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Proyecto ENIAC: la historia de un gigante del hardware

El proyecto ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) es uno de los primeros ordenadores de la historia y es un verdadero hito en el mundo del hardware. El proyecto se inició en 1943, durante la Segunda Guerra Mundial, pero la máquina no se pudo usar hasta después de finalizar la guerra. Se puso en marcha por primera vez en diciembre de 1945 y se presentó a principios de 1946. Ha sido uno de las iniciativas tecnológicas más influyentes de la historia ya que algunos de sus principios de diseño se utilizan hoy en día.

Era capaz de realizar cálculos de balística en solo dos horas, que antes hubieran tomado dos años. ENIAC fue trasladada a la base de Aberdeen en 1947 desde donde se operaba en secreto. Se utilizó activamente durante aproximadamente 10 años antes de ser desmantelado (2/10/1955) y reemplazado por computadoras más avanzadas. Fue uno de los primeros sistemas «Turing completo» digitales, sucediendo a la computadora alemana Z3 que fue destruida justamente en 1943, durante un bombardeo en Berlin. Tenían varias diferencias significativas de diseño: mientras que Z3 funcionaba con relés, ENIAC lo hacía con válvulas de vacío, otra diferencia es que Z3 era binaria y ENIAC, decimal.

El director del proyecto ENIAC fue John Mauchly, quien también codesarrolló la computadora junto con su colega J. Presper Eckert. Formaron un equipo de 20 ingenieros con el que revolucionaron la forma en que se procesaba y almacenaba la información y sentaron las bases para el desarrollo de las computadoras modernas.

Dónde y por qué se construyó ENIAC

ENIAC fue construido en el Centro Moore de Investigación de la Universidad de Pensilvania en Filadelfia. Fue un proyecto financiado por el gobierno estadounidense como parte de sus esfuerzos durante la Segunda Guerra Mundial para mejorar la capacidad de cálculo para apoyar los esfuerzos militares. Su coste fue de 500.000 dólares.

ENIAC fue diseñado para resolver problemas matemáticos complejos relacionados con la balística y el control de armas. Durante la guerra, era vital que los militares pudieran calcular rápidamente las trayectorias de los proyectiles y los efectos de las condiciones meteorológicas en ellas. ENIAC fue desarrollado para abordar estas tareas de manera más eficiente y precisa que los métodos manuales anteriores.

Características de ENIAC

ENIAC era una computadora de gran tamaño, que ocupaba un espacio de aproximadamente 140 metros cuadrados. Tenía un peso aproximado de 30 toneladas y estaba construido en un marco de acero. La parte frontal de ENIAC estaba cubierta por una serie de paneles que contenían interruptores y luces, mientras que la parte trasera estaba cubierta por una serie de racks que contenían los tubos electrónicos y otros componentes electrónicos. Tenía 5 millones de soldaduras, 70.000 resistencias,, 17.468 lámparas electrónicas, 10.000 condensadores, 7.200 diodos de cristal, más de 2.000 tiristores y 1.500 relés.

En términos de capacidad de cálculo, ENIAC era una máquina muy potente para su época. Era capaz de realizar 5.000 sumas o restas por segundo, lo que la hacía mucho más rápida que las máquinas mecánicas y electromecánicas previas (unas mil veces más). También podía realizar multiplicaciones y divisiones, aunque estos cálculos eran más lentos que las operaciones de suma y resta.

Si bien el sistema era muy potente en este aspecto tuvo tres grandes limitaciones: la capacidad de almacenamiento, la complejidad de su programación y sus fallos frecuentes. Por esta razón ENIAC requería un equipo de operadores altamente capacitados para programar y mantener el sistema, así como para solucionar problemas técnicos. Para un cálculo que llevaba a la máquina apenas 10 segundos se necesitaban varios días de planificación y programación. El máximo tiempo que llegó a funcionar sin fallos fue de 116 horas seguidas.

Cómo almacenaba y procesaba la información

ENIAC era una computadora electrónica totalmente programable, lo que significa que podía ser programada para realizar una amplia variedad de tareas y procesar diferentes tipos de información. Almacenaba la información en su interior mediante el uso de tubos electrónicos, que eran responsables de mantener el estado de los bits de información.

