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.

La Millonaria

En 1892, el suizo Otto Steiger construyó la primera calculadora que tuvo éxito comercial, basada en la técnica de Ramón Verea y León Bollee : su nombre fue la Millonaria.

Fue creada para realizar rápidamente las cuatro operaciones fundamentales, siendo un acontecimiento en el cálculo mecánico. Poseía una asombrosa velocidad al realizar multiplicaciones y divisiones frente a otras calculadoras de la época, ya que no las realiza mediante sumas sucesivas y restas sucesivas, cada dígito del multiplicador o del cociente se procesa mediante una sola vuelta de manivela que traslada automáticamente un espacio al mecanismo resultante.

Se utilizó para los grandes negocios y en algunas aplicaciones de cálculo científico.

Esta máquina fue producida en serie entre 1895 y 1935 por el ingeniero suizo Hans W. Egli. Algunos modelos de esta máquina llegaron a pesar hasta 55 kg, y se estima que se vendieron en total unas 4.700 unidades.

Hollerit: Censador

Herman Hollerith (1860 — 929) fue un estadistico que inventó la máquina tabuladora. Es considerado como el primer informático, es decir, el primero que logra el tratamiento automático de la información (Informática = Información + automática).

En aquella época, los censos se realizaban de forma manual, con el retraso que ello suponía (hasta 10 ó 12 años). Ante esta situación, Hollerith comenzó a trabajar en el diseño de una máquina tabuladora o censadora, basada en tarjetas perforadas.
Hollerith observó que la mayor parte de las preguntas contenidas en los censos se podían contestar con un SÍ o un NO. Entonces ideó una tarjeta perforada, una cartulina en la que, según estuviera perforada o no en determinadas posiciones, se contestaba este tipo de preguntas. La tarjeta tenía 80 columnas.
El Gobierno estadounidense eligió la máquina tabuladora de Hollerith [considerada por algunos como la primera computadora] para elaborar el censo de 1890. Se tardaron sólo 3 años en perforar unas 56 millones de tarjetas.
Hollerith patentó su máquina en 1889. Un año después incluyó la operación de sumar con el fin de utilizarla en la contabilidad de los Ferrocarriles Centrales de Nueva York.
En 1896, Hollerith fundó la empresa Tabulating Machine Company, con el fin de explotar comercialmente su invento. En 1911, dicha compañía se fusionó con Dayton Scale Company, International Time Recording Company y Bundy Manufacturing Company, para crear la Computing Tabulating Recording Company (CTR). El 14 de febrero de 1924, CTR cambió su nombre por el de International Business Machines Corporation (IBM), cuyo primer presidente fue Thomas John Watson, que curiosamente no estaba muy convencido del futuro, que podían tener estas máquinas.

Charles Babbage: Maquina Deferencial y Analitica.

Charles Babbage  Teignmouth, Devonshire, Gran Bretaña, 1791 - 18 de octubre de 1871) fue un matemático británico y científico de la computación. Diseñó y parcialmente implementó una máquina calcular, de diferencias mecánicas para calcular tablas de números. También diseñó, pero nunca construyó, la máquina analítica para ejecutar programas de tabulación o computación; por estos inventos se le considera como una de las primeras personas en concebir la idea de lo que hoy llamaríamos una computadora, por lo que se le considera como "El Padre de la Computación".

Dato: En el Museo de Ciencias de Londres se exhiben piezas de sus mecanismos inconclusos. Parte de su cerebro conservado en formol se exhibe en "The Royal College of Surgeons of England", Londres.

La máquina analítica, es el diseño de un computador moderno de uso general realizado por Babbage , que representó un paso importante en la historia de la computación. Fue inicialmente descrita en 1837, aunque Babbage continuó refinando el diseño hasta su muerte en 1871. La máquina no pudo ser construida debido a razones de índole financiera, política y legal. Computadores que fueran lógicamente comparables a la máquina analítica sólo pudieron ser construidos 100 años más tarde.

Algunos piensan que las limitaciones tecnológicas de la época eran un obstáculo que hubiera impedido su construcción; otros piensan que la tecnología de la época alcanzaba para construir la máquina de haberse obtenido financiamiento y apoyo político al proyecto.

