Minivac 601

enero 16, 2014 on 3:28 pm | In colección, descarga textos pdf, hist. informática, matemáticas | 3 Comments

Adolfo García |Habitualmente la historia de la Informática Personal se cuenta a partir de 1975, fecha del lanzamiento del Altair 8800 de MITS. Otros prefieren establecer el punto de partida un año después, coincidiendo con la aparición del Apple 1 o incluso en 1977, año del Apple II. También sería razonable justificar el inicio de esta historia tras la publicación en julio del 74, dentro de la revista Radio-Electronics, del kit para la construcción del ordenador Mark-8. De lo que no hay duda es que es en la década de los años 70, a partir de la invención del microprocesador por parte de Intel, cuando se desarrolla el concepto de ordenador personal o microordenador, y esto sucedió en 1971.

Toda historia tiene una prehistoria. En nuestro caso la prehistoria de la Informática Personal correspondería a aquellas máquinas que no estaban basadas en microprocesadores es decir, computadoras que funcionaban con relés, válvulas de vacío o transistores. En el siguiente texto hablaré de una de esas máquinas, el Minivac 601, comercializado en 1961 por Scientific Development Corporation. El Minivac 601 tiene algo de objeto de culto por dos razones. La primera se debe a la persona que lo ideó y diseño: el Dr. Claude E. Shannon (1916-2001), padre de la Teoría Matemática de la Comunicación (1948) que es, como sabéis, la base matemática sobre la que reposa la transmisión de datos e intercambio de información entre sistemas. Aspectos cotidianos como el ancho de banda, la corrección de errores, la compresión de la información o el cifrado de las comunicaciones hunden sus raíces en la citada Teoría. Además Shannon, en 1938, publico la tesis titulada Análisis Simbólico de Relés y Circuitos de Conmutación donde se sientan las bases matemáticas para el desarrollo de ingenios electrónicos como autómatas, calculadoras o centrales telefónicas empleando relés. Por otra parte el nombre Minivac nos trae a la memoria los relatos de ciencia ficción escritos por Isaac Asimov (1920-1992) a partir de 1955 protagonizados por superordenadores de la serie Multivac. A su vez Asimov se inspiró en Univac, el primer gran ordenador que se comercializó en Estados Unidos en 1951.

Cuando se habla de esta máquina es común el error de categorizarlo junto a ordenadores analógicos que aparecieron por la misma época y que tenían un aspecto similar. Aquellos ordenadores analógicos eran equipos que simulaban mediante circuitos electrónicos un modelo matemático donde, las variables de entrada y datos de salida, eran representados por variaciones de tensión, corriente, resistencia, capacidad, etc.  En aquellas máquinas analógicas, al igual que en el Minivac 601, eran característicos los paneles de usuario repletos de conectores y cables que interconectaban entre sí diferentes módulos. No obstante, a diferencia de los “analógicos”, esta máquina es digital. Es decir, el 601 trabaja con solo con dos estados eléctricos. Para trabajar con los dos estados eléctricos el Minivac recurre a relés, pulsadores y conmutadores. Esto significa que estamos delante de un ingenio electromecánico que nos acerca a los ordenadores creados a partir de 1937 por George Stibitz (1904-1995) en los Laboratorios Bell; la serie de máquinas Z1 (1938), Z2, Z3 y Z4 del alemán Konrad Zuse (1910-1995); así como al célebre ordenador Mark I, puesto en servicio en 1944 por IBM y la Universidad de Harvard. Por último no hay que olvidar a Simon, que es considerado el primer ordenador personal de la historia, diseñado en 1950 por Edmund C. Berkeley (1909-1988).

Créeme, si abres el Minivac no encontraras válvulas o transistores, ni mucho menos circuitos integrados. Obviamente, semejante sencillez condiciona lo que puede hacer por nosotros este equipo. Entonces ¿Qué tipo de problemas podemos plantear al Minivac 601 para concederle el calificativo de computadora? Pues bien, mediante esta máquina es posible programar o configurar pequeños circuitos eléctricos para realizar operaciones de álgebra binaria que es, en última instancia, el pilar sobre el que se sustenta cualquier ordenador de hoy en día. Incluso -en el ámbito industrial- este equipo llegó a emplearse como un autómata programable para control de procesos. Si echas un vistazo al panel de Minivac identificarás una serie de controles que se distribuyen en seis secciones. Cada sección consta de una fuente de alimentación de 12V, dos lámparas, un relé DPDT (doble polo doble tiro), 1 conmutador deslizante de tres posiciones y dos circuitos y 1 pulsador de dos posiciones y un circuito. En el margen derecho del Minivac disponemos de un conmutador rotatorio de 16 posiciones que puede funcionar de forma manual o, al aplicarle tensión, motorizado. Por último, en la esquina superior derecha, hay una matriz de 3 por 3 conexiones. Todos los elementos anteriores son accesibles a través de miniconectores que permiten la conexión de los cables con los que “programaremos” nuestros circuitos eléctricos. Cada uno de estos conectores está identificado con una combinación de un número y una letra. El número se refiere al número de sección (de 1 a 6) y la letra indica el conector (de la A a la Z). Un programa de Minivac consiste en un listado de las conexiones que realizaremos mediante cables entre parejas de miniconectores. Los siguientes circuitos eléctricos AND, OR, XOR y NOT, e incluso algunos más complejos combinando estos, son fáciles de realizar en el Minivac sin ningún conocimiento especial. Tan solo hay poner un poco de cuidado para no equivocarnos en las conexiones y, sobre todo, intentar entender y predecir su comportamiento antes de ponernos manos a la obra: es decir, pensar con lógica.

