TRES PIONERS : SUSE, STIBITZ, AIKEN

Tres pioners: Konrad Zuse (1910 - 1995), George Stibitz (1904 -1995), Howard Aiken (1900 - 1973)

Els inicis de la informàtica van resultar una època molt rica i complexa. D'una banda es va produir una competència entre tecnologies: l'analògica, l'electromecànica i l’electrònica - digital, i de l'altra, especialment als EEUU, una forta competència entre institucions i persones.

Pel que fa a la competència de tecnologies, cal indicar que, encara que la tecnologia electromecànica va resultar una tecnologia pont, aviat superada per l'electrònica, en els projectes desenvolupats amb aquesta tecnologia es van assajar idees noves com l'ús del sistema binari, per part de Stibitz o de Zuse o l'ús del registre intern per part d'Aiken.

En aquest context, cal destacar la tasca d'aquests tres pioners, cadascun en el seu entorn específic però amb un element comú: La motivació de disposar d'eines potents de càlcul per a les seves necessitats específiques, la reflexió sobre les tecnologies que tenien al seu voltant, i una forta inquietud científica, personal i professional, els van portar a provocar avenços significatius en l'àmbit del que esdevindria la informàtica.

Konrad Zuse

A Alemanya, Konrad Zuse, que a causa de les circumstàncies polítiques va treballar de forma aïllada, va realitzar diversos desenvolupaments significatius, amb una gran claredat d'idees i de disseny estructural:

Així, el 1938 va desenvolupar un equip programable, el Z1, basat en tecnologia electromecànica que no va arribar a funcionar del tot, del qual es conserva una versió reconstruïda al Deutsches Museum de Munich.

El desembre de 1.941 va desenvolupar el Z3, per a la fàbrica d'aviació Henschel, que tenia 2.200 relés per implementar el processador i la memòria, utilitzava pel·lícula de 35 mm perforada per introduir els programes, teclat per introduir les dades i "locioles" o "voyants" per mostrar els resultats. Es pot considerar el primer calculador universal binari controlat per programa.

El 1944 Zuse va agafar un equip Z4 constituït per 2.200 relés i 22 commutadors, i va escapar a Zurich on va seguir treballant gràcies al requeriment, el 1949, del Director de l'Institut de Matemàtica Aplicada, arribant a construir fins un total de 21 ordinadors.

George Stibitz

El 1937, la tecnologia dels relés era amplament utilitzada en telefonia per al suport de les operacions de commutació en les centraletes. George Stibitz, que treballava a Bell, va intuir que els relés podien resultar una bona base per a la implementació d'operacions aritmètiques, i, així, va construir un prototip per a la realització de sumes elementals, que va anomenar "model K" (de “Kitchen”, cuina) perquè el va construir a la cuina de la seva casa,


Posteriorment, Stibitz va desenvolupar amb més profunditat aquests conceptes i el 1 939 consfruiria el "Bell Labs Relay Computer Model l" (anomenat també Complex Calculator, perquè permetia fer les quatre operacions aritmètiques amb números complexos). Era una màquina que utilitzava tecnologia binària, ben concebuda estructuralment, composada per 450 relés, lectora de cinta de paper i 3 teletips, fiable i fàcil d'utilitzar, però limitada a les
4 operacions aritmètiques i no excessivament ràpida.

El 1940 es va fer una connexió telemàtica a aquest ordinador des del Darthmouth College, on hi havia un congrés de la societat americana de matemàtiques, que va causar impacte, tant pels càlculs als que donava suport com pel fet que fos accessible telemàticament. Era la primera vegada que s'accedia de forma remota a un ordinador.

En anys successius, Bell i Stibitz desenvoluparien nous equips d'aquesta sèrie, cada vegada més potents, que van ser anomenats successivament Bell Labs Relay Computer Mlodel II - VI, i van ser utilitzats principalment per càlcul de trajectòries amb finalitat militar, així com per a funcions de càlcul i disseny interns de la pròpia companyia Bell.

Aquests equips eren més aviat calculadors especialitzats que ordinadors de propòsit general, i no incorporaven encara el concepte de "programa emmagatzemat" sinó que els programes s'introduïen per mitjà de cintes de paper perforades.

