Ciencia y tecnología

Del ábaco a la máquina de Babbage

Los tiempos cambian con el paso de los años. El proceso tiene un carácter evolutivo en multitud de aspectos. Lo que mostramos a continuación tiene un fin anecdótico, con la intención de mostrar algunos de los cambios relacionados con una parte de las matemáticas, la Aritmética. Tampoco podemos olvidarnos de la informática.

Del ábaco a la máquina de Babbage

Todo el mundo piensa, y no sin razón, que tanto los ordenadores como la necesidad de su utilización son hechos relativamente recientes. Sin embargo, las ideas básicas de este tipo de máquinas características del siglo XX, como ocurre con otros muchos inventos actuales, existían ya en la mente humana hace cientos e incluso miles de años. Puede decirse, pues, sin temor a error, que el ordenador no es un invento impuesto a la sociedad, sino la consecuencia lógica de determinadas necesidades humanas y el resultado de numerosos inventos anteriores.

En efecto, el hombre ha tenido siempre, a lo largo de su historia, la necesidad de calcular, aunque en un principio confiaba fundamentalmente en su cerebro para efectuar los cálculos. Parece, pues, natural que el afán incesante del hombre por liberarse de tareas rutinarias o que exijan gran esfuerzo mental le llevara desde muy antiguo a la búsqueda de instrumentos adecuados para facilitar el cálculo aritmético.

En este sentido, el primer instrumento utilizado —aparte de los dedos de la mano (de donde derivan los términos dígito y digítal)— es el ábaco, dispositivo consistente en un conjunto de cuentas sobre una varilla. cuyo origen se remonta a los siglos III o IV antes de Cristo.

A pesar de que el uso del ábaco facilitó la manipulación de las cantidades, no aportó nada nuevo al concepto del cálculo ni a su automatización. El primer paso importante en este camino fue dado por Blaise Pascal (1623-1662) con la construcción, en el año 1642, de un mecanismo de cálculo. Esta máquina constaba de un conjunto de ruedas dentadas, cada una de ellas numeradas del 0 al 9.

Cuando una rueda pasaba del 9 al 0, después de una vuelta completa, producía un arrastre de un décimo de vuelta en la rueda situada a su izquierda, incrementando en una unidad el número de lectura. Este proceso de arrastre automático constituye la principal aportación de la máquina de Pascal, pero no la única, pues también contaba con un dispositivo de memoria que acumulaba los resultados, y, además, introdujo la representación numérica en base decimal.

Posteriormente, hacia 1671, el filósofo y matemático alemán Gottfried Leibniz (1646-1716) construyó una máquina que ejecutaba automáticamente las cuatro operaciones aritméticas, perfeccionando la de Pascal, que únicamente sumaba y restaba.

Sin embargo, no puede hablarse de auténtico avance, en cuanto al concepto de cálculo y su representación, hasta las investigaciones del británico Charles Babbage (1792-1871), innovador espectacular pero fracasado, sin duda porque las máquinas que pretendía realizar no podían construirse al superar con creces la tecnología existente en su época.

El primer invento de Babbage fue la máquina de diferencias que, comenzada en 1823, fue abandonada sin acabar por su inventor en 1842 después de haber recibido del gobierno británico alrededor de 20.000 libras de subvención. La razón que impulsó a Babbage a abandonar su invento, aparte la reducida tecnología de la época, fue su interés por la creación de una máquina más potente y ambiciosa que la anterior, que él denominó máquina analítica y que concibió en 1831. Su finalidad era ejecutar cualquier operación matemática sin la intervención humana en el proceso de cálculo.

La máquina analítica estaba compuesta por cuatro unidades básicas: una memoria para almacenar los datos y los resultados intermedios, una unidad aritmética para efectuar los cálculos aritméticos, un sistema de engranajes y palancas para transferir datos entre la memoria y la unidad aritmética, y un dispositivo independiente para introducir datos y sacar resultados de la máquina. Resulta sorprendente lo próximos que se encuentran los ordenadores de hoy día al diseño de Babbage.

Por otra parte, Babbage tomó la idea de Jacquard (mecánico francés que en 1801 inventó un telar automático que, mediante un sistema de tarjetas de cartón perforadas, creaba copias perfectas de un original) y utilizó un sistema de tarjetas perforadas para suministrar datos de entrada y controlar su máquina analítica. Las tarjetas se dividían en dos grupos: las tarjetas de operación, cada una de las cuales seleccionaba una de las cuatro operaciones aritméticas que se quería realizar, y las tarjetas variables, cuya finalidad era seleccionar las posiciones de memoria que se usaban en una operación en particular.

La máquina analítica contaba también con un mecanismo que permitía alterar de forma automática la secuencia de las operaciones, siguiendo un curso de acción distinto según que el signo de un número fuera positivo o negativo.

Babbage se planteó la construcción de su máquina a gran escala, diseñando la memoria para una capacidad de mil números de cincuenta dígitos decimales, estimando que la suma de dos números se realizaría en un segundo y la multiplicación en un minuto. Sin embargo, la máquina suponía problemas enormes de construcción, tantos, que incluso hoy en día resulta improbable que un ingenio mecánico de estas características pudiera construirse y presentar un rendimiento satisfactorio. Además, para su época, Babbage no era más que un soñador poco práctico, por lo que, aunque pasó más de la mitad de su vida mejorando el diseño, la máquina analítica nunca llegó a ser una realidad.

Fuente: Temas Clave de Aula Abierta Salvat – La Revolución Informática. Publicado en el año 1981
Autores: Sebastián Dormido y Mariano Mellado

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fabriciano

Amante de la informática y de Internet entre otras muchas pasiones. Leo, descifro, interpreto, combino y escribo. Lo hago para seguir viviendo y disfrutando. Trato de dominar el tiempo para que no me esclavice.

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