EVOLUCIÓN DE LA COMPUTADORA

CRISTIAN DANILO CONTRERAS DURAN

UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER (UTS)FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍAS

TECNOLOGÍA EN DESARROLLO DE SISTEMAS INFORMÁTICOSBUCARAMANGA

2015

EVOLUCIÓN DE LA COMPUTADORA

CRISTIAN DANILO CONTRERAS DURAN

TRABAJO ESCRITO

INGENIERA JOHANNA BEATRIZ AYALA MORENO

UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER (UTS)FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍAS

TECNOLOGÍA EN DESARROLLO DE SISTEMAS INFORMÁTICOSBUCARAMANGA

2015

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN..................................................................................................................................... 9

2 JUSTIFICACIÓN.................................................................................................................................... 10

3 LA COMPUTADORA........................................................................................................................... 11

3.1 TIPOS DE COMPUTADORA.....................................................................................................11

3.1.1 Computadora Analógica.................................................................................................11

3.1.2 Computadora digital........................................................................................................12

3.2 HISTORIA DE LA COMPUTACIÓN.......................................................................................12

3.3 LA PREHISTORIA DE LA ERA COMPUTACIONAL........................................................14

3.3.1 Las primeras máquinas de calcular...........................................................................15

3.4 ÉPOCA DE GRANDES INVENTOS: SIGLOS XIV AL XIX................................................16

3.4.1 Jonh Napier (1550-1617) Inventor de los algoritmos......................................16

3.4.2 Blaise Pascal (1623-1662) La Pascalina..................................................................16

3.4.3 Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) inventor del Sistema Binario....17

3.4.4 Charles Babbage (1792-1871) La máquina diferencial y la analítica........17

3.4.5 La condesa Ada Byron (1815-1851) La primera programadora de la historia 18

3.4.6 Joseph Marie Jacquard (1752 - 1834) Las plantillas perforadas.................18

3.5 GENERACIONES DE LAS COMPUTADORAS....................................................................19

3.5.1 Generación cero (1942 - 1945)...................................................................................19

3.5.2 Primera generación de computadoras (1939 – 1958).....................................20

3.5.3 Segunda generación de computadoras (1959-1954)........................................21

3.5.4 Tercera generación de computadores (1964-1971)........................................22

3.5.5 Cuarta generación de computadores (1972-1984)............................................23

3.5.6 Quinta generación de computadores (1983 al presente)................................24

3.5.7 Tabla de la historia de la computadora...................................................................26

3.6 ESQUEMA GENERAL DE UN COMPUTADOR..................................................................27

3.6.1 CPU (unidad central del proceso)..............................................................................27

3.6.2 Dispositivos de Entrada..................................................................................................28

3.6.3 Tabla de dispositivos de entrada................................................................................30

3.6.4 Dispositivos de Almacenamiento...............................................................................30

3.6.5 Dispositivos de Salida......................................................................................................32

3.6.6 Tabla Dispositivos de salida.........................................................................................34

3.6.7 Red de Comunicaciones..................................................................................................35

4 CONCLUSIONES...................................................................................................................................36

5 BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................................................... 37

LISTA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1 Computadora Analógica.................................................................................................11

Ilustración 2 Computador Digital..........................................................................................................12

Ilustración 3 Pintura de Bisontes..........................................................................................................15

Ilustración 4 El Abaco.................................................................................................................................15

Ilustración 5 La Pascalina.........................................................................................................................17

Ilustración 6 Maquina Diferencial.........................................................................................................18

Ilustración 7 Plantillas Perforadas.......................................................................................................19

Ilustración 8 IBM 650.................................................................................................................................20

Ilustración 9 Computador con Transistores....................................................................................22

Ilustración 10 IBM 360.............................................................................................................................. 23

Ilustración 11 Computador con Microprocesadores....................................................................24

Ilustración 12 Computador Actual.......................................................................................................25

Ilustración 13 Tarjeta Madre..................................................................................................................28

Ilustración 14 Dispositivos de Entrada..............................................................................................29

Ilustración 15 Dispositivos de Almacenamiento............................................................................32

Ilustración 16 Dispositivos de Salida..................................................................................................34

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1 Historia de la Computadora....................................................................................................26

Tabla 2 dispositivos Entrada del PC.....................................................................................................30

Tabla 3 Dispositivos de Salida................................................................................................................34

GLOSARIO

Analógica: Se refiere a las magnitudes o valores que varían con el tiempo en forma continua (distancia, temperatura, velocidad, voltaje, frecuencia, amplitud, etc.) y pueden representarse en forma de ondas.

Circuito integrado: Circuito eléctrico que contiene decenas o miles de componentes electrónico, agrupados en un bloque indivisible en el proceso de fabricación. Es la parte medular de un "chip".

CPU: Unidad Central de Proceso: circuito que gobierna el funcionamiento del computador.

Chip: Pequeñísima placa de silicona con multitud de circuitos electrónicos.

Fibra óptica: Medio de transmisión de datos que en vez de transmitir una señal eléctrica transmite un haz de luz. Es más rápido que el cable común (cobre) y alcanza mayores distancias sin pérdida de señal.

