El paso de la calculadora electromecánica a la electrónica

Después de la muerte de Babbage, no se llevó a cabo ningún intento significativo para construir calculadoras hasta la década 30-40 del pasado siglo, cuando, de forma independiente, se iniciaron en Alemania y Estados Unidos proyectos en este sentido.

Así, en 1938, el alemán Konrad Zuse construía una calculadora mecánica, la Z1, sin tener aparentemente conocimiento del trabajo de Babbage. Posteriormente otra máquina suya, cuya unidad aritmética estaba construida con relés electromagnéticos, iba a acreditarse como la primera calculadora de propósito general con programa destinado a indicar que estuvo operativa.

Sin embargo, el trabajo de Zuse se vio interrumpido por la Segunda Guerra Mundial y tuvo por ello muy poca influencia en el posterior desarrollo de las calculadoras.

Calculadora electromecánica

En Estados Unidos, un físico de la Universidad de Harvard, Howard H. Aiken, propone en 1937 el diseño de una calculadora electromecánica de propósito general, conociendo, a diferencia de Zuse, los trabajos previos de Babbage.

Un acuerdo con IBM permitió, en 1939, comenzar la construcción de la calculadora de Aiken, que se terminó de elaborar en el año 1944, bautizándose con el nombre de Harvard MARK I.

Esta máquina incorporaba las ideas de Babbage, aunque estaba realizada con relés electromecánicos, tenía una capacidad de memoria de 72 números decimales de 23 dígitos cada uno, y su programación se realizaba mediante una cinta perforada que combinaba las funciones de las tarjetas de operación y de las tarjetas variables de la máquina analítica.

La máquina de Aiken no añadió nada nuevo a lo que ya existía, pero supuso un gran paso, sobre todo porque demostró la utilidad de los sistemas automáticos de tratamiento de la información, como lo demuestra el hecho de que, a pesar de su reducida velocidad de cálculo – tres segundos para una multiplicación de diez dígitos – en comparación con las actuales, estuvo en servicio hasta 1959.

Sin embargo, el éxito de la Harvard MARK I y de otras calculadoras de tecnología mecánica se vio ensombrecido por varias razones: la limitación de la velocidad de cálculo, impuesta por la inercia de las partes móviles; la lentitud en la ejecución del programa, motivada por el gran consumo de tiempo que se producía al introducir las instrucciones mediante tarjetas perforadas y ejecutarse cada una de ellas por separado; y un funcionamiento poco fiable que exigía una vigilancia continua y delicada.

Para solventar estas dificultades existían dos vías: mejorar el tiempo de respuesta de los circuitos con nuevas tecnologías, y modificar la estructura de los modelos con nuevas concepciones del sistema de cálculo. Fue la síntesis de estas dos ideas la que propició nuevos desarrollos hasta conseguir los modelos siguientes.

Calculadoras electrónicas

En el campo de la mejora de los tiempos de respuesta de los circuitos, uno de los grandes pasos llevados a cabo fue la invención de las calculadoras electrónicas. En este tipo de calculadoras los elementos móviles son electrones, lo que permite realizar las transmisiones mediante corrientes eléctricas, a velocidades que se aproximan a la de la luz (300.000 km/s).

Por otra parte, el triodo (válvula de vacío), inventado por Lee De Forest en 1906, permite la conmutación de señales eléctricas a velocidades muy superirores a las que se podrían conseguir con elementos mecánicos.

El primer intento de construcción de una calculadora electrónica utilizando la válvula de vacío parece que se debe a John Atanasoff, de la Universidad de Iowa. Era, sin embargo, una máquina de propósito particular, que permitía resolver un único tipo de problema.

La primera calculadora electrónica de propósito general fue, probablemente, la ENIAC, construida en la Universidad de Pensilvania entre 1943 y 1946 bajo la dirección de John William Mauchly y John Presper Eckert.

Esta máquina era sustancialmente más rápida que cualquiera de las anteriores. Solo necesitaba 0,003 segundos para efectuar una multiplicación entre operandos de diez dígitos decimales.

Conclusión

Aparte del avance que supuso esta calculadora, con la incorporación de las técnicas electrónicas, la ENIAC, desde un punto de vista conceptual, significó un retroceso, ya que para programar la máquina con el fin de resolver un problema había que actuar sobre un panel fijo de conexiones y cuadros de interruptores. Si el problema se modificaba, había que cambiar también el cableado de interconexiones entre las unidades, lo cual hacía complicada y difícil la programación.

después de la ENIAC, Mauchly y Exkert continuaron su trabajo, desarrollando una nueva calculadora, comenzada en 1946. La importancia de esta máquina reside en que es la primera calculadora con programa almacenado, concepto sugerido por el gran físico – matemático John von Neumann.

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