Máquinas de Cálculo

febrero 25, 2018 on 11:34 pm | In colección, hist. informática | No Comments

Adolfo García Yagüe | En estos días, cuando se vuelven a suscitar dudas de que la obra “Salvador Mundi” sea atribuible a Leonardo da Vinci, a la vez que este cuadro ha alcanzado el mayor precio pagado en una subasta, me viene a la memoria aquél polémico suceso relacionado con las máquinas de cálculo y Leonardo. Así es, en el Códice Atlántico (1478-1518) y en el Códice de Madrid (1493) encontramos dos dibujos que nos recuerdan el mecanismo de funcionamiento de las máquinas de Pascal y Leibniz. En la década de los 60 del siglo XX, tras la aparición del Códice de Madrid, el Dr. Roberto Guatelli se percató de esta similitud y llegó a la conclusión de que da Vinci se había adelantado 150 años al invento de Pascal. Con esta convicción, en 1968, Guatelli construyó un modelo de esta máquina de cálculo tomando como referencia las notas y diagramas de Leonardo. Esta réplica llegó a formar parte de la colección IBM, hasta que un comité de expertos dictaminó que Guatelli había utilizado su intuición e imaginación para ir más lejos de lo que las notas y diseños de Leonardo reflejaban. Se concluyó aquellos trabajos eran estudios sobre la multiplicación del movimiento mediante el cambio de velocidad de un conjunto de engranajes.

Anécdotas y controversias aparte, hace 200 años engranajes, resortes y manivelas daban vida a las primeras máquinas de cálculo. En aquella época, dominada por la mecánica, el cálculo aritmético no podía escapar a semejante revolución. Charles Xavier Thomas de Colmar (1785-1870) patentó en 1820 el Aritmómetro. Esta máquina permitía sumar y restar de forma directa y, mediante sumas y restas parciales, realizaba multiplicaciones y divisiones. El Aritmómetro de Colmar fue la primera máquina de este tipo que se comercializó en Europa y Estados Unidos. No obstante, para hallar los antecedentes de este invento es preciso remontarse hasta 1642. En aquel año Blaise Pascal (1623-1662) construye la Pascalina para sumar y restar. Años más tarde, en 1673, Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716), inspirándose en las ideas de Pascal, diseña su Máquina Aritmética con capacidad para sumar, restar, multiplicar y dividir. Es curioso comprobar que el corazón de esta máquina, el tambor dentado y escalonado (o cilindro de Leibniz), estará presente a lo largo de la historia en la gran mayoría de modelos más modernos.

En la historia de las máquinas mecánicas de cálculo se identifican varios periodos que hacen más fácil su estudio. Desde los ingenios antes mencionados de Pascal y Leibniz comprobamos la existencia de máquinas que automatizan el cálculo. Todas estas incitativas intentanban abordar -de una u otra forma- el cálculo básico pero, lamentablemente, todas ellas se quedan en meras curiosidades y no trascienden al público. Como he dicho, será el francés Colmar, con su aritmómetro, quien convertirá a la calculadora un producto comercial. Es a partir de este momento cuando empezamos a escribir nuestra historia.

El Aritmómetro de Colmar, y todas las maquinas que de él derivan, incialmente están basadas en controles deslizables y, posteriormente, incorporan un teclado. A través de estos cursores elegimos la cifra sobre la cual queremos operar. Hay numerosas patentes que describen ingenios con un mecanismo similar al empleado por Colmar qué, en definitiva, utilizan un control deslizante o una rueda que nos permite seleccionar la cifra. Este mecanismo de entrada de datos era algo lento comparado con una tecla. Algo parecido sucedía con las primeras máquinas de escribir. Resuelta la multiplicación y la división (aunque por sucesivas sumas y restas), era necesario introducir una innovación que permitiese la entrada de datos a través de un teclado.

