenedors com el COBOL, FORTRAN o BASIC.

4-EL MICRO XIP I LA INDÚSTRIA DE L'ORDINADOR PERSONAL

Acabada la Segona Guerra Mundial els científics, enginyers i tècnics que havien treballat en projectes militars retornen a les universitats i les empreses.

El coneixement i l’experiència acumulada en aquest moment tan trist de la Humanitat comença a revertir en aplicacions pacífiques a la societat civil.

A les dècades dels 1950 i 1960 es produeix els desenvolupament dels ordinadors digitals, basats en el sistema binari i l’àlgebra de Boole, abandonant-se progressivament els ordinadors analògics per aquesta tècnica molt més flexible i fiable. La primera documentació sobre el sistema binari la trobem en els treballs del matemàtic Leibniz al segle XVII. El volum de les instal·lacions i l’elevat consum d’energia es redueix ràpidament al substituir els tubs de buit i els relés per un nou element molt més fiable i eficient: el transistor, neixen els ordinadors de segona generació, i es comença a desenvolupar la integració de circuits integrats o xips.

L’emmagatzematge d’informació en targetes i cintes perforades és àmpliament usat. Comencen a explorar-se sistemes per a l’emmagatzematge de dades en suport magnètic. L’any 1956 IBM va comercialitzar el primer ordinador amb un disc dur, l’IBM 305 RAMAC, amb una capacitat de 5 Mb.

Els ordinadors digitals dissenyats i construïts es fonamenten en el sistema binari i l’àlgebra de Boole (George Boole, 1815 – 1864) i l’arquitectura que va pensar en John von Neumann.

Aquesta arquitectura consta de:

-La unitat central de procés (UCP) executa les ordres del programa i a partir de les dades d’entrada n’obté un resultat.

-La memòria és el dispositiu que conté el programa o conjunt d’instruccions que han de ser executades per la UCP i emmagatzema també les dades d’entrada i de sortida.

-Els sistemes d’entrada o sortida (perifèris) són els dispositius que permeten la comunicació amb els perifèrics per l’entrada d’informació, com els teclats, o la sortida d’informació, com la impressora.

A la dècada dels 1950, els ordinadors eren presents en els centres de càlcul, departaments de grans empreses o d’administracions públiques que gestionaven les dades.

L’IBM 650 que va ser al centre de càlcul de RENFE (1954) es considera que fou el primer ordinador instal·lat a l’estat espanyol per a càlculs de caràcter administratiu. Encara emprava tubs de buit i podia emmagatzemar 1kb d’informació. El sistema bàsic d’aquest model venia acompanyat de vàries unitats: la consola, l’alimentació, el lector i el perforador de targetes.

La història dels ordinadors personals i dispositius electrònics per al mercat massiu efectivament va començar el 1977 amb la introducció dels mainframes microcomputador, però ja que alguns mainframes havien demanat, molt abans, i com un sol usuari sistemes. Un ordinador personal adreçat a ús individual i es diferencia d'un mainframe d'ordinador, on les peticions d'usuari final es filtren a través de personal d'operació o un temps compartint sistema, en el qual un processador és compartia per moltes persones. Després del desenvolupament del microprocessador, ordinadors personals va esdevenir més barat i es van fer populars. Els primers ordinadors personals, generalment

anomenada microordinadors, eren venuts en nombres limitats i sovint com equipament electrònic. Eren d'interès principalment per aficionats i tècnics.

Els microordinadors, avantpassats de l'ordinador personal moderna, utilitza una tecnologia de principi de circuits integrats (microxip), que redueix la mida i el cost, però no continguda en un microprocessador de xip. Un circuit integrat (CI), també coneguda com a xip o microxip, és un petit tros de semiconductor material, alguna àrea mm quadrats, on es fan normalment els circuits electrònics fotolitografia i que està protegit dins un encapsulat plàstic o ceràmica. L'encapsulat ha metàl·lics directors adequats per a la connexió entre la píndola i una placa de circuit imprès.

D'abril de 1949, enginyer de l'alemany Werner Jacobil (Siemens AG) completen la primera patent (no va ser registrada) per circuits integrats amb dispositius semiconductors amplificadors. Més tard, la integració dels circuits es va conceptualitzar pel científic del radar Geoffrey Dummer (1909-2002), que estava treballant per a Royal Radar Establishment del Ministeri de defensa UK, a finals anys 40 i principis de 1950. El primer circuit integrat va ser desenvolupat el 1959 per l'enginyer Jack S. Kilby (1923-2005).

Només mig segle ha transcorregut des que va començar el desenvolupament i els circuits integrats s'han tornat gairebé omnipresents. Ordinadors, telèfons mòbils i altres aplicacions digitals són ara part de les societats modernes.

El 1983 Apple Computer va presentar el primer Microordinador comercialitza massivament amb una interfície gràfica, la Lisa. La Lisa era corrent en un microprocessador de Motorola 68000 i van venir equipat amb 1 MiB de RAM, un monitor en blanc i negre de 12 polzades, dual 5¼ polzades disquetera tova i una empenta dura 5 MB perfil. Tanmateix, la velocitat lenta del sistema operatiu de la Lisa i l'alt preu ($10 000) va portar al seu fracàs comercial. Steve Jobs que també conduïa a la decisió de traslladar a l'equip Apple Macintosh.

La Lisa

Basat en l'experiència de la Lisa, el 1984 Apple va llançar el Macintosh. Seu debut va ser anunciat en una sola transmissió durant el XVIII 1984 Super Bowl de la, ara famós, comercial de televisió "1984" creada per Ridley Scott i basada en la novel·la 1984 de George Orwell.

El Macintosh

OPINIÓ PERSONAL

- M'ha agradat fer aquest treball perquè, gràcies a ell he pogut aprendre moltes coses noves sobre l'origen i la història de l'ordinador. La informació del treball no m'ha costat trobar-la però a l'hora de posar-la amb les meves paraules era més complicat, ja que, hi havia frases que no es podien posar d'una altra manera, per això n'hi ha frases literals. He utilitzat propietats com

la negreta i el subratllat per indicar/marcar les paraules claus.

REFERÈNCIES

http://zifra.blogalia.com/historias/26450 http://www.uclm.es/profesorado/ricardo/webnntt/Bloque%201/Historia.htm https://sites.google.com/site/histmundialbach/segunda-guerra-mundial-1939-1945 http://www.mnactec.cat/documents/Guia-visita-expo-enigma-ordinador.pdf http://ca.wikipedia.org/wiki/Hist%C3%B2ria_dels_ordinadors http://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_las_computadoras_personales http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado

També he utilitzat GOOGLE IMÁGENES per buscar fotogràfies.