El libro del computador personal (Extracto)
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Por Peter A. McWilliams
Javier Vergara Editor. 1982
ISBN 950-15-0472-7
Compré este libro en una librería de viejo a un lado del
Templo Mayor en la Ciudad de México en mi más reciente
visita a esta ciudad realizada el 25 de julio de 2024.
Me llamó la atención sus ilustraciones y su tono que va
adhoc con la idea que tengo sobre las computadoras y la
tecnología en general, a continuación comparto un extracto
de su primer capítulo:
La primera computadora fue el ábaco. El ábaco viene de
Oriente, aunque su nombre deriva de la palabra griega
"ábax", que significa tabla de calcular cubierta de polvo.
El ábaco tiene más de 5,000 años de antigüedad y sigue
siendo la forma principal de "masticar" números en muchas
partes del mundo. (Si bien el censo chino de 1982 se llevó a
cabo con modernas computadoras, el anterior se computó con
el ábaco.)
El ábaco no sólo es una de las primeras máquinas complejas
de la humanidad, sino que también es el primer adminículo
mecánico que figura en la mayoría de los diccionarios.
El siguiente descubrimiento importante relativo a los
computadors tuo lugar apenas 4,600 años después de la
invención del ábaco. En 1642, el científico francés Blaise
Pascal inventó una "máquina aritmética" para ayudar en el
negocio de su padre. (La necesidad de un padre fue la madre
de esta invención.)
La máquina tenía ocho ruedas, cada una de las cuales tenía
pintado un número, del 0 al 9. Las ruedas estaban sujetas a
engranajes y éstos, a su vez,estaban sujetos entre sí de tal
modo que se podían realizar sumas y restas simples marcando
las cantidades a sumar o retar. El tamaño de esa máquina la
convirtió en la primera computadora NO portátil del mundo.,
Como homenaje a Blaise Pascal, hay un lenguaje de
computación de alto nivel —Pascal— que lleva su nombre.
(Entiendo que hay un lenguaje de computación de bajo nivel,
Blaise, en preparación.)
En 1694, 52 largos años después de la máquina aritmética de
Pascal, el matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz
reveló su proyecto preferido durante 23 años: el Contadora
Escalonado. Esa máquina estaba diseñada no sólo para sumar y
restar, sino también para multiplicar, dividir y sacar
raíces cuadradas. Era un progreso importante en cuanto a las
funciones, y la máquina tenía un solo defecto: no
funcionaba.
No obstante, introdujo un nuevo concepto en el cálculo: el
"escalonamiento". El cocepto consistía en quebrar el
problema matemático en pasos más cortos, tan cortos que para
la mente humana promedio el hecho de seguir tantos pasos
resultaría tedioso y una pérdida de tiempo, pero una máquina
podía hacerlo con bastante rapidez y sin señas de
aburrimiento.
Mientras que Pascal utilizaba diez símbolos en cada
problema matemático (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9), Leibniz
empleaba sólo dos (0 y 1). El sistema anterior se llama
sistema decimal y el segundo, binario (bi significa "dos").
Para una máquina, es mucho más fácil recordar dos variables
que diez. Dos variables se pueden representar en término muy
concretos: encender/apagar, sí/no, blanco/negro,
adentro/afuera, arriba/abajo, abierto/cerrado.
Los términos absolutos y concretos son algo que a las
máquinas les agrada. Las máquinas no disfrutan como los
seres humanos con la gradación de la información. No
sorprende que un francés haya diseñado una máquina con una
gradación (del 0 al 9 aumentos graduales) mientras que un
alemán introducía una máquina absoluta (0, 1 y nada más).
Más tarde, fue un inglés, George Boole, quien unió los
enfoques teutónico y galo para llegar al sistema de lógica
que utilizan los computadores modernos.
Todos sabemos como funciona el sistema decimal de números:
es el que usamos todo el tiempo ara contar. Tenemos diez
símbolos del 0 al 9. Siempre que usamos todos los símbolos
debemos lugo combinarlos para indicar cantidades mayores a
9. Lo hacemos mediante columnas. La columna de la derecha
representa al símbolo mismo. La columna ubicada a la
izquiera de ésta representa diez veces el valor de ese
símbolo. La siguiente dez veces diez, osea, cien vece el
número de diez veces con respecto al anterior. (Recuerde, si
su mente comienza divagar, pase al punto siguiente. Nada de
esto es necesario.)
Las primeras columnas del sistema decimal son:
MILLARES CENTENAS DECENAS UNIDADES
Para escribir "ocho" habría que poner 8 en la columna de las
UNIDADES. Para escribir "ochenta", o diez veces ocho,
pondríamos un 8 en la columna de las DECENAS y un 0 en la de
UNIDADE. La manera larga de leer esto sería "Ocho DECENAS y
Cero UNIDADES". (¿Hay alguien más aparte de mí que esté
teniendo recuerdos del segundo grado escolar?)
El sistema binario funciona de la misma manera, salvo que
hay sólo dos símbolos, 0 y 1. Al igual que en el sitema
decimal, el 0 se ua para representar "nada". Por lo tanto
después de indicar una sola variable, el sistema binario
necesita una nueva columna. La nueva columna, hacia la
izquierda, indica un número que es el doble del de la
primera columna. La siguiente columna hacia la izquierda a
su vez duplica la anterior, y así sucesivamente.
Las primeras cuatro columnas del sistema binario serían:
OCHOS CUATROS DOS UNIDADES
"Ocho", en binario tendría un 1 en la columna de los OCHOS,
un 0 en la columna de las UNIDADES. La manera larga de leer
eso sería: "Un Ocho, cero CUATROS, cero DOS, y cero
UNIDADES).
Para llegar a ochenta no hacen falta tantas columnas como
se podría creer, ya que cada vez que agregamos una columna
hacia la izquierda, ésta duplica el valor de la que le
precede inmediatamente a la derecha. La columna que
ubicaríamos a la izquierda de los OCHOS sería DIECISEIS; la
siguiente a ésta sería de TREINTA Y DOS, y la siguiente de
SESENTA Y CUATRO. Parece er que si seguimos agregando
columnas hacia la izquierda llegaríamos a ochenta.
SESENTAyCUATROS TREINTAyDOS DIECISEIS OCHOS CUATROS DOS UNIDADES
Esto se convierte en una especie de acertijo (de los que, a
propósito, no me gustan): "Utilizando un máximo de un número
de la columna, llegue al número ochenta."
Veamos, uno en la columna de SESENTAyCUATROS y otro en la
de TREINTAyDOS nos daría noventa y seis. Demasiado. Uno en
SESENTA y CUATRO y otro en DIECISEIS es igual a... ¡ochenta!
(Vaya, tuvimos suerte aquí.)
SESENTAyCUATROS TREINTAyDOS DIECISEIS OCHOS CUATROS DOS UNIDADES
1 0 1 0 0 0 0
Entonces, para escribir "ochenta" en binario tendríamos lo
siguiente: 1010000
(Desafío: Escriba el número "veintisiete" en números
binarios.)
Parecería ser que necesitarían resmas enteras de papel
para registrar números muy grandes en binario. En realidad,
no es así. Dado que las columnas continúan duplicándose a
medida que se extiendan hacia la isquierda, el sistema
binario se vuelve cada vez más compacto. Mientras que para
escribir el número decimal 64 se necesitan siete columnas
binarias (100000), sólo se requieren cuarenta columnas
binarias para escribir el número decimal 549,755,813,888
(1000000000000000000000000000000000000000).
¿Es necesario que usted sepa algo de esto para operar una
computadora personal? No. No necesita saber nada de esto.
Sin embargo, lo ayudará a responder la pregunta: "¿Porque
las medidas en Kilobytes de las memorias de los computadores
generalmente son iguales a los números de las columnas
binarias (4K, 8K, 16K, 32K, 64K, 128K, 256K, y así
sucesivamente).
Su computadora aceptará información en la forma standard
decimal y le devolverá la información procesada en la forma
standard decimal. Todas las conversaciones al sistema
binario y de él tendrán lugar dentro de la computadora.
(Respuesta al desafío: "veintisiete" en binario es 11011.)
Las computadoras tienen una menta muy simple. Sólo saben
dos cosas: Sí y No. Nada de Quizás. Un circuito está abierto
o cerrado. NO puede estar "un poquito abierto" o "casi
cerrado". Es blanco o negro; no existe el gris. Es 0 ó 1.
Hay dos motivos por los cuales las compotadoras pueden
hacer todo lo que hacen sabiendo tan poco.
1. EL TAMAÑO. Muchos circuitos "sí/no" caben en un espacio
muy reducido. Como vimos antes, sólo se necesitan 40
circuitos "sí/no" para escribir todos los números desde l
uno hasta el billón. La tecnología de las computadoras es
tal que se puede tener millones de esos circuitos sí/no en
la palma de la mano. Esta miniaturización permite que el
poder de las computadoras enormes de los años '50 quepan en
las calculadoras de bolsillo de hoy. Esos circuitos sí/no
son tan baratos que por $100USD se puede comprar lo que hace
treinta años habría costado $1,000,000 USD.
2. LA VELOCIDAD. Uno de estos pequeños circuitos sí/no puede
decir "no" más rápidamente que Debbie Boone. Si se lo induce
de la manera apropiada, puede decir "sí" con la misma
rapidez. Eso se debe a que cada circuito se abre o se cierra
electrónicamente, no mecánicamente. (No hay millones de
dedos diminutos que conecten o desconecten millones de
diminutos interruptores.) Esto significa que las
computadoras computan a velocidades que se aproximan a la
cuarta parte de la velocidad de la luz. De hecho, la mayor
parte del tiempo que tarda una computadora en computar algo
corresponde a la interacción con una parte mecánica, como
puede ser un mecanismo de acceso o palanca de mandos.
La velocidad a la que operan las computadoras es tan
difícil que alguien ideó esta comparación: si usted
estuviera interactuando con un computador —usted dándole
datos, el computador dándole más datos a usted, y así
sucesivamente—, usted tardaría, para la mente del
computador, ocho años en responder cada vez. Considerando
que tienen que trabajar con números binarios y seres
humanos, es una suerte que los computadores no se aburran
con facilidad.
Fue la falta de estos dos elementos, tamaño y velocidad, lo
que impidió a Charles Babbage construyera una computadora
que funcionara en su totalidad hace casi 150 años. En 1835,
Babbage, un inventor inglés, había ideado una "Máquina
Analítica" que incorparaba casi todos los elementos de la
computación, inclusive programación, memoria, impresión y
las siempre populares tarjetas perforadas.
Sin embargo, Babbage carecía de la tecnología del tamaño y
la velocidad, y su invención del computador en 1835 pasó
inadvertida y olvidada hasta que se volvieron a descubrir
sus escritos en 1937.
Babbage utilizó tarjetas del telar de Jacquard, que
Jacquard a su vez, había pedido prestadas del telar de
Vaucanson, que Vaucanson había pedido prestadas del telar de
Bouchon, que Bouchon —el hijo de un fabricante de órganos—
había tomado del órgano automático. (Esta conexión
órgano-telar-computador se ve exquisitamente delineada en la
serie Connections, de James Burke, tanto en televisión cmo
en el libro.)