Hacia el diseño del automatismo.
En esta pequeña entrada daremos un paseo por como evoluciono el diseño de las maquinas en cuestión de utilidad asta llegar a los sistemas automatizados.Lanzadera volante1733
Comenzaremos en 1733 cuando el viejo telar se perfeccionó con la incorporación de la lanzadera volante, que se difundió hasta mediados de siglo, anterior mente ya utilizaba el telar, pero se necesitaban 5 hiladores y un tejedor ; con la lanzadera volante un solo trabajador podía darse abasto y con mayor velocidad, esto abrió el mercado del hilo de algodón y elevo sus precios
La Society of Arts, organismo de fomento de la manufactura y el comercio, ofertaba premios de hasta 100 libras para estimular el ingenio, en este contexto James Hargreaves inventó el torno para hilar o Jenny, la primera máquina aplicada a la producción de hilo. al inicio era pequeña para poder adaptarse a talleres y domicilios, proporcionaba hilo a dos telares con lanzadera, paso de impulsarse manualmente a hacerlo por fuerza hidráulica, antes para un solo telar se necesitaban cinco hiladores, ahora al hilar para dos telares solo se necesitaban uno o dos operadores de tordo para hilar.
Frame y water frame1768
Richard Arkwright creó la frame (1768), que originalmente fue muy pequeña. Se empleó en los talleres, al perfeccionarse se usó el agua como fuerza motriz, luego el vapor, convirtiendo el torno de hilar en water frame (1772). Además de multiplicar la productividad, convertía a habilidad manual un tanto irrelevante al automatizar el proceso mecánico esto facilito el trabajo a mujeres y niños.
1779 Spinning Mule
Con la spinning mule (1779), inventada por Samuel Crompton, la concentración fabril se hacía irreversible; producía hilo de mejor calidad , permitió aumentar el numero de husos, de 48 hasta 650, trabajaba con vapor, la facilidad con la que producía el hilo bajo su precio y las exportaciones subieron Conforme se fue expandiendo, el precio del hilado descendió y las exportaciones de hilo subieron. Como respuesta la Society of Arts estimuló la mecanización del tejido.
1785 Telar mecánico
Edmund Cartwright crea un telar mecánico (1785), era versátil pues podía utilizar fuerza de caballos, rueda hidráulica o máquina de vapor; su progreso impulsado por otros inventores fue relativamente lento, no obstante, su número pasará de 2 400 en 1813 a 250 000 a media centuria. Éste, como los anteriores inventos, contribuyó a hundir la manufactura y a consolidar el sistema fabril.
1801 Telar de Jacquard
Es un telar mecánico inventado por Joseph Marie Jacquard francés al igual que sus prefecesores en 1801. Utilizaba tarjetas perforadas para conseguir tejer patrones en la tela, permitiendo que hasta los usuarios más inexpertos pudieran elaborar complejos diseños. La invención se basaba en los instrumentos que anteriormente diseñaron Basile Bouchon (1725), Jean-Baptiste Falcon (1728) y Jacques Vaucanson (1740)Aunque siempre se ha denominado telar de Jacquard, el telar en sí es la máquina inferior que intersecciona los hilos para producir la tela, mientras que lo que verdaderamente inventó Jacquard es la máquina que produce el movimiento independiente de los hilos de urdimbre para conseguir el dibujo solicitado a través de las armuras o ligamentos insertados en las diferentes zonas del tejido.
Cada tarjeta perforada correspondía a una línea del diseño, y su colocación junto con otras tarjetas determinaba el patrón (ligamento/armura) con el que el telar tejería. Cada agujero de la tarjeta correspondía con un gancho "Bolus", que tenía dos posiciones, pudiendo estar arriba o abajo. De esta manera, dependiendo de qué posición tuviera, el arnés (montura) que lleva y guía la urdimbre haría que la trama se desplazara hacia arriba o hacia abajo. De esta manera, la secuencia de subidas y bajadas del hilo termina por crear un patrón (ligamento/armura) sobre el tejido. Los ganchos o pestañas podían ser conectados a través del arnés con un determinado número de hilos, permitiendo que el patrón (camino) se repitiera más de una vez.
Un telar con 400 ganchos podía tener conectados hasta cuatro hilos por gancho, produciendo así una tela con una anchura de 1600 hilos, y con un patrón compuesto por la combinación de las repeticiones de cuatro bandas.