El primer intento de Charles Babbage para diseñar una máquina fue la máquina diferencial, que fue un computador diseñado específicamente para construir tablas de logaritmos y de funciones trigonométricas evaluando polinomios por aproximación. Si bien este proyecto no vio la luz por razones económicas y personales, Babbage comprendió que parte de su trabajo podía ser aprovechado en el diseño de un computador de propósito general, de manera que inició el diseño de la máquina analítica.

Funcionamiento
 La máquina analítica debía funcionar con un motor a vapor y hubiera tenido 30 metros de largo por 10 de ancho. Para la entrada de datos y programas había pensado utilizar tarjetas perforadas, que era un mecanismo ya utilizado en la época para dirigir diversos equipos mecánicos. La salida debía producirse por una impresora, un equipo de dibujo y una campana. La máquina debía también perforar tarjetas que podrían ser leídas posteriormente. La máquina analítica trabajaba con una aritmética de coma fija en base 10, poseía una memoria capaz de almacenar 1.000 números de 50 dígitos cada uno. Una unidad aritmética estaría encargada de realizar las operaciones aritméticas.

El lenguaje de programación que sería utilizado era similar a los actuales lenguajes ensambladores. Era posible realizar bucles y condicionales de manera que el lenguaje propuesto hubiera sido Turing-completo. Se utilizaban tres tipos diferentes de tarjetas perforadas: una para operaciones aritméticas, una para constantes numéricas y otra para operaciones de almacenamiento y recuperación de datos de la memoria, y la transferencia de datos entre la unidad aritmética y la memoria. Se disponía de tres lectores diferentes para los tres tipos de tarjetas.

Maquina Diferencial

La máquina diferencial es una calculadora mecánica de propósito especial, diseñada para tabular funciones polinómicas. Puesto que las funciones logarítmicas y trigonométricas pueden ser aproximadas por polinomios, esta máquina es más general de lo que parece al principio.
Es un dispositivo de naturaleza mecánica para calcular e imprimir tablas de funciones. Más concretamente, calcula el valor numérico de una función polinómica sobre una progresión aritmética obteniendo una tabla de valores que se aproxima a la función real (basado en que cualquier función puede ser aproximada por polinomios).
Esta máquina fue ideada por J. H. Mueller y redescubierta por Charles Babbage, quien no llegó a construirla.

Modo De Operacion

La máquina diferencial consiste en un número de columnas, numeradas de 1 a N. Cada columna puede almacenar un número decimal. La única operación que la máquina puede hacer es sumar el valor de la columna n + 1 a la columna n para producir el nuevo valor de n. La columna N solo puede almacenar una constante, La columna 1 exhibe (y posiblemente imprime) el valor del cálculo en la iteración actual.

La máquina se programa al ajustar los valores iniciales de las columnas. La columna 1 se fija al valor del polinomio al comienzo del cómputo. La columna 2 se fija a un valor derivado de la primera y más alta derivadas del polinomio en el mismo valor de X. Cada una de las columnas entre 3 y N se fija a un valor derivado de (n- 1) y las derivadas más altos del polinomio.

El telar de Jacquard

El telar de Jacquard es un telar mecánico inventado por Joseph Marie Jacquard en 1801. El artilugio utilizaba tarjetas perforadas para conseguir tejer patrones en la tela, permitiendo que hasta los usuarios más inexpertos pudieran elaborar complejos diseños. La invención se basaba en los instrumentos que anteriormente diseñaron Basile Bouchon (1725), Jean Falcon (1728) yJacques Vaucanson (1740), todos ellos de nacionalidad francesa.

Aunque siempre se ha denomidado telar de Jacquard, el telar en sí es la máquina inferior que intersecciona los hilos para producir la tela, mientras que lo que verdaderamente inventó Jacquard es la máquina que produce el movimiento independiente de los hilos de urdimbre para conseguir el dibujo solicitado a través de las armuras o ligamentos insertados en las diferentes zonas del tejido.


Cada tarjeta perforada correspondía a una línea del diseño, y su colocación junto con otras tarjetas determinaba el patrón (ligamento/armura) con el que el telar tejería. Cada agujero de la tarjeta correspondía con un gancho "Bolus", que tenía dos posiciones, pudiendo estar arriba o abajo. De esta manera, dependiendo de qué posición tuviera, el arnés (montura) que lleva y guía laurdimbre haría que la trama se desplazara hacia arriba o hacia abajo. De esta manera, la secuencia de subidas y bajadas del hilo termina por crear un patrón (ligamento/armura) sobre el tejido.Los ganchos o pestañas podían ser conectados a través del arnés con un determinado número de hilos, permitiendo que el patrón (camino) se repitiera más de una vez.

