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Nombrar características de la primera generación?

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Nombrar características de la primera generación?

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Historia de la Computadora desde el Abaco

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Por siglos los hombres han tratado de usarfuerzas y artefactos de diferente tipo pararealizar sus trabajos, para hacerlos mas simples yrápidos. La historia con...

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¿Cuáles fueron los avances de la segunda generación?

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¿Cuáles fueron los avances de la segunda generación?

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La pascalina fue la primera calculadora que funcionaba a base de ruedas y engranajes, inventada en 1642 por el filósofo y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662). El primer nombre que le dio a su invención fue "máquina de aritmética". Luego la llamó "rueda pascalina", y finalmente "pascalina". Este invento es el antepasado remoto del actual ordenador.

Pascal había sido un niño precoz, y fue educado por su padre. Sus primeros trabajos fueron sobre las ciencias naturales y aplicadas. Contribuyó de manera importante al estudio de los fluidos.

En 1642, a los 19 años, Pascal concibió la idea de la pascalina con el fin de facilitar la tarea de su padre, que acababa de ser nombrado superintendente de la Alta Normandía por el cardenal Richelieu, y que debía restaurar el orden de los ingresos fiscales de esta provincia.

La pascalina abultaba algo menos que una caja de zapatos y era baja y alargada. En su interior, se disponían unas ruedas dentadas conectadas entre sí, formando una cadena de transmisión, de modo que, cuando una rueda giraba completamente sobre su eje, hacía avanzar un diente a la siguiente posición (un diente o un número, pues cada diente del engranaje corresponde a un número del 0 al 9).

Las ruedas representaban el "sistema decimal de numeración". Cada rueda constaba de diez pasos, para lo cual estaba convenientemente marcada con números del 9 al 0. El número total de ruedas era ocho (seis ruedas para representar los números enteros y dos ruedas más, en el extremo derecho , para los decimales). Con esta disposición "se podían obtener números entre 0'01 y 999.999'99".

Mediante una manivela se hacía girar las ruedas dentadas. Para sumar o restar no había más que accionar la manivela en el sentido apropiado, con lo que las ruedas corrían los pasos necesarios. Cuando una rueda estaba en el 9 y se sumaba 1, ésta avanzaba hasta la posición marcada por un cero. En este punto, un gancho hacía avanzar un paso a la rueda siguiente. De esta manera se realizaba la operación de adición.

Funcionamiento

No se pueden realizar directamente las sumas y restas. Las restas utilizan el principio del "complemento 9". Se realizan tan fácilmente como las sumas y se hacen en la ventana de complementos. Nada impide realizar multiplicaciones por adiciones sucesivas o divisiones por restas sucesivas. En algunas máquinas, se podían conservar los resultados intermedios. Mediante una manivela se hacía girar las ruedas dentadas. Para sumar o restar no había más que accionar la manivela en el sentido apropiado, con lo que las ruedas corrían los pasos necesarios.

Complemento a 9

El complemento a 9 de una cifra decimal d se define como 9 - d. Por ejemplo, el complemento a 9 de 4 es 5 (9 - 4) y de 9 es 0 (9 - 9). De manera similar, el complemento a 11 de 3 es 8. En una máquina decimal de n cifras, el complemento a 9 de un número A se define como:

Por ejemplo, para dos cifras n=2 y A=25, el complemento a 9 de A es:

Así, el complemento a 9 de ( A - B) vale:

El complemento a 9 de la diferencia de dos números es la suma del complemento a 9 del primer número más el segundo número.

Como el complemento del complemento de un número X es el mismo número

para obtener el valor de ( A - B) hallamos el complemento de ese resultado recién obtenido, es decir,

El mismo principio puede aplicarse a números compuestos de bases diferentes (base 6, 10, 12, 20).

Este resultado puede entonces aplicarse a:

Aplicado a una pascalina decimal:

CP( A): La máquina está a 0. El complemento a 9 del primer número se inscribe (en algunas máquinas al poner el número se inscribe automáticamente el complemento). El número directo sale en la ventana de los complementos (el complemento del complemento es el número mismo, CP(CP( A))= A).

B: Entonces el segundo número se introduce (es una suma).

El mismo principio es válido para las pascalinas que no sean decimales (si b es la base, el complemento a b de d a n cifras es b n-1- d). El complemento a 9 es denominado en algunos libros complemento pascalino.