En els seus desenvolupaments, Stibitz va ser pioner en la utilització de diverses tècniques que van obrir "portes conceptuals" que s'aplicarien en el desenvolupament dels futurs ordinadors. Així, va crear un comptador a partir de circuits de relés ("flip flop"), va incorporar el sistema binari que ja havia estat conceptualitzat per hindús, xinesos, i, posteriorment, entre d'altres, filòsofs i científics com Francis Bacon en el marc d'un sistema de codificació remota o Leibnitz, (que va imaginar una espècie d’ordinador binari); i va utilitzar la tècnica de "coma flotant" que havia desenvolupat inicialment Torres y Quevedo i va utilitzar tècniques de correcció d'errors.

Howard H. Aiken. EI "Harvard Mark l".

El primer ordinador de propòsit general va ser desenvolupat per Howard H. Aiken, seguint les idees de Babbage, a la universitat de Harvard, amb ajut d'IBM, que va anomenar aquesta màquina ASCC. Aiken precisava fer càlculs complexos pel desenvolupament de la seva tesi, i va proposar a la universitat de construir un computador digital. Inicialment no va rebre respostes positives, però va trobar, en un magatzem de la universitat fragments de la màquina de Babbage, que el fill de Babbage, Henry, va donar a la universitat amb motiu del 250 aniversari del centre. Aquest descobriment va fer que Aken investigués sobre Babbage. Amb aquest estímul, Aiken va convèncer IBM de col·laborar amb la universitat i
construir el computador.

El disseny d'aquest equip es va iniciar el 1937 i la construcció el 1939 i es va posar en servei el 1.944. Es va anomenar Harvard Mark I. Treba1lava amb tecnologia digital, constava de 750.000 components, mecànics, relés i engranatges controlats electromagnèticament; les seves dimensions eren d'1,6 x 2,6 x 0,6 m, pesava 5 tones i incloia 850 Km de cable Trigava 0,3 segons en fer una suma, 6 segons en fer una multiplicació, 11,4 segons en fer una divisió i 1 minut en calcular una relació trigonomètrica.

Les dades i programes s’introduïen per cablatge i commutació, i també per mitjà de targes perforades i cinta de paper, permetia fer taules de valors numèrics fent un 'bucle físic" enganxant l'inici i el final de la cinta, però no disposava d'instruccions condicionals.

Disposava de registres interns (72 registres de 23 xifres + signe) que constituïen una memòria que guardava algunes informacions que es precisaven.

El sistema incorporava igualment una màquina d'escriure per produir els resultats. Aiken no valorava massa el treball dels tecnics d'IBM. Considerava que el mèrit del desenvolupament estava en el nivell funcional del qual ell se sentia responsable, raó per la qual apenes va esmentar l'empresa el dia de la inauguració, a començaments d'agost de 1.944, situació que va provocar un profund malestar a IBM, que decidiria construir un altre ordinador, que anomenaria SSEC, amb el qual IBM va iniciar la seva implicació en el desplegament d'ordinadors propis de propòsit general.

El Mark I era una maquina lenta (només era 10 vegades més rapida que les hipotètiques maquines de Babbage), i molt sorollosa.

Aquesta màquina esdevindria obsoleta a partir de l'aparició de l'ENIAC, de tecnologia electrònica, però els seus constructors i partidaris van donar lloc a una forta controvèrsia entre les tecnologies electromecànica i electrònica, que finalment va guanyar aquesta darrera

Va estar en servei operatiu fins el 1959. Tot i les seves limitacions, el Mark I té el mèrit d'haver estat la primera màquina de funcionament automàtic (podia estar hores ¡ hores treballant obeint les ordres proporcionades per la cinta de paper), i va constituir un element de referència molt important per als professors i estudiants de Harvard, als que va fer conscients de la complexitat i les possibilitats d’aplicació que tenien els ordinadors.

1900 - 1940: Les màquines basades en targetes perforades

El desenvolupament del coneixement i tecnologia de l'electricitat, el segle XVIII, va produir que durant el segle XIX comencessin a aparèixer les seves primeres aplicacions pràctiques en tots els camps. Així, per exemple, el 1.837, el desenvolupament per Morse de la telegrafia, revolucionaria el món de les comunicacions.

