Historia informática I – De Pascal a Babbage

Este será el primero de una serie de artículos destinados a ofrecer una visión global, sin profundizar en exceso, de la increíble y no menos afortunada historia de la informática. Este campo tiene la ventaja de ser relativamente nuevo, ya que allá por el siglo XVII todavía no se tenía ni la más remota idea de porqué alguien iba a necesitar una “calculadora” en su casa (hasta 1960 se seguía pensando lo mismo), pero el recorrido es realmente divertido y da ha dado para más de una película.

En este primer artículo, hablaremos de la prehistoria informática. Como se llegó al que es hoy considerado el primer ordenador mecánico es una historia que empieza en los orígenes de la humanidad. Desde la prehistoria, el ser humano ha tratado de desarrollar herramientas que le ayuden a realizar tareas. Y desde que existen las herramientas, se ha tratado de desarrollar máquinas que ayuden a realizar las tareas más tediosas, y el cálculo desde luego es una de ellas.

Antes de Pascal (1623-1662), existían máquinas capaces de realizar cálculos concretos sobre algún campo (conteo de pasos, cálculo astronómico, cálculos de navegación, cálculo temporal…) pero el señor Pascal no estaba contento con esto ya que era matemático, y él quería realizar cálculos matemáticos genéricos. Así que ni corto ni perezoso se puso a diseñar una máquina capaz de realizar sumas y restas allá por 1642, la Pascaline (pascalina en castellano). No es necesaria una de sus máquinas para restar 1642 con el año de nacimiento que he puesto arriba (1623) y darse cuenta de que lo hizo con ¡19 años! Aunque no pudo construirla hasta tres años más tarde en 1645. En el enlace se puede observar su primitivo (pero original), planteamiento.

Casi portátil Fuente: wikimedia.org

Entre 1645 y 1655 no perdió el tiempo y construyó 20 de estas y a día de hoy sobreviven 9. El diseño era muy simple, mediante unos engranajes accionados por las ruletas que se pueden ver en la foto, se iban acumulando cantidades, y cuando en una ruleta se llegaba al cero de nuevo, la siguiente giraba para poner un uno. Así sucesivamente. En el siguiente enlace se puede ver un simulador de funcionamiento (requiere Flash Player en el navegador).

Por ese tiempo nacía en Leipzig (Alemania) un señor llamado Leibniz (1646-1716). Y aunque obviamente esta máquina es una maravilla para su época (además de una preciosidad), sus opciones se te pueden antojar escasas, sobre todo si eres uno de los dos co-inventores del cálculo infinitesimal. Así que empezó diseñando una máquina que interactuara directamente con la pascalina para ejecutar multiplicaciones y divisiones como sumas y restas sucesivas, pero la máquina de Pascal se le quedaba corta para sus propósitos por lo que acabó rediseñando una máquina nueva por completo en 1674: la Stepped Reckoner.

Para ello rediseñó los engranajes utilizando ruedas de Leibniz (también inventadas por él, obviamente) y terminó de fabricar la primera en 1686. Como él mismo decía al describir su máquina, se trata de realizar cálculos: “leicht, geschwind, gewiß” (fácil, rápido y seguro). También le pertenece la cita siguiente:

Es indigno de hombres excelentes perder horas como esclavos en el trabajo de cálculo que con seguridad podría ser relegado a alguien más si se utilizan máquinas.

Esta imagen es tan bonita porque es una réplica. No es la máquina original Fuente: wikimedia.org

El siglo XVII terminó en lo que a nuestro artículo se refiere, creando modelos que mejoraban o modificaban los de Pascal o Leibniz, pero no realizaban ninguna función adicional. Y es que lo que faltaba para poder automatizar estas operaciones era la gestión del tiempo. Introducir el preciso mecanismo de un reloj en una máquina de estas características se antojaba como algo realmente complicado para la época aunque hubo intentos muy dignos que a punto estuvieron de conseguirlo.

El siglo XVIII fue un siglo de mejoras en los diseños y ya en 1709, el primero en poder realizar una máquina con reloj fue el italiano Giovanni Poleni (1683-1761). En 1727 Antonius Braun regaló al emperador de Viena un modelo que integraba las cuatro operaciones y utilizaba el diseño de Poleni con reloj. Esto motivó que el propio Poleni destruyera su invento. Pero como digo, se trataba de mejoras sobre las máquinas originales del siglo anterior. ¿Que podía hacer más una máquina a parte de operaciones básicas? La respuesta no llegó hasta 1786 en que el ingeniero alemán Johann Helfrich von Müller (1746-1830) publicó el diseño de una máquina diferencial.

Ya en el siglo XIX, concretamente en 1822 un tal Charles Babbage (1791-1871) trabajó en un diseño similar al de von Müller. Su máquina era capaz de obtener series de resultados de funciones polinómicas en base a sucesiones aritméticas. De hecho la máquina devolvía las funciones en formato tabulado y utilizaba para ello el método de las diferencias finitas.

Reproducción de lo que hubiera sido la máquina de Babbage Fuente: wikimedia.org

Babbage, que había ingresado en el Trinity College de Cambridge consiguió atraer el interés del gobierno británico que invirtió más de £17,000 en el proyecto, aunque nunca obtuvo una máquina funcional, lo cual mató la financiación y por extensión, el proyecto. Esto se debió entre otras cosas, a que mientras diseñaba la máquina diferencial, Babbage se dio cuenta de que podía dar un paso más en el diseño de su máquina. El interés de Babbage iba mucho más allá de una máquina capaz de realizar cálculos predeterminados. Él buscaba construir una máquina analítica.

Hasta ahora, hemos estado comentado ingenios mecánicos más o menos complejos pero que han sido diseñados para realizar una u otra operación concreta. Sumas y restas, multiplicaciones y divisiones, solución de funciones polinómicas,… Lo que planteaba Babbage era distinto e introducía conceptos que hoy se siguen utilizando. Buscaba una máquina que no tuviera un propósito concreto (propósito general), donde la máquina realizara lo que un operador le dijera (programación). Basándose en la programación del telar programable de Joseph Marie Jacquard (1752-1834), decidió utilizar en su diseño el sistema de tarjetas perforadas. Sistema que se utilizó hasta el principio del siglo XX.

Visto desde el punto de vista de hoy nos podrá parecer un visionario, pero en aquella época no se le veía sentido a esa idea por lo que le fue imposible encontrar fondos para financiar su construcción, que nunca llegó a realizarse.

Existe cierta controversia acerca de si Ada Lovelace(1815-1852) diseño o no el primer programa para la máquina analítica (un algoritmo para obtener la secuencia de los números de Bernoulli) aunque en efecto, se le suele atribuir el logro. Lo que desde luego sí hizo fue traducir, completar e incluso corregir las famosas notas “Sketch of the Analytical Engine” de Federico Luigi, Conde de Menabrea.

La máquina de Babbage (la diferencial, no la analítica) fue construida en 1843 por Per Georg Scheutz (1785-1873) y su hijo Edward, y fue vendida a los gobiernos tanto británcio como americano siendo utilizadas con éxito en la producción de tablas logarítmicas. La máquina analítica en cambio nunca fue construida, aunque Henry, el hijo de Babbage reportó en 1910 haber construido una parte de la máquina (no programable y sin almacenamiento) y haber calculado una serie de decimales de pi (aunque parece ser que contenía errores).

Como dije al inicio del post esto es la prehistoria de la informática, y con ella cerramos este artículo para adentrarnos en el próximo en el siglo XX que es el que marcó el devenir de los acontecimientos de esta nueva disciplina.

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Un pensamiento en “Historia informática I – De Pascal a Babbage

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