El inventor francés Joseph Marie Jacquard, al diseñar un telar
automático, utilizó delgadas placas de madera perforadas para controlar el
tejido utilizado en los diseños complejos. Durante la década de 1880 el
estadístico estadounidense Herman
Hollerith concibió la idea de utilizar tarjetas perforadas,
similares a las placas de Jacquard, para procesar datos. Hollerith consiguió
compilar la información estadística destinada al censo de población de 1890 de
Estados Unidos mediante la utilización de un sistema que hacía pasar tarjetas
perforadas sobre contactos eléctricos.
También en el siglo XIX el matemático e inventor
británico Charles Babbage elaboró los
principios de la computadora digital moderna. Inventó una serie de máquinas,
como la máquina diferencial, diseñadas para solucionar problemas matemáticos
complejos. Muchos historiadores consideran a Babbage y a su socia, la
matemática británica Augusta Ada Byron (1815-1852),
hija del poeta inglés Lord Byron, como a los verdaderos inventores de la
computadora digital moderna. La tecnología de aquella época no era capaz de
trasladar a la práctica sus acertados conceptos; pero una de sus invenciones, la máquina analítica, ya tenía
muchas de las características de un ordenador moderno. Incluía una corriente, o
flujo de entrada en forma de paquete de tarjetas perforadas, una memoria para
guardar los datos, un procesador para las operaciones matemáticas y una
impresora para hacer permanente el registro.
Los ordenadores
analógicos comenzaron a construirse a principios del siglo XX. Los
primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes giratorios.
Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de ecuaciones
demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos. Durante
las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos analógicos,
primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de los
torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la
aviación.
Durante la II Guerra Mundial (1939-1945), un
equipo de científicos y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte
de Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador digital totalmente
electrónico: el Colossus.
Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos de
vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turing
para descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes. En 1939 y con
independencia de este proyecto, John
Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de
máquina electrónica en el Iowa State College (EEUU). Este prototipo y las
investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde quedaron
eclipsadas por el desarrollo del Calculador
e integrador numérico electrónico (en inglés ENIAC, Electronic Numerical
Integrator and Computer) en 1946. El ENIAC, que según se demostró se basaba en
gran medida en el ordenador Atanasoff-Berry (en inglés ABC, Atanasoff-Berry Computer),
obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas más tarde.
El ENIAC contenía 18.000 válvulas de vacío y
tenía una velocidad de varios cientos de multiplicaciones por minuto, pero su
programa estaba conectado al procesador y debía ser modificado manualmente. Se
construyó un sucesor del ENIAC con un almacenamiento de programa que estaba
basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidenseJohn von Neumann. Las
instrucciones se almacenaban dentro de una llamada memoria, lo que liberaba al ordenador de las
limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durante la ejecución y
permitía resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse al ordenador.
A finales de la década de 1950 el uso del
transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de elementos lógicos más
pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas.
Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más
prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más
perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores
o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más
pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación del
sistema resultaba más barata.
A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI), que
posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de
silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito
integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los
porcentajes de error. El microprocesador se
convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción
del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de Large Scale
Integrated) y, más tarde, con el circuito
de integración a mayor escala (VLSI,
acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles de transistores
interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio.