La barra horizontal debe estar puesta cerca del borde de la máquina (en posición suma). Después de poner la máquina a 0, solo hay que inscribir los números uno después de otro. Ejemplo de suma: 12.345 + 56.789 = 69.134

Suma

La máquina está a 0, se inscribe el número 12.345.

Se inscribe el segundo número: 56.789. El resultado se marca directamente.

A lo largo de la resta el acumulador tendrá los valores CP (A) al principio y CP(CP(A)) tras la suma de B. En la ventana de los complementarios veremos CP (CP(A)), que es A, y luego CP (CP(A - B)), que es (A - B). La resta es parecida a la suma. La diferencia es la elección de la ventana de resultado (ventana directa o ventana complementaria) y el método de inscripción de la primera cifra. La barra horizontal debe estar situada cerca del centro de la máquina, en posición de resta y entonces expondrá el complementario del número inscrito. Entonces hay que utilizar este número y realizar una suma. Ejemplo: 54.321 - 12.345 = 41.976

Cambio de espacio de visualización

Mover la barra hacia el centro de la máquina para el complementario.

Resta

Inscribir el complementario de 54.321 (45.678).

Sumar 12.345. El resultado 41.976 se puede leer inmediatamente en la ventana de complementarios.

Precursores de la calculadora

Todas las máquinas a engranaje anteriores a la pascalina forman parte de los precursores de la calculadora. Esta es la lista resumida de los inventos más relevantes:

El mecanismo de Anticitera, de antes del año 87 a. C. (antigua calculadora mecánica para determinar posiciones astronómicas).

Los relojes mecánicos del siglo XIII.

Los astrolabios (instrumentos que permiten representar el movimiento de las estrellas en el cielo).

Estas máquinas permitieron a las sociedades que las producían, familiarizarse con el movimiento de los engranajes, con el meticuloso trabajo de los metales que las componían y con su montaje.

Algunos instrumentos de medición y ciertos controladores también fueron precursores de la calculadora:

El odómetro es un instrumento que mide la distancia recorrida por un vehículo, y fue descrito por primera vez por el romano Vitruvio alrededor del año 25 a. C. Vitruvio presenta un odómetro instalado en un coche. Consiste en una serie de engranajes conectados por una progresión de retención. La primera rueda estaba impulsada por una de las ruedas de la carroza y la última dejaba caer una bola pequeña en una bolsa a cada milla romana recorrida.

Un texto chino del siglo III describe una carroza con dos figuritas de madera encima de ella. Un mecanismo hacía que una de las figuritas diera un golpe de tambor cada vez que recorría un ri (unidad de longitud utilizada en Japón, equivalente a 3,9 km), y hacía que la otra figurita sonara una campanilla cada 10 ris.

Al finales del siglo X, el monje francés Gerberto de Aurillac, trajo de España los planos de una calculadora, inventada por los árabes, cuyo cuerpo de salida tenía la forma de una cabeza parlante que contestaba por sí o por no a las preguntas que se le hacían (aritmética binaria), pero las opiniones difieren en su existencia.

En el siglo XIII, los monjes Alberto Magno y Roger Bacon construyeron muñecos con engranajes. Estos instrumentos no tuvieron éxito. Alberto Magno se quejó de haber perdido 40 años de trabajo cuando Tomás de Aquino, aterrado por su máquina, la destruyó.

En 1525, el arquitecto francés Jean Fernel creó el podómetro, primera máquina capaz de contar el número de pasos de un hombre o de un caballo. Esta máquina tenía la forma de un reloj y tenía cuatro pantallas que mostraban las unidades, decenas, cientos y miles.

En 1623 y 1624, Wilhelm Schickard, un pastor evangélico y universitario de Suabia, envió el diseño de un reloj que podía calcular en dos cartas dirigidas a Johannes Kepler. La primera máquina ―que debía ser construida por un profesional― fue destruida, a medio terminar, en un incendio en el año 1624 y Schickard abandonó el proyecto.

En 1709 el italiano Giovanni Poleni construyó el primer reloj capaz de calcular. No era una máquina con método de inscripción directa (las cifras se tenían que registrar primero, y luego se ponían en funcionamiento la máquina).

En 1730, la Academia de Ciencias (en París) declaró tres máquinas inventadas por Hillerin Boistissandeau, que tenían el mecanismo de un reloj para calcular. La primera máquina utiliza un sistema de retención de un diente (como el reloj de Schickard). Esta no funcionaba correctamente. Las otras dos máquinas utilizaban resortes para armar la retención. Esta fue una solución adecuada para tal sistema.

Véase también

Referencias

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Pascalina - Wikipedia, la enciclopedia libre

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La pascalina fue la primera calculadora que funcionaba a base de ruedas y engranajes, inventada en 1642 por el filósofo y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662). El primer nombre que le dio a su invención fue "máquina de aritmética". Luego la llamó "rueda pascalina", y finalmente "pascalina".

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LEIBNIZ, Gottfried Wilhelm (1646-1716). Filósofo racionalista alemán. Hijo de un profesor universitario, estudió filosofía en Leibzig, su ciudad natal, y Derecho en Jena, disciplina en que se doctoró, en Altdorf, a los 20 años. En 1667 emprendió una activa vida política, al servicio del arzobispo de Maguncia, marcada por lo que fue la característica dominante de su pensamiento: un afán por reducirlo todo a unidades consecuentes. Así, se proponía conseguir la unidad religiosa y política de los pueblos de Europa. Pasó varios años lejos de su patria y se puso en contacto personal con las figuras más relevantes en el mundo de las ideas: el jansenista Arnauld, el físico holandés Huygens, el químico Boyle, Malebranche, Spinoza. Desde 1676 fue bibliotecario de la corte de Hannover. En 1700 fue nombrado presidente de la Sociedad de Ciencias de Berlín.

La obra de Leibniz, a juicio de B. Russell, puede dividirse en dos partes: una, formada por los libros que publicó, que le presentan como un filósofo de corte clásico, culminación de la metafísica occidental, el representante más brillante de la philosophia perennis; otra, constituida por un gran número de trabajos inéditos o dispersos en su abundante correspondencia, la más avanzada y fecunda, compuesta por sus escritos lógicos. A esto deberían añadirse sus trabajos de historiador y jurista. De todas maneras, el elemento dominante en toda ella es la agudeza de ingenio, combinada con la acusada disposición lógica de su mente.

Fue el representante por excelencia del racionalismo, y, como tal, sostuvo que el criterio de verdad del conocimiento consiste en la necesidad intrínseca de éste, no en su adecuación con la realidad. Lo que él llama verdades de hecho, es decir, proposiciones cuya verdad, a diferencia de las de razón, no se trasluce en ellas mismas, lo son sólo para una mente finita, incapaz, por tanto, de realizar un análisis absolutamente completo de ellas. Las primeras se fundamentan en el principio de razón suficiente, mientras que las segundas lo hacen en el de identidad. la noción de sustancia leibniziana deriva de la cartesiana, tiene su fundamento en la categoría lógica de sujeto, es inextensa y activa y recibe el nombre de mónada. Todo existente está formado por agregados de mónadas. Éstas son todas distinguibles, pueden ordenarse jerárquicamente, y cada una de ellas refleja, desde un determinado punto de vista, la totalidad del universo. Entre las mónadas no hay ninguna relación directa, y su acción y disposición conjunta se debe a una armonía preestablecida por el Creador, el cual ha producido el mejor de los mundos posibles (tesis conocida como optimismo metafísico).

Aceptó las pruebas metafísicas clásicas de la existencia de Dios, cuyos argumentos reestructuró, basándose en sus propios hallazgos metafísicos y lógicos. Su lógica es uno de los eslabones más importantes en el proceso de mecanización del pensamiento según modelo matemático. Su obra no ha sido editada y estudiada en su totalidad.
2. INFANCIA
Su padre,Friedrich Leibniz, profesor de filosofía moral en la Universidad de Leipzig, falleció en el año 1652, cuando Leibniz sólo tenía 6 años. Leibniz era un perfecto autodidacta y gracias al legado que su padre le dejó al morir, en forma de libros, se centró de lleno en el estudio del latín además de estudiarlo en la escuela, con 9 años ya escribió su primer poema en latín y a los 12 años ya dominaba algo de griego.