La utilització de l'electricitat va obrir les portes d'un nou camp d'aplicació, el del tractament automatitzat de la informació, que no havia estat possible fins llavors per manca d'una tecnologia de suport adequada.

A finals del S. XIX, als Estats Units, la problemàtica de realitzar amb eficiència i rapidesa el cens de la població, que en edicions anteriors arribat a trigar més de 10 anys en processar-se, va provocar que el 1.890 el govern dels Estats Units convoqués un concurs públic d'adquisició d'equipament tecnològic, que podria anomenar-se de “tecnologia mecanogràfica", per al procés automàtic de les dades del cens.

Herman Hollerith, que treballava a l'Oficina del cens, va treballar en la línia de desenvolupar aquesta tecnologia veient la lentitud del procés manual del cens del 1880. L'adopció de les targetes perforades com a tecnologia concreta la va fer, a suggeriment del seu cap, John Shaw Billings, influït per la visió dels tiquets perforats de tren on es perforaven caselles que definien característiques de la identitat del posseïdor del bitllet en el propi bitllet ("punch photograph").

Hollerith havia abans considerat la possibilitat de treballar amb una cinta continua de paper, però va veure que les fitxes tenien l'avantatge que podien classificar-se i ser sotmeses a diverses operacions per grups. Hollerith va fer una actuació pilot a la ciutat de Baltimore i va presentar el seu invent a l'exposició de Paris del 1 .889, on va obtenir una medalla d'or.

Hollerith va guanyar el concurs del cens, que va permetre la posta en pràctica i maduració d'una tècnica de procés de dades basada en un conjunt de màquines de procés de dades que incloïen:

- perforadores de targes perforades, per entrar les dades, (tecnologia que ja s'estava aplicant en el teler de Jacquard), que eren teclejades dues vegades per assegurar-ne la qualitat

- duplicadores, que permetien duplicar un determinat conjunt de fitxes

- classificadores, que permetien classificar les targes atenent a criteris determinats, per exemple l'edat de la persona a la que corresponia la tarja

- comptadores, que comptaven les targes d'un determinat tipus i n'imprimien el resultat

- tabuladores, que sumaven els continguts d'un determinat conjunt de fitxes, i més endavant s'hi var afegir d'altres possibilitats de càlcul

- impressores, per a la producció de resultats

i un ample conjunt de màquines complementàries que, utilitzades de forma sincronitzada permetien realitzar funcions de tractament i anàlisi de conjunts de dades importants.

Gràcies a aquest tipus de tecnologia va ser possible calcular - en 6 setmanes — que la població dels EEUU eren 62.622.250 habitants, xifra que va provocar una decepció, ja que hom creia que eren 75 milions, i fins i tot va fer que els detractors de la tecnologia diguessin que aquesta no proporcionava resultats fiables. La realitat va ser que el nou cens es va realitzar de forma més ràpida, més fiable, i amb un estalvi de 5 milions de dòlars.

Aquesta tecnologia va actuar de locomotora econòmico - social en el seu temps i va constituir la precursora de la informàtica moderna, ja que va crear consciència d'un ample camp de possibilitats d'actuació en què a causa les limitacions de la tecnologia, no es podien desenvolupar solucions realment adequades.

En efecte, la “tecnologia mecanogràfica” va obrir la possibilitat d'introduir, classificar i analitzar elementalment amples quantitats de dades, però va fer més paleses les limitacions de les possibilitats de realització de càlculs i tractaments o processos i emmagatzemament de la informació de naturalesa més complexa.

Així les primeres empreses que es van formar en aquesta època, van resultar l'embrió de les futures grans empreses que van iniciar la indústria informàtica pròpiament dita.

Hollerith va fundar el 1.896 la Tabulating Machine Company, que a través de diverses fusions i absorcions, va esdevenir CTR el 1.911.

El 1.914, Thomas Watson, que havia treballat a NCR, va esdevenir director general de CTR, i el 1.924 li va canvíar el nom per IBM (lnternational Business Machines). IBM desenvoluparia i comercialitzaria en modalitat de lloguer sistemes de suport a l'administració de les empreses basats en l'ús de targetes perforades.