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Utilizaba una arquitectura de entrada-salida centralizada, lo que significa que todos los datos y la información de programación debían ser ingresados y recuperados a través de una sola unidad central. La información se procesaba a través de la realización de operaciones aritméticas y lógicas mediante la combinación de tubos electrónicos y interruptores.

Es importante destacar que ENIAC era una computadora completamente electrónica y no utilizaba ningún tipo de mecanismo físico para almacenar o procesar información. Esto lo hacía significativamente más rápido y eficiente que los métodos manuales anteriores, y también lo hacía mucho más flexible y fácil de programar.

La capacidad de almacenamiento de ENIAC era limitada, ya que utilizaba tubos de vacío para almacenar información. ENIAC podía almacenar 20 números decimales, cada uno con 10 dígitos y un signo, lo que equivale a un total de 200 dígitos. Esto equivale aproximadamente a 800 bits (100 bytes).

Qué es un sistema Turing completo

Un sistema Turing completo es una máquina de computación teórica capaz de realizar cualquier tarea computacional que se pueda realizar con un algoritmo. Esta máquina fue descrita por Alan Turing en 1936 y es considerada la base para la construcción de la mayoría de los computadoras modernos. En otras palabras, un sistema Turing completo es un ordenador que puede resolver cualquier problema que se pueda expresar con una secuencia de instrucciones.

¿Cómo se programaba ENIAC?

Su funcionamiento se controlaba a mano mediante cables que se conectaban a unas 6.000 clavijas. Era necesario cambiar, conectar y reconectar los cables para programarlo, un proceso similar al que se utilizaba en las centrales telefónicas de la época. Este trabajo podía requerir varios días, dependiendo del cálculo que se debía realizar.

Dispositivos de salida

ENIAC utilizaba una serie de dispositivos de salida para mostrar los resultados de sus cálculos. Estos incluían:

  • Paneles de luces: ENIAC contaba con un gran panel de luces que se utilizaba para visualizar los resultados de los cálculos en forma numérica. Los números se representaban mediante una combinación de luces encendidas y apagadas, y los operadores podían leer los resultados a simple vista.
  • Plotter: ENIAC también estaba equipado con un plotter, que se utilizaba para dibujar gráficos y curvas basados en los resultados de los cálculos. El plotter se controlaba mediante una serie de puntos, que se conectaban mediante una línea para producir una representación gráfica de los datos.
  • Impresora: ENIAC también estaba equipado con una impresora, que se utilizaba para producir copias impresas de los resultados de los cálculos. La impresora era similar a una máquina de escribir electromecánica, y podía imprimir texto y números a una velocidad bastante rápida.

Principales innovaciones de ENIAC

Hay varias innovaciones clave que hicieron de ENIAC una de las computadoras más importantes de su tiempo. Algunas de estas incluyen:

  • Ser la primera computadora totalmente electrónica y programable en la historia.
  • Ser una de las primeras computadoras en utilizar un sistema de entrada-salida centralizado, lo que lo hacía mucho más fácil de usar y programar.
  • Ser una de las primeras computadoras en utilizar un sistema de memoria interna, lo que permitía a los programadores almacenar y acceder a la información de manera más eficiente.
  • Ser una de las primeras computadoras en utilizar un sistema de cálculo basado en tubos electrónicos, lo que lo hacía mucho más rápido y preciso que los métodos manuales anteriores.

El director del proyecto ENIAC fue John Mauchly, quien también codesarrolló la computadora junto con su colega J. Presper Eckert. Juntos, estos dos hombres revolucionaron la forma en que se procesaba y almacenaba la información y sentaron las bases para el desarrollo de las computadoras modernas.

¿Fué ENIAC la primera computadora electrónica de la Historia?

No, hubo algunas computadoras electrónicas anteriores a ENIAC. Una de las más conocidas es la Colossus, desarrollada durante la Segunda Guerra Mundial por los británicos para descifrar mensajes enemigos. Colossus fue una de las primeras computadoras electrónicas programables y utilizó válvulas de vacío para realizar cálculos complejos de forma rápida. Entró en funcionamiento en 1944 y en el proyecto tuvo un rol fundamental Alan Turing.

Otra computadora electrónica anterior a ENIAC es la Atanasoff-Berry Computer (ABC), desarrollada por John Vincent Atanasoff y Clifford Berry en Iowa State University en los años 30. La ABC fue la primera computadora electrónica digital y utilizó capacitores para almacenar información digital.