Gigabyte: Es una unidad de medida aproximadamente igual a 1 billón de bytes. El gigabyte se utiliza para cuantificar memoria o capacidad de disco. Un gigabyte es igual a 1,000MB (realmente 1.024 megabytes).

Hardware: Es la parte que puedes ver del computador, es decir todos los componentes de su estructura física.

IBM: Empresa que fabrica y comercializa hardware, software y servicios relacionados con la informática. Tiene su sede en Armonk (EE.UU) y fue fundada el 15 de junio de 1911, aunque lleva operando desde 1888.

Lenguaje de programación: Lenguaje que se utiliza para redactar programas de computación.

Pascalina: La Pascalina es una de las primeras calculadoras mecánicas. Fue inventada por Blaise Pascal en 1645, tras tres años de trabajo sobre la misma. Se fabricaron varias versiones y Pascal en persona construyó al menos cincuenta ejemplares.

Periférico: Aparato anexo, que facilita la entrada o salida de datos, o su conservación externa.

Pixel: es un único punto en una imagen gráfica. Los monitores gráficos muestran imágenes dividiendo la pantalla en miles (o millones) de pixeles, dispuestos en filas y columnas. Los pixeles están tan juntos que parece que estén conectados.

Procesador: Chip que contiene todo lo necesario para que el computador pueda realizar sus funciones.

Protocolo: En comunicación de datos, es el "lenguaje" o estándar por medio del cual se entienden diferentes equipos computacionales.Puerto: Salida o entrada (enchufe) a la cual se conecta un cable de periférico o de red.

ROM: Memoria sólo de lectura; contiene las instrucciones básicas que permiten al computador funcionar (las que se imprimen en la fábrica y son permanentes).Sistema operativo: Software básico necesario para el funcionamiento de un computador.

Soroban: Es un instrumento milenario utilizado por algunas culturas orientales para desarrollar la habilidad en el manejo de las operaciones básicas de la aritmética.

TCP/IP: Protocolo de control de transferencia de datos establecido en 1982 como estándar de Internet.

Teleinformática: Es la ciencia que estudia un conjunto de técnicas que es necesario utilizar para así poder transmitir los datos dentro de un sistema informático, o también usando redes de telecomunicaciones.

Transistor: Componente electrónico básico que detiene o deja pasar las señales eléctricas dependiendo de las pulsaciones anteriores. Un chip o circuito integrado contiene un gran número de transistores.

1 INTRODUCCIÓN

Las computadoras no han nacido en los últimos años, en realidad el hombre siempre buscó tener dispositivos que le ayudaran a efectuar cálculos precisos y rápidos. Desde la aparición de las calculadoras binarias hasta nuestros días, hay muy pocas actividades humanas que no estén ligadas en una u otra forma a las máquinas electrónicas. De tal forma podemos definir a la computadora como un dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o compilando y correlacionando otros tipos de información para obtener otro conjunto de datos o información como respuesta.

La informática, por su rapidez de crecimiento y expansión, ha venido transformando rápidamente las sociedades actuales; sin embargo el público en general solo las conoce superficialmente. Lo importante para entrar en el asombroso mundo de la computación, es perderle el miedo a esa extraña pantalla, a ese complejo teclado y a esos misteriosos discos y así poder entender lo práctico, lo útil y sencillo que resulta tenerlas como nuestro aliado en el día a día de nuestras vidas.

El presente trabajo está diseñado de forma práctica y sencilla para comenzar a conocer un poco de esta extraordinaria herramienta, recorriendo la historia de las mismas, su origen, evolución, clasificándolas por generaciones y dando una breve descripción de los principales componentes de un computador y una breve reseña histórica nos permitirá, comprender cómo llegamos a las computadoras actuales.

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2 JUSTIFICACIÓN

Algunos inventos del siglo XIX y XX, como el teléfono, la radio, el automóvil con motor y el aeroplano sirvieron no sólo para mejorar la vida, sino también para aumentar el respeto universal que la sociedad en general sentía por la tecnología. Las sociedades industriales se transformaron con rapidez gracias al incremento de la movilidad, la comunicación rápida y a una avalancha de información disponible en los medios de comunicación.

Una tecnología surgida de la II Guerra Mundial (el desarrollo de las computadoras, transistores, electrónica y las tendencias hacia la miniaturización) tuvo un efecto mayor sobre la sociedad. Las enormes posibilidades que se ofrecían se fueron convirtiendo rápidamente en realidad; esto trajo consigo la sustitución de la mano de obra por sistemas automatizados y los cambios rápidos y radicales en los métodos y prácticas de trabajo.

El mundo de la alta tecnología nunca hubiera existido de no ser por el desarrollo de la computadora. Toda la sociedad utiliza estas máquinas, en distintos tipos y tamaños, para el almacenamiento y manipulación de datos. Los equipos informáticos han abierto una nueva era en la fabricación gracias a las técnicas de automatización, y han permitido mejorar los sistemas modernos de comunicación. Son herramientas esenciales prácticamente en todos los campos de investigación y en tecnología aplicada.

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3 LA COMPUTADORA

Un computador es una Máquina capaz de efectuar una secuencia de operaciones mediante un programa de tal manera, que se realice un procesamiento sobre un conjunto de datos de entrada, obteniéndose otro conjunto de datos de salida.

