ENIAC

El ENIAC (; integrador numérico electrónico y computadora), finalizado en 1945, representó la primera computadora digital programable, electrónica y de uso general. Si bien las máquinas informáticas anteriores poseían ciertos atributos individuales, ENIAC integraba de manera única todas estas funcionalidades. Su arquitectura era Turing completa, lo que permitía la resolución de "una gran clase de problemas numéricos" mediante la reconfiguración del software.

ENIAC (; Computadora e integrador numérico electrónico) fue la primera computadora digital electrónica programable de uso general, terminada en 1945. Otras computadoras tenían algunas de estas características, pero ENIAC fue la primera en tenerlas todas. Era Turing completo y capaz de resolver "una gran clase de problemas numéricos" mediante reprogramación.

El ENIAC fue concebido por John Mauchly y J. Presper Eckert para el cálculo de tablas de disparo de artillería en nombre del Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de los Estados Unidos, posteriormente integrado en el Laboratorio de Investigación del Ejército. No obstante, su tarea operativa inicial implicó evaluar la viabilidad del arma termonuclear.

Finalizada en 1945, la ENIAC inició su fase operativa práctica el 10 de diciembre de 1945.

La ENIAC fue inaugurada oficialmente en la Universidad de Pensilvania el 15 de febrero de 1946, con un gasto de 487.000 dólares (aproximadamente 7.000.000 dólares en Moneda de 2024), y los medios de comunicación contemporáneos lo denominaron coloquialmente "cerebro gigante". Su velocidad de procesamiento era aproximadamente tres órdenes de magnitud mayor que la de los dispositivos informáticos electromecánicos predominantes.

El ENIAC fue encargado oficialmente por el Cuerpo de Artillería del Ejército de los Estados Unidos en julio de 1946. Posteriormente, en 1947, se trasladó al Aberdeen Proving Ground en Aberdeen, Maryland, donde mantuvo un estado operativo continuo hasta 1955.

Conceptualización e Ingeniería

El Comando de Investigación y Desarrollo del Cuerpo de Artillería del Ejército de los Estados Unidos, bajo el liderazgo del General de División Gladeon M. Barnes, proporcionó el respaldo financiero para el diseño y la construcción del ENIAC. El proyecto tuvo un costo total de aproximadamente $ 487 000, lo que equivale a $ 7 000 000 en 2024. La conceptualización del ENIAC comenzó en junio de 1941, un período en el que el Departamento de Artillería del Ejército de los Estados Unidos se basó en calculadoras Friden y analizadores diferenciales, operados por estudiantes graduados bajo la supervisión de John Mauchly, para los cálculos de las tablas de disparo de artillería. Posteriormente, Mauchly contempló la aplicación de principios electrónicos a las matemáticas para lograr velocidades computacionales aceleradas. Al carecer de experiencia en electrónica, colaboró ​​​​con el investigador asociado J. Presper Eckert para formular el diseño de una computadora electrónica de alta velocidad. En agosto de 1942, Mauchly propuso formalmente una máquina calculadora completamente electrónica capaz de ayudar al ejército de los EE. UU. en cálculos complejos de tablas balísticas. La Artillería del Ejército de EE. UU. aprobó esta propuesta y otorgó a la Universidad de Pensilvania un contrato de investigación de seis meses valorado en 61.700 dólares. El contrato de construcción se ejecutó el 5 de junio de 1943, iniciando el desarrollo clandestino de la computadora el mes siguiente en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Pensilvania, bajo el nombre en clave "Proyecto PX", con John Grist Brainerd como investigador principal. Herman Goldstine desempeñó un papel fundamental a la hora de conseguir financiación del Ejército para el proyecto y posteriormente asumió responsabilidades de supervisión en su nombre. El montaje de la computadora comenzó en junio de 1944. En septiembre del mismo año, Eckert y Mauchly habían finalizado el diseño conceptual de la computadora. La construcción concluyó en mayo de 1945, seguida de pruebas en la Escuela Moore. En noviembre de 1945, las personas antes mencionadas, junto con John Brainerd y Herman Goldstine, publicaron el informe confidencial inicial que detalla los principios operativos y las metodologías de programación de la computadora.

El diseño del ENIAC se atribuyó principalmente a John Mauchly, profesor de física en Ursinus College, y a J. Presper Eckert de la Universidad de Pensilvania. El equipo de ingeniería que apoyó su desarrollo estuvo compuesto por Robert F. Shaw (responsable de las tablas de funciones), Jeffrey Chuan Chu (divisor/raíz cuadrada), Thomas Kite Sharpless (programador maestro), Frank Mural (programador maestro), Arthur Burks (multiplicador), Harry Huskey (lector/impresor) y Jack Davis (acumuladores). Fundamentalmente, una parte sustancial de la programación del ENIAC fue ejecutada por un equipo de mujeres matemáticas, entre ellas Jean Jennings, Marlyn Wescoff, Ruth Lichterman, Betty Snyder, Frances Bilas y Kay McNulty. En 1946, estos investigadores abandonaron la Universidad de Pensilvania para fundar la Eckert-Mauchly Computer Corporation.