Un telar con 400 ganchos podía tener conectados hasta cuatro hilos por gancho, produciendo así una tela con una anchura de 1600 hilos, y con un patrón compuesto por la combinación de las repeticiones de cuatro bandas.Evolución

Las primeras máquinas desarrolladas a partir de su invento, denominadas vincenzi, utilizaban el propio cartón perforado para el movimiento directo de las agujas que hacían subir y bajar los hilos, lo cual implicaba una movilidad limitada en el tiempo. Más tarde apareció en tipo 'verdol', en el que el cartón pasaba a ser papel continuo con un mecanismo transversal que duplicaba la velocidad de la máquina. Actualmente el papel perforado ha sido sustituido por señales electrónicas que hacen reaccionar unos electroimanes que activan o desactivan el movimiento de las arcadas de la montura que mueve los hilos triplicando la velocidad de las máquinas anteriores.



En el apartado de velocidades, como ejemplo sobre telares mecánico-electrónicos podremos observar que mientra un telar años 1960 Vincenzi giraba a unos 70 [rpm], las verdol años 80 giraban a 200 y actualmente las electronicas pueden girar a más de 600 rpm.

Maquina aritmética de Morland

Sir Samuel Morland (Berkshire, Inglaterra 1625-1695) fue un notable académico inglés, además de diplomático, espía, matemático e inventor.

Se hizo famoso por haber inventado tres tipos diferentes de máquinas o dispositivos para realizar cálculos: una máquina para cálculos trigonométricos, una versión mecánica de los huesos de Napier considerada como la primera máquina de múltiplicar de la historia, y una sumadora mecánica. Aunque estas dos últimas máquinas fueron inventadas a mediados de los 1660s, no fue sino hasta 1673 que Morland publicó un libro titulado "Description and Use of Two Arithmetic Instruments", el cual describía a las dos máquinas y su funcionamiento.

Su máquina de múltiplicar, servía como ayuda para la multiplicación y división. Basa su funcionamiento en los mismos principios que lo hacen los huesos de John Napier. Constaba de una placa de bronce plana con una compuerta articulada perforada y varios puntos semi-circulares sobre los cuales podían colocarse discos planos. Los discos eran simplemente una versión circular de los huesos de Napier con los productos colocados alrededor de su perímetro de tal forma que los dos dígitos de un número quedaban en los extremos opuestos de una diagonal. La máquina venía con 30 discos para efectuar multiplicaciones y 5 discos especiales adicionales (marcados con las letras Q/QQ) que se usaban para calcular raíces cuadradas y cúbicas.

Regla De Calculo

Este artefacto fue inventado por William Oughtred (Nacido el 5 de Marzo de 1574 Eton, Buckinghamshire - 30 de Junio 1660 Albury, Surrey). Era un ministro anglicano nacido en Inglaterra que se dedicó en vida a las Matemáticas, la Astronomía, la Gnomónica . 

La regla de cálculo es un instrumento de cálculo que dispone de varias escalas numéricas, para facilitar la rápida y cómoda realización de operaciones aritméticas complejas, como puedan ser multiplicaciones, divisiones, etc. A cambio de ello, no ofrece más que una precisión limitada. Su época de esplendor duró más de un siglo, el periodo comprendido entre la segunda mitad del siglo XIX y el tercer cuarto del XX, aunque había sido inventada mucho antes. La regla de cálculo fue sustituida paulatinamente por las calculadoras y los ordenadores electrónicos conforme fueron avanzando los últimos decenios del siglo XX.

Las reglas de cálculo cayeron en desuso con la popularización de la computadora electrónica. En ingeniería, sucedió fundamentalmente con la aparición en el mercado del modelo HP-35 de Hewlett-Packard en 1972. Hacia 1980 había cesado prácticamente la producción de reglas de cálculo, aunque todavía siguen fabricándose instrumentos de este tipo en pequeñas cantidades para usos muy específicos en sectores industriales, de navegación marítima y aérea o para atender a un minoritario mercado de aficionados y coleccionistas.