3.1 TIPOS DE COMPUTADORA

Se clasifican de acuerdo al principio de operación de Analógicas y Digitales.

3.1.1 Computadora Analógica

Las computadoras analógicas no computan directamente, sino que perciben constantemente valores, señales o magnitudes físicas variadas. Son las computadoras más rápidas. Todas las computadoras son rápidas pero la naturaleza directa de los circuitos que la componen las hace más rápidas.

Tienen una característica y es que dan respuestas aproximadas, ya que están diseñadas para representar electrónicamente algunos conjuntos de daros del mundo real, por lo que sus resultados son cercanos a la realidad.

Ilustración 1 Computadora Analógica

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3.1.2 Computadora digital

Están basadas en dispositivos biestables, que sólo pueden tomar uno de dos valores posibles: ‘1’ o ‘0’. Tienen como ventaja, el poder ejecutar diferentes programas para diferentes problemas, sin tener que la necesidad de modificar físicamente la máquina. Son máquinas de propósito general; dado un programa, ellas pueden resolver virtualmente todo tipo de problemas.

Estas computadoras son las más utilizadas. En la actualidad el 95% de los computadores utilizados son digitales dado a su gran utilidad a nivel comercial, científico y educativo.

Ilustración 2 Computador Digital

3.2 HISTORIA DE LA COMPUTACIÓN

Uno de los primeros dispositivos mecánicos para contar fue el ABACO, cuya historia se remonta a 3000 años AC desarrollada por los chinos y utilizado por civilizaciones griegas y romanas. Este dispositivo es muy sencillo, consta de un marco rectangular de madera ensartado de varillas en las que se desplazaban bolas agujereadas de izquierda a derecha. Al desplazar las cuentas (bolas) sobre las varillas, sus posiciones representan valores almacenados, y es mediante estas posiciones que se representa y almacena datos. A este dispositivo no se le puede llamar computadora pues carece de un elemento fundamental llamado programa. En el siglo XVII, el creciente interés en Europa por las ciencias, tales como la astronomía y la navegación, impulsó a las mentes creativas a simplificar los cálculos, se encontraba en uso "la regla del cálculo", calculadora basada en las invenciones de y Napier, Gunther Bissaker.

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En 1614, el escocés Napier había anunciado el descubrimiento de los logaritmos permitiendo que los resultados de complicadas multiplicaciones se redujeran a un proceso simple de suma; Edmund Gunther se encarga de enmarcar los logaritmos de Napier en líneas, por su parte Bissaker coloca las líneas de ambos sobre un pedazo de madera, creando de esta manera la regla del cálculo.Blaise Pascal a la edad de 19 años, además de escribir tratados filosóficos, literarios, científicos y matemáticos inventó una máquina para calcular capaz de realizar sumas y restas, parecida a los cuenta kilómetros de los automóviles, el cual utilizaba una serie de ruedas de 10 dientes en las que cada uno de los dientes representaba un dígito del 0 al 9; las ruedas estaban conectadas de tal manera que podían sumarse números haciéndolas avanzar el número de dientes correctos.

En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz fue el siguiente en avanzar en el diseño de una máquina calculadora mecánica, perfeccionó la anterior inventada además de añadir la función de multiplicar, efectuaba divisiones y raíces cuadradas. Charles Babbage (1792-1781), profesor de matemáticas de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, desarrolla en 1823 el concepto de un artefacto, que él denomina "máquina diferencial". La máquina estaba concebida para realizar cálculos, almacenar y seleccionar información, resolver problemas y entregar resultados impresos. Babbage imaginó su máquina compuesta de varias otras, todas trabajando armónicamente en conjunto: los receptores recogiendo información; un equipo transfiriéndola; un elemento almacenador de datos y operaciones; y finalmente una impresora entregando resultados.

La novia de Babbage, Ada Augusta Byron, luego Condesa de Lovelace, hija del poeta inglés Lord Byron, que le ayuda en el desarrollo del concepto de la Máquina Diferencial, creando programas para la máquina analítica, es reconocida y respetada, como el primer programador de computadoras.

Joseph Jacquard (1752-1834), industrial francés es el siguiente en aportar algo al moderno concepto de las computadoras, para seguir adelante. Jacquard tuvo la idea de usar tarjetas perforadas para manejar agujas de tejer, en telares mecánicos. Un conjunto de tarjetas constituían un programa, el cual creaba diseños textiles. Una ingeniosa combinación de los conceptos de Babbage y Jacquard, dan origen en 1890 a un equipo electromecánico, que salva del caos a la Oficina de Censo de Estado Unidos.

Hermann Hollerith usa una perforadora mecánica para representar letras del alfabeto y dígitos en tarjetas de papel, que tenían 80 columnas y forma rectangular.

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La máquina de Hollerith usando información perforada en las tarjetas, realiza en corto tiempo la tabulación de muchos datos. En el año 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la MARK I, diseñada por un equipo encabezada por el Dr. Howard Aiken, es esta la primera máquina procesadora de información. La Mark I funcionaba eléctricamente, tenía 760.000 ruedas y relés y 800 Km. de cable y se basaba en la máquina analítica de Babbage, a pesar de su peso superior a 5 toneladas y su lentitud comparada con los equipos actuales fue la primera máquina en poseer todas las características de una verdadera computadora.

