| Artículos | 01 MAY 1998

Historia del cálculo asistido

Tags: Histórico
Eloy Anguiano.

En estos días de alta densidad de información, de grandes avances técnicos y científicos pocas veces tenemos el tiempo suficiente para recordar cómo ha evolucionado determinada tecnología . En este y subsiguientes artículos voy a intentar presentarles la historia del cálculo asistido o cálculo artificial . Esta historia pretende abarcar desde la más remota antigüedad hasta nuestros días . Por otra parte, no pretende ser exhaustiva y, por tanto, es posible que algunos sucesos históricos no se vean reflejados .

La aparición del ordenador es, probablemente, uno de los mayores acontecimientos acaecidos en toda la historia de nuestra civilización . Este acontecimiento no ha sucedido por arte de magia sino por la antigua necesidad humana de realizar cálculos rápidos y fiables . Es más, más que una historia lineal, en la invención del ordenador ha sido necesaria la convergencia de una gran multitud de disciplinas . Aunque pueda parecerles mentira la historia de los ordenadores nace en el Renacimiento europeo, hace cuatro siglos . Justo en este momento, las cifras y métodos de cálculo indúes retransmitidos a la civilización occidental a través del Islam se abrían paso frente a las complicadas cifras romanas . En este artículo voy a intentar presentar a grandes rasgos los principales sucesos en el desarrollo de las técnicas mecánicas básicas para el nacimiento del ordenador .

Uno de los primeros instrumentos desarrollados para aumentar la velocidad y fiabilidad del cálculo se debe al astrónomo alemán Wilhelm Schickard que construyó su ?reloj de cálculo? . Este ?reloj? era una máquina puramente mecánica capaz de hacer por si solo las operaciones de adición y substracción y tras varias intervenciones humanas para la multiplicación y la división . Esta máquina estaba basada esencialmente en las ?regletas logarítmicas del famoso matemático John Neper . Por desgracia, esta máquina fue destruida el 22 de febrero de 1624 en un incendio posiblemente provocado por alguna persona que temiese el ?poder de la infernal maquina? .

Sin embargo, como todos los grandes avances de la humanidad estos no pueden ser frenados durante muchos años y en 1624 y de forma independiente, Blaise Pascal, a la tierna edad de 19 años presenta al público la ?Pascalina? . La máquina de Pascal era una serie de ruedas dentadas numeradas de 0 a 9 de tal forma que una vuelta completa de una rueda forzaba un paso en la siguiente rueda . Básicamente era una máquina de sumar con un ingenioso dispositivo para restar basado en los complementos aritméticos .

El siguiente paso importante en el cálculo mecánico fue concebido por Gottfried Wlhelm Leibniz en 1673 y que fue construida en 1694 . La máquina de Leibniz no fue comercializada nunca puesto que, aun siendo correcta su concepción y siendo capaz de multiplicar y dividir, la técnica relojera de la época era incapaz de construir una que funcionase de forma robusta y fiable .

A pesar de estos esfuerzos técnicos no llegaron a imponerse hasta principios del siglo XIX como producto comercial de uso generalizado . El siglo XIX, ese siglo de grandes conmociones, de la revolución industrial, de la expansión del comercio y del desarrollo del sistema bancario internacional, necesitó una máquina absolutamente fiable y con un coste mínimo .

La primera máquina de calcular comercializada a gran escala fue desarrollada por Carles-Xavier Thomas de Colmar, director de una compañía de seguros parisina en 1820 y comercializada de forma masiva a partir de 1822 . Esta máquina de calcular estaba basada en la de Leibniz con una serie de mejoras mecánicas pero que realizaban esencialmente las mismas funciones pero de forma fiable y robusta . Como curiosidad es interesante saber que su inventor la denominó ?aritmómetro? .

A lo largo de todo el siglo XIX se desarrollaron más precisas y rápidas máquinas basadas en los mismos principios . Pero esto no era bastante . Todas ellas tenían un serio problema y era que, a pesar de ser muy rápidas en el cálculo, la intervención humana era por necesidad muy lenta . La introducción de datos era compleja y lenta: había que colocar cada rueda manualmente en su posición correspondiente . La velocidad resultante era levemente superior a la de un calculador humano medianamente entrenado .

La innovación que vino a resolver este problema tiene su propia historia y es la máquina de escribir y su derivado para estas máquinas, el teclado numérico . En este artículo no voy a presentar la historia detallada de este invento, sólo decir que la máquina de escribir moderna puede atribuirsele a C . L . Sholes en el año 1887, aunque los primeros intentos de desarrollo serios datan del 1714 . Este método de introducción de datos acoplado adecuadamente al sistema mecánico de cálculo rápido permitió automatizar y acelerar considerablemente la introducción de los datos . Contradictoriamente, este avance supuso inicialmente un retroceso, pues la primera máquina con teclado numérico se trataba de una sumadora de cremallera que sólo podía sumar números de una sola cifra . Esto forzaba a la necesidad de trabajar anotando resultados parciales en un papel tras la suma de cada columna de números . Esta sumadora fue patentada por D . D . Parmalee en 1850 .

La verdadera aportación del teclado nació con el comptómetro de Felt construido entre 1884 y 1886 por el industrial americano D . E . Felt . Esta máquina con teclado numérico era capaz de realizar adiciones y sustracciones de números de múltiples cifras con rapidez y total fiabilidad . El teclado reducido de Runge ( 1896 ) permitió reducir un teclado inmenso a un simple teclado de diez teclas muy similar al que tiene usted en la parte derecha de su ordenador .

Sin embargo, estas máquinas no eran nada más que sumadoras o a lo sumo restadoras . Era necesario disponer de calculadoras capaces de realizar la multiplicación de forma directa, sin ninguna intervención humana para llevar a cabo el cálculo . El primer resultado real se debe a Ramón Verea, un hispano residente en Nueva York que en 1879 desarrolló una máquina capaz de multiplicar números de dos cifras y basadas en un sistema de agujas cónicas .

De igual forma hubo necesidad de realizar la división de forma directa y se consiguió un sistema mecánico que lo realizase . Sin embargo, hubo que resolver una serie de problemas mecánicos para llegar a la automatización completa y simultánea de las cuatro operaciones que no pudo ser desarrollada hasta 1910 por J . R . Monroe . A su vez las necesidades de miniaturización provocadas por la Segunda Guerra Mundial llevaron al desarrollo de la ?Curta? que no pudo aparecer en el mercado hasta 1948 . Esta máquina pesaba cerca del cuarto de kilo y conoció un éxito considerable hasta comienzos de los setenta momento en el que fue jubilada por las ?minúsculas? calculadoras electrónicas de bolsillo .

La automatización del cálculo artificial era de gran utilidad para los cálculos aritméticos, contables o financieros, pero eran incapaces de realizar cálculos complejos como la búsqueda de las raíces de un polinomio, el cálculo de una integral o de un determinante .

Esta necesidad surgió muy pronto en la ciencia y la incapacidad de realizar estos cálculos de forma rápida, automática y fiable retrasaron mucho el avance de la ciencia durante los tres últimos siglos pues es un problema que no fue resuelto hasta una época relativamente reciente . Sin embargo, esta es otra historia que contaré en un próximo artículo .

Bibliografía

- D . Baxandall, ?Calculating Machines and Instruments?, Science Museum, Londres 1975 .

- D . R . Hartree, ?Calculating Instruments and Machines?, University of Illinois Press, 1949 .

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