De su madre, Catharina Schmuch, aprendió sus valores religiosos y morales, que jugarían un papel importante en su vida y su filosofía. Ésta murió justo después de que Leibniz presentara su disertación combinando aspectos de Filosofía y Derecho.

Cabe destacar también para hacerse una idea de su precocidad intelectual, que en sus años en la escuela empezó a estudiar la lógica de Aristóteles y a partir de entonces centró parte de sus esfuerzos en desarrollar una forma de mejorarlo.

A los catorce años, Leibniz ingresó en la Universidad de Leipzig. Se licenció en Filosofía y Letras en 1663 con la tesis De Principio Individui (Sobre el Principio del Individuo). En el verano de 1663, empezó a comprender la importancia de las pruebas matemáticas para materias como la lógica y la filosofía, gracias a su profesor Erhard Weigel.

Entre sus tratados mas importantes: Dissertatio de ars combinatoria (1666); Discours de métaphysique (1686); Essais de théodicée sur la bonté de Dieu, la liberté de l'homme et l'origine du mal (1710); Monadologie (1714); Nowveaux essais sur l'entendement humain (1765).
3. INVENTOS
Además de todas sus investigaciones y tratados, demostró las ventajas de utilizar el sistema binario en lugar del decimal en las computadoras mecánicas y construyó una máquina aritmética que realizaba las cuatro operaciones básicas y calculaba raíces cuadradas.

Sistema binario:

El sistema binario, como otros grandes inventos que usamos en la actualidad, no es obra de una sola persona. Podemos decir que el proyecto empezó por el año 1679 cuando Gottfried Wilhelm Leibniz mostró su "numeración diádica" con la cual todo número tenía la posibilidad de ser expresado mediante una serie formada por ceros y unos. Luego, varios aportes le dieron su aplicación práctica que hoy es imprescindible.

Tabla de conversión

En el año 1847 el matemático inglés George Boole lo utilizó en ecuaciones algebraicas, estableciendo los fundamentos de lo que sería la lógica de las computadoras.

En el año 1941 Zuse creó el "el autómata digital de cálculo" Z3. Esta fue la primera computadora del mundo que tenía la capacidad de funcionar de acuerdo a un programa específico, la cual trabajaba en forma óptima.

La máquina de calcular de Leibniz:

Leibniz (1671) y Sir Morland (1673) inventaron maquinas que multiplicaban. Hubo otros intentos similares, pero en casi todos ellos las maquinas resultaron ser muy lentas y poco prácticas. En 1820, Thomas de Colmar transformó una máquina del tipo de la de Leibniz en otra que poda hacer restas y divisiones. Esta máquina se convirtió en el prototipo de todas las máquinas comerciales que se construyeron antes de 1875 y de muchas construidas con posterioridad.

Estaba inspirada en la Pascaline. Incorporaba innovaciones mecánicas como el tambor de dientes desiguales que permitía multiplicar un número por rotaciones repetidas de la manivela principal.

El sistema se basa en un cilindro estriado. Cada estría es de una longitud distinta, dependiendo del número que representa.

Así, si se corta un rodillo longitudinalmente, por la zona que representa al 0, la sección será la de un cilindro. Pero si se corta por la zona que representa al 9 la sección será una rueda dentada con 9 dientes.

Para realizar el movimiento de los cilindros existen unas ruedas dentadas móviles, esta movilidad se usa para la asignación de valores, mediante unos botones para dicho fin. Una vez indicado el valor, por medio de una manivela produciremos el movimiento necesario para realizar la operación (suma o resta dependiendo del sentido del giro).
CURIOSIDADES

Bibliografía:
http://diegolevis.com.ar/historia/leibniz.html http://www.dma.eui.upm.es/historia_informatica/Doc/Maquinas/SisLeibniz.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Gottfried_Leibniz
Enciclopedia Salvat

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LEIBNIZ, Gottfried Wilhelm (1646-1716). Filósofo racionalista alemán. Hijo de un profesor universitario, estudió filosofía en Leibzig, su ciudad natal, y Derecho en Jena, disciplina en que se doctoró, en Altdorf, a los 20 años. En 1667 emprendió una activa vida política, al servicio del arzobispo de Maguncia, marcada por lo que fue la característica dominante de su pensamiento: un afán por reducirlo todo a unidades consecuentes.

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