La primera computadora electrónica fue terminada de construir en 1946, por J.P.ECKERT y J.W MAUCHLY en la Universidad de Pensilvania y se llamó ENIAC (Electric Numeric Integrator And Calculador); podía multiplicar 10.000 veces más rápido que la máquina de Airen pero tenía problemas pues estaba construida con casi 18.000 válvulas de vacío, era enorme la energía que consumía y el calor que producía; esto hacia que las válvulas se quemaran rápidamente y que las casas vecinas tuviesen cortes de luz. Considerado como el padre de las computadoras el matemático JOHNN VON NEUMANN1 propuso almacenar el programa y los datos en la memoria del ordenador, su idea fundamental era permitir que en la memoria coexistan datos con instrucciones, para que entonces la computadora pueda ser programada en un lenguaje, y no por medio de alambres que eléctricamente interconectaban varias secciones de control, a este se le llamó EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Todo este desarrollo de las computadoras suele dividirse por generaciones y el criterio que se empleó para determinar el cambio de generación no está muy bien definido, pero por lo menos deben cumplirse al menos los siguientes requisitos: La forma en que están construidas y la forma en el ser humano se comunica con ellas.

3.3 LA PREHISTORIA DE LA ERA COMPUTACIONAL

Desde que el hombre primitivo se convirtió en "homo sapiens" se inclinó por las estadísticas y las expresó en la forma de artes gráficas, creando una incipiente modalidad de cálculo. Graficaba la cantidad de animales que había cerca de su coto de caza y los guerreros de otros grupos nómades enemigos.

1 John von Neumann fue un gran matemático, que desarrolló la rama de las matemáticas conocida como teoría de juegos. Participó en el diseño del que es considerado primer ordenador, el ENIAC, diseñado para calcular la trayectoria de los proyectiles.

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Una muestra muy conocida y evidente la constituye los restos arqueológicos, de arte rupestre, hallados en las famosas cuevas de Altamira en España, donde se conservan prácticamente intactas, pinturas de bisontes y caballos, entre otras, con una calidad artística digna de tiempos contemporáneos.

Ilustración 3 Pintura de Bisontes

3.3.1 Las primeras máquinas de calcular

Los primeros vestigios de cálculo realizado por medios artesanalmente mecánicos, por decirlo de algún modo, se remontan a 3000 años antes de Cristo (AC).

Los babilonios que habitaron en la antigua Mesopotamia, empleaban unas pequeñas bolas hechas de semillas o pequeñas piedras, a manera de "cuentas" y que eran agrupadas en carriles de caña. Más aún, en 1800 AC un matemático babilonio inventó los algoritmos que le permitieron resolver problemas de cálculo numérico.

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Ilustración 4 El Abaco

Fueron los egipcios quienes 500 años AC inventaron el primer dispositivo para calcular, basado en bolillas atravesadas por alambres. Posteriormente, a principios del segundo siglo DC, los chinos perfeccionaron este dispositivo, al cual le agregaron un soporte tipo bandeja, poniéndole por nombre Saun-pan. El Abaco permite realizar sumar, restar, multiplicar y dividir.

Los Japoneses copiaron el Abaco chino y lo re-diseñaron totalmente a 20 columnas con 1 bolilla en la parte superior y 10 en la inferior, denominándolo Soroban. Transcurrirían muchísimos siglos antes de que se ocurriera una innovación trascendental y ello sucedió entre los siglos VII y IX, cuando surgiera el sistema numérico arábigo, el mismo que empezó a difundirse lenta pero exitosamente en toda Europa.

3.4 ÉPOCA DE GRANDES INVENTOS: SIGLOS XIV AL XIX

Transcurrieron 1300 años antes de que se inventase algún dispositivo vinculado al cálculo y es sólo entre los siglos XIV al XIX que se suceden una serie de eventos e importantes aportes, tal como veremos a continuación.

3.4.1 Jonh Napier (1550-1617) Inventor de los algoritmos.

En 1550, en el pequeño pueblo de Tower of Merchiston, Inglaterra nace John Napier, considerado como uno de los estudiosos matemáticos más destacados de la historia universal, catalogado con Arquímedes, Isaac Newton o Albert Einstein.

La principal contribución de John Napier, es sin lugar a dudas la invención de los logaritmos, que son un exponente al cual hay que elevar un número o base para que iguale a un número dado.

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3.4.2 Blaise Pascal (1623-1662) La Pascalina

Cuando apenas contaba con 19 años Blaise Pascal empezó a construir una complicada máquina de sumar y restar, la cual fue concluida 3 años más tarde. En 1649 gracias a un decreto real obtuvo el monopolio para la fabricación y producción de su máquina de calcular conocida como la PASCALINA que realizaba operaciones de hasta 8 dígitos.

Este joven científico falleció en 1662 en la ciudad de París a la temprana edad de 39 años.

Ilustración 5 La Pascalina

3.4.3 Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) inventor del Sistema Binario

Gottfried Leibniz nació el 1o de Julio de 1646 en Leipzig, Alemania. Realizó estudios de Leyes en la universidad de su ciudad natal y en 1675 estableció los fundamentos para el cálculo integral y diferencial.

