Los orígenes de la informática los podemos encontrar en una necesidad muy recurrente que las personas tenían en diferentes contextos: la necesidad de realizar cálculos de la manera más precisa posible. Los cálculos están presentes en nuestra vida diaria y son necesarios para muchas cosas: el funcionamiento del comercio, la contabilidad de las empresas privadas, la captación de impuestos por parte del Estado, las estadísticas en el campo de la investigación, la elaboración de planos de edificios y ciudades, etc.
El mundo no funcionaría igual sin las matemáticas y los humanos siempre hemos buscado nuevas maneras de optimizar los procesos de cálculo para dar respuesta a esta necesidad.
Las primeras calculadoras
En este contexto, los avances en el campo de la mecánica hicieron posible que a mediados del siglo XVII apareciesen las primeras calculadoras, que son una evolución del tradicional ábaco chino, una herramienta de cálculo inventada en el año 500 a.C. para ayudar a la gente a realizar operaciones matemáticas.
La primera calculadora mecánica fue creada en 1623 por el alemán Wilhelm Schickard; el aparato utilizaba un sistema de engranajes que permitía hacer sumas, restas y multiplicaciones, y tenía un sistema que permitía registrar el proceso de estos cálculos, como si fuera una memoria. Unos años más tarde, en 1645, aparecería la famosa máquina sumadora de Blaise Pascal (la Pascalina) y durante los siguientes años muchos otros matemáticos intentarían superarla; entre otras, cabe destacar la máquina de Leibniz, que a finales del siglo XVII estableció las bases del sistema binario que se empezaría a utilizar casi 300 años después con la llegada de los primeros ordenadores electrónicos.
Los analizadores diferenciales
Paralelamente a la evolución de las calculadoras, que tuvo un ritmo muy acelerado a lo largo de todo el siglo XIX, surgieron otras herramientas de cálculo que respondían a unas necesidades más concretas, como la predicción de las mareas. A finales del siglo XIX se construyeron las primeras máquinas predictivas, conocidas como analizadores diferenciales, que podían resolver ecuaciones diferenciales y respondían a necesidades relacionadas con el ámbito militar.
Como en el caso de las calculadoras, estos aparatos también fueron evolucionando a lo largo del tiempo, desde los analizadores diferenciales mecánicos, utilizados sobre todo durante las dos últimas décadas del siglo XIX y las dos primeras del siglo XX, hasta los analizadores no mecánicos, que aparecerían en 1920 con la integración de circuitos eléctricos. Los primeros analizadores diferenciales electromecánicos llamaron la atención de los militares, que vieron en ellos una oportunidad para calcular la trayectoria de sus proyectiles o la localización exacta de sus objetivos aéreos. Sin embargo, más allá de su uso durante la guerra, no eran aparatos demasiado prácticos porque eran muy grandes y ruidosos.
Los precursores de los ordenadores
La historia de los calculadores digitales o ordenadores empieza a finales de la década de 1930, aunque parte de ideas anteriores como el telar de Jacquard, considerado una de las máquinas precursoras de los ordenadores. Inventada por el francés Joseph-Marie Jacquard cuando el siglo XIX acababa de empezar, esta máquina podía conectarse a un telar y utilizaba unas tarjetas perforadas impresas para “programar” patrones que después se tejían sobre la tela. Esta idea procedente de la industria téctil se aplicó a todo tipo de dispositivos mecánicos e inspiró otras creaciones tan importantes como la máquina analítica de Charles Babbage o la máquina clasificadora de fichas que Herman Hollerith propuso como solución administrativa para procesar el censo de población de Estados Unidos que tendría lugar en 1890.
Charles Babbage era un científico muy interesado en conseguir realizar cálculos automáticamente. Empezó a investigar cómo podía crear una máquina capaz de hacer estos cálculos por el método de las diferencias, que convertía cualquier función analítica en diferentes operaciones de sumas y restas. La máquina se llamaba máquina de las diferencias y presentó dos versiones de la misma, una en 1822 y otra diez años más tarde, pero el presupuesto necesario para construirla era demasiado elevado y el gobierno británico no tenía suficiente interés en ella para subvencionarla.
