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Hoy en día nos resulta impensada una actividad que se haga sin una computadora involucrada. Tareas simples como mirar la hora en un reloj, hasta las complejas observaciones que se realizan del espacio, todo está alcanzado por la computación y su historia, la historia de la computación. Pero, si tuviéramos que decir quién inventó la computadora es probable que no se nos venga el mismo nombre a todos, y pensaríamos en personalidades como Bill Gates o Steve Jobs. Seguramente en nuestras mentes tengamos a la computación como un fenómeno del siglo XX, pero ¿Y si les digo que en la Grecia Clásica se usó una computadora?

Del latin “computatio”, la computación se refiere a hacer cálculos para resolver problemas. Así es, tu computadora (o celular o tablet), de donde seguramente estas leyendo este artículo, está en este momento sacando muchas, pero muchas (enserio muchisimas) cuentas al mismo tiempo. Y es aquí donde está el origen de las computadoras, en buscar una forma mas eficaz de sacar muchas cuentas con una finalidad en particular.

La computadora se mojó y ahora no funciona

Imagínense ser un grupo de pescadores de esponjas (a Bob ya no le gusta esta historia) en las cercanías de una pequeña isla del Mar Egeo. Están buceando y encuentran un barco naufragado que quién sabe desde cuándo está ahí. Todos querríamos encontrar grandes tesoros con monedas de oro, alhajas y piedras preciosas. Pero no, en su lugar hay estatuas griegas en bronce oxidado y piedra corroída, utensilios cotidianos y varios fragmentos indistinguibles de alguna maquinaria compleja. Así fue como encontraron, a principios de 1900, lo que hoy conocemos como el Mecanismo de Anticitera.

historia de la computación: Algunos de los fragmentos hallados.
Figura 1: parte de los fragmentos hallados en el naufragio (Extraida de: [1])

El naufragio en cuestión? Un barco aparentemente romano de entre el siglo II y I a.C. En un principio, los investigadores pensaron que aquellos bloques amorfos con engranajes formaban un astrolabio, artefacto de navegación común en los barcos de la época. El avance de los estudios descubrió que el mecanismo era algo mas complejo, combinando diversos engranajes de tamaños variados y contenidos dentro de una caja. Hoy en día sabemos que se trata de la computadora mecánica mas antigua que se conozca, con la cual los griegos calculaban muchos fenómenos astronómicos y permitía incluso saber cuando ocurrirían los juegos olímpicos.

Una rudimentaria caja de zapatos
historia de la computación: Mecanismo de Anticitera (recreación computacional)
Figura 2: reconstrucción de como podría haber lucido el mecanismo de Anticitera. Se puede observar la compleja combinación de engranajes que daban vida a los cálculo que realizaba (Extraída de: Edmunds M.G., Freeth T., «Using Computation to Decode the First Known Computer».  (2011). IEEE Computer Magazine)

Pero ¿Como funcionaba? Muchas personas de ciencia han propuesto modelos, y todos ellos apuntan a que aplicaba un complejo mecanismo de relojería con el cual lograba resolver los cálculos astronómicos y de ese modo predecir:

  1. Calendario solar
  2. Calendario y fases lunares (Ciclo Metónico)
  3. Eclipses (Ciclo de Saros)
  4. Posiciones planetarias (Mercurio, Venus y Marte)

Lejos estaría este mecanismo de lucir como una computadora moderna, pero podemos ir encontrando algunas similitudes. Internamente, la compleja red de engranajes realizaba los cálculos y predicciones, algo así cómo el CPU de nuestras computadoras. Externamente, agujas y discos grabados con precisión indicaban toda la información que se podía extraer de dichos cálculos, similar a la función de las pantallas hoy en día.

Si bien quedan muchas incognitas acerca de este mecanismo, claro está que fue de gran importancia en su época y permitía tomar importantes decisiones. Un ejemplo de ello es que también incluía los ciclos para los Juegos Panhelénicos. Este disco indicaba los períodos de 4 años para cada Juego Olímpico y Pítico, y de 2 años para cada Juego Ístmico y de Nemeo, los cuales eran importantes celebraciones en la Grecia Clásica.

Para los mas curiosos: más imágenes, vídeos y recursos sobre el mecanismo de Anticitera se puede encontrar en la página del proyecto interdisciplinario que lidera su estudio.

Cálculos que se resolvieron tejiendo

Si hoy queremos calcular una función trigonometríca fácilmente lo logramos con una calculadora. En el siglo XIX esto no era tan fácil. Se tenía que recurrir a extensas tablas que contenían los valores ya calculados previamente por algún matemático. Varias décadas antes de que aquellos pescadores griegos sacaran del agua el Mecanismo de Anticitera, en el Reino Unido se estaba ideando una computadora que nunca llegó a ver la luz. Charles Babbage, profesor de Matemática en Cambridge (dato que va a ser completamente irrelevante en la historia, pero ¿Cómo no mencionarlo?), diseñó dos complejas computadoras que permitirían resolver cálculos extensos.

historia de la computación: Maquina Analítica
Figura 3: prototipo de la Máquina Diferencial de Charles Babbage (Extraida de: computerhistory.org)

Pero nuestra historia comienza en Francia, donde le habían encargado al matemático Gaspard de Prony que mejorara la precisión de las tablas logarítmicas y trigonométricas. La solución que propuso? Dividir las cuentas complejas en simples cálculos que se repetían varias veces y pedirle a matemáticos con menos experiencia que los resolvieran. La idea parecía brillante, pero requería de mucho personal y tiempo. Babbage tomó esta idea y propuso la Máquina Diferencial, la cual partía los cálculos en sumas y restas. Esta máquina usaba engranajes, varillas y piñones como unidad de procesamiento, con un funcionamiento muy complejo. Los números eran cargados y leídos a partir de engranajes de 10 dientes, donde cada uno era un dígito. Por diversos motivos, entre ellos peleas con quien la estaba construyendo y falta de financiamiento, Babbage no pudo concretar la construcción de la Máquina Diferencial.

Ciencia colaborativa desde el siglo XIX

Volvamos a Francia de principios del siglo XIX, donde esta vez un inventor estaba buscando la forma de agilizar el funcionamiento de las máquinas de tejer. Su mejor idea, automatizar el funcionamiento mediante tarjetas perforadas con patrones, las cuales le daban instrucciones de tejido al sistema de engranajes, varillas y ganchos. Engranajes y varillas? Muy similar a los componentes de nuestras computadoras mecánicas! Esa fue la receta que tomó la mentalidad de Babbage para diseñar la Máquina Analítica. Con una gran mejora en su potencia de cálculo, todo apunta a que esta podría resolver operaciones de mayor dificultad, incluyendo divisiones y multiplicaciones en la fragmentación, y ademas era programable.

Aquí ingresa en la historia Ada Lovelace, hija del escritor Lord Byron (otro dato anecdótico, pero completamente inútil), quien lejos de pasar a la historia como «la hija de…» tiene un lenguaje de programación con su nombre ya que es considerada como la primera programadora de la historia. Tomando la máquina de Babbage, las tablillas de Ada permitirían resolver teoremas, e imprimir los resultados en nuevas tablillas, almacenando la información para usar luego. Su mente fue mas allá de sacar solo cuentas, y propuso incluso configurar tablillas para que compusiera música. Lamentablemente, la muerte de Babbage llevó a cancelar la construcción de su máquina. Sin embargo, sentó las bases para el salto ingenieril que cambiaría el mecanismo mecánico al analógico.

historia de la computación: tabillas de programacion
Figura 4: tablillas perforadas que darían vida a la programación. Hoy los lenguajes de programación lucen un poco diferentes ya que las instrucciones son dadas por comandos escritos (Extraída de: computerhistory.org)

Actualmente, las computadoras que mueven la ciencia son bastante diferentes a las que hemos explorado. Sin embargo, la idea de este post era que tuviéramos en mente que ciencia y computación siempre han ido de la mano, y ambas se han beneficiado mutuamente. Si les gustó, un spoiler de como continúa esta historia lo puede encontrar conociendo a mas mujeres científicas junto a las chicas de Bletchly

Bibliografía consultada
[1] Freeth, T., Bitsakis, Y., Moussas, X., Seiradakis, J. H., Tselikas, A., Magkou, E., … & Edmunds, M. G. (2006). Decoding the Antikythera mechanism: investigation of an ancient astronomical calculator. Nature444(7119), 587-591.

[2] Freeth, T., Jones, A., Steele, J. M., & Bitsakis, Y. (2008). Calendars with Olympiad display and eclipse prediction on the Antikythera Mechanism. Nature454(7204), 614-617.

[3] The Engines | Babbage Engine | Computer History Museum. (s. f.). Https://Www.Computerhistory.Org/Babbage/Engines/. Recuperado 27 de enero de 2022, de https://www.computerhistory.org/babbage/engines/

[4] Copeland, B. Jack, «The Modern History of Computing», The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Winter 2020 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = <https://plato.stanford.edu/archives/win2020/entries/computing-history/>.

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