En 1670, Leibniz mejora la máquina inventada por Blaise Pascal, al agregarle capacidades de multiplicación, división y raíz cúbica.

En 1979 crea y presenta el modo aritmético binario, basado en "ceros" y "unos", lo cual serviría unos siglos más tarde para estandarizar la simbología utilizada para procesar la información en las computadoras modernas.

3.4.4 Charles Babbage (1792-1871) La máquina diferencial y la analítica.

Charles Babbage despertó un enorme interés sobre las máquinas de calcular. Con la ayuda de la condesa Ada Byron, hija del poeta Lord Byron, desarrolla el concepto de 2 calculadoras mecánicas o "máquinas de números".

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La primera de ellas, llamada la Máquina Diferencial era un dispositivo de 6 dígitos que resolvía ecuaciones polinómicas por el método diferencial. La segunda, denominada Máquina Analítica2, que tampoco fue terminada, fue diseñada como un dispositivo de cómputo general.

Ilustración 6 Maquina Diferencial

3.4.5 La condesa Ada Byron (1815-1851) La primera programadora de la historia

Augusta Ada Byron, también llamada Lady Lovelace, fue uno de los personajes más pintorescos de la historia de la computación. Ada Byron, es considerada la primera programadora de la era de la computación, ya que fue ella quien se hizo cargo del análisis y desarrollo de todo el trabajo del inventor y la programación de los cálculos a procesarse.

3.4.6 Joseph Marie Jacquard (1752 - 1834) Las plantillas perforadas

ya convertido en inventor e industrial textil Joseph Marie Jacquard dio un fundamental aporte al proceso de las máquinas programables al modificar una maquinaria textil, inventada por Vaucanson, a la cual implementó un sistema de plantillas o moldes metálicos perforados, unidas por correas, que permitían programar las puntadas del tejido logrando obtener una diversidad de tramas y figuras.

2 El diseño de la denominada “Máquina Analítica”, de naturaleza mecánica, incluye la mayoría de las partes lógicas de un ordenador actual. Capaz de almacenar 1000 números de 50 dígitos cada uno

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A partir del invento de Jacquard empezaron a proliferar, poniéndose muy de moda las máquinas y equipos programados por sistemas perforados, tales como los pianos mecánicos, conocidos como pianolas, muñecos y otros novedosos juguetes mecánicos.

Ilustración 7 Plantillas Perforadas

3.5 GENERACIONES DE LAS COMPUTADORAS

Todo este desarrollo de las computadoras suele divisarse por generaciones.

3.5.1 Generación cero (1942 - 1945)

Aparecieron los primeros ordenadores analógicos: comenzaron a construirse a principios del siglo XX los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios. Con estas máquinas se calculaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. La generación cero que abarcó la década de la segunda guerra mundial un equipo de científicos y matemáticos crearon lo que se considera el primer ordenador digital totalmente eléctrico: EL COLOSSUS3, este incorporaba 1500 válvulas o tubos de vacío y era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turíng para decodificar los mensajes de radio cifrado de los Alemanes.

3 Se la considera una de las primeras computadoras electrónica, aunque más que una computadora era una "súper-calculadora" con un fin muy específico: descifrar los mensajes de los alemanes codificados por Enigma.

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3.5.2 Primera generación de computadoras (1939 – 1958)

En esta generación había un gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos. Esta generación abarco la década de los cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las siguientes características:

• Usaban tubos al vacío para procesar información.

• Usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas.

• Usaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas.

• Eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas.

• Se comenzó a utilizar el sistema binario para representar los datos.

En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de 10,000 dólares). La computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales.

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Ilustración 8 IBM 650

3.5.3 Segunda generación de computadoras (1959-1954)

En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo. Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester. Algunas computadoras se programaban con cintas perforadas y otras por medio de cableado en un tablero.

La segunda generación se basa en el funcionamiento del transistor, lo que hizo posible una nueva generación de computadoras más pequeñas, más rápidas y con menores necesidades de ventilación, por todos estos motivos la densidad del circuito podía ser aumentada significativamente, lo que quería decir que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos de otros y así ahorrar más espacio.

Las principales características son:

• El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor: el Transistor.

• Disminución del tamaño.

• Disminución del consumo y la producción de calor.

• Aumento de la factibilidad.

• Mayor rapidez

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• Memoria interna de núcleo de ferrita y tambor magnético.

• Instrumento de almacenamiento: accesorio para almacenar en el exterior información (Cintas y discos).

• Mejoran los dispositivos de entradas y salidas, para la mejor lectura de las tarjetas perforadas, se disponía de células fotoeléctricas.

• Introducción de elementos modulares

• Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo.

• Lenguajes de programación más potentes, ensambladores y de alto nivel (Fortran, Cobol y Algol).

Ilustración 9 Computador con Transistores

3.5.4 Tercera generación de computadores (1964-1971)

La tercera generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes. El ordenador IBM-360 dominó las ventas de la tercera generación de ordenadores desde su presentación en 1965. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primer miniordenador.

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Las principales características son:

• Circuito integrado. Miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o "Chip".

• Menor consumo de energía.

• Apreciable reducción de espacio.

• Aumento de la fiabilidad.