La Pascalina

Su inventor Blaise Pascal (19 de junio 1623 en Clermont; 19 de agosto de 1662 en París) fue unmatemático, físico, filósofo católico y escritor. Sus contribuciones a las matemáticas y lasciencias naturales incluyen el diseño y construcción de calculadoras mecánicas, aportes a laTeoría de la probabilidad, investigaciones sobre los fluidos y la aclaración de conceptos tales como la presión y el vacío. Después de una experiencia religiosa profunda en 1654, Pascal abandonó las matemáticas y la física para dedicarse a la filosofía y a la teología.

La pascalina es una de las primeras calculadoras mecánicas, que funcionaba a base de ruedas y engranajes. Fue inventada por Blaise Pascal tras tres años de trabajo sobre la misma. Se fabricaron varias versiones y Pascal en persona construyó unos cincuenta ejemplares.

El primer uso de la pascalina fue en la Hacienda francesa, debido a que Pascal diseñó la Pascalina para ayudar a su padre, que era contador en dicha entidad. Debido a ello la pascalina estaba destinada básicamente a solucionar problemas de aritmética comercial.
En 1670 el filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó esta máquina e inventó una que también podía multiplicar.
Se exponen algunos ejemplares originales en Inglaterra, y en el Museo de Artes y Oficios en Francia.
Blaise Pascal inventó la segunda calculadora mecánica de la Historia, llamada alternativamente, pascalina o aritmética, en 1645. La primera fue la construida por Wilhelm Schickard en 1623.
Pascal comenzó a trabajar en su calculadora en 1642, cuando tenía sólo 19 años de edad. Él pretendía ayudar a su padre (que trabajaba como recaudador fiscal) buscando crear un dispositivo que pudiera reducir un poco su carga de trabajo. Pascal recibió un Privilegio Real en 1649 que le concedió derechos exclusivos de hacer y vender calculadoras en Francia. Por 1652 Pascal ya había producido aproximadamente cincuenta prototipos pero sólo había vendido un poco más de una docena de máquinas; el costo y la complejidad de la pascalina, combinados con el hecho que sólo podía sumar y restar, era una barrera a futuras ventas, y la producción cesó en aquel año. Para entonces Pascal había seguido adelante en sus investigaciones, principalmente el estudio de la presión atmosférica, y posteriormente la filosofía.

Wilhelm Schickard y su Calculadora Mecanica

Wilhelm Schickard (nacido 22 de abril de 1592 en la ciudad de Herrenberg - muerto 1635 en Tubinga) se trata de un matemático alemán famoso por haber construido la primera calculadora automática en el año 1623 .

Fue educado en la Universidad de Tubinga, de donde obtuvo una licenciatura en matemáticas en 1609 y una maestría en la misma disciplina en 1611. Posteriormente, siguió estudiando teología y lenguas orientales hasta 1613, en que se volvió ministro luterano de varios pueblos cercanos a Tubinga. Después de fungir como ministro Luterano por espacio de 6 años, en 1619 fue nombrado profesor de hebreo en la Universidad de Tubinga, y 12 años después dio un giro radical a su carrera, al ser nombrado profesor de Astronomía en la misma universidad. Además de enseñar matemáticas y cartografía, Schickard daba clases de Arameo y Hebreo, en lo que constituía un extraño caso de enorme talento para un gran número de disciplinas de diversa índole, que llegó a ser comparado incluso con el del famoso Leonardo da Vinci.

Sus áreas principales de investigación incluían la astronomía, las matemáticas y la topografía. Además, inventó un buen número de máquinas para diversos fines, entre las que se cuenta una para calcular fechas astronómicas y otra para ayudar a aprender la gramática del hebreo. También realizó contribuciones importantes a la cartografía, desarrollando técnicas que permitieron la realización de mapas mucho más precisos que los existentes en su época. Como matemático, desarrolló métodos que siguieron en uso hasta el siglo XIX. Asimismo, era un buen pintor, un buen tallador y un mecánico aceptable.

Schickard conoció a Johannes Kepler debido a sus intereses comunes y a sus contactos mutuos con la Universidad de Tubinga (Kepler era originario del mismo lugar que Schickard). Los dos científicos establecieron una correspondencia más o menos constante y para 1617 ya se encontraban discutiendo el trabajo de John Napier con los logaritmos, así como su dispositivo denominado "huesos de Napier", que puede considerarse como una de las primeras tablas de multiplicar de la historia. Al parecer, esto último motivó a Schickard a diseñar una máquina para efectuar cálculos.