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Aunque ambas computadoras fueron importantes en la historia de la informática, ENIAC se considera una de las primeras computadoras modernas debido a su tamaño, velocidad y capacidad de realizar una amplia gama de cálculos numéricos complejos. ENIAC era más veloz en el cálculo y también más versátil que Colossus, que no era Turing-completa. La ABC tenía las mismas carencias que Colossus en relación a ENIAC. Aunque ENIAC no sea la primera computadora electrónica de la historia sí es la primera máquina Turing-completa de la historia, por lo que se trata de un hito histórico de la ingeniería.

Contribución de las mujeres en ENIAC

Aunque los hombres son generalmente reconocidos como los desarrolladores y constructores de ENIAC, un grupo de mujeres formadas en la Moore School of Electrical Engineering de la Universidad de Pensilvania, desempeñó un papel importante en el éxito del proyecto. Estas mujeres eran conocidas como las «computadoras humanas», y se encargaron de programar ENIAC y de realizar otros trabajos técnicos relacionados.

Entre las mujeres que trabajaron en ENIAC se incluyen Jean Jennings Bartik, Betty Snyder Holberton, Marlyn Wescoff Meltzer, Ruth Lichterman Teitelbaum y Frances Bilas Spence. Estas mujeres eran expertas en matemáticas y en tecnología, y desempeñaron un papel fundamental en el éxito de ENIAC y en la evolución de la tecnología de la computadora. Crearon la primera biblioteca de rutinas y fueron las primeras desarrolladoras de aplicaciones informáticas de la historia.

Entre ellas destaca especialmente Betty Snyder Holberton, nacida en 1917 y fallecida en 2001, participó en el desarrollo del UNIVAC I, que fue el primer ordenador que se controlaba a través de instrucciones introducidas mediante teclado. Ella también contribuyó en el desarrollo del C-10, un prototipo de los modernos lenguajes de programación, y escribió el primer paquete de análisis estadístico utilizado en el primer censo de los Estados Unidos en 1950. Con Grace Hopper, Holberton participó en la creación de los primeros estándares para COBOL y FORTRAN. En 1997, recibió el prestigioso premio Ada Lovelace, uno de los más importantes en su campo.

Tuve una vida fantástica. Todo lo que hice fue el principio de algo nuevo.

Betty Snyder Holberton

Fases del desarrollo y construcción

El proyecto de diseño y construcción de ENIAC se puede dividir en estas grandes fases.

  1. Concepción: A principios de la década de 1940, el matemático y físico estadounidense John Mauchly y el ingeniero J. Presper Eckert comenzaron a trabajar en la idea de una máquina de cálculo electromecánica.
  2. Desarrollo: en 1943, una vez recibido el financiamiento por parte del gobierno de los Estados Unidos, los investigadores comenzaron a trabajar en el diseño y la construcción de la máquina. Durante este proceso, se desarrollaron las primeras ideas sobre la arquitectura y el funcionamiento de ENIAC.
  3. Fabricación: La fabricación de ENIAC comenzó en 1944 y se completó en 1945. La máquina tenía un tamaño enorme y estaba compuesta por miles de componentes electrónicos y mecánicos.
  4. Pruebas: Una vez terminada la construcción, ENIAC se sometió a pruebas exhaustivas para verificar su funcionamiento. Durante este proceso, se realizaron ajustes y mejoras para optimizar su rendimiento.
  5. Puesta en marcha: Finalmente, en febrero de 1946, ENIAC se puso en marcha y se convirtió en el primer computador electrónico programable del mundo. A pesar de sus limitaciones y de sus problemas técnicos, la máquina realizó cálculos complejos en un tiempo récord.

John W. Mauchly, un director de proyecto extraordinario

John W. Mauchly es conocido como un visionario en el campo de la informática y un líder carismático. Como project manager, tenía una gran capacidad para motivar y liderar a su equipo, y era muy bueno en la comunicación y en la resolución de problemas. Además, era un pensador crítico y creativo que estaba constantemente buscando soluciones innovadoras a los desafíos tecnológicos.

Mauchly también demostró una gran habilidad para trabajar bajo presión y mantener una visión clara de los objetivos del proyecto a pesar de los obstáculos. Este estilo de liderazgo lo ayudó a mantener un alto nivel de productividad y motivación en su equipo y a alcanzar los objetivos del proyecto ENIAC en un plazo de tiempo sorprendentemente corto.