• Teleprocesos. Se instalan terminales remotos que acceden a la computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en bancos de datos, etc.

• Trabajo a tiempo compartido: uso de las computadoras por varios clientes a tiempo compartido, pues el aparato puede discernir entre diversos procesos que realiza simultáneamente.

• Multiprogramación

• Renovación de periféricos.

• La miniaturización de los sistemas lógicos conduce a la fabricación de la mini computadora, que agiliza y descentraliza los procesos.

Ilustración 10 IBM 360

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3.5.5 Cuarta generación de computadores (1972-1984)

Aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada "revolución informática".

Al principio presentan el inconveniente de su mayor costo, pero este disminuye con la fabricación en serie. Sistema de tratamiento de base de datos: el aumento cuantitativo de las bases de datos lleva a crear formas de gestión que faciliten las tareas de consulta y edición.

Las principales características son:

• Aparición del microprocesador.

• Memoria electrónica.

• Sistema de tratamiento de base de datos.

• Se fabrican computadoras personales y microcomputadoras.

• Se utiliza el disquete (Floppy Disk) como unidad de almacenamiento.

• Aparecieron gran cantidad de lenguajes de programación y las redes de transmisión de datos (Teleinformática).

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Ilustración 11 Computador con Microprocesadores

3.5.6 Quinta generación de computadores (1983 al presente)

En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.

Japón lanzó en 1983 el llamado "programa de la quinta generación de computadoras", con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden resumirse de la siguiente manera:

• Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC.

• Se desarrollan las supercomputadoras4.

4 es el tipo de computadora más potente y más rápida que existe en este momento. Como estas máquinas están diseñadas para procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y se dedican a una tarea específica.

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MODELO DE VON NEUMANN

Las computadoras digitales actuales se ajustan al modelo propuesto por el matemático John Von Neumann. De acuerdo con él, una característica importante de este modelo es que tanto los datos como los programas, se almacenan en la memoria antes de ser utilizados.

Ilustración 12 Computador Actual

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3.5.7 Tabla de la historia de la computadora

Tabla 1 Historia de la Computadora

Generaciones Características 1 Características 2 Características 3

1 generación

Fue utilizada para fines militares

durante la segunda guerra

mundial

IBM creo la primera calculadora

electrónica en 1944

El uso de los tubos al vacío

2 generaciónSe diseñaron

más pequeñas, rápidas y eficientes

Se reemplazó el lenguaje de

maquina por el lenguaje

ensamblador

Se reemplazaron los tubos al vacío

por los transistores

3 generación Uso de chips de silicón

Sistemas operativos

El ordenador IBM 360 domino las ventas de esta

generación

4 generación

Se desarrollaron nuevos chip con mayor capacidad

de almacenamiento

Se empezaron a utilizar

computadoras personales

Se desarrolló el diseño de redes

5 generaciónSe desarrollan las microcomputador

as

Se desarrollan las supercomputadoras

Surge la competencia

internacional por el dominio del

mercado

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3.6 ESQUEMA GENERAL DE UN COMPUTADOR

Es un sistema compuesto de cinco elementos diferenciados:

• CPU (unidad central de Procesamiento).

• Dispositivo de entrada.

• Dispositivos de almacenamiento.

• Dispositivos de salida.

• Una red de comunicaciones, denominada bus, que enlaza todos los elementos del sistema y conecta a éste con el mundo exterior.

3.6.1 CPU (unidad central del proceso)

Interpreta y lleva a cabo las instrucciones de los programas, efectúa manipulaciones aritméticas y lógicas con los datos y se comunica con las demás partes del sistema. Una CPU es una colección compleja de circuitos electrónicos. Cuando se incorporan todos estos circuitos en un chip de silicio, a este chip se le denomina microprocesador. La CPU y otros chips y componentes electrónicos se ubican en un tablero de circuitos o tarjeta madre.

La mayoría de los chips de CPU y de los microprocesadores están compuestos de 4 secciones funcionales:

• Una unidad aritmética/lógica que proporciona al chip su capacidad de cálculo.

• Unos registros que son áreas de almacenamiento temporal que contienen datos, realizan seguimiento de instrucciones y conservan la ubicación y los resultados de las operaciones.

• Una sección de control que temporiza y regula las operaciones de la totalidad del sistema informático, lee las configuraciones de datos en un registro designado y las convierte en una actividad e indica en qué orden utilizará la CPU las operaciones individuales y el tiempo que consumirá cada operación.

• Bus interno, red de líneas de comunicación que conecta los elementos internos del procesador y envía también información a los conectores

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externos que enlazan al procesador con los demás elementos del sistema informático.

Ilustración 13 Tarjeta Madre

3.6.2 Dispositivos de Entrada

Son todos aquellos elementos que permiten la interacción del usuario con la unidad de procesamiento central y la memoria. En esta se encuentran:

• Teclado.• Mouse o Ratón.• Escáner o digitalizador de imágenes.• Lápices ópticos.• Joysticks.• Micrófonos.

EL TECLADO:

Es un dispositivo periférico de entrada, que convierte la acción mecánica de pulsar una serie de pulsos eléctricos codificados que permiten identificarla. Las teclas que lo constituyen sirven para entrar caracteres alfanuméricos y comandos a una computadora es similar al de las máquinas de escribir.