Esta maquina inspiro al matemático inglés, Charles Babbage , que diseñó una máquina analítica y una máquina diferencial, precursores de los actuales ordenadores.
1822 Telar automático
Richard Roberts inventa el telar automático (1822) y tres años después construye la máquina de hilar intermitente y automática; con esta se automatizan todos los procesos. Pronto se fabricarán modelos semejantes, ya sea para hilar lana o algodón. Con la automatización, la necesidad de obreros calificados es mucho menor, acelerando aún más el proceso de proletarización. Desde 1840 el obrero de fábrica empieza a ser predominante en la economía inglesa.Charles Babbage
Charles Babbage FRS (Teignmouth, Devonshire, Gran Bretaña, 26 de diciembre de 1791-Londres, 18 de octubre de 1871) fue un matemático británico y científico de la computación. Diseñó y parcialmente implementó una máquina para calcular, de diferencias mecánicas para calcular tablas de números. También diseñó, pero nunca construyó, la máquina analítica para ejecutar programas de tabulación o computación; por estos inventos se le considera como una de las primeras personas en concebir la idea de lo que hoy llamaríamos una computadora, por lo que se le considera como «El Padre de la Computación». En el Museo de Ciencias de Londres se exhiben partes de sus mecanismos inconclusos. Parte de su cerebro conservado en formol se exhibe en el Royal College of Surgeons of England, sito en Londres.
Babbage intentó encontrar un método por el cual se pudieran hacer cálculos automáticamente por una máquina, eliminando errores debidos a la fatiga o aburrimiento que sufrían las personas encargadas de compilar las tablas matemáticas de la época. Esta idea la tuvo en 1812. Tres diversos factores parecían haberlo motivado: una aversión al desorden, su conocimiento de tablas logarítmicas, y los trabajos de máquinas calculadoras realizadas por Blaise Pascal y Gottfried Leibniz. En 1822, en una carta dirigida a sir Humphry Davy en la aplicación de maquinaria al cálculo e impresión de tablas matemáticas, discutió los principios de una máquina calculadora. Además diseñó un plano de computadoras.
Máquina Analítica:
Fue descrita por primera vez en 1837 y por entonces ya contaba con unidad aritmética, control de flujo y memoria, además de permitir condiciones y bucles. Fue la primera máquina que tuvo un diseño Turing-completo que se conoce.Después de diseñar la máquina de diferencias, se dio cuenta de que se podía construir una máquina que hiciera cálculos un poco más generales. Pensó en dotar a la máquina de una entrada en la que las instrucciones a “ ejecutar”fueran introducidas mediante tarjetas perforadas como ya se habían empezado a usar en las tejedoras mecánicas de la época para introducir los patrones. Y una salida compuesta por una impresora, un trazador de curvas y una campana. Además la máquina es capaz de generar tarjetas perforadas con números para ser reutilizadas posteriormente por ella misma, todo ello empleando aritmética en base 10.
La memoria que se diseñó fue capaz de almacenar 1000 números de 50 dígitos, aproximadamente 20.7kB. La unidad aritmética era capaz de utilizar las cuatro operaciones básicas además de comparaciones y raíces cuadradas. La máquina funciona de manera aproximada a como lo hacen hoy en día las CPU, genera unos datos que se guardan en memoria, que en la máquina estaba formada por tambores en los que se insertaban clavijas. Además si el programador desea usar operaciones complejas puede especificarse.
En la entrada de la máquina podemos diferenciar tres tipos distintos de tarjetas: unas para los operadores aritméticos, otra para las constantes y otras para la cargar y guardar operaciones en memoria.
Después de diseñar la máquina, Babbage entendió la importancia de optimizar el coste y hacer algoritmos más eficientes. Fue cuando escribió: “ Passages from the Life of a Philosopher”.
Debido a incapacidades técnicas y la oposición de la British Association for the Advancement of Science le fue imposible ver su máquina construida.
