Módems, teleproceso, servicios on-line y BBS

Adolfo García Yagüe | A lo largo de su dilatada historia, el desarrollo de la red de telefonía ha tenido que hacer frente a numerosos retos técnicos. Dejando a un lado el perfeccionamiento del propio terminal telefónico, los más tempranos tenían que ver con la red de transporte o pares de cobre. Si se quería llegar a todos los rincones, había que bajar el precio de aquellos (carísimos) cables pensados para el envío de telegramas. Con este reto en mente se fue disminuyendo la cantidad de cobre empleado su fabricación. Esto, obviamente, suponía mejorar las técnicas de trefilado, y así conseguir cables más finos y económicos. La distancia también era un desafío complicado. Para tener una red que llegara lejos era necesario salvar grandes distancias y conseguir que la voz viajara correctamente, sin apreciar molestos ecos, interferencias o diafonías. Esta razón impulsó enormemente el desarrollo de soluciones capaces de amplificar el impulso eléctrico de la voz y la cancelación de ecos. La red de larga distancia, incluyendo los tendidos transoceánicos, se benefició enormemente de estas mejoras.

Otro reto fue la capacidad de transportar por un solo cable varias conversaciones a la vez, es lo que se conoce como multiplexación. Como podemos imaginar, este avance economiza cada conversación ya que no es necesario dedicar un par de cables a cada una de ellas. Al principio, esta multiplexación era muy limitada y estaba basada en circuitos o cables fantasma. Es decir, por dos parejas de cables físicos (cuatro cables) se desarrollaba un circuito virtual que era aprovechado por una tercera conversación. Hay que reconocer lo imaginativo de este ingenio pero, técnicamente, podía ser la causa de misteriosas diafonías y resultaba complejo de amplificar. El uso de cables fantasma dejó paso al empleo de otras técnicas y cables: los llamados coaxiales. Estos cables diferían significativamente del clásico par de conductores de cobre. El cable coaxial ofrece mejor aislamiento electromagnético y mayor ancho de banda. Esto quiere decir que puede trasportar más capacidad y que “funciona” a otras frecuencias diferentes a la banda base. Es decir, además del canal base, pueden viajar otros canales en otras frecuencias. Cada uno de estos canales es, virtualmente, un cable por el que puede viajar una conversación. En este caso la multiplexación se hace por frecuencia. El empleo de los mencionados cables coaxiales se hizo en rutas de larga distancia y cables transoceánicos. Cuando la voz se convirtió en datos, mediante la digitalización o modulación en pulsos codificados (o PCM – Pulse Code Modulation), a la multiplexación en frecuencia se le añadió la multiplexación en tiempo. Hoy, en los cables de fibra óptica, también se mantienen ambas técnicas para aprovechar al máximo un portador.

Lo que quería introducir en el párrafo anterior es el concepto de innovación y evolución constante. Aquella red, que se concibió y creció para permitir el transporte de la voz, le tocaba adaptarse a la comunicación entre ordenadores. Este reto suponía modificar la red o hacer que los ordenadores emitiesen algún sonido que pudiera ser trasportado por los cables telefónicos. Por esta razón, se optó -ya que era más económico- por la “sencilla” solución de inventar algún tipo de modulador que convirtiese el lenguaje de los ordenadores en tonos de audio. Ese es el nacimiento del MÓDEM (modulador y demodulador). Este ingenio, como si se tratase de un intermediario, se conecta a la máquina y a la red de comunicaciones, permitiendo que los primeros intercambien mensajes mediante “pitidos”. A ambos lados de la conexión era necesario poner uno de estos MÓDEM para que convirtiesen los datos y tonos, y viceversa.

Para homogenizar las comunicaciones entre MÓDEMs era necesario garantizar el funcionamiento entre distintos fabricantes y así marcar su evolución, por esta razón la CCITT (Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico), ahora ITU (International Telecommunication Union), ha ido publicando diferentes recomendaciones para enviar datos sobre líneas telefónicas. Estas normas, por ejemplo, facilitan que dos MÓDEM de la norma V.21 puedan hablar entre ellos. Las citadas especificaciones han ido evolucionando para permitir mayor velocidad hasta que ha sido imposible exprimir más al viejo cable de cobre. Por esa razón pasamos a la tecnología ADSL y sus variantes y, en la actualidad, a la fibra óptica. Pero, de momento, volvamos a los MÓDEM.

Como podéis suponer, el mayor reto al que se han enfrentado los fabricantes de MÓDEMS es el de la velocidad y adaptarse a la calidad de las líneas telefónicas. Lograr esto significa una evolución constante en la técnica de modulación y compresión de los datos. De distintas formas, lo que se ha conseguido en este tiempo, es convertir en analógico los datos digitales que produce un ordenador y, una vez en el dominio analógico, actuar sobre los parámetros de esa señal: su frecuencia, fase y amplitud. Por eso hablamos de modulaciones FSK (Frequency Shift Keying) y QAM (Quadrature Amplitude Modulation) entre otras.

Los primeros MÓDEMS a los que tuvimos acceso los usuarios más humildes eran los denominados Acopladores Acústicos. Estos inventos se conectaban físicamente al teléfono y su velocidad era muy baja, no superando los 300 bits por segundo, definidos en la norma V.21. Estos Acopladores Acústicos fueron importantes pero, como su nombre indica, se “acoplaban” físicamente al terminal telefónico siendo muy limitada su velocidad. Pronto tendríamos acceso a una nueva generación de MÓDEMS, más compactos y rápidos.

Antes hablábamos que el MÓDEM se conectaba a los pares de cobre y al ordenador. Es importante recordar que esta comunicación entre MÓDEM y ordenador estaba también normalizada y no era nueva. Se utilizaba (y aun hoy se utiliza en muchas conexiones) una comunicación serie, estandarizada en el año 1969 según la norma RS-232. Esta norma, o tipo de interface, describe como se conectan dos máquinas e intercambian y aceptan cada mensaje.

Otra de las dificultades a las que se tuvieron que enfrentar los fabricantes de MÓDEMS, era la necesidad de mandar y recibir mensajes -desde o hacia- el ordenador sobre la velocidad o estado de la línea. De esta forma un ordenador podía informar al usuario y tomar una determinada decisión. Esta señalización tenía que viajar por el RS-232 en banda, esto es, junto con los datos del usuario. Por ejemplo, en caso de que nos llegue una llamada para conectar con un ordenador central, el equipo destinatario que tiene atender la entrada debe ser capaz de informar al usuario o aplicaciones de que alguien quiere conectar remotamente. De manera contraria, si nosotros deseamos “forzar” o configurar un determinado comportamiento del MÓDEM, tenemos que ser capaces de programable a través de algún comando. Aunque ya se utilizaban y se conocían estos mensajes eran casi de uso específico a cada tipo y fabricante de MÓDEM. No eran de uso generalizado ni existía compatibilidad de fabricantes.

Sería una pequeña y joven empresa la que inventó un conjunto de instrucciones que se convertirían en el estándar a seguir para el resto de competidores. Aquella empresa se llamaba Hayes (DCHayes en sus inicios) y fue fundada por Dennis C. Hayes (1950) y Dale Heatherington (1948). Ellos convirtieron al MÓDEM en algo de uso normal, fácil y sencillo. Al comienzo de la década de los ´80, acercaron esta tecnología al mundo de los incipientes ordenadores personales y los equipos domésticos. También facilitaron el camino de un nuevo mercado que nacía, consistente en el acceso remoto a sistemas de información, como CompuServe, juegos on-line y las populares BBS. Por supuesto, el famoso Teleproceso y la Teleinformática, existentes en los grandes ordenadores, eran algo más cercano gracias a Hayes y otros fabricantes.

Colección| ARPANET, X.25 e Iberpac | Internet e Infovía | 56K, ADSL y GPON | Fibra Óptica

Educación e informática

Adolfo García Yagüe | Educar en estos tiempos no es tarea fácil. Una mamá o papá que llegase del “espacio exterior” determinaría orientar a su hijo hacia las ciencias, más concretamente, hacia las matemáticas para tenga un trabajo asegurado de “científico de datos” (o algo relacionado con Big Data…) ¿O, acaso, dedicar tiempo y dinero a que su hijo e hija comprenda los principios mecánicos de la robótica y los oscuros arcanos de la programación? Otros, se harán la siguiente pregunta ¿Idiomas y estancias en el extranjero para que se vaya poniendo las pilas? o ¿Una carrera dual? En fin, la educación y el futuro de nuestros hijos es un auténtico desafío y cualquier padre o madre -a lo largo de la historia- con un mínimo de responsabilidad siempre se ha preocupado por el futuro de su prole. De lo contrario dudo que estuviéramos aquí.

En este principio de milenio las cosas son un pelín más complejas, o diferentes: Hay muchas opciones encima de la mesa y hay más competencia y, –queramos o no- los cambios acontecen más rápidamente. Hoy, por ejemplo, tenemos a nuestro alcance el flexible Arduino y lenguajes de programación amigables como Scratch, con el permiso del potente Python, o la popular Raspberry PI. Los cursos de introducción a la robótica han dejado de ser algo exótico para convertirse en una actividad extraescolar más o, incluso, una asignatura en algún centro. A todo esto ¿Alguien ha preguntado a los verdaderos interesados que quieren hacer cuando sean mayores? ¿Sabemos -verdaderamente- orientar hacia una profesión su entusiasmo y pasión? Son preguntas de las que me veo incapaz de dar respuesta.

Como decía antes, siempre ha existido preocupación por el mañana y, viendo alguna pieza de la colección, los ordenadores hace tiempo que han estado ahí, como una opción para facilitarnos la empleabilidad. A través de estos ingenios y sus manuales comprobamos que esta inquietud no es nueva. De alguna forma, desde hace años, hemos visto (o nos han hecho ver) que el estudio de la informática y la electrónica podía mejorar el futuro profesional de un joven. Nuestro paseo comienza en 1955 con el GENIAC o GENIACS, de Edmund C. Berkeley. Aquella máquina venía acompañada de un librito que nos permitía introducirnos en el pensamiento lógico a través de algunos interesantes ejercicios como la programación del juego Tres en Raya (Tic-tac-toe). Estamos en el año ‘55 y los primeros los ordenadores comerciales empiezan a llegar a las grandes empresas. Como hemos comentado en este blog, además de consultor, Berkeley era miembro fundador de la ACM y tenía fama de divulgador técnico a través de sus libros y, sobre todo, de su proyecto Simon.

GENIAC y sus ejercicios evolucionaron en el TYNIACS (1956) y BRAINIAC (1958). Podemos decir que todos ellos eran productos más parecidos a un juguete lógico que a un ordenador. Hacia el final de la década también aparecen pequeños inventos (en EE.UU.) que nos demuestran la sencillez de los cálculos analógicos. No olvidemos que son años de innovación y el ordenador analógico sigue siendo una alternativa para muchos ingenieros. Hablamos de Calculo (1959) y del Analog Computer EF-140 de la General Electric (1961). Un paso más allá, pero siguiendo con el espíritu docente, sería el flamante y voluminoso EC-1 Analog Computer, de Heathkit (1959). Éste, en nuestra colección, lo veréis junto a un osciloscopio de la época porque es necesario recurrir a él si queremos mostrar ciertos resultados.

El principio de la década de los sesenta está marcado por la aparición del Minivac 601 (1961) y la implicación de Shannon en su diseño. Esta máquina está a mitad de camino entre lo que hoy consideraríamos un juguete y un autómata. Minivac nos permite familiarízanos con las puertas lógicas, el Flip Flop (o biestable) y con un reloj.

Hemos introducido el flip flop y no quiero olvidarme de los indispensables Digi-Com 1 (1963) y Digi-Com II y Dr. Nim. Este componente es muy usado en informática y nos permite construir contadores y almacenar información (0 o 1). Como vemos, en aquella época, a través del juego y pocos dólares, era posible introducir a los jóvenes en la lógica de un ordenador. Hablando de flip flops y juguetes, resulta llamativa la referencia española que se comercializó en 1971. Nos referimos al Minicomputer Brain (1971) y consistía en un juguete que -emulando el aspecto de una unidad de almacenamiento en cinta- recrea el funcionamiento de cinco flip flops y su estado lógico. Poco sabemos acerca del Brain salvo como funciona y que se presentó en la primera Feria de la Inventiva Española, en 1970, celebrada en el parque de El Retiro y donde consiguió un galardón. Detrás de este invento se encontraba la misteriosa empresa “Brain” que estaba ubicada en el número 5 de la antigua avenida del Generalísimo en Madrid (actual Paseo de Castellana). Desconocemos si era un invento original de ellos o bien hacían de intermediarios de alguien. Tampoco podemos -aunque nos gustaría- facilitar detalles sobre la (o las) personas de Brain. Os dejo unos pequeños libritos que acompañan al Minicomputer Brain para que veáis que los ordenadores ya estaban sobrevolando nuestras cabezas.

En aquella feria de la Inventiva Española también se exhibía lo que se ha dado a conocer hoy como “El Antecesor del Libro Electrónico”. Era obra de una profesora gallega, Ángela Ruíz Robles (1895-1975), y mostraba unos ingenios llamados “Libros mecánicos audiovisuales” y “Primer mapa científico lingüístico gramatical y atlas gramatical”. Estos dispositivos empleaban unos pequeños rollos de papel donde se explicaban conceptos útiles. Aparte de la concepción del elemento reproductor, el mérito de la Sra. Ruíz reside en saber sintetizar -lo realmente útil- de un conocimiento y ponerlo a disposición del lector, de forma que este (el conocimiento) sea portable y de acceso intuitivo y cómodo, facilitando, de esta manera, su consulta y aprendizaje. Lo que habría inventado esta señora conociendo los dispositivos actuales…

Para finalizar comentar que en 1959 llegó a Renfe un IBM 650 y, un año después, un Univac a la Junta de Energía Nuclear (JEN). En 1962 entraría en servicio un IBM 1410 en la Caixa de Barcelona, y un IBM 1401 en los antiguos almacenes Galerías Preciados. Aquellos ordenadores, aunque pasaban desapercibidos, ya empezaban a ocupar un hueco en nuestras vidas. Por su parte, en 1967, la gente de Telesincro, presentará el que será el primer ordenador enteramente español: el factor P.

Colección | Simon, el primer ordenador personal | Minivac 601

Puedes descargar los manuales de cada equipo en los siguientes enlaces:
Geniacs. Oliver Gardfield, 1955
Geniacs. Edmund C. Berkeley, 1955
Brainiacs. Edmund C. Berkeley, 1958
Experiments with Brainiac B-30, 1959

Heathkit EC-1 Educational Electronic Analog Computer, 1959
Heathkit EC-1 Fontal, 1959
Heathkit EC-1 Schematic 1, 1959
Heathkit EC-1 Schemetic 2, 1959
Heathkit EC-1 Schemetic 3, 1959

Experiments with Calculo Analog Computer Kit, 1959

Minivac 601 Book I, 1961
Minivac 601 Books II, III, IV, 1961
Minivac 601 Book V and VI, 1961
Minivac 601 Notes and Corrections, 1961
Minivac 601 Maintenance Manual, 1961

EF-140 Analog Computer General Electric, 1961

Digi-Comp 1. Instruction Manual, 1963
Digi-Comp II. Mechanical Binary Computer, 1963

Minicomputer Brain, 1971
Minicomputador Brain y la Informática, 1971

Simon, el primer ordenador personal

Adolfo García Yagüe | Simon -o Simple Simon- fue la primera máquina de computación que se comercializó para uso personal y didáctico. Esto sucedió a finales de 1950 y fue fruto del empeño de un visionario llamado Edmund C. Berkeley (1909-1988). Berkeley fue miembro fundador, en 1947, de la ACM (Association for Computing Machinery). Además trabajó como consultor informático en Prudencial Insurance y conoció, directamente, a Claude E. Shannon (1916-2001), George R. Stibitz (1904-1995) y Howard H. Aiken (1900-1983). En comparación con el legado dejado por estos científicos e ingenieros, la contribución de Berkeley a la historia de la informática pasa inadvertida a pesar de su esfuerzo. Por esta razón he creído interesante escribir estas líneas y así recordar su trabajo, y añadir otro eslabón a la serie dedicada a la retroinformática.

Como hemos dicho, Berkeley fue un gran divulgador. Fue el primer autor en escribir un libro con el propósito de acercar al público, de manera seria y concisa, los principios y tecnologías en que se fundamentaban los ordenadores de su época. El libro se publicó en 1949 y llevó el sugerente título de Giant Brains, or Machines That Think. El tercer capítulo de esta obra se llama A Machine that will think y ahí introduce las líneas generales de su máquina Simon. Un año más tarde publicaría un artículo divulgativo en Scientific American presentando a Simon. De aquel texto destaca el párrafo final donde Berkeley ya pronostica que en el futuro tendremos un ordenador en nuestro hogar. Llego, incluso, a editar una reseña sobre Simon en el prestigioso Wall Street Journal.

Simon era una máquina que se vendía en kit, es decir, compras las piezas y te lo montas tú. Este ingenio estaba basado en relés y mediante una cinta perforada, como las empleadas en los teletipos, podías “lanzar” pequeños programas. Simple Simon estaba concebido para demostrar la potencia lógica de cualquier ordenador. Pensemos que esta época, hasta el texto de Shannon y, sobre todo, Alan Turing (1912-1954), los ordenadores son grandes y rápidas calculadoras. El hecho de emplearlos también para llevar a cabo sencillos razonamientos lógicos no era muy evidente para aquel que no hubiese tenido acceso a los estudios de Morgan, o los ya citados Turing y Shannon. Esto es, matemáticos y no mecánicos expertos en la fabricación de máquinas. En 1950, además del ya citado texto de Scientific American, Simple Simon fue objeto de un profundo estudio a través de una serie de trece capítulos publicados en la revista Radio Electronics y firmado por el propio Berkeley junto a Robert A. Jensen.

Lamentablemente, se comercializaron pocos kits de Simon… y llevarlo a buen puerto para un inexperto no era una tarea fácil. También resultaba caro para la época. Por estas razones Berkeley, junto a Oliver Garfield, simplificó sus ideas y recurrió a Shannon para diseñar en 1955, bajo el mismo espíritu divulgador, el GENIAC. Más tarde, aquel “tablero de madera con bombillas”, se fue ampliado con más ejercicios lógicos de la mano de BRAINIAC y TYNIAC. También publicaría, una vez más en Radio Electronics, un artículo de un autómata especializado en jugar a las tres en raya: Relay Moe Plays Tick-Tack-Toe. Por último, cabe recordar, que Berkeley sería uno de los primeros en escribir sobre los robots y sus posibilidades.

Durante su vida no paró de trasladar al gran público el momento actual. En este sentido, hacia mediados de los años sesenta, escribió otro libro memorable cuyo título nos recuerda la importancia de la lógica en la inteligencia artificial, The Programming Language LISP: Its Operation and Applications.

Colección | Minivac 601 | Educación e informática

Decarga artículos de Scientifc American, Radio-Electronics y más:

A Machine that will think. Edmund C. Berkeley, 1949
Simple Simon. Scientific American, 1950
World’s smallest electronic brain. Berkeley and Jensen. Radio-Electronics, 1950
Constrution plans for Simon. Berkeley and Jensen,1952

Vistando Museos (Ordenadores y Telecomunicaciones)

Siempre que tengo oportunidad de salir de mi ciudad intento hacer alguna escapada a algún museo. No oculto que tengo debilidad por aquellos que atesoran piezas de tipo tecnológico. Para mi representan una forma de reflexionar sobre el pasado y buscar algo de inspiración para abordar el futuro… y si puedo, y me lo permiten, intento sacar alguna fotografía de las piezas más llamativas.

Durante mucho tiempo he ido conservando estas fotos en un disco duro que solo yo -muy de vez de cuando- volvía a mirar. Bien, es hora de ir sacando a la luz estos recuerdos para que no queden en el olvido y aquellos de vosotros que estéis interesados, podáis copiar y disfrutar. Aprovechado esta colección, he creído oportuno añadir algunos diagramas de algunas máquinas para que veáis su evolución. También alguna foto que localicé por Internet.

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Máquinas de Cálculo

Adolfo García Yagüe | En estos días, cuando se vuelven a suscitar dudas de que la obra “Salvador Mundi” sea atribuible a Leonardo da Vinci, a la vez que este cuadro ha alcanzado el mayor precio pagado en una subasta, me viene a la memoria aquél polémico suceso relacionado con las máquinas de cálculo y Leonardo. Así es, en el Códice Atlántico (1478-1518) y en el Códice de Madrid (1493) encontramos dos dibujos que nos recuerdan el mecanismo de funcionamiento de las máquinas de Pascal y Leibniz. En la década de los 60 del siglo XX, tras la aparición del Códice de Madrid, el Dr. Roberto Guatelli se percató de esta similitud y llegó a la conclusión de que da Vinci se había adelantado 150 años al invento de Pascal. Con esta convicción, en 1968, Guatelli construyó un modelo de esta máquina de cálculo tomando como referencia las notas y diagramas de Leonardo. Esta réplica llegó a formar parte de la colección IBM, hasta que un comité de expertos dictaminó que Guatelli había utilizado su intuición e imaginación para ir más lejos de lo que las notas y diseños de Leonardo reflejaban. Se concluyó aquellos trabajos eran estudios sobre la multiplicación del movimiento mediante el cambio de velocidad de un conjunto de engranajes.

Anécdotas y controversias aparte, hace 200 años engranajes, resortes y manivelas daban vida a las primeras máquinas de cálculo. En aquella época, dominada por la mecánica, el cálculo aritmético no podía escapar a semejante revolución. Charles Xavier Thomas de Colmar (1785-1870) patentó en 1820 el Aritmómetro. Esta máquina permitía sumar y restar de forma directa y, mediante sumas y restas parciales, realizaba multiplicaciones y divisiones. El Aritmómetro de Colmar fue la primera máquina de este tipo que se comercializó en Europa y Estados Unidos. No obstante, para hallar los antecedentes de este invento es preciso remontarse hasta 1642. En aquel año Blaise Pascal (1623-1662) construye la Pascalina para sumar y restar. Años más tarde, en 1673, Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716), inspirándose en las ideas de Pascal, diseña su Máquina Aritmética con capacidad para sumar, restar, multiplicar y dividir. Es curioso comprobar que el corazón de esta máquina, el tambor dentado y escalonado (o cilindro de Leibniz), estará presente a lo largo de la historia en la gran mayoría de modelos más modernos.

En la historia de las máquinas mecánicas de cálculo se identifican varios periodos que hacen más fácil su estudio. Desde los ingenios antes mencionados de Pascal y Leibniz comprobamos la existencia de máquinas que automatizan el cálculo. Todas estas incitativas intentanban abordar -de una u otra forma- el cálculo básico pero, lamentablemente, todas ellas se quedan en meras curiosidades y no trascienden al público. Como he dicho, será el francés Colmar, con su aritmómetro, quien convertirá a la calculadora un producto comercial. Es a partir de este momento cuando empezamos a escribir nuestra historia.

El Aritmómetro de Colmar, y todas las maquinas que de él derivan, incialmente están basadas en controles deslizables y, posteriormente, incorporan un teclado. A través de estos cursores elegimos la cifra sobre la cual queremos operar. Hay numerosas patentes que describen ingenios con un mecanismo similar al empleado por Colmar qué, en definitiva, utilizan un control deslizante o una rueda que nos permite seleccionar la cifra. Este mecanismo de entrada de datos era algo lento comparado con una tecla. Algo parecido sucedía con las primeras máquinas de escribir. Resuelta la multiplicación y la división (aunque por sucesivas sumas y restas), era necesario introducir una innovación que permitiese la entrada de datos a través de un teclado.

Teclado frente a controles deslizantes
Sería Dorr Eugene Felt (1862-1930) y su Comptometer quien hizo posible una sumadora -comercial- gobernada por teclas. De esta serie de equipos nos llama la atención su gran teclado. Realmente, se traslada el concepto de barra vertical deslizante a un teclado. Esto significa que para cada cifra hay nueve teclas disponibles (del 1 al 9 y el 0 se obtiene al no pulsar ninguna tecla) y, en función de la longitud del número, emplearemos la vertical de decimales, unidades, decenas, centenas, millares… Esto significa que si nuestra máquina puede representar números de hasta 9.999.999,99 (una longitud de nueve números) y que para cada cifra tenemos nueve teclas… Si, en efecto, ¡Tendremos un total de 81 teclas! Una vez más, sorprende ver, como este modelo de teclado sobrevivió casi 100 años y era la opción preferida de un operador debido a su “supuesta” velocidad y robustez, en contra del teclado de diez teclas, inventado hace tiempo…

Impresión en papel
Una vez resuelta la entrada a través del teclado el siguiente paso era la salida. En aquella época la televisión y los display de caracteres son cosa de la imaginación. Por lo tanto, el registro más evidente de las operaciones es el papel, y la consiguiente impresión. A finales del siglo XIX la impresión de caracteres sobre papel es una técnica conocida y las primeras máquinas de escribir dan los primeros pasos. Por lo tanto, lo más lógico, es pensar en un hibrido entre el Comptometer y la máquinas de escritura. Esta máquina fue fruto de la invención de William Seward Burroughs (1855-1898) y se comercializó usando su apellido: Burroughs. Esta máquina fue un gran éxito al permitir dejar un registro escrito de lo que se estaba sumando y el resultado. No lo he comentado pero esta máquina, al igual que la anterior, es totalmente manual y depende de una palanca para hacer las operaciones. También hay que decir que estos ingenios resumen a la perfección una época dominada por el hierro fundido y las formas elaboradas y, en el caso de Burroughs, el vidrio con el que se adornan sus caras. Son el último suspiro de la mecánica victoriana.

Teclado de 10 teclas
Como he comentado más arriba, si hay algo que distingue a estas calculadoras hasta la mitad del siglo XX es su monstruoso teclado. Para muchos inventores de la época era lógico pensar en cómo simplificar y humanizar aquel “intimidatorio” teclado. Es algo que no tardaría en ser abordado por inventores como James Lewis Dalton (1866-1926), creando la primera sumandora con un teclado de 10 teclas y un totalizador. Es decir, un teclado similar a lo conocemos. Resulta paradójico comprobar que estas sumadoras existen casi desde el comienzo del siglo pasado pero eran vistas con cierto desdén por los profesionales del cálculo quien preferían el teclado expandido. Desde el invento de Dalton, hasta la llegada de los transistores -casi la mitad del siglo XX-, la opción de 10 teclas no fue muy común. Quizás, tras comenzar la dura competencia contra los fabricantes japoneses y sus modelos mucho más baratos basados en 10 caracteres, ya no tenía sentido seguir empeñados en el teclado expandido.

Calculadoras electromecánicas
En la primera década del siglo XX empieza a llegar el suministro eléctrico a las grandes ciudades y aparecen los primeros electrodomésticos. Es el momento de prescindir de la fuerza bruta y sustituir la “anticuada” manivela por un motor eléctrico que hará funcionar a las primeras calculadoras electromecánicas. Alguna de ellas, como el suministro no es muy constante y tienen vocación de portabilidad, soportarán ambos modos de funcionamiento: manual y eléctrico.

El siguiente y último paso comentado en este texto es el uso de la electrónica para construir máquinas de calcular. La invención y uso del tubo de vacío o triodo termoiónico -inventada por Lee De Forest (1873-1961) con el nombre de Audion– permitió gobernar a nuestro antojo un flujo de electrones en un entorno gaseoso (válvula) y, posteriormente, en un semiconductor (transistor). La invención del triodo termoiónico marca el comienzo de la electrónica y permitió la construcción de amplificadores de audio, la radio, la TV y, por supuesto, ordenadores y calculadoras.

Colección | Datos, censo y tabuladoras | El Aritmómetro | Inicios de la Industria Informática

Datos, censo y tabuladoras

Adolfo García Yagüe | El tratamiento de los datos no es algo reciente, ni siquiera es una disciplina nacida a la luz de los progresos de la Edad Moderna. Las civilizaciones de la antigüedad ya gestionaban datos. En las tablillas cuneiformes de Mesopotamia podemos encontrar datos de producción agrícola e impuestos. Los romanos, por su parte, ya eran conscientes de la importancia del empadronamiento de la población; y los chinos de hace miles de años mantenían un preciso registro astronómico. No obstante el punto de inflexión se produce a finales del Siglo XIX cuando se automatiza el cálculo y tratamiento de los datos.

En el Siglo XVII aparecen las máquinas de cálculo de Blaise Pascal (1623-1662) y Gottfried Leibniz (1646-1716). Estos ingenios permitían operaciones aritméticas de suma, resta, multiplicación y división. Será durante la siguiente centuria cuando el cálculo mecánico alcance su madurez de la mano de Charles Xavier Thomas de Colmar (1785-1870) y su aritmómetro aparecido el año 1822. Sin abandonar el XIX, gracias al infatigable Charles Babbage (1791-1871) y su inacabada obra, aparece el concepto de máquina programable. En este siglo también aparecerán las máquinas especializadas en cálculo algebraico como las de Leonardo Torres Quevedo (1852-1936). En este escenario de mecanización del cálculo, falta el complemento de los datos. La gestión mecánica de éstos fue consecuencia de la necesidad de acelerar el tratamiento del undécimo censo de EE.UU, en 1890. Con este fin fue convocado un concurso de ideas al que acudió Herman Hollerith (1860-1929), un empleado de la propia institución censal. Inspirándose en el telar programable con tarjetas perforadas de Joseph Marie Jacquard (1752-1834) y en la máquina de Babbage (también programable con tarjetas perforadas), propuso automatizar el recuento censal con una máquina a la que llamó tabuladora. La tabuladora se alimentaba de tarjetas perforadas en las que previamente un empleado del censo había transcrito a pequeños agujeros la información de las encuestas censales. De esta forma, cada tarjeta reunía los datos de un ciudadano: su sexo, procedencia, edad y estado civil, entre otros, e incluso algo impensable -y políticamente incorrecto- en nuestros días como la raza y las congregaciones religiosas. La tabuladora procesaba cada tarjeta detectando la presencia o no de un agujero y llevaba la cuenta de los perfiles del conjunto de ciudadanos.

Aquellas máquinas dieron paso un paso evolutivo al ser “fácilmente programables”. Esta programación aportaba flexibilidad para permitir usar la máquina para la tarea que deseáramos, por ejemplo en control de la producción, la planificación de horarios de trabajo o las nóminas. Es lo que conocemos como lógica cableada y en la colección podemos observar un módulo que permite la programación de una de estas máquinas. Rápidamente, las tabuladoras también se emplearon para realizar operaciones aritméticas convirtiéndose en el centro de cálculo de las grandes compañías.

Las tabuladoras dieron otro salto evolutivo con la introducción de la tubo de vacío. Aquel componente de cristal era frágil, pero muy silencioso en comparación con los resortes y ruedas dentadas. La era electrónica acaba de comenzar. Lógicamente, las tabuladoras no tardaron en ser totalmente electrónicas siendo más rápidas, fiables y protagonizando el punto final de la era mecánica.

En este momento, hacia la segunda mitad de los años cuarenta y principio de los cincuenta, aparecen los primeros ordenadores y con ellos el concepto de programa descrito años atrás por Babbage y Ada Lovelace (1815-1852), sin olvidar a Alan Turing (1912-1945). Es decir, sobre una máquina de propósito general, escribimos un programa donde se indica que hacer con los datos que vamos a introducir. Lógicamente, esta entrada de datos lleva implícita una salida de datos. Es lo que conocemos como Entrada y Salida (Input-Output o I/O). En aquellos primeros años, y hasta el comienzo de los años ’80, ese proceso de Entrada y Salida de datos se apoya en tabuladoras. En efecto, como podemos comprobar en alguna pieza de la colección, durante este (gran) periodo las tabuladoras se utilizan, por ejemplo, para imprimir recibos de impuestos. Por supuesto, también se utilizan para introducir programas en aquellos ordenadores. Este uso y método de I/O conformará una jerga que se ha venido utilizando durante años en informática, y se ha utilizado durante mucho tiempo para definir perfiles profesionales: Perforador (de tarjetas), grabador, programador, analista… Ahora, con lo rápido que va todo, sorprende comprobar que las tabuladoras hayan aguantado tanto.

La proliferación de los tubos de imagen (monitores), teclados y los soportes magnéticos hizo que careciera de sentido seguir usado máquinas de tarjetas o de tabular. Poco a poco se fueron desconectando y pasando a la historia, pero no olvidemos que se concibieron para automatizar y sacar conclusiones de toda la masa de datos que hay dentro de un censo. Es, en definitiva, el Big Data del siglo XIX.

Colección | Máquinas de Cálculo | El Aritmómetro | Inicios de la Industria Informática

Circuitos Integrados y Microprocesadores

Tercera Generación
Adolfo García Yagüe | El transistor planar, nacido en la generación anterior, dejaba claro que era posible construir un dispositivo semiconductor en dos dimensiones empleando técnicas fotolitográficas. Se abría así la puerta a la invención del chip. El circuito integrado, chip o microchip será el protagonista de esta generación permitiendo reunir, en un único substrato físico de unos pocos milímetro cuadrados, numerosos componentes entre los que se encuentran aquellos de naturaleza semiconductora (transistores y diodos), y los de tipo tradicional como las resistencias, condensadores y bobinas. Poco a poco la técnica, basada en la impresión del fotolito del circuito a fabricar, se fue refinando y permitió aumentar la escala de integración. Así, hablamos de SSI para referirnos a una baja escala de integración que va desde los 10 a los 100 transistores (Small-Scale Integration), estamos en 1964. MSI en 1968 (Medium-Scale Integraion) de 101 a 1.000 transistores; LSI en el 71 (Large-Scale Integration) de 1.001 a 10.000; en 1980 VLSI (Very Large Scale Integration) de 10.001 a 100.000 transistores; ULSI en 1984 (Ultra-Low-Scale Integration) de 100.001 a 1.000.000; y GLSI (Giga-Low-Scale Integration) más de un millón de transistores.

Al igual que su predecesor, el circuito integrado tiene muchos progenitores que nos recuerdan su trabajo. Desde las primeras patentes del alemán Werner Jacobi (1904-1985) de Siemens, hasta el inglés Geoffrey Dummer (1909-2002). Pero, sin duda, el punto de inflexión se produce por el trabajo de los americanos Jack Kilby (1923-2005) (Texas Instruments) y Robert Noyce (1927-1990), este último trabajaba en la mencionada Fairchild y es uno de los que trabajó con William Shockley.

Los circuitos integrados no tardaron en emplearse en la construcción de ingenios aeronáuticos. Realmente el mundo militar fue uno de los primeros clientes ya que se simplificada el diseño, el peso y tamaño. La industria de los ordenadores rápidamente se convirtió en un usuario fiel del nuevo componente. En este punto, y en esta generación, es obligado mencionar a IBM y su Sistema 360. En él se emplearon masivamente los circuitos integrados y unos módulos de circuito impreso que le dotaban de gran flexibilidad (Solid Logic Technology). Además, el Sistema 360 de IBM, representaba un antes y un después en todo lo que había. Conceptos como virtualización de máquinas, arquitecturas de red, tiempo compartido y compatibilidad dentro de la familia, nacían con él. Este ordenador, y sus descendientes, se convertirán en el estándar para las grandes compañías y será el gran rival de otros fabricantes.

La proliferación de circuitos integrados y sus respectivos fabricantes hacía necesaria la estandarización de estos. En pocos años el mercado estaba inundado por el nuevo componente y resultaba difícil -por no decir imposible- buscar y encontrar un repuesto o circuito integrado equivalente. No se pretendía que para cualquier componente hubiese una segunda fuente pero, al menos, para aquellos más básicos era deseable. Tampoco facilitaba el hecho de que cada fabricante manejara un encapsulado distinto, muchas veces heredado del transistor. Era necesario establecer un encapsulado común y, sobre todo, sentar las bases de unas familias lógicas que normalizasen las funcionalidades más comunes.

Esta es la razón por la que en esta generación aparecieran las familias lógicas TTL 7400 de Texas Instruments (Transistor-transistor Logic), la CMOS 4000 de RCA (Complementary Metal-oxide-semiconductor), y el encapsulado DIP (Dual in-line package) inventado dentro de Fairchild en 1964.

Cuarta Generación
El núcleo de conocimiento de la pujante Fairchild estaba formado por ingenieros y científicos que habían trabajado con William Shockley. Se notaba que algo dentro de Fairchild era diferente a las demás compañías. Sólo había que comprobar su protagonismo y el número de innovaciones que lanzaban al mercado. Realmente “la Fairchild” que conocemos era un apéndice que una compañía mayor fundada en 1927 y dedicada a fabricar diverso material para el ejército, destacando sus cámaras de fotografía aérea. Aquello de montar una división de componentes semiconductores y, sobre todo, tener éxito, era un regalo para su fundador Sherman Fairchild (1896-1971). También influía que en la exitosa división de semiconductores participaba un fondo de inversión que daba cierta libertad a los genios de la recién fundada.

Aquello no era suficiente y, para el siguiente paso, era necesario ser el dueño de tu propia compañía. Así es como nace Intel de la mano de Gordon Moore (1929) y Robert Noyce. Un poco más tarde se uniría a ellos Andrew Grove (1936-2016), procedente también de la legendaria Fairchild.

Lo que pasó en aquellos años en Intel fue trepidante. Se trataba de identificar “nichos” y ahí innovar con todas las fuerzas. Uno de esos nichos era la memoria ya que, a finales de los años sesenta, aún se seguía dependiendo de las memorias de ferrita. Comparadas con los circuitos integrados, parecía anacrónico seguir usando las complejas, costosas y delicadas memorias. Ese fue el primer golpe de efecto de Intel. Con solo unos meses de vida, en 1969, pusieron en el mercado una diminuta memoria de encapsulado DIP -la 3101- que ofrecía 64 bit al mercado. En el mismo año lanzaron otro producto llamado 3301. Esta vez se trataba de una memoria de solo lectura, grabable (ROM), de 1.024 posiciones. También en el año 1969, comercializaron la 1101 como la primera memoria RAM de 256 bit. Al año siguiente, Intel presentó la famosísima 1103, una memoria RAM dinámica de 1.024 posiciones que supuso el abandono definitivo de los núcleos de ferrita. Por último, en el año 1971, cuando se empezaba a configurar una nueva generación, Intel presentaría la primera memoria ROM que podía ser borrada con rayos ultravioletas y reutilizada (vuelta a grabar), la EPROM 1701. Resultaba indiscutible que el “nicho” de Intel en aquellos primeros años era la memoria.

Estas memorias, junto a las familias TTL, ponían en evidencia lo que algunos empezaban a soñar y está relacionado con la libertad y facilidad para diseñar algo… En este clima, la empresa de calculadoras japonesa Busicom se acercó a la incipiente Intel con una petición muy concreta: Queremos seguir fabricando calculadoras y necesitamos ser competitivos. Para ello necesitamos poner el mercado varios modelos de calculadora y queremos evitar tener que rediseñar las funcionalidades de cada calculadora y su montaje. Por lo tanto, queremos algo que permita programarse y limite las posibles funcionalidades. Más o menos esta era la petición de Busicom e imagino que no sonaba extraño a los de Intel. Si os dais cuenta están pidiendo algo que interprete software sobre un hardware estándar. Deseaban “desacoplar” el costoso diseño hardware de la evolución del producto… Necesitaban algo programable. Necesitaba un Microprocesador.

En cualquier máquina antigua era fácil identificar -visualmente- la mastodóntica unidad lógica y aritmética, sus buses y registros de memoria, entre otros. Ya que la tecnología de integración LSI lo permitía, la idea de Federico Faggin (1941), ex de Fairchild, consistía en reunir la mayoría de estas “cajas” en un único chip, y ofrecérselo a Busicom. Es decir, un circuito integrado capaz de ser programado por software. Así es como Intel sacó de sus laboratorios el Microprocesador 4004, el primer micro de la historia. Corría 1971.

Aunque era tremendamente humilde, el 4004 inauguraba la cuarta generación. Apenas podía ser usado más allá de aplicaciones muy específicas, como las calculadoras. Aun así, el hecho de ser programable, abría la puerta a futuros e inmediatos desarrollos más capaces y, sobre todo, a una nueva era que todavía dura. Al 4004 le siguió el 4040 y, conscientes de su limitación para ser usado por un ordenador, apareció en el año 1974 en Intel 8080.

El 8080 fue una auténtica revolución. Junto al resto de chips inventados años antes, permitía fabricar un ordenador a cualquier aficionado a la electrónica…

A partir de aquí podemos alargar la historia citando más generaciones. Podemos meter al PC de IBM, la inteligencia artificial, etc. En efecto, son cosas importantes y marcan un antes y después pero, la realidad, es que nos alejamos de lo sustancial que es cómo funcionan los ordenadores. Al microscopio, a fin de cuentas, un Core o un ARM no se diferencian tanto del veterano 8080.

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Relés, válvulas y transistores

Adolfo García Yagüe | Resulta imposible leer sobre la historia de la informática y no toparse con el término “generaciones”. Con esta expresión nos referimos a las etapas que han marcado la evolución y utilización de un nuevo componente en la fabricación de ordenadores. Lógicamente, como no podía ser de otra forma, la existencia de una nueva técnica, innovación o componente, suele alumbrar otras invenciones. Me refiero, por ejemplo, al hecho de que el uso de Circuitos Integrados permitió la fabricación y la miniaturización de una nueva generación de ordenadores pero, además, facilitó la invención de la Unidad de Diskettes.

Empezamos pues en lo que había al comienzo, antes de la Primera Generación. Como hemos visto en otros artículos las primeras máquinas eran mecánicas. En su interior había innumerables relés que se encargaban de hacer las operaciones lógicas. El relé era conocido desde los tiempos del telégrafo y se inventó para “relevar” el debilitado impulso eléctrico a lo largo de los tendidos de cable. Fue inventado en 1835 por el americano Joseph Henry (1797-1878) y era usado, como he dicho, como “amplificador” de estas líneas. Los técnicos se percataron de que el relé facilitaba el control de la conmutación y no se tardó en elucubrar una central telefónica “automática” donde, para poner en contacto a dos personas, no medie un operador (esto pasó a principios del siglo XX). En esa época un afamado ingeniero español, Leonardo Torres Quevedo (1852-1936), venía trabajando en maquinas analógicas mecánicas y se dio cuenta de las posibilidades del relé al construir autómatas que tenían que tomar alguna decisión lógica ante un evento. Se adelantó a su tiempo y en 1914 presentó un tratado llamado “Ensayos sobre automática”.

Torres Quevedo fue un sabio y, aunque era una figura reconocida dentro y fuera de España, la construcción de un autómata no era su prioridad técnica y la opinión pública estaba más interesada en sus grandes dirigibles y, por su puesto, en el transbordador con el que se cruza las cataratas del Niágara.

No fue hasta el año 1937 cuando un científico –de la Bell Telephone– llamado Claude Shannon (1916-2001) abordó matemáticamente el estudio de los circuitos de relés. Este no era un tema trivial para un constructor de centrales telefónicas ya que cuantos más usuarios «cuelgan» de una matriz de relés resulta más complejo poner en contacto a dos personas y no perjudicar al resto. Es decir, establecer el circuito y no afectar a otro que ya comunica a dos personas… Mientras Shannon investigaba en la lógica de las citadas redes su colega de la Bell, George Stibiz (1904-1995), fabricaba en la cocina de su casa una calculadora basada en relés. En 1938 Shannon publicó el famoso artículo “Análisis Simbólico de Relés y Circuitos de Conmutación” y Stibiz demuestra que era posible la construcción de un ordenador. Estos trabajos no dejaron indiferente a nadie y coinciden con la construcción del Mark 1 entre la Universidad de Harvard e IBM. Lejos de EE.UU., en la Alemania del ’38, Konrad Zuse (1910-1995) construía su máquina Z1, también basada en relés.

El texto de Shannon y el Mark I pusieron tras la pista a más de uno. El mundo estaba en vísperas de la Segunda Guerra Mundial y se necesitaba una máquina de mayor capacidad, precisión y, sobre todo, rapidez. Así es como nace ENIAC (EE.UU.) y Colossus (Reino Unido). Esa necesidad militar será la que “impulse” el desarrollo de los primeros ordenadores basados en válvulas de vacío. Es decir, de la primera generación.

Primera Generación
La válvula fue inventada en 1904 por el británico John Ambrose Fleming (1849-1945) a partir de un fenómeno descubierto -pero no entendido- por Thomas Alva Edison (1847-1931). Fleming inventó y patento el tubo de vacío como diodo y aplicó su capacidad para rectificar corriente alterna en continua a la detección de señales de radiofrecuencia. Mientras esto sucedía, el americano Lee De Forest (1873-1961) introducía una “rejilla” polarizada entre el cátodo y el ánodo del diodo, dando lugar al triodo. Aunque parezca mentira, las aplicaciones de este tríodo -recién inventado- son muy numerosas e introdujo a la humanidad en la era de la electrónica.

Resumidamente, la válvula permite controlar un flujo de electrones dentro de un medio gaseoso a baja presión. Estos gases, o el vacío, hacen que sea necesario confinarlos dentro de una ampolla de cristal cerrada herméticamente. Por “control” nos referimos a la amplificación, modulación y conmutación del citado haz de electrones. Estos electrones se generan (emisión termoiónica) cuando el filamento alcanza la incandescencia (de 900 a 1000 grados centígrados) aplicando un voltaje relativamente bajo, por ejemplo, a 6V y 1A. En cambio, para el control de los mencionados electrones en el interior del tubo se requiere tensiones más altas que pueden llegar a más de 100 voltios. Pese a esas dificultades técnicas, derivadas de la alta temperatura, su tamaño y el consumo eléctrico, se han construido numerosas máquinas basadas en tubos de cristal, incluyendo los primeros “cerebros electrónicos”.

De este capítulo el más conocido -por ser el más publicitado- fue el ENIAC. No obstante, hace unos años, el Reino Unido hizo público que usó durante la II Guerra Mundial un ordenador llamado Colossus para descifrar los códigos alemanes. Aquellas máquinas eran grandes calculadoras programables mediante conexiones que facilitaban la toma de decisiones de los militares. Todavía no eran programables con algún tipo de lenguaje.

Por parte de IBM, sus tabuladoras mecánicas evolucionaron hacia el empleo de válvulas. Tras la contienda, destaca el nacimiento de la firma UNIVAC quién construirá el primer ordenador comercial, multipropósito y programable. En su origen, UNIVAC fue una compañía dirigida por John Presper Eckert (1919-1995) y John William Mauchly (1907-1980) quienes, años antes, estaban al frente del ENIAC. Se inicia así la competición entre fabricantes.

Esta primera generación nos dejó innovaciones que ahora consideramos básicas, como el almacenamiento masivo y la programación en ensamblador. Quizás, el libro que mejor resume esta época es “High-Speed computing devices”, publicado en 1950. Obviamente las revistas de la época se hacen eco de lo que sucede. En particular Radio Craft, más tarde denominada Radio-Electronics y enfocada en la electrónica, la incipiente televisión, la radio y, como no, los radioaficionados. No debemos olvidar que son años donde la válvula de vacío es muy común y representa la pieza central de cualquier aparato electrónico.

En un plano más cercano, las calculadoras mecánicas evolucionaron tímidamente al uso de las válvulas. A pesar de que ya se conocía como debían estar construidas, la adopción de este invento por parte de los fabricantes fue muy tardío y apenas unos pocos se animaron. El caso es paradójico porque, en la fecha que -por fin- se usó la válvula, ya estábamos metidos en la segunda generación.

Segunda Generación
La válvula funciona, incluso funciona tan bien que hoy en día se sigue empleando en algún dispositivo. No obstante, dejando a un lado su uso actual en la amplificación audio “sibarita” y en algunas etapas de radiofrecuencia, ya no es un elemento de uso masivo. Como decía arriba la válvula impone importantes condicionantes técnicos. Alguno de ellos tiene que ver con el tamaño y el calor que desprenden. También su fragilidad, al tratarse de un elemento de cristal, sin olvidar de su precio. Es evidente que un ordenador de la primera generación necesita muchas válvulas, y estás fallan de vez en cuando, es muy grande y consume mucho.

Era una necesidad buscar algún material que permitiese, de una manera fácil, el control de los electrones cuando pasan a través suyo. Aquel material existía y se conocía dicho fenómeno, se trataba del Germanio y su propiedad llamada “semiconducción”. Este elemento químico que está presente en la tabla periódica no es de fácil obtención. Como digo, aunque era conocido, había que conseguirlo, purificarlo y hacer algo útil con él. Posiblemente, alguna de estas razones, hizo que no se inventara antes de transistor. John Bardeen (1908-1991), Walter Brattain (1902-1987) y William Shockley (1910-1989) profundizaron es su propiedad semiconductora, como alternativa a una válvula. Se estudió a fondo y se construyó el transistor en 1948. Una vez más, fue en los laboratorios Bell y los implicados fueron reconocidos con el premio Nobel en 1956. Rápidamente, para la construcción de los mencionados transistores, se usó Silicio en lugar de Germanio. Este elemento es más abundante, más barato y, además, sus propiedades semiconductoras son mejores.

El uso de transistores representa una auténtica revolución. A diferencia de las válvulas, es un componente resistente y pequeño, muy barato y, a la hora de diseñar, se simplifica enormemente este. Con las citadas propiedades a tu favor no es de extrañar que el uso de transistores hay permitido máquinas más rápidas, baratas y potentes. En cualquier caso, no todo es perfecto…

La citada imperfección reside en que el transistor, como lo vemos a través nuestros ojos, es un elemento con “volumen”. Es decir, aunque es muy pequeño, tiene tres alambres o patitas y un cuerpo que le da forma. Se puede ver y tocar. Esta necesidad de tamaño y la conexión de las mencionadas patas al elemento semiconductor hacen difícil reunir un buen número de transistores en un mismo circuito. Los científicos e ingenieros eran conscientes de esta limitación pero -de la forma habitual- no parecía tan evidente pasar un objeto 3D (el transistor y sus respectivas patitas), con forma y volumen, a algo totalmente plano.

Hay numerosos padres y compañías que se atribuyen alguna parte de la paternidad del transistor planar pero, el mayor mérito, corresponde a Jean Hoerni (1924-1997) de la compañía Fairchild. En aquel tiempo había mucha innovación alrededor de los semiconductores por eso el número de compañías, nombres y patentes es muy largo y, sin pretenderlo, se produce una innovación colaborativa. Esto es, uno puede inventar la técnica para fabricar pero el siguiente, que es de otra compañía, inventa el producto. Así ha pasado con los transistores y los semiconductores en general. La nube de patentes que hay detrás de un producto es inmensa y es obra de personas y compañías diferentes.

El transistor nos dejaría ordenadores más grandes y potentes pero, sobre todo, hizo posible que estos se programen en lenguajes de alto nivel. Es decir, lenguajes con sentido para los humanos. Así es como nacieron los legendarios FORTRAN y COBOL. El primero fue inventado a medida de los ingenieros y los científicos (FORmula TRANslation), y el segundo (Common Business-Oriented Language) estaba pensando para ser usado por contables y gente que maneja grandes listas. En este punto hay que recordar que el COBOL se inspiraba en el más antiguo de todos, el FLOW-MATIC, inventado en 1955 por Grace Murray Hopper (1906-1192) y usado en UNIVAC.

Por otro lado, mencionar que, las primeras unidades de almacenamiento masivo y acceso aleatorio (discos duros), nacen en esta época de la mano de IBM y su RAMAC (1956). También aparecerá la compacta memoria RAM basada en minúsculos núcleos de ferrita. Estas tarjetas de memoria permitieron prescindir de los complejos Tubos Williams (basados en la pantalla de un osciloscopio) y líneas de retardo de magnetostricción. Las Memorias de Ferrita aportarían cierta “modularidad” dando un aspecto más compacto, a la altura del transistor. No hay que olvidar que se conocía como fabricar una memoria RAM con válvulas o transistores, incluso con relés, haciendo con ellos un flip-flop o biestable. No obstante, el tamaño (número de bits) que se puede almacenar es muy limitado y su rapidez depende de este circuito, pudiendo representar un cuello de botella. Aun así, el biestable es un circuito ampliamente empleado en la construcción de ordenadores y la disminución de su tamaño ilustra a la perfección la evolución de la que estamos hablando.

Por último, anteriormente he citado a Jean Hoerni y su invento dentro de Fairchird, pero no he mencionado la historia que cuenta que él y otros colegas que abandonaron al mismísimo William Shockley aduciendo que su carácter controlador limitaba la creatividad de aquel que trabajaba a su alrededor. Así es, no olvidemos que en aquella época la invención de Shokckey, y él mismo, gozaban del reconocimiento mundial. Supongo que con semejante palmarés no era complicado montar una compañía que llevara su propio nombre: “Shockley Semiconductor Laboratory”. Hoerni y otros compañeros eran jóvenes (más o menos 15 años menos que Shockley), con ideas frescas y un planteamiento claro: Los avances (o retrocesos) de una investigación marcaban el camino a seguir. Diferente a Shockley, quien prefería seguir lo que se (él) decidía desde el principio hasta el fin. Queramos o no, había un pequeño salto generacional y las cosas empezaban a ir muy rápido. También, esta actividad dejaba de ser cosa de las compañías ya establecidas, existiendo una oportunidad para los recién llegados y, sobre todo, para los bancos y sus inversiones que miraban con curiosidad todo aquello. Volveremos sobre el tema…

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Presentando la colección

Adolfo García Yagüe | Nunca veo el momento de empezar a contar esta historia: la historia de la colección de ordenadores y diverso material electrónico que amontono desde hace años. Llevo casi media vida buscando, adquiriendo y clasificando piezas con el ilusorio objetivo de montar un museo. Mientras llega ese día (si es que llega), ya es hora de pasar a la acción y compartir este pequeño tesoro, aunque sea virtualmente.

En esta recopilación de piezas he intentado alejarme de la acumulación de material -a veces irracional- en la solemos caer los frikis de la subespecie geek. En esa búsqueda y selección de material me he autoimpuesto un guion a través del cual sea más fácil contar historias, enlazando objetos y, sobre todo, explicando el impacto de cada uno de ellos.

El guión comienza en 1890. De aquel año es uno de los objetos más antiguos de la colección. No se trata de una máquina, es una revista. Es un ejemplar de Scientific American en cuya portada se presenta al mundo la máquina que permitirá automatizar el undécimo censo de Estados Unidos. Aquella máquina, inventada por Herman Hollerith, sería el remoto antecesor de lo que hoy denominamos Big Data. Además, está máquina, a la que llamaremos tabuladora, sería el embrión de una gran compañía: IBM (International Business Machines).

Contemporáneas a aquellas primeras tabuladoras de principios del Siglo XX, poseo alguna calculadora mecánica. Como su nombre indica son máquinas para realizar cálculos básicos (suma y resta) y, en su momento, junto con los vehículos, representaban la cúspide la modernidad.

El anterior capítulo mecanicista da paso a publicaciones de principios de los años cuarenta que hablan de increíbles máquinas electrónicas capaces de emular un cerebro. Es en estos años donde se situarían los antecedentes de lo que vendría después: tubos de vacío, lenguajes de programación, transistores, sistemas operativos, memorias de ferrita, circuitos integrados, microprocesadores y, lo más importante, el nacimiento de una industria capaz de impulsar semejante innovación. Mi guion este periodo culmina hacia finales de los sesenta y principios de los ’70, cuando a toda esta tecnología acceden jóvenes idealistas decididos a cambiar el mundo con ella…

… Y vaya si cambiaron el mundo. Aquellos jóvenes idealistas apasionados por la tecnología hicieron posible que hoy tengamos un ordenador en casa, que exista Internet y que aún tengan sentido conceptos como libertad, código abierto, curiosidad técnica y comunidad. De esta época atesoro alguna de las piezas que más valoro, como un Altair 8800 o los cuadernos originales que publicó Bell Labs con el código fuente de la versión 6 de UNIX, elaborados John Lions, profesor australiano de la University of New South Wales, para que sus alumnos comprendieran el funcionamiento de un sistema operativo. Este periodo fue corto pero muy intenso y con un impacto que aún resuena en nuestros días.

La espontaneidad y pasión del periodo anterior desembocaría en dos formas de entender y emplear la informática. Por un lado, en la segunda mitad los ’70, negocios y profesionales empiezan a usar ordenadores como una poderosa herramienta que ayuda a incrementar su productividad. Por otra parte, en el comienzo de la nueva década, el ordenador llamará a la puerta de los hogares para ocupar un sitio destacado en la familia. A diferencia de hoy en día, en aquella época las máquinas de ambos mundos eran completamente diferentes. El Home Computer u ordenador doméstico solía ser una máquina humilde, de prestaciones limitadas pero tremendamente versátiles. En aquellas máquinas jugábamos y muchos de nosotros aprendimos a programar y allí se configuró nuestro futuro profesional. En cambio, los equipos profesionales o Personal Computer eran máquinas infinitamente más caras. Solo accesibles para profesionales acomodados y empresas deseosas de modernizarse.

Con el tiempo el mercado se fue homogenizando. El constante avance de la tecnología y su abaratamiento provocó que, a partir de la segunda mitad de los años ochenta, las fronteras entre ordenador doméstico y profesional fueran cada vez más difusas. El resultado es que a finales de los ’80 el mercado estaba unificado y no tenía sentido hablar de Home o Personal Computer.

El último capítulo de mi colección se lo he querido dedicar a las comunicaciones entre ordenadores. A mi entender, este salto evolutivo -conectar dos o más ordenadores entre si-, supuso algo parecido al instante que el ser humano empezó a hablar con sus semejantes. Hasta el momento estábamos solos, con nuestros pensamientos/ordenador. La llegada de las comunicaciones nos ha permitido llegar a otros rincones del planeta, acceder a todo tipo de información y, en definitiva, no sentirnos tan solos. De este momento me interesa el acceso remoto a sistemas a través de líneas telefónicas, las BBS, el nacimiento de las redes locales y la interconexión de estas para construir lo que hoy llamamos Internet.

Como dije al comienzo, mi intención es dar forma a una pequeña exposición virtual. Para ello, además de textos, me apoyaré en fotos de las piezas de la colección. Estás las iré subiendo a una galería en Ccäpitalia.

Colección

El Mecanismo de Anticitera

Aunque en Wikipedia y en YouTube encontrarás amplia información sobre esta máquina, no he podido resistirme a escribir algo sobre ella nada más llegar de Atenas y visitar el Museo Arqueológico Nacional.

Son numerosos los detalles que hacen que te invada la emoción cuando estás frente a la vitrina que aloja sus restos. El primero y más importante es la perplejidad que causa comprobar que esta máquina fue construida hace más de 2000 años. Siempre hemos conocido el refinamiento estético existente en la Grecia clásica, su elevado nivel científico o su desarrollado pensamiento filosófico. De lo que apenas teníamos noticia es que también poseían un profundo conocimiento técnico para representar mecánicamente sus teorías astronómicas. A través de este modelo mecánico que es Anticitera, los sabios griegos podían conocer las fases lunares, predecir eclipses, la posición de los astros por ellos conocidos y cuando se celebrarían juegos olímpicos.  En este sentido el mecanismo de Anticitera ha de ser considerado un computador analógico donde, a través de un modelo mecánico, se recrean las ecuaciones matemáticas que describen el movimiento de los astros. El usuario de este “ordenador” podía cambiar las variables de entrada (fecha) para conocer el estado del firmamento de ese momento.

Antes de que los científicos desentrañaran el funcionamiento del mecanismo de Anticitera se pensaba que los primeros “ordenadores analógicos” eran los astrolabios y los relojes astronómicos árabes. Hoy la comunidad científica no duda que el antecesor de todos estos mecanismos es Anticitera. Estos mismos científicos trazan con claridad la ruta del saber mecánico desde la Grecia clásica hasta Bizancio y de ahí al mundo islámico, y de vuelta a Europa a través de España. Además, tras entender el funcionamiento de Anticitera, adquieren un nuevo sentido los textos donde Cicerón (106 a.C – 43 a.C) describe una máquina similar a Anticitera obra del genial Arquímedes (286 a.C – 212 a.C). Esta máquina de Arquímedes perfectamente podría ser la precursora de esta clase de ingenios.

Cuando uno contempla el amasijo de metal corroído que ha llegado hasta nuestros días, solo puede pensar en la suerte que ha tenido la humanidad al rescatar –casualmente- del fondo del mar algo tan “irrelevante” a simple vista. Fueron unos pescadores de esponjas los que en 1901 encontraron los restos de un naufragio frente a las costas de la isla griega de Anticitera. Afortunadamente, durante su inmersión, aquellos pescadores se toparon con bellas estatuas de bronce y… un raro objeto de escaso valor… Aquel descubrimiento sería el inicio de nuevas prospecciones para intentar recuperar más fragmentos del extraño artefacto y completar el rompecabezas. Setenta años después hasta el propio Jacques Cousteau participaría en la búsqueda.

Por último, cuando estaba frente a Anticitera, no pude dejar de maravillarme por el tesón que han demostrado un grupo de matemáticos, arqueólogos, ingenieros e historiadores de todo el mundo para comprender y recrear su funcionamiento, y así despejar definitivamente las sombras del misterio.

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