Teclado frente a controles deslizantes
Sería Dorr Eugene Felt (1862-1930) y su Comptometer quien hizo posible una sumadora -comercial- gobernada por teclas. De esta serie de equipos nos llama la atención su gran teclado. Realmente, se traslada el concepto de barra vertical deslizante a un teclado. Esto significa que para cada cifra hay nueve teclas disponibles (del 1 al 9 y el 0 se obtiene al no pulsar ninguna tecla) y, en función de la longitud del número, emplearemos la vertical de unidades, decenas, centenas, millares… Esto significa que si nuestra máquina puede representar números de hasta 99.999.999 (una longitud de ocho números) y que para cada cifra tenemos nueve teclas… Si, en efecto, ¡Tendremos un total de 72 teclas! Una vez más, sorprende ver, como este modelo de teclado sobrevivió casi 100 años y era la opción preferida de un operador debido a su “supuesta” velocidad y robustez, en contra del teclado de diez teclas, inventado hace tiempo…

Impresión en papel
Una vez resuelta la entrada a través del teclado el siguiente paso era la salida. En aquella época la televisión y los display de caracteres son cosa de la imaginación. Por lo tanto, el registro más evidente de las operaciones es el papel, y la consiguiente impresión. A finales del siglo XIX la impresión de caracteres sobre papel es una técnica conocida y las primeras máquinas de escribir dan los primeros pasos. Por lo tanto, lo más lógico, es pensar en un hibrido entre el Comptometer y la máquinas de escritura. Esta máquina fue fruto de la invención de William Seward Burroughs (1855-1898) y se comercializó usando su apellido: Burroughs. Esta máquina fue un gran éxito al permitir dejar un registro escrito de lo que se estaba sumando y el resultado. No lo he comentado pero esta máquina, al igual que la anterior, es totalmente manual y depende de una palanca para hacer las operaciones. También hay que decir que estos ingenios resumen a la perfección una época dominada por el hierro fundido y las formas elaboradas y, en el caso de Burroughs, el vidrio con el que se adornan sus caras. Son el último suspiro de la mecánica victoriana.

Teclado de 10 teclas
Como he comentado más arriba, si hay algo que distingue a estas calculadoras hasta la mitad del siglo XX es su monstruoso teclado. Para muchos inventores de la época era lógico pensar en cómo simplificar y humanizar aquel “intimidatorio” teclado. Es algo que no tardaría en ser abordado por inventores como James Lewis Dalton (1866-1926), creando la primera sumandora con un teclado de 10 teclas y un totalizador. Es decir, un teclado similar a lo conocemos. Resulta paradójico comprobar que estas sumadoras existen casi desde el comienzo del siglo pasado pero eran vistas con cierto desdén por los profesionales del cálculo quien preferían el teclado expandido. Desde el invento de Dalton, hasta la llegada de los transistores -casi la mitad del siglo XX-, la opción de 10 teclas no fue muy común. Quizás, tras comenzar la dura competencia contra los fabricantes japoneses y sus modelos mucho más baratos basados en 10 caracteres, ya no tenía sentido seguir empeñados en el teclado expandido.

Calculadoras electromecánicas
En la primera década del siglo XX empieza a llegar el suministro eléctrico a las grandes ciudades y aparecen los primeros electrodomésticos. Es el momento de prescindir de la fuerza bruta y sustituir la “anticuada” manivela por un motor eléctrico que hará funcionar a las primeras calculadoras electromecánicas. Alguna de ellas, como el suministro no es muy constante y tienen vocación de portabilidad, soportarán ambos modos de funcionamiento: manual y eléctrico.

El siguiente y último paso comentado en este texto es el uso de la electrónica para construir máquinas de calcular. La invención y uso del tubo de vacío o triodo termoiónico -inventada por Lee De Forest (1873-1961) con el nombre de Audion– permitió gobernar a nuestro antojo un flujo de electrones en un entorno gaseoso (válvula) y, posteriormente, en un semiconductor (transistor). La invención del triodo termoiónico marca el comienzo de la electrónica y permitió la construcción de amplificadores de audio, la radio, la TV y, por supuesto, ordenadores y calculadoras.

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