La historia de los ordenadores Mark

por Ariel Palazzesi 15 noviembre, 2018, 11:59 pm 22 Votes 18 Comments

En 1939 comenzó el desarrollo del ordenador electromecánico de propósito general Harvard Mark I en los laboratorios de IBM. La empresa ponía a disposición del proyecto dinero, técnicos y el espacio de trabajo, pero la dirección estaba a cargo de Howard Aiken, un matemático de Harvard. Claramente influenciado por la Máquina Analítica de Babbage, en las tripas del Mark I habia 760.000 engranajes y más de 800 kilómetros de cables. Capaz de resolver cálculos complejos de ecuaciones relativas al movimiento parabólico de proyectiles, almacenaba sus datos y programas en cinta de papel. Comenzó a funcionar en mayo de 1944.

La guerra que se estaba desarrollando en Europa requería de los matemáticos todo el esfuerzo posible. La industria bélica había puesto a punto máquinas y cañones increíbles, pero hacia falta resolver complejos cálculos de trayectorias para que toda esa chatarra sirviese realmente de algo. La solución era, por supuesto, la automatización. En 1939 la informática se encontraba dando los primeros pasos, y en varios lugares del mundo se trabajaba contrarreloj para poner a punto un ordenador digital de propósito general que funcionase lo suficientemente rápido y bien como para resultar útil. Existía una gran cantidad de trabajo teórico previo que demostraba que era posible construir algo semejante, pero en la practica solo se habían fabricado un puñado de “ordenadores analógicos”, sumamente complejos y poco más potentes que una calculadora.

En 1939, en los laboratorios que la IBM poseía en los Estados Unidos comenzó el desarrollo del Mark I, que se convertiría en el primer ordenador digital electromecánico construido en ese país. Oficialmente llamado Automatic Sequence Controlled Calculator y diseñado por el matemático de Harvard Howard Aiken, el Mark I era lo que se conoce como un “ordenador de propósito general”, es decir, podía ser programado a gusto para que resolviese diferentes problemas.

Obviamente, y dada las circunstancias, su trabajo estaría restringido básicamente a la resolución de cálculos complejos relativos al movimiento parabólico de proyectiles. Si bien el trabajo de desarrollo y construcción de la máquina se realizó con la financiación y el personal de IBM, el diseño era de Aiken, quien se había inspirado fuertemente en la Máquina Analítica concebida por Charles Babbage. En 1944, luego de casi cinco años de trabajo, el Mark I estuvo listo.

Mark I era físicamente imponente. Estaba contenida en una caja de cristal que medía unos quince metros y medio de largo por dos y medio de alto, con unos sesenta centímetros de profundidad. En su interior se apiñaban unas 760 mil ruedas y engranajes, más de 800 kilómetros de cables y miles de relés. Las “tripas” del ordenador se mantenían juntas gracias a unos tres millones de conexiones.

El conjunto pesaba más de cinco toneladas, y estaba provisto de unidades lectoras de cinta de papel, que convertían las perforaciones existentes en el soporte en señales eléctricas. Estos periféricos permitían a los operadores introducir los datos y programas necesarios de forma relativamente rápida, casi sin errores. Una vez ejecutado el programa, los resultados eran impresos mediante maquinas de escribir eléctricas provistas por la misma IBM o volcados en tarjetas perforadas, el “soporte estrella” de la época.

A pesar de que utilizaba una gran cantidad de componentes eléctricos, muchas de las piezas fundamentales del Mark I eran de naturaleza mecánica. En el panel frontal se alineaban más de 1400 llaves giratorias que se utilizaban para visualizar los valores de los registros constantes que cada programa necesitaba para funcionar. Una parte de su memoria estaba conformada por 72 registros mecánicos, cada uno de ellos capaz de almacenar números de hasta 23 dígitos. Se empleaba un “0” para indicar que un número era positivo y un “9” para indicar que era negativo.

La posición del punto decimal se fijaba a la hora de programar cada tarea especifica, y podía disponerse entre dos dígitos cualquiera. Al igual que la Máquina Analítica de Babbage, el Automatic Sequence Controlled Calculator podía funcionar en un “modo de doble precisión”, concatenado dos registros de 23 dígitos para obtener uno de 46. La velocidad de procesamiento, ridícula si se la compara con los ordenadores actuales pero revolucionaria para la época, era en promedio de 5 (cinco) operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, división o comparación con algún resultado anterior) por segundo.

A la hora de resolver un problema utilizando el Mark I, los operarios comenzaban preparando un programa -compuesto por una secuencia de instrucciones- que era codificado mediante agujeros (o la ausencia de ellos) perforados en una larga cinta de papel. Cuando este proceso estaba completo, se introducía la cinta en el ordenador y este convertía los agujeros hechos por el programador en instrucciones y números que se transferían de un registro a otro por medio de señales eléctricas. En ese momento, la máquina comenzaba a trabajar.

El ruido que producía era atroz, semejante al de cientos de máquinas de escribir funcionando a la vez. La primera versión de este ordenador no era capaz de efectuar saltos dentro del programa en función de los resultados obtenidos. Esta limitación, que hoy parece inconcebible, debía ser salvada deteniendo la máquina y cambiando la cinta del programa por una que tuviese la secuencia de instrucciones especificas que se necesitasen en cada caso.

El inconveniente fue resuelto con el agregado de una unidad denominada “Mecanismo Subsidiario de Secuencia”, que le permitía almacenar hasta 10 subprogramas con un máximo de 22 instrucciones cada uno. Físicamente, este agregado era un bloque de tres enormes placas de circuitos y tres lectoras de cinta adicionales. Durante la ejecución de un programa y en función del contenido de sus registros el Mark I podía “saltar” al contenido de cualquiera de esas cintas.

Finalizada la guerra, Aiken siguió trabajando en el desarrollo de ordenadores. En 1947 nació el Mark II, y más tarde el Mark III. Este fue el primero de la serie en incorporar algunos componentes electrónicos. El siguiente y último de la lista, el Mark IV, fue construido enteramente con componentes de este tipo y utilizaba como memoria núcleos magnéticos. Además, esta máquina era capaz de almacenar los resultados en “tambores magnéticos”, unos dispositivos cuyo funcionamiento era similar a un disco duro moderno pero que en lugar de utilizar la superficie de discos como soporte, grababa los datos en los lados de un cilindro.

A Howard Aiken (y a menudo a Thomas Watson, de la IBM) se le atribuye la frase “Sólo seis ordenadores electrónicos digitales serán necesarios para satisfacer las necesidades de computación de todos los Estados Unidos.” Sin embargo, este enunciado que teóricamente fue pronunciado en 1947 no haya sido dicho nunca por ninguno de los dos. Como sea, Mark I sentó los cimientos de muchos ordenadores posteriores, y puede considerarse con justicia un antepasado del que estás usando para leer esto.

Mark I, enWikipedia

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