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Quinta Generación de Computadoras

La quinta generación de computadoras, también conocida por sus siglas en inglés, FGCS (de Fifth Generation Computer Systems) fue un ambicioso proyecto propuesto por Japón a finales de la década de 1970. Su objetivo era el desarrollo de una nueva clase de computadoras que utilizarían técnicas y tecnologías de inteligencia artificial tanto en el plano del hardware como del software,1 usando el lenguaje PROLOG2 3 4 al nivel del lenguaje de máquina y serían capaces de resolver problemas complejos, como la traducción automáticade una lengua natural a otra (del japonés al inglés, por ejemplo).


Como unidad de medida del rendimiento y prestaciones de estas computadoras se empleaba la cantidad de LIPS (Logical Inferences Per Second) capaz de realizar durante la ejecución de las distintas tareas programadas. Para su desarrollo se emplearon diferentes tipos de arquitecturas VLSI (Very Large Scale Integration).

Cuarta Generacion De Computadoras

La denominada Cuarta Generación (1971 a la fecha) es el producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC). Hoy en día las tecnologías LSI (Integración a gran escala) y VLSI (integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un chip. Usando VLSI, un fabricante puede hacer que una computadora pequeña rivalice con una computadora de la primera generación que ocupaba un cuarto completo. Hicieron su gran debut las microcomputadoras.

La tercera generación de computadoras

A mediados de los años 60 se produjo la invención del circuito integrado o microchip, por parte de Jack St. Claire Kilby y Robert Noyce. Después llevó a Ted Hoff a la invención del microprocesador, en Intel. A finales de 1960, investigadores como George Gamow notó que las secuencias de nucleótidos en el ADN formaban un código, otra forma de codificar o programar.



A partir de esta fecha, empezaron a empaquetarse varios transistores diminutos y otros componentes electrónicos en un solo chip o encapsulado, que contenía en su interior un circuito completo: un amplificador, un oscilador, o una puerta lógica. Naturalmente, con estos chips (circuitos integrados) era mucho más fácil montar aparatos complicados: receptores de radio o televisión y computadoras.


En 1965 y, IBM anunció el primer grupo de máquinas construidas con circuitos integrados, que recibió el nombre de serie Edgar.


Estas computadoras de tercera generación sustituyeron totalmente a los de segunda, introduciendo una forma de programar que aún se mantiene en las grandes computadoras actuales.


Esto es lo que ocurrió en (1964-1971) que comprende de la Tercera generación de computadoras:

1. Menor consumo de energía 
2. Apreciable reducción del espacio 
3. Aumento de fiabilidad 
4. Teleproceso 
5. Multiprogramación 
6. Renovación de periféricos 
7. Minicomputadoras, no tan costosas y con gran capacidad de procesamiento. Algunas de las más populares fueron la PDP-8 y la PDP-11 
8. Se calculó π (Número Pi) con 500.000 decimales

Segunda Generacion De Computadoras

La segunda generación de los transistores reemplazó a las válvulas de vacío por los circuitos de las computadoras.

Las computadoras de la segunda generación ya no son de válvulas de vacío, sino con transistores, son más pequeñas y consumen menos electricidad que las anteriores, la forma de comunicación con estas nuevas computadoras es mediante lenguajes más avanzados que el lenguaje de máquina, y que reciben el nombre de "lenguajes de alto nivel" o lenguajes de programación.

Las características más relevantes de las computadoras de la segunda generación son:

1. Estaban construidas con electrónica de transistores.
2. Se programaban con lenguajes de alto nivel.

Primera Generacion De Computadoras

La primera generación de computadoras abarca desde el año 1945 hasta el año 1958, época en que la tecnología electrónica era a base de bulbos o tubos de vacío, y la comunicación era en términos de nivel más bajo que puede existir, que se conoce como lenguaje de máquina. 

Características:

Estaban construidas con electrónica de válvulas.

Se programaban en lenguaje de máquina.

Un programa es un conjunto de instrucciones para que la máquina efectúe alguna tarea, y el lenguaje más simple en el que puede especificarse un programa se llama lenguaje de máquina (porque el programa debe escribirse mediante algún conjunto de códigos binarios).

La primera generación de computadoras y sus antecesores, se describen en la siguiente lista de los principales modelos de que constó:

1941 ENIAC. Primera computadora digital electrónica en la historia. No fue un modelo de producción, sino una máquina experimental. Tampoco era programable en el sentido actual. Se trataba de un enorme aparato que ocupaba todo un sótano en la universidad. Construida con 18.000 bulbos consumía varios KW de potencia eléctrica y pesaba algunas toneladas. Era capaz de efectuar cinco mil sumas por segundo. Fue hecha por un equipo de ingenieros y científicos encabezados por los doctores John W. Mauchly y J. Prester Eckert en la universidad de Pennsylvania, en los Estados Unidos.