ENIAC era una computadora modular sustancial, estructurada a partir de paneles distintos, cada uno diseñado para funcionalidades específicas. Entre ellos, veinte módulos funcionaban como acumuladores, capaces tanto de sumar como de restar, y de almacenar un número decimal de diez dígitos. La transferencia de datos entre estas unidades se produjo a través de múltiples buses de uso general, conocidos coloquialmente como bandejas. Para alcanzar su velocidad operativa, los paneles fueron diseñados para transmitir y recibir datos numéricos, realizar cálculos, almacenar resultados e iniciar operaciones posteriores, todo a través de componentes completamente estáticos. Un aspecto fundamental de su versatilidad fue su capacidad de ramificación, permitiendo el inicio de diversas operaciones dependiendo de la señal de un resultado calculado.

Componentes

Al finalizar su período operativo en 1956, ENIAC constaba de 18.000 tubos de vacío, 7.200 diodos de cristal, 6.000 relés, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y aproximadamente 5.000.000 de conexiones soldadas a mano. Sus especificaciones físicas incluían un peso superior a 30 toneladas cortas (27 t), dimensiones de aproximadamente 10 pies (3 m) de altura, 3 pies (1 m) de profundidad y 100 pies (30 m) de longitud, ocupando un espacio de 300 pies cuadrados (28 m2) y consumiendo 150 kW de energía eléctrica. La entrada de datos fue facilitada por un lector de tarjetas IBM, mientras que una perforadora de tarjetas IBM sirvió como mecanismo de salida. Estas tarjetas perforadas permitieron la generación de resultados impresos fuera de línea a través de una máquina contable IBM, específicamente modelos como la IBM 405. Inicialmente, ENIAC carecía de un sistema de almacenamiento de memoria integrado; sin embargo, las tarjetas perforadas proporcionaron un medio para la retención de datos externos. En 1953, se integró en el sistema ENIAC una unidad de memoria de núcleo magnético de 100 palabras, fabricada por Burroughs Corporation.

ENIAC empleaba contadores de anillo de diez posiciones para el almacenamiento de dígitos, y cada dígito necesitaba 36 tubos de vacío, diez de los cuales eran triodos duales que formaban los flip-flops dentro del contador de anillo. Las operaciones aritméticas se ejecutaban incrementando pulsos a través de estos contadores de anillo y produciendo pulsos de acarreo cuando el contador se desbordaba, replicando así electrónicamente la funcionalidad de las ruedas de dígitos de las máquinas sumadoras mecánicas.

El sistema ENIAC incorporó 20 acumuladores firmados de diez dígitos, utilizando representación en complemento a diez, capaces de ejecutar 5000 operaciones elementales de suma o resta por segundo entre cualquier acumulador y una fuente designada (por ejemplo, otro acumulador o un transmisor constante). La arquitectura permitió la interconexión simultánea de múltiples acumuladores, lo que mejoró significativamente la velocidad operativa máxima potencial a través del procesamiento paralelo.

El sistema permitía la cascada de salidas de acarreo de un acumulador a otro, permitiendo operaciones aritméticas con doble precisión; sin embargo, las limitaciones de sincronización del circuito de transporte del acumulador impidieron la interconexión de tres o más unidades para mejorar aún más la precisión. Cuatro acumuladores, gestionados por una unidad multiplicadora dedicada, permitieron hasta 385 operaciones de multiplicación por segundo. Además, cinco acumuladores, bajo el control de una unidad especializada de divisor/raíz cuadrada, podrían ejecutar hasta 40 operaciones de división por segundo o tres operaciones de raíz cuadrada por segundo.

Las nueve unidades ENIAC restantes incluían la unidad de inicio (responsable del arranque y apagado de la máquina), la unidad de ciclo (para sincronizar otros componentes), el programador maestro (secuenciación del bucle de gobierno), el lector (que administra un lector de tarjetas perforadas IBM), la impresora (que controla una tarjeta perforada IBM), el transmisor constante y tres tablas de funciones distintas.

Tiempos de operación

Más detalles sobre los tiempos operativos, que muestran algunas variaciones con respecto a las cifras presentadas anteriormente, están disponibles en las referencias proporcionadas por Rojas y Hashagen (o Wilkes).

El ciclo fundamental de la máquina abarcó 200 microsegundos (equivalente a 20 ciclos del reloj de 100 kHz dentro de la unidad cíclica), lo que se traduce en 5000 ciclos por segundo para operaciones que involucran números de 10 dígitos. Durante un solo ciclo, ENIAC era capaz de escribir un número en un registro, leer un número de un registro o realizar la suma/resta de dos números.

La multiplicación de un número de 10 dígitos por un número d de dígitos (donde d llega hasta 10) requirió d+4 ciclos. En consecuencia, una multiplicación de 10 dígitos por 10 dígitos consumió 14 ciclos, o 2800 microsegundos, logrando una velocidad de 357 operaciones por segