Una computadora es una máquina a la que se le puede instruir para que realice secuencias de operaciones aritméticas o lógicas automáticamente mediante programación informática. Las computadoras modernas tienen la capacidad de seguir conjuntos generalizados de operaciones, llamados programas. Estos programas permiten a las computadoras realizar una gama extremadamente amplia de tareas. Una computadora "completa", que incluye el hardware, el sistema operativo (software principal) y el equipo periférico necesario y utilizado para una operación "total", puede denominarse sistema informático. Este término también puede utilizarse para un grupo de computadoras que están conectadas y trabajan juntas, en particular una red informática o un clúster de computadoras.
Durante la primera mitad del siglo XX, muchas necesidades de computación científica fueron satisfechas por computadoras analógicas cada vez más sofisticadas, que utilizaban un modelo mecánico o eléctrico directo del problema como base para el cálculo. Sin embargo, estas no eran programables y generalmente carecían de la versatilidad y precisión de las computadoras digitales modernas. La primera computadora analógica moderna fue una máquina de predicción de mareas, inventada por Sir William Thomson en 1872.
Charles Babbage, un ingeniero mecánico y polímata inglés, originó el concepto de computadora programable. Considerado el "padre de la computadora", conceptualizó e inventó la primera computadora mecánica a principios del siglo XIX. Después de trabajar en su revolucionaria máquina diferencial, diseñada para ayudar en los cálculos de navegación, en 1833 se dio cuenta de que era posible un diseño mucho más general, una Máquina Analítica. La entrada de programas y datos debía proporcionarse a la máquina mediante tarjetas perforadas, un método que se utilizaba en ese momento para dirigir telares mecánicos como el telar Jacquard. Para la salida, la máquina tendría una impresora, un trazador de curvas y una campana. La máquina también sería capaz de perforar números en tarjetas para ser leídos más tarde. La Máquina incorporaba una unidad lógica aritmética, control de flujo en forma de ramificación condicional y bucles, y memoria integrada, lo que la convertía en el primer diseño de una computadora de propósito general que podría describirse en términos modernos como Turing-completa. La máquina estaba aproximadamente un siglo adelantada a su tiempo. Todas las piezas de su máquina tenían que hacerse a mano; este era un problema importante para un dispositivo con miles de piezas. Finalmente, el proyecto se disolvió con la decisión del Gobierno británico de dejar de financiarlo. El fracaso de Babbage para completar la máquina analítica puede atribuirse principalmente a dificultades políticas y financieras, así como a su deseo de desarrollar una computadora cada vez más sofisticada y avanzar más rápido de lo que nadie más podía seguir. Sin embargo, su hijo, Henry Babbage, completó una versión simplificada de la unidad de computación de la máquina analítica (el molino) en 1888. Realizó una demostración exitosa de su uso en tablas de computación en 1906.
El arte de la computación analógica mecánica alcanzó su cenit
event1927placeCambridge, Massachusetts, EE. UU.
El arte de la computación analógica mecánica alcanzó su cenit con el analizador diferencial, construido por H. L. Hazen y Vannevar Bush en el MIT a partir de 1927. Esto se basó en los integradores mecánicos de James Thomson y los amplificadores de par inventados por H. W. Nieman. Se construyó una docena de estos dispositivos antes de que su obsolescencia se hiciera evidente. En la década de 1950, el éxito de las computadoras electrónicas digitales había marcado el fin de la mayoría de las máquinas de computación analógica, pero las computadoras analógicas permanecieron en uso durante la década de 1950 en algunas aplicaciones especializadas como la educación (sistemas de control) y la aeronáutica (regla de cálculo).
El principio de la computadora moderna fue propuesto por Alan Turing en su artículo fundamental de 1936, Sobre los números computables. Turing propuso un dispositivo simple que llamó "Máquina de computación universal" y que ahora se conoce como máquina de Turing universal. Demostró que tal máquina es capaz de calcular cualquier cosa que sea computable ejecutando instrucciones (programa) almacenadas en una cinta, lo que permite que la máquina sea programable. El concepto fundamental del diseño de Turing es el programa almacenado, donde todas las instrucciones para el cálculo se almacenan en la memoria. Von Neumann reconoció que el concepto central de la computadora moderna se debía a este artículo.
Uno de los primeros ejemplos de una computadora de relés electromecánicos.
event1939placeAlemania
Las primeras computadoras digitales eran electromecánicas; los interruptores eléctricos accionaban relés mecánicos para realizar el cálculo. Estos dispositivos tenían una baja velocidad de operación y fueron finalmente reemplazados por computadoras totalmente eléctricas mucho más rápidas, que originalmente utilizaban tubos de vacío. La Z2, creada por el ingeniero alemán Konrad Zuse en 1939, fue uno de los primeros ejemplos de una computadora de relés electromecánicos.
La primera computadora electromecánica programable funcional del mundo
event1941placeAlemania
En 1941, Zuse siguió a su máquina anterior con la Z3, la primera computadora digital automática, programable y electromecánica funcional del mundo. La Z3 fue construida con 2000 relés, implementando una longitud de palabra de 22 bits que operaba a una frecuencia de reloj de aproximadamente 5–10 Hz. El código del programa se suministraba en película perforada, mientras que los datos podían almacenarse en 64 palabras de memoria o suministrarse desde el teclado.
La primera "computadora digital electrónica automática"
event1942placeUniversidad Estatal de Iowa, Ames, Iowa, EE. UU.
En los EE. UU., John Vincent Atanasoff y Clifford E. Berry de la Universidad Estatal de Iowa desarrollaron y probaron la computadora Atanasoff-Berry (ABC) en 1942, la primera "computadora digital electrónica automática". Este diseño también era totalmente electrónico y utilizaba unos 300 tubos de vacío, con condensadores fijados en un tambor giratorio mecánicamente para la memoria.
La primera computadora digital electrónica programable del mundo
eventdic, 1943placeLondres, Inglaterra
Durante la Segunda Guerra Mundial, los británicos en Bletchley Park lograron varios éxitos al descifrar las comunicaciones militares alemanas cifradas. La máquina de cifrado alemana, Enigma, fue atacada por primera vez con la ayuda de las bombas electromecánicas que a menudo eran operadas por mujeres. Para descifrar la máquina alemana más sofisticada Lorenz SZ 40/42, utilizada para comunicaciones del ejército de alto nivel, Max Newman y sus colegas encargaron a Flowers la construcción de Colossus. Pasó once meses desde principios de febrero de 1943 diseñando y construyendo el primer Colossus. Tras una prueba funcional en diciembre de 1943, Colossus fue enviado a Bletchley Park, donde fue entregado el 18 de enero de 1944. Colossus fue la primera computadora digital programable electrónica del mundo.
La primera computadora electrónica programable construida en los EE. UU.
event1945placeUniversidad de Pensilvania, Filadelfia, Pensilvania, EE. UU.
La ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) fue la primera computadora electrónica programable construida en los EE. UU. Aunque la ENIAC era similar a la Colossus, era mucho más rápida, más flexible y era Turing-completa. Combinaba la alta velocidad de la electrónica con la capacidad de ser programada para muchos problemas complejos. Podía sumar o restar 5000 veces por segundo, mil veces más rápido que cualquier otra máquina. También tenía módulos para multiplicar, dividir y calcular raíces cuadradas. La memoria de alta velocidad estaba limitada a 20 palabras (alrededor de 80 bytes). Construida bajo la dirección de John Mauchly y J. Presper Eckert en la Universidad de Pensilvania, el desarrollo y la construcción de la ENIAC duraron desde 1943 hasta su funcionamiento completo a finales de 1945. La máquina era enorme, pesaba 30 toneladas, utilizaba 200 kilovatios de energía eléctrica y contenía más de 18,000 tubos de vacío, 1,500 relés y cientos de miles de resistencias, condensadores e inductores.
eventdic, 1947placeMurray Hill, Nueva Jersey, EE. UU.
William Shockley, John Bardeen y Walter Brattain en los Laboratorios Bell inventaron el primer transistor práctico, el transistor de contacto puntual, en 1947.
La primera computadora con programa almacenado del mundo
eventlun jun 21, 1948placeMánchester, Inglaterra
La Manchester Baby fue la primera computadora del mundo con programa almacenado. Fue construida en la Victoria University of Manchester por Frederic C. Williams, Tom Kilburn y Geoff Tootill, y ejecutó su primer programa el 21 de junio de 1948. Fue diseñada como banco de pruebas para el tubo Williams, el primer dispositivo de almacenamiento digital de acceso aleatorio. Aunque la computadora era considerada "pequeña y primitiva" para los estándares de su época, fue la primera máquina funcional en contener todos los elementos esenciales de una computadora electrónica moderna.
La primera descripción pública de un circuito integrado
eventmié may 7, 1952placeWashington D. C., EE. UU.
El siguiente gran avance en potencia informática llegó con la aparición del circuito integrado. La idea del circuito integrado fue concebida por primera vez por un científico de radar que trabajaba para el Royal Radar Establishment del Ministerio de Defensa, Geoffrey W.A. Dummer. Dummer presentó la primera descripción pública de un circuito integrado en el Symposium on Progress in Quality Electronic Components en Washington, D.C., el 7 de mayo de 1952.
La primera computadora completamente transistorizada
eventfeb, 1955placeHarwell, Didcot, Inglaterra
La primera computadora completamente transistorizada fue la Harwell CADET de 1955, construida por la división de electrónica del Atomic Energy Research Establishment en Harwell.
Los primeros circuitos integrados prácticos fueron inventados por Jack Kilby en Texas Instruments y Robert Noyce en Fairchild Semiconductor. Kilby registró sus ideas iniciales sobre el circuito integrado en julio de 1958, demostrando con éxito el primer ejemplo integrado funcional el 12 de septiembre de 1958.
En la solicitud de patente de Kilby del 6 de febrero de 1959, Kilby describió su nuevo dispositivo como "un cuerpo de material semiconductor... en el que todos los componentes del circuito electrónico están completamente integrados".
Los primeros ordenadores portátiles eran pesados y funcionaban conectados a la red eléctrica. Los primeros portátiles, como el Grid Compass, eliminaron este requisito al incorporar baterías, junto con la continua miniaturización de los recursos informáticos y los avances en la duración de las baterías portátiles.