Durante el proceso de creación de la máquina de las diferencias, Babbage diseñó también otra máquina que hubiera sido más económica, pero el proyecto tampoco siguió adelante. Se trataba de la máquina analítica, capaz de realizar cualquier cálculo que le fuese indicado por un programa que utilizaba el sistema de tarjetas perforadas. Así, esta máquina era el diseño de un ordenador pero, como ha pasado a menudo a lo largo de la historia, la idea de este científico era demasiado avanzada para la tecnología de aquella época y no podía materializarse. La máquina analítica había sido pensada únicamente para realizar cálculos, pero Ada Lovelace, que había empezado a trabajar con Babbage y precisamente es considerada la primera programadora de la historia por haber introducido un algoritmo dentro de esta máquina, entendió que la máquina podía llegar más allá y sus posibilidades no estaban limitadas a hacer cálculos numéricos, como indica en algunas notas escritas por ella misma.
Herman Hollerith era un estadístico norteamericano que había sido contratado para responder a una necesidad administrativa relacionada con la dificultad de procesar el censo de población. Su solución fue el diseño de una máquina tabuladora y un sistema de ficheros que agilizaban mucho el proceso y que a inicios del siglo XX dio lugar a la comercialización de varias máquinas similares (tabuladoras, clasificadoras, verificadoras, registradoras, etc.) y la creación de una gran empresa que tenía este monopolio (que más tarde se convertiría en la reconocida IBM, con Thomas Watson como director general). El negocio salió todavía más reforzado del crac del 29 y las políticas aplicadas durante la década de 1930 y, finalmente, las tabuladoras dieron el salto del área de contabilidad hasta el ámbito científico, donde los cálculos eran también imprescindibles. De este modo, si Babbage había indicado el camino desde la perspectiva de la tecnociencia, Hollerith lo estaba marcando a nivel empresarial.
El nacimiento de la informática
Los avances tecnológicos que se produjeron durante la primera mitad del siglo XX dieron el último empujón a la idea de máquina universal que había empezado a dibujar Babbage. Inventos como el teléfono tuvieron su parte de responsabilidad: por ejemplo, las necesidades de cálculo de los conocidos Bell Labs aceleraron la evolución de los calculadores e hicieron que se empezaran a utilizar conceptos introducidos por la máquina de Babbage, como los programas y las bibliotecas de programas. Mientras en los Bell Labs esta línea de trabajo estaba liderada por el matemático George Stibitz, en la Alemania nazi de 1941, Konrad Zuse también seguía un camino parecido que le llevó a inventar el Z3, el primer calculador programable universal.
Finalmente, el trabajo de IBM con la colaboración de Harvard dio lugar a la creación del Mark I, presentado públicamente en 1944, que fue el primer ordenador electromecánico y el último precursor de los ordenadores electrónicos modernos. En este proyecto se observa la intención de construir una máquina universal, siguiendo la línea marcada por Stibitz, con las bases establecidas previamente por Babbage y un funcionamiento que no dejaba de ser una evolución de las máquinas anteriores y cuyo objetivo era todavía responder a las necesidades de cálculo.
No debemos olvidar que incluso el lanzamiento del ENIAC (1946), considerado el primer ordenador de propósito general de la historia, aún perseguía también el mismo propósito que las primeras calculadoras, pero aprovechando todos los progresos tecnológicos: el objetivo de sus diseñadores era construir una calculadora de sobremesa que tuviera la capacidad de realizar cálculos mucho más rápido (concretamente, inicialmente querían que hiciera cálculos sobre la trayectoria de las balas y la artillería en plena Segunda Guerra Mundial) y que fuera electrónica en vez de mecánica. Lo que construyeron, sin embargo, fue una auténtica revolución.