MOUSE Y JOYSTICKS:

Son dispositivos que convierten el movimiento físico en señales eléctricas binarias que permitan reconstruir su trayectoria con el fin de que la misma sea repetida en el monitor.

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ESCÁNER O DIGITALIZADOR DE IMÁGENES:

Están concebidos para interpretar caracteres, combinación de caracteres, dibujos gráficos escritos a mano o en máquinas o impresoras y traducirlos al lenguaje que la computadora entiende.

LÁPICES ÓPTICOS:

Transmiten información gráfica desde tabletas electrónicas hasta el ordenador.

MICRÓFONOS:

Módulos de reconocimiento de voz que convierten la palabra hablada en señales digitales comprensibles para el ordenador.

Ilustración 14 Dispositivos de Entrada

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3.6.3 Tabla de dispositivos de entrada

Tabla 2 dispositivos Entrada del PC

TecladoEste es un dispositivo

de entrada que permite introducir

letras o números…

Existen varios tipos de teclados como: Teclado

Numérico, Teclado Alfanumérico:

MouseEste dispositivo de entrada permite dar

instrucciones a nuestra computadora

con un cursor que aparece en la pantalla y dando clic para que se lleve a cabo una

acción.

Existen diferentes tipos de mouse como: Mecánica, Óptica, Opto mecánica.

Etc.

ScannerEste dispositivo de entrada permite la

introducción de imágenes gráficas.

Existen scanner que codifican la información

gráfica en blanco y negro, y a color

Cámara Digital

Este dispositivo se conecta al ordenador

y le transmite las imágenes que capta,

pudiendo ser modificada y

retocada, o volverla a tomar en caso de que

este mal.

Existen varios tipos: Cámara de

Fotos Digital, Cámara de Video, Webcam.

3.6.4 Dispositivos de Almacenamiento

En esta se encuentran:

• Disco Duro.• Disquetes 3 ½.• Maletón-ópticos de 5,25.• DVD.• Cintas magnéticas.

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DISCO DURO:

Este está compuestos por varios platos, es decir, varios discos de material magnético montados sobre un eje central sobre el que se mueven. Para leer y escribir datos en estos platos se usan las cabezas de lectura / escritura que mediante un proceso electromagnético codifican / decodifican la información que han de leer o escribir. La cabeza de lectura / escritura en un disco duro está muy cerca de la superficie, de forma que casi da vuelta sobre ella, sobre el colchón de aire formado por su propio movimiento.

DISQUETES 3 ½:

Son disco de almacenamiento de alta densidad de 1,44 MB, este presenta dos agujeros en la parte inferior del mismo, uno para proteger al disco contra escritura y el otro solo para diferenciarlo del disco de doble densidad.

MALETÓN-ÓPTICOS DE 5,25(CD):

Este se basa en la misma tecnología que sus hermanos pequeños de 3,5", su ventajas: Gran fiabilidad y durabilidad de los datos a la vez que una velocidad razonablemente elevada Los discos van desde los 650 MB5 hasta los 5,2 GB de almacenamiento, o lo que es lo mismo: desde la capacidad de un solo CD-ROM hasta la de 8.

DISCO DE VIDEO DIGITAL:

Disco de vídeo digital (DVD), un dispositivo de almacenamiento masivo de datos cuyo aspecto es idéntico al de un disco compacto, aunque contiene hasta 15 veces más información y puede transmitirla a la computadora unas 20 veces más rápido que un CD-ROM. El DVD, denominado también disco de Súper Densidad (SD) tiene una capacidad de 8,5 gigabytes de datos o cuatro horas de vídeo en una sola cara. En la actualidad, están desarrollándose discos del estilo del DVD regrabables y de doble cara.

CINTAS MAGNÉTICAS:

Utilizados por los grandes sistemas informáticos.

5 Unidad que sirve para medir cantidad datos informáticos. Un megabyte equivale exactamente a 1024 KB (kilobytes) o a 1.048.576 bytes. 1024 (MB) megabytes equivalen a 1 GB.

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Ilustración 15 Dispositivos de Almacenamiento

3.6.5 Dispositivos de Salida

Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es el monitor, pantalla en la que se ve la información suministrada por el ordenador. En el caso más habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla plana de cristal líquido (LCD).La resolución se define como el número de puntos que puede representar el monitor por pantalla, en horizontal x vertical. Así, un monitor cuya resolución máxima sea de 1024x768 puntos puede representar hasta 768 líneas horizontales de 1024 puntos cada una, probablemente además de otras resoluciones inferiores, como 640x480 u 800x600.

MONITOR:

Este dispositivo es donde se ve reflejada la información recolectada por el ordenador. El monitor o pantalla consiste en un aparato electrónico asentado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores. En el caso de las computadoras portátiles, el monitor consiste en una pantalla plana de cristal líquido (LCD).

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IMPRESORA:

Este es el dispositivo que el ordenador utiliza para presentar la información impresa en papel.Existen diferentes tipos de impresoras:

• Matriciales: Ofrecen mayor rapidez de impresión pero poseen un nivel muy bajo en cuanto a calidad.