En una carta fechada el 20 de septiembre de 1623, Schickard le indica a Kepler que había construido una máquina para calcular, a la que denomina "Reloj de Cálculo" o "Reloj calculante", y que se basaba en los "huesos de Napier" y en un mecanismo de sumas parciales. Este dispositivo podía efectuar las cuatro operaciones aritméticas fundamentales con acarreos manejando números de hasta seis dígitos cada uno.

Este artefacto se basaba en el movimiento de seis ruedas dentadas que se engranaban a una rueda "mutilada", la cual permitía, por cada vuelta completa, que la rueda a su derecha diera un décimo de una vuelta. El dispositivo contaba con una campana que se activaba cuando se producían errores de desbordamiento (es decir, cuando el resultado era un número de más de seis dígitos).

Schickard murió el 23 de octubre de 1635, en Tubinga, a parecer víctima de las grandes plagas que azotaron a Europa en aquella época. El destino de la máquina que tenía en su poder se ignora, y se ha llegado a especular que, de no haber sido destruida (posiblemente por alguno de sus propios descendientes), podría estar acumulando polvo en el ático de alguna construcción antigua o simplemente destruida por el paso del tiempo.

Estructuras de Napier.

El desarrollo de las matemáticas, la navegación y las ciencias durante el siglo XVII, potenciaron la creación de nuevas máquinas de calcular. Se necesitaron tablas seguras de las funciones trigonométricas para calcular la posición de los barcos, también fue necesario evitar los errores aritméticos cuando los negocios y el comercio se incrementaron.

En 1614, un escocés llamado John Napier publicó la primera tabla de logaritmos. Napier inventó los logaritmos para simplificar y agilizar los cálculos. Según él “No hay nada peor que las multiplicaciones, divisiones y desarrollo de cuadrados de números grandes, que además de ser una tarea tediosa, dan lugar a muchos errores”.

Para ello ideo un dispositivo mecánico funcionaba utilizando palillos con números impresos y le permitía realizar operaciones de multiplicación y división. Este dispositivo, que recibió el nombre de Estructura de Napier, estaba constituido de nueve hileras, por cada una de los dígitos de 1 al 9. Cada hilera representaba una columna de una tabla de multiplicación. 

Los logaritmos fueron de gran utilidad, y simplificaron significativamente muchos cálculos. En 1620, Edmund Gunthen inventó una forma de emplear los logaritmos de una manera más simple aunque no exacta. Se trataba de situarlos en una recta, y las multiplicaciones y divisiones se efectuaban añadiendo o sustrayendo segmentos por medio de par de divisores. Esto se conoció en el año 1633 con el nombre de Método Gunther. Posteriormente William Oughtred empleó dos escalas móviles y las llamó Regla de Cálculo.

Las escalas de la Regla de Cálculo se gradúan según los logaritmos de las cantidades que se han de calcular. Estaba constituida por marcas que representaban logaritmos de los números; en consecuencia los productos y cocientes se obtienen al sumar o restar longitudes. Las demás escalas permiten cálculos de exponentes, funciones trigonométricas y diferentes funciones matemáticas.
Esta Regla de Cálculo era rápida, pequeña y a un precio razonable. Se hizo muy popular entre los científicos e ingenieros hasta hace poco tiempo, cuando fue sustituida por la calculadora de bolsillo.

El Abaco

Los egipcios hace 500 años A.C inventaron el primer dispositivo para calcular, basado en bolitas atravesadas por alambres. Posteriormente, a principios del segundo siglo D.C, los chinos perfeccionaron este dispositivo, al cual le agregaron un soporte tipo bandeja, poniéndole por nombre Saun-pan. Este elemento permite sumar, restar, multiplicar y dividir.

La palabra ábaco proviene del griego ABAX que significa una tabla o carpeta cubierta de polvo. Este dispositivo en la forma moderna en que la conocemos, realmente apareció en el siglo 13 DC y sufrió varios cambios y evoluciones en su técnica de calcular. Actualmente está compuesto por 10 columnas con 2 bolitas en la parte superior 5 en la parte inferior.

La primera vez