Impresora Babbage:
Charles Babbage ha sido considerado por algunos como el padre de las computadoras modernas, pero sin duda también puede ser considerado el padre de las impresoras modernas. Más de 150 años después de sus planos y un trabajo minucioso del Museo de Ciencias de Londres, dieron como resultado la construcción de la Máquina Analítica. Los planos del matemático y científico incluían un componente de impresión, el cual ha sido reconstruido por el Museo y es funcional. Esta impresora consta de 8000 piezas mecánicas y pesa aproximadamente 2,5 toneladas. Fue tan innovadora para su época y podemos apreciarlo hoy, que es capaz de imprimir automáticamente los resultados de un cálculo y un usuario puede cambiar parámetros como espacio entre líneas, elegir entre dos tipografías, número de columnas y otros. Su sofisticación llega a tal punto que puede generar (fabricar) los moldes de las impresiones que podrían ser usados por las imprentas aún hoy en día. Esta impresora lamentablemente no lleva un nombre ya que Babbage la incluyó en sus planos de la Máquina Analítica, pero basta con aludir a ella como la impresora de Babbage para reconocer en este hombre un visionario.
Thomas Alva edison y las computadoras?
Para ebolucionar en el tema tendremos que aser referencia a otro invento que es la bombilla electrica inventada por Thomas Alva Edison en 1879 que al intentar darle mallor vida a su bombilla que se enegresia con el tiempo coloco una lamina de hacero dentro del foco serca del filamento de carbono, con el fin de que las particulas netalicas que desprendia el filamento incandecente y que ala larga enegresia la bombilla, fue un rotundo fracaso al respecto. lo que si consiguio fue la creasion de campos electromagneticos dentro de la bombilla que despues se implementarian en los primeros ordenadores electronicos.
 |
| La lampara incandecente |
Primeros ordenadores:
Los ordenadores analógicos comenzaron a construirse a principios del
siglo XX. Los primeros modelos realizaban los cálculos mediante ejes y engranajes
giratorios.
Con estas máquinas se evaluaban las aproximaciones numéricas de
ecuaciones demasiado difíciles como para poder ser resueltas mediante otros métodos.
Durante las dos guerras mundiales se utilizaron sistemas informáticos
analógicos, primero mecánicos y más tarde eléctricos, para predecir la trayectoria de
los torpedos en los submarinos y para el manejo a distancia de las bombas en la aviación.
Ordenadores electrónicos:
Durante la II Guerra Mundial (1939-1945), un
equipo de científicos y matemáticos que trabajaban en Bletchley Park, al norte de
Londres, crearon lo que se consideró el primer ordenador digital totalmente electrónico:
el Colossus.
Hacia diciembre de 1943 el Colossus, que incorporaba 1.500 válvulas o tubos de vacío, era ya operativo. Fue utilizado por el equipo dirigido por Alan Turing para descodificar los mensajes de radio cifrados de los alemanes.
En 1939 y con independencia de este proyecto, John Atanasoff y Clifford Berry ya habían construido un prototipo de máquina electrónica en el Iowa State College (EEUU). Este prototipo y las investigaciones posteriores se realizaron en el anonimato, y más tarde quedaron eclipsadas por el desarrollo del Calculador e integrador numérico digital electrónico (ENIAC) en 1945.
El ENIAC, que según mostró la evidencia se basaba en gran medida en el ‘ordenador’ Atanasoff-Berry (ABC, acrónimo de Electronic Numerical Integrator and Computer), obtuvo una patente que caducó en 1973, varias décadas más tarde.
El ENIAC contenía 18.000 válvulas de vacío y tenía una velocidad de
varios cientos de multiplicaciones por minuto, pero su programa estaba conectado al
procesador y debía ser modificado manualmente.
Se construyó un sucesor del ENIAC con un almacenamiento de programa
que estaba basado en los conceptos del matemático húngaro-estadounidense John von Neumann. Las instrucciones se
almacenaban dentro de una llamada memoria, lo que liberaba al ordenador de las
limitaciones de velocidad del lector de cinta de papel durante la ejecución y permitía
resolver problemas sin necesidad de volver a conectarse al ordenador.
A finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó el advenimiento
de elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las
máquinas con válvulas.
Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida
útil más prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más
perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los
componentes se hicieron más pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la
fabricación del sistema resultaba más barata.
Circuitos integrados
A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI), que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados.
El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error. El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de Large Scale Integrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio.
Evolución futura
Una tendencia constante en el desarrollo de los ordenadores es la
microminiaturización, iniciativa que tiende a comprimir más elementos de circuitos en un
espacio de chip cada vez más pequeño.