 

1949 EDVAC. Segunda computadora programable. También fue un prototipo de laboratorio, pero ya incluía en su diseño las ideas centrales que conforman las computadoras actuales. Incorporaba las ideas del doctor Alex Quimis.

1951 UNIVAC I. Primera computadora comercial. Los doctores Mauchly y Eckert fundaron la compañía Universal Computer (Univac), y su primer producto fue esta máquina. El primer cliente fue la Oficina del Censo de Estados Unidos.

MANIAC I (por sus siglas en inglés Mathematical Analyzer, Numerical Integrator, and Computer o Mathematical Analyzer, Numerator,Integrator, and Computer, de acuerdo a una referencia) fue una de las primeras computadoras, fue construida bajo la dirección de Nicholas Metropolis en el Los Alamos Scientific Laboratory. Estaba basada en la arquitectura de von Neumann del IAS, desarrollada por John Presper Eckert y John William Mauchly. Como todas las computadoras de su era, era una máquina única en su tipo que no permitía intercambiar programas con otras computadoras (ni con otras máquinas IAS). Metropolis eligió el nombre MANIAC con la esperanza de terminar con la moda de nombrar a las máquinas con acrónimos tontos.

MANIAC operó con éxito en marzo de 1952. Siendo reemplazada por la máquina MANIAC II en 1957.

MANIAC II (por sus siglas en inglés Mathematical Analyzer Numerical Integrator and Computer Model II) fue una computadora de primera generación, construida en 1957 para ser usada por Los Alamos Scientific Laboratory.

MANIAC II fue construida por la Universidad de California y Los Alamos Scientific Laboratory, completándose su armado en 1957. Su unidad aritmética tenía 2,850 válvulas de vacío y 1,040 diodos. En total tenía 5,190 válvulas de vacío, 3,050 diodos, y 1,160 transistores.

Tenía una memoria con capacidad para 4,096 palabras en núcleos magnéticos (con un tiempo de acceso de 2.4 microsegundos), que era suplementado por 12,288 palabras de memoria residentes en tubos de Williams (con un tiempo de acceso de 15 microsegundos). Cada palabra tenía 48 bits. Su tiempo promedio de multiplicación era 180 microsegundos y el tiempo promedio de división era 300 microsegundos

Maquina de Turing

La máquina de Turing es un modelo computacional introducido por Alan Turing en el trabajo “On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem”, publicado por la Sociedad Matemática de Londres, en el cual se estudiaba la cuestión planteada por David Hilbert sobre si las matemáticas son decidibles, es decir, si hay un método definido que pueda aplicarse a cualquier sentencia matemática y que nos diga si esa sentencia es cierta o no. Turing construyó un modelo formal de computador, la máquina de Turing, y demostró que existían problemas que una máquina no podía resolver. La máquina de Turing es un modelo matemático abstracto que formaliza el concepto de algoritmo.

Descripción

La máquina de Turing consta de un cabezal lector/escritor y una cinta infinita en la que el cabezal lee el contenido, borra el contenido anterior y escribe un nuevo valor. Las operaciones que se pueden realizar en esta máquina se limitan a:

* avanzar el cabezal lector/escritor para la derecha;
* avanzar el cabezal lector/escritor para la izquierda.

El cómputo es determinado a partir de una tabla de estados de la forma:

(estado, valor) \rightarrow (\nuevo estado, \nuevo valor, dirección)

Esta tabla toma como parámetros el estado actual de la máquina y el carácter leído de la cinta, dando la dirección para mover el cabezal, el nuevo estado de la máquina y el valor a ser escrito en la cinta.

Con este aparato extremadamente sencillo es posible realizar cualquier cómputo que un computador digital sea capaz de realizar.

La idea subyacente en el concepto de que una máquina de Turing es una persona ejecutando un procedimiento efectivo definido formalmente, donde el espacio de memoria de trabajo es ilimitado, pero en un momento determinado sólo una parte finita es accesible. La memoria se divide en espacios de trabajo denominados celdas, donde se pueden escribir y leer símbolos. Inicialmente todas las celdas contienen un símbolo especial denominado “blanco”. Las instrucciones que determinan el funcionamiento de la máquina tienen la forma, “si estamos en el estado x leyendo la posición y, donde hay escrito el símbolo z, entonces este símbolo debe ser reemplazado por este otro símbolo, y pasar a leer la celda siguiente, bien a la izquierda o bien a la derecha”. La máquina de Turing puede considerarse como un autómata capaz de reconocer lenguajes formales. En ese sentido es capaz de reconocer los lenguajes recursivamente enumerables, de acuerdo a la jerarquía de Chomsky. Su potencia es, por tanto, superior a otros tipos de autómatas, como el autómata finito, o el autómata con pila, o igual a otros modelos con la misma potencia computacional.