En aquest àmbit, una empresa competidora va ser Remington Rand, empresa que va néixer de la fusió d'una empresa productora d'armes i màquines d'escriure, Remington, i una altra de les empreses pioneres en tractament de la informació, Powers Accounting Machine Company, fundada per James Powers, que s'havia constituït des de ben aviat en un competidor de Hollerith. Més endavant, els anys 50, Remington Rand, ja en el moment del naixement de la informàtica pròpiament dita, integraria una altra empresa pionera, Eckert–Mauchly Computer Corporation, i donaria lloc a Sperry Rand UNIVAC.

El 1.987 Sperry es fusionaria amb Burroughs, empresa fundada per W. S. Burroughs, un empleat de banca retirat per raons de salut, que a finals del segle XIX havia desenvolupat les primeres sumadores amb una impressora verament pràctica incorporada.

Els anys 30, IBM lideraria aquesta indústria, desenvolupant la sèrie 400, molt sofisticada i exitosa, que li va permetre passar adequadament pels anys de la "Gran Depressió", i, tot seguit, respondre amb gran efectivitat als anys de recuperació impulsats per Roosevelt.

Els sistemes basats en targes perforades van agafar una gran embranzida a partir dels anys 30, en que es van desenvolupar "grans sistemes". Un exemple d'equip de gran èxit va ser l'IBM 601, que era capaç de calcular multiplicacions i d'altres operacions aritmètiques a partir dels operands que figuraven a les targes amb què treballava. Els seus usuaris serien, en el futur, els primers usuaris dels ordinadors.

Aquesta tecnologia va suposar un gran impuls a la gestió de les empreses, que va
possibilitar, el 1935, la creació de la seguretat social als Estats Units.

L'ús d'aquesta tecnologia va tenir lloc sota una dinàmica de progrés tecnològic constant, encara que sempre dins dels paràmetres de l'enginyeria, sense comportar revolucions científiques o tecnològiques.

Els anys 30-40 es va anar produint una integracìó entre les tecnologies de les targetes perforades i les calculadores, amb sistemes basats en tecnologia electromecànica, utilitzant relés; encara que els darrers anys es va utilitzar l'electrònica. Els sistemes basats en targetes perforades s'utilitzarien també per realitzar càlculs de taules matemàtiques. Així, a iniciativa de l’anglès Leslie John Comrie, es van perforar les dades corresponents a les “taules de la lluna” del famós astrònom E. W. Brown, de la Universitat de Harvard, i es van poder produir en 7 mesos taules del Nautical Almanac, que amb les tècniques convencionals (càlcul humà) haguessin precisat 20 anys.

Un exemple de la integració de les tècniques de càlcul i els sistemes basats en targetes perforades van ser els "Card Programmed Calculators" (Caculadors programats per targetes). Eren màquines a mig camí entre les calculadores i els ordinadors, ja que permetien realitzar seqüències d'operacions aritmètiques, indicades des de fitxes perforades, sense la potència i flexibilitat d'un veritable ordinador. En el seu moment van tenir èxit ja que el seu preu era econòmic comparat amb el preu d'un veritable ordinador.

Les màquines basades en targetes perforades van anar evolucionant i acostant-se més al concepte d'ordinador. Com exemple d'evolució, tenim que a partir de l'IBM 601 (1.935) es va donar lloc a l'IBM 603 (1946), la primera que utilitzava tubs de buit per calcular, o la sèrie 604-605, que va constituir un èxit comercial fins la meitat de la dècada dels 50.

A Europa van aparèixer el grup ICT, que més endavant esdevindria ICL; i Bull, que deu el seu nom a l'enginyer noruec Frederik Rosing Bull, que va inventar un tabulador original.

EGIPTE - L'ESCRIPTURA JEROGLÍFICA

La civilització egípcia és l’exemple de civilització homogènia de més llarga durada. Va iniciar-se cap el 3.000 aC, i va perllongar-se, d’una o altra manera, fins el 383 dC (cronologia egípcia).

Egipte es configura com una vall allargada i estreta al voltant d’un riu, el Nil, que la rega i li dóna prosperitat. Envoltat per deserts i mar, Egipte es manté íntegre i relativament aïllat dels seus voltants, amb una cultura pròpia i consolidada, que els pocs invasors que va tenir van adoptar i respectar.

El riu Nil tenia un cicle anual de crescudes que va obligar als egipcis a organitzar-se al voltant de les mateixes. El coneixement del cicle anual del comportament del riu i la capacitat de control de les crescudes, a través de l’establiment del corresponent calendari, van donar lloc a la creació de la monarquia (“faraons”) i la classe sacerdotal que seria el centre de la vida egípcia.

La creació del mite de la immortalitat dels faraons, perpetuat en les piràmides i resta d’obres colossals, va reforçar l’autoritat del monarca, amb diversos daltabaixos tot al llarg de la història d’aquesta civilització. L’escriptura va néixer per reforçar aquesta autoritat sagrada. D’aquí ve el seu nom de jeroglífics (“signes sagrats”).

Les troballes d’escriptura més antigues es remunten a abans del 3.000 aC, en una tomba d’Abydos. Aquesta escriptura, es va consolidar els anys següents, i va donar lloc a l’escriptura jeroglífica, ideogràfica, amb prop de 3.000 signes, dels quals uns 800 eren els d’utilització més freqüent.

La complexitat d’aquesta escriptura, utilitzada de forma primordial per suport al culte del faraó i dels deus egipcis, feia que el seu coneixement fos molt reduït i limitat als sacerdots i als escribes, que tenien posicions socials preeminents en la societat. Tot i això, les inscripcions jeroglífiques fetes en llocs públics, artístiques com eren, impressionaven el poble per la seva majestuositat.

Egipte disposava de la planta del papir, que a través d’un tractament adequat, permetia donar lloc a fulls en els quals era possible escriure, amb la utilització de plomes de jonc i tinta; alternativament a la utilització d’altres mitjans més pesats com la pedra, el fang o la fusta.

La freqüent utilització de l’escriptura, propiciada a més per un suport adequat com el papir, va produir, ja a partir del període anomenat “Regne antic” (2686-2181 aC) l’aparició de l’escriptura hieràtica, variant abreviada de la jeroglífica cursiva. Aquesta aparició va coincidir i coexistir amb una progressiva fonetització de l’escriptura, de forma que l’escriptura egípcia va constar d’una combinació d’elements ideogràfics, logogràfics i fonètics.

Seria força més endavant, a partir del Segle VII aC, que apareixeria l’escriptura demòtica. És una forma encara més abreviada i simplificada de l’escriptura egípcia, que pot considerar-se un intermedi entre l’antiga escriptura egípcia i l’alfabet copte, que apareixeria durant el període helenístic, a partir del 332 aC.

L’alfabet copte, que es composa de les 24 lletres gregues i 6 més per representar sons propis egipcis, es va utilitzar a Egipte a partir de la cultura grega, en l’època helenística / ptolemaica, coexistint amb el demòtic, fins l’entrada de l’àrab, el Segle VII dC. Notem que l’escriptura pròpiament egípcia no va evolucionar mai cap a una escriptura pròpiament alfabètica, a causa de la inèrcia provocada per una tradició mil·lenària.

Tot i que els darrers segles, els egipcis van estar governats per altres cultures (Assiris i perses a partir del S VII aC; Grecs a partir del 332 aC; romans a partir del 30 aC), aquestes cultures van ser tolerants amb la cultura egípcia, seguint-se practicant la religió, i utilitzant, en algun nivell les velles escriptures. Va ser amb l’adopció del cristianisme i prohibició dels cultes pagans que es va deixar de practicar i conèixer l’escriptura jeroglífica, de manera que la darrera escriptura jeroglífica coneguda data del 394 dC a Filé.

D’aquesta manera, el coneixement de l’escriptura jeroglífica es va perdre, i va passar a ser una gran desconeguda. Tot i que a partir del Renaixement es va tornar a despertar l'interès sobre el seu significat, no va ser fins el descobriment de la pedra Rosetta per les tropes i Napoleon, que contenia el mateix text en escriptures jeroglífica/hieràtica, demòtica i copta, que va permetre a Champollion dur-ne a terme el desxiframent.

Podem prendre contacte amb aquesta cultura visitant Egipte, o les seccions de cultura egípcia dels principals museus del món (Britànic, Louvre, Berlin, Torí, ...). A Barcelona, el museu egipci ens proporciona una magnífica oportunitat d'aprofundir en el coneixement d'aquest camp.

Creta – Grècia (Civilització micènica) – L’escriptura Lineal B

A Creta té lloc una de les civilitzacions més antigues d’Europa, que cap al 2000 aC va estructurar-se al voltant d’un Palau, que, de manera similar a les civilitzacions mesopotàmiques, en duu a terme l’autoritat i el control. Després d’una crisi i destrucció dels palaus, produïda cap el 1700 aC, possiblement per un terratrèmol, la civilització cretenca es va refer, i va tenir el seu apogeu entre el 1700 i el 1400 aC.

La civilització cretenca va ser descoberta per l’arqueòleg anglès John Arthur Evans, que el 1900, estimulat per les troballes de Schliemann a Troia i a Grècia, va dur a terme excavacions, especialment a Cnossos.

Les troballes arqueològiques van mostrar una civilització refinada, que, en les seves etapes inicials, vivia en palaus desproveïts de muralles. Durant alguns segles la civilització cretenca, anomenada també Minoica, a causa del mite del minotaure, el palau del qual s’associa amb el de Cnossos, va ser hegemònica respecte dels indrets propers de la Grècia continental; més endavant, però, cap el 1400 aC, les tornes es van revertir, i va ser la civilització micènica, basada en la Grècia continental, anomenada així per la ciutat de Micenas, capital important d’aquesta civilització, la que va esdevenir hegemònica, i va dominar al seu torn Creta.

La civilització micènica va ser descoberta per Heinrich Schliemann, que estimulat pels textos de la Il·líada i la Odisea, va realitzar excavacions a Micenas i a Tirinto, després de les seves troballes anteriors a Troia.

Tot i que no es gaire coneguda, es creu que la civilització micènica estava estructurada en diversos estats: Pilos, Cnossos, Micenas, Tirinto, Argos, ... . És objecte de discussió l’eventual preponderància d’un d’aquests estats sobre els altres. La societat s’estructura igualment al voltant dels palaus, que, a través d’agents reals, controlen els treballs comunals i cobren els impostos.

Inicialment, la civilització minoica va utilitzar una escriptura jeroglífica, i més tard, cap el 1700 aC, una escriptura més esquemàtica, anomenada “Lineal A”, que encara no ha estat desxifrada.

Molt més abundant, però, va ser la posterior utilització de l’escriptura “Lineal B”, derivada de la Lineal A, de la qual se n’han trobat mostres tant a Creta com a la Grècia continental. Encara que el seu descobridor, Evans, creia que la llengua en què estaven escrites aquestes tauletes no era el grec, els seus desxifradors, els anglesos Michael Ventris, arquitecte i filòleg anglès i John Chadwick, expert en llengües clàssiques, van establir que era grec antic, i van donar lloc al desxiframent de l’escriptura Lineal B, a través d’una combinació de treball meticulós, intuïció i coneixement.

L’escriptura Lineal B és una escriptura sil·làbica, amb 87 signes, dels quals 64 s’hereten de la Lineal A, que representen síl·labes. Els materials que ens han arribat són de fang cuit, especialment tauletes, que en cremar-se els palaus van endurir-se de manera que han pogut arribar fins a nosaltres. Les tauletes que s’han trobat amb aquesta escriptura corresponen a materials administratius de gestió de la vida quotidiana d’aquestes societats. No s’han trobat, contràriament al que ha passat amb d’altres cultures, escriptures de tipus literari.

D’altra banda, en un moment determinat, cap el segle XI aC, es produeix un daltabaix de la civilització micènica, i desapareixen els palaus, els escribes, i la utilització de l’escriptura.

La tradició cultural a l’antiga Grècia, es va transmetre de forma oral. Així, quan en segles posteriors, els grecs prendran dels fenicis l’alfabet i el faran evolucionar, utilitzaran aquesta eina més pràctica per codificar per escrit la poesia èpica, la Il·líada i la Odisea, que han arribat fins a nosaltres, constituint un dels nostres punts de referència culturals.

La Il·líada i la Odisea eren en un moment determinat considerades bàsicament com a mites, però en el seu moment van estimular els treballs arqueològics i troballes de Heinrich Schliemann, i, a partir d’aquests, molts altres treballs que, canviant en molts aspectes les visions inicials de Schliemann, ens ajuden a conèixer millor la nostra història.