Además de ser uno de los co-inventores del ENIAC, John W. Mauchly hizo algunas otras contribuciones significativas en el campo de la informática:

  1. Concepto de computación en tiempo compartido: Mauchly propuso la idea de compartir el tiempo de procesamiento de una computadora entre múltiples usuarios, lo que es un concepto fundamental en la informática moderna.
  2. Proyecto UNIVAC: Después del ENIAC, Mauchly y su colaborador J. Presper Eckert fundaron la primera empresa de computadoras en los Estados Unidos, la UNIVAC. La UNIVAC produjo la primera computadora comercial en la historia, la UNIVAC I.
  3. Software de lenguaje de programación: Mauchly desarrolló el primer software de lenguaje de programación para la UNIVAC I, llamado UNIVAC Scientific Subroutine Package. Este software fue uno de los primeros paquetes de software de aplicaciones disponibles para computadoras.
  4. Investigación en inteligencia artificial: Mauchly también estuvo interesado en la inteligencia artificial y hizo algunos estudios sobre la implementación de la inteligencia en las máquinas.
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En general, las habilidades de liderazgo y management de Mauchly, su motivación interna y sus competencias técnicas fueron clave para el éxito de ENIAC y para su legado en la historia de la informática. Por su estilo y capacidades puede ser comparado a Thomas Watson, Sr. de IBM, o con líderes recientes como Steve Jobs o Mark Zuckerberg.

Aplicaciones de ENIAC

ENIAC fue diseñado y construido para ayudar en la segunda guerra mundial, y se utilizó para una variedad de tareas relacionadas con la defensa nacional. Algunas de las aplicaciones de ENIAC incluyen:

  • Cálculo de trayectorias balísticas para los proyectiles de artillería.
  • Cálculo de la energía necesaria para producir una reacción nuclear.
  • Cálculo de los efectos de las explosiones nucleares sobre la población y el terreno.
  • Análisis de datos meteorológicos y climáticos.

ENIAC también prestó servicios a una variedad de organizaciones gubernamentales, incluyendo el departamento de defensa y el departamento de energía de los Estados Unidos.

Además de su uso gubernamental, ENIAC también fue utilizado por la industria y la academia para una variedad de tareas, incluyendo la investigación en ciencias naturales y en ingeniería, el análisis financiero y la simulación de sistemas.

ENIAC también fue utilizado como plataforma para el desarrollo de nuevos software y hardware, y ayudó a sentar las bases para la evolución de la tecnología de la computadora y la informática.

Referencias

Enlaces

Bibliografía

  • «ENIAC in Action: Making and Remaking the Modern Computer», por Paul E Ceruzzi and Ruth A. Davis. The MIT Press.
  • «The Computer: from Pascal to von Neumann», por Herman H. Goldstine(1972). Princeton University Press. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 0-691-02367-0.
  • «The Rise of the Computer State: ENIAC, UNIVAC, and BINAC» por David H. Guston.
  • «ENIAC Operating Manual», por Arthur W Burks y Harry D Huskey.

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José Antonio Redondo ha desarrollado su actividad profesional entre los ámbitos de Internet, la formación y la cultura. Es Google Partner y cofundador de Hotel Kafka y Director de Estrategia Digital e Infraestructura Web de IMF Business School. Trabajó más de 19 años en el campo del eLearning como consultor y directivo y lleva más de 20 liderando proyectos en el ámbito digital y escribiendo libros y manuales sobre estas materias y sobre management. Actualmente es asesor y formador en materia de ebusiness y marketing y comunicación digital; siendo también director de ambitocultural.es, la web de cultura de El Corte Inglés. Fue vocal desde su fundación de la Comisión de Innovación y Nuevas Tecnologías de CEIM (Confederación de Empresarial de Madrid – CEOE) y de la Comisión de eLearning de la Asociación Nacional de Empresas de Internet (ANEI). Es autor también de varios libros, artículos y manuales relacionados con la gestión de calidad en empresas de servicios, Internet y comercio electrónico. Tras estudiar Ciencias Químicas y Matemáticas en la UCM, se especializó en dirección de empresas y en gestión de producción y tecnología en la Universidad Politécnica de Madrid así como en todos los aspectos relacionados con Internet. Cursó Piano en la Escuela de Música Creativa y es Máster en Creación Literaria por la Escuela de Letras de Madrid.

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