En 1939 comenzó el desarrollo del ordenador electromecánico de propósito general Harvard Mark I en los laboratorios de IBM. La empresa puso a disposición del proyecto dinero, técnicos y espacio de trabajo, pero la dirección estaba a cargo de Howard Aiken, un matemático de Harvard. Claramente influenciado por la Máquina Analítica de Babbage, en las tripas del Mark I había 760.000 engranajes y más de 800 kilómetros de cables. Capaz de resolver cálculos complejos de ecuaciones relativas al movimiento parabólico de proyectiles, almacenaba sus datos y programas en cinta de papel. Comenzó a funcionar en mayo de 1944.
El contexto de la Segunda Guerra Mundial
La guerra que se desarrollaba en Europa requería de los matemáticos todo el esfuerzo posible. La industria bélica había puesto a punto máquinas y cañones increíbles, pero faltaba resolver complejos cálculos de trayectorias para que toda esa chatarra sirviese de algo. La solución era, por supuesto, la automatización. En 1939 la informática se encontraba dando los primeros pasos, y en varios lugares del mundo se trabajaba contrarreloj para poner a punto un ordenador digital de propósito general que funcionase lo suficientemente rápido y bien como para resultar útil. Existía una gran cantidad de trabajo teórico previo que demostraba que era posible construir algo semejante, pero en la práctica solo se habían fabricado un puñado de “ordenadores analógicos”, sumamente complejos y poco más potentes que una calculadora.
El nacimiento del Mark I
En 1939, en los laboratorios que IBM poseía en Estados Unidos, comenzó el desarrollo del Mark I, que se convertiría en el primer ordenador digital electromecánico construido en ese país. Oficialmente llamado Automatic Sequence Controlled Calculator y diseñado por Howard Aiken, el Mark I era lo que se conoce como un “ordenador de propósito general”, es decir, podía ser programado a voluntad para resolver distintos problemas.
Obviamente, dadas las circunstancias, su trabajo se limitaría principalmente a resolver cálculos complejos sobre el movimiento parabólico de proyectiles. Si bien el desarrollo y la construcción se realizaron con financiación y personal de IBM, el diseño era de Aiken, quien se había inspirado fuertemente en la Máquina Analítica concebida por Charles Babbage. En 1944, después de casi cinco años de trabajo, el Mark I estuvo listo.
Características técnicas
El Mark I era físicamente imponente. Estaba contenido en una caja de cristal de unos quince metros y medio de largo por dos y medio de alto y unos sesenta centímetros de profundidad. En su interior se apiñaban 760.000 ruedas y engranajes, más de 800 kilómetros de cables y miles de relés. Las “tripas” del ordenador se mantenían unidas gracias a unos tres millones de conexiones.
El conjunto pesaba más de cinco toneladas y disponía de unidades lectoras de cinta de papel, que convertían las perforaciones en señales eléctricas. Estos periféricos permitían introducir datos y programas de forma relativamente rápida y casi sin errores. Una vez ejecutado el programa, los resultados se imprimían mediante máquinas de escribir eléctricas suministradas por IBM o se volcaban en tarjetas perforadas, el “soporte estrella” de la época.
A pesar de utilizar muchos componentes eléctricos, muchas de las piezas fundamentales del Mark I eran mecánicas. En el panel frontal se alineaban más de 1.400 llaves giratorias para visualizar los valores de los registros constantes que cada programa necesitaba. Parte de su memoria consistía en 72 registros mecánicos, cada uno capaz de almacenar números de hasta 23 dígitos. Se empleaba un “0” para indicar que un número era positivo y un “9” para indicar que era negativo.
La posición del punto decimal se fijaba al programar cada tarea y podía situarse entre dos dígitos cualesquiera. Al igual que la Máquina Analítica de Babbage, el Automatic Sequence Controlled Calculator podía funcionar en un “modo de doble precisión”, concatenando dos registros de 23 dígitos para obtener uno de 46. La velocidad de procesamiento era, en promedio, de cinco operaciones aritméticas por segundo: suma, resta, multiplicación, división o comparación con un resultado anterior. Ridícula en comparación con los ordenadores actuales, pero revolucionaria para la época.
Cómo funcionaba
Para resolver un problema con el Mark I, los operarios preparaban un programa, una secuencia de instrucciones codificada mediante agujeros (o su ausencia) en una larga cinta de papel. Cuando el proceso estaba completo, se introducía la cinta y la máquina convertía los agujeros en instrucciones y números que se transferían de un registro a otro mediante señales eléctricas. Entonces, la máquina comenzaba a trabajar.
El ruido que producía era atroz, como el de cientos de máquinas de escribir funcionando a la vez. La primera versión no era capaz de efectuar saltos dentro del programa según los resultados obtenidos. Esta limitación, hoy inconcebible, obligaba a detener la máquina y cambiar la cinta del programa por otra con la secuencia específica que se necesitara.
El inconveniente se resolvió añadiendo una unidad llamada “Mecanismo Subsidiario de Secuencia”, que permitía almacenar hasta 10 subprogramas con un máximo de 22 instrucciones cada uno. Físicamente, era un bloque de tres enormes placas de circuitos y tres lectoras de cinta adicionales. Durante la ejecución, el Mark I podía “saltar” al contenido de cualquiera de esas cintas según el estado de sus registros.
Los sucesores del Mark I
Finalizada la guerra, Aiken siguió desarrollando ordenadores. En 1947 nació el Mark II, y más tarde el Mark III, el primero de la serie en incorporar componentes electrónicos. El último, el Mark IV, fue construido enteramente con componentes electrónicos y usaba núcleos magnéticos como memoria. Además, podía almacenar resultados en “tambores magnéticos”, dispositivos que funcionaban como un disco duro moderno pero grabando los datos en los lados de un cilindro.
A Howard Aiken (y a menudo a Thomas Watson, de IBM) se le atribuye la frase “Sólo seis ordenadores electrónicos digitales serán necesarios para satisfacer las necesidades de computación de todos los Estados Unidos.” Sin embargo, este enunciado, que supuestamente fue pronunciado en 1947, probablemente nunca se dijo. Aun así, el Mark I sentó las bases de muchos ordenadores posteriores y puede considerarse, con justicia, un antepasado del que estás usando para leer esto.
Si quieres profundizar en la historia de esta máquina, puedes consultar la página de Wikipedia sobre el Mark I.