Además, los investigadores intentan agilizar el funcionamiento de los
circuitos mediante el uso de la superconductividad, un fenómeno de disminución de la resistencia eléctrica que se observa cuando
se enfrían los objetos a temperaturas muy bajas.
Las redes informáticas se han vuelto cada vez más importantes en el
desarrollo de la tecnología de computadoras. Las redes son grupos de computadoras
interconectados mediante sistemas de comunicación. La red pública Internet es un ejemplo de red informática
planetaria. Las redes permiten que las computadoras conectadas intercambien rápidamente
información y, en algunos casos, compartan una carga de trabajo, con lo que muchas
computadoras pueden cooperar en la realización de una tarea. Se están desarrollando
nuevas tecnologías de equipo físico y soporte lógico que acelerarán los dos procesos
mencionados.
Otra tendencia en el desarrollo de computadoras es el esfuerzo para
crear computadoras de quinta generación, capaces de resolver problemas complejos en
formas que pudieran llegar a considerarse creativas. Una vía que se está explorando
activamente es el ordenador de proceso paralelo, que emplea muchos chips para realizar
varias tareas diferentes al mismo tiempo. El proceso paralelo podría llegar a reproducir
hasta cierto punto las complejas funciones de realimentación, aproximación y evaluación
que caracterizan al pensamiento humano.
Otra forma de proceso paralelo que se está investigando es el uso de
computadoras moleculares (mediante la "nanotecnología"). En estas computadoras,
los símbolos lógicos se expresan por unidades químicas de ADN en vez de por el flujo de
electrones habitual en las computadoras corrientes. Las computadoras moleculares podrían
llegar a resolver problemas complicados mucho más rápidamente que las actuales
supercomputadoras y consumir mucha menos energía.
Konrad Zuse inventor del primer computador1941
John Blankerbaker primer ordenador personal de la historia 1971
Martin Cooper inventor del celular 1973
Ordenadores personales.
https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/b9/8d/d8/b98dd8528c95bbc3a67bc71d0fb540ac.jpg
Las computadoras partir de entonces an sido mejoradas con aplicaciones mas útiles mejor capacidad de procesamiento y portabilidad, se an convertido en una herramienta fundamental en la vida cotidiana.
Las primeras laptops
http://www.lonuevodehoy.com/wp-content/uploads/2011/08/primerlaptop.jpg
http://cdn2.hubspot.net/hub/10319/file-47131216-jpg/images/mac.jpg
Laptop mac de ultra generazione ligera y eficiente.
Fuentes:
http://www.microsiervos.com/archivo/ordenadores/telar-jacquard-primera-maquina-programable-de-la-historia.html
http://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/historiauniversal1/unidad3/revolucionindustrial/innovacionestecnologicashttps://es.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage
https://histinf.blogs.upv.es/2011/11/15/charles_babbage/
https://previa.uclm.es/profesorado/Ricardo/webnntt/Bloque%201/Historia.htm#_Toc387596430
Imagenes
https://s3.amazonaws.com/s3.timetoast.com/public/uploads/photos/1444917/lanzadera.jpg?1473601546
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/Spinning_jenny.jpg
https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/b8/18/18/b81818556c9c2f9708f35575558bbfbd.jpg
https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/736x/19/b9/9f/19b99fb9c23ee4442c60c3e2ff547704.jpg
https://sites.google.com/site/theeducationforumofjwilliams/_/rsrc/1294957321155/social-studies/industrial-technology/the%20powered%20loom.gif?height=241&width=320
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/09/Jacquard.loom.cards.jpg/220px-Jacquard.loom.cards.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/Charles_Babbage_by_Antoine_Claudet_c1847-51-crop.jpg/220px-Charles_Babbage_by_Antoine_Claudet_c1847-51-crop.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ac/AnalyticalMachine_Babbage_London.jpg/220px-AnalyticalMachine_Babbage_London.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e9/Mechanical-calculator-Brunsviga-15-01.jpg/1280px-Mechanical-calculator-Brunsviga-15-01.jpg
https://natureduca.com/images_tecno/electro_valvula01.jpg
https://i1.wp.com/www.puntogeek.com/wp-content/uploads/2010/08/computadora-13.jpg?resize=580%2C465
No hay comentarios.:
Publicar un comentario