• Inyección: Este tipo de impresora ha alcanzado el mayor éxito en uso doméstico y pequeñas empresas gracias a su velocidad, calidad y bajo costo.

• Láser: Son costosas pero la rapidez y calidad de impresión superan las características de cualquier otra impresora. Estos tipos de dispositivos de salida suelen utilizarse en medianas y grandes empresas.

El funcionamiento de las impresoras láser es por medio de un haz láser de luz, es decir, éste imprime sobre el papel las imágenes que el CPU le haya enviado.

ALTAVOCES:

Estos dispositivos de salida son por los cuales la computadora emite sonidos que proceden de la tarjeta de sonido.

AURICULARES:

Estos dispositivos de salida se colocan en los oídos para poder escuchar los sonidos que envía la tarjeta de sonido. La gran ventaja de estos dispositivos de salida es que los sonidos que emiten no pueden ser escuchados por otra persona, sólo los puede oír la persona que utiliza los auriculares.

PLOTTERS:

Es un dispositivo de salida que permite obtener documentos en forma de dibujo. Estos dispositivos de salida suelen ser utilizados por personas o empresas que se dedican a las actividades de diseño gráfico.

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Ilustración 16 Dispositivos de Salida

3.6.6 Tabla Dispositivos de salida

Tabla 3 Dispositivos de Salida

Termino Imagen Concepto Descripción o características

Pantalla o MonitorEste dispositivo es en donde se ve la

información suministrada por el

ordenador

Algunas características son

Resolución, Refresco de

Pantalla, Tamaño de punto

ImpresoraEs el periférico que el ordenador utiliza

para presentar información impresa

en papel.

Hay varios tipos de impresoras como:

Matriciales, Inyección, Láser

AltavocesDispositivos por los

cuales se emiten sonidos

procedentes de la tarjeta de sonido.

Hay varios tipos: Auriculares, Bocinas

Data Show (Cañón)

Este es un dispositivo donde se

proyecta una imagen para

poderla verla más grande

Es básicamente una pantalla plana de

cristal líquido

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3.6.7 Red de Comunicaciones

Un sistema computacional es un sistema complejo que puede llegar a estar constituido por millones de componentes electrónicos elementales. Esta naturaleza multinivel de los sistemas complejos es esencial para comprender tanto su descripción como su diseño. En cada nivel se analiza su estructura y su función en el sentido siguiente:

Estructura: La forma en que se interrelacionan las componentes

Función: La operación de cada componente individual como parte de la estructura.

Por su particular importancia se considera la estructura de interconexión tipo bus. EI bus representa básicamente una serie de cables mediante los cuales pueden cargarse datos en la memoria y desde allí transportarse a la CPU. Por así decirlo es la autopista de los datos dentro del PC ya que comunica todos los componentes del ordenador con el microprocesador. El bus se controla y maneja desde la CPU.

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4 CONCLUSIONES

Con las "generaciones nace la industria de los computadores. El trabajo de los computadores desarrollados en la década de los 40 había sido básicamente experimental. Se habían utilizado con fines científicos pero era evidente que su uso podía desarrollarse en muchas áreas.

Eran máquinas muy grandes y pesadas con muchas limitaciones; el tubo de vacío, siendo su elemento fundamental, tiene un gran consumo de energía, poca duración y disipación de mucho calor. Estos eran problemas necesarios de resolver.

La evolución de las computadoras nos ha servido para hacer cálculos más rápidos, también ha sido implicada en otras actividades humanas facilitándolas y promoviendo su desarrollo. Como vimos en este trabajo la computación seguirá evolucionando como lo ha hecho hasta ahora para cubrir las necesidades de la vida moderna y el nuevo proceso industriales, de salud, educativos y de comunicación.

Sin duda los computadores nos han facilitado la vida a gran medida ya sea simulando grandes acontecimientos o a mantenernos conectados de mejor manera ya que sin ellos lo más probable es que retrocederíamos unos cuantos siglos.

El computador fue creado en un comienzo con fines militares, a lo largo de los años las computadoras se han hecho cada vez más pequeñas solo el futuro sabe que tan lejos podremos llegar debemos decir que por más de que las computadoras sigan creciendo y mejorando en muchos sentidos como memoria, capacidad del disco duro o velocidad del procesador, van a responder a un software que demanda más y más cada día.

Es probable que por eso la evolución de las computadoras nunca valla frenar, sino al contrario cada vez mejorar a un ritmo más rápido o que tal vez que llegue el día que la computadora no necesite mayores mejoras lo que significaría llegar a un nivel perfecto pero como se dijo anteriormente solo el futuro sabrá eso. El Hombre antigua jamás imagino todo lo que tenemos hoy en día y la verdad es que solo estamos en la edad de piedra de los computadores todavía falta un universo que descubrir y crear.

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5 BIBLIOGRAFÍA

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2011. El Rincón Universitario. [En línea] 11 de enero de 2011. [Citado el: 15 de 03 de 2015.] http://www.e-mas.co.cl/categorias/informatica/historiacomp.htm.

2010. Escolares.net. [En línea] La Evolución de las Computadoras, 2010. [Citado el: 15 de 03 de 2015.] http://www.escolares.net/computacion/la-evolucion-de-las-computadoras-ordenadores/.

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