Álgebra de Boole y circuitos eléctricos
En 1847 George Boole (1815-1864) sentó las bases de la lógica matemática a través de su obra The Laws of Thought. Desde tiempos de Aristóteles la lógica pertenecía al dominio intelectual de la filosofía y fue Boole quién, a través un profundo desarrollo de la simbología lógica y reglas específicas para operar con estos símbolos, desarrolló una nueva rama de las matemáticas con un lenguaje propio: el Álgebra de Boole. Los preceptos de Boole junto con las aportaciones de -entre otros- Augustus De Morgan (1806-1871) y Edward V. Huntington (1874-1952) llegaron hasta Claude Shannon quién, en 1938, trasladó todo este poso matemático al diseño eléctrico con relés y la conmutación de circuitos.

En la imagen anterior se ilustra un circuito donde dos interruptores, en serie, controlan el paso de corriente desde una batería hasta una bombilla. Estos interruptores tienen dos estados posibles: abierto (OFF), no pasa corriente; y cerrado (ON), circula la corriente. A su vez la lámpara también puede tener dos estados: apagada (OFF) y encendida (ON). Las posibles configuraciones de este circuito quedan resumidas en la tabla anexa que, en lo sucesivo, denominaremos tabla de la verdad. A este circuito lógico se le denomina AND y nos indica que se produce un efecto cuando se dan dos condiciones. Si solo se da una condición no hay efecto, es decir, no se enciende la luz. Como podéis apreciar, en el circuito anterior es necesaria la participación de un operario que interactúe con los interruptores para abrirlos o cerrarlos. Esta intervención puede ser automatizada mediante relés.

Un relé es un dispositivo electromecánico basado en un electroimán. Este es capaz de accionar un interruptor cuando recibe corriente eléctrica. En estado de reposo, es decir, sin alimentar el electroimán, el circuito activo es el que corresponde a la posición NC (Normally Closed), mientas que el relé estará en posición NO (Normally Open) cuando apliquemos tensión al electroimán, como es el caso de la imagen anterior. Otra de las ventajas del uso de relés reside en la independencia entre el circuito de control del electroimán y los circuitos de servicio (NC y NO). Esta característica facilita el control de sistemas de alta potencia eléctrica mediante circuitos de baja o muy baja tensión.

Otro circuito elemental es el denominado OR. Su representación eléctrica consiste en dos interruptores en paralelo controlando el paso de corriente hasta la bombilla. En este caso, en cuanto se dé una de las dos condiciones posibles (cierre de un interruptor), la bombilla se enciende.

A continuación comentaremos el circuito denominado XOR (eXclusive OR). En él activamos la bombilla sólo cuando A y B son diferentes. La puerta lógica XOR, en combinación con AND y OR, se puede emplear como un sumador de un bit.  Como puedes imaginar, estos sumadores son la unidad fundamental para realizar operaciones artiméticas con números binarios.

Por último, antes de acabar esta pequeña introducción, es precioso recordar la existencia de una puerta lógica llamada NOT. A la salida de este circuito obtenemos el resultado contrario al que hemos introducido, es decir, produce una negación lógica de la entrada.

A partir de la combinación de operadores lógicos anteriores es posible construir circuitos más complejos que nos permitirán realizar operaciones aritméticas básicas: suma, resta, multiplicación y división. Incluso es posible realizar circuitos que almacenen un estado lógico a modo de memoria.

Colección | Simon, el primer ordenador personal | Educación e informática

Biblioteca
Hasta aquí esta pequeña introducción. A continuación he compartido los manuales del Minivac por si quieres profundizar en su estudio. A pesar de su antigüedad te aconsejo que no subestimes el conocimiento que hay entre sus páginas…

Book I – Getting acquainted with Minivac 601
Books II, III, IV – What is a Digital Computer? / How Computers Make Logical Decisions /How Computers do Arithmetic
Book V and VI – How Computers Work for Man / MINIVAC Games
Notes and Corrections to the Minivac Manual
Minivac 601 Maintenance Manual
Boole, 1847 – The Laws of Thought
Shannon, 1938 – A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits

 

3 Comments »

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  1. Alucinante este post. Felicidades. Si fuese en inglés igual hasta te hacías famoso.
    Me quedo con las ganas de saber qué has programado…

    Comment by Amador — 01/02/2014 #

  2. FELICITACIONES, amigo , tengo mas de 30 años buscando la documentacion de MINIVAC 601, y por fin …. ahora puedo realizar el equipo . saludos

    Comment by cesar — 06/02/2014 #

  3. […] principio de la década de los sesenta está marcado por la aparición del Minivac 601 (1961) y la implicación de Shannon en su diseño. Esta máquina está a mitad de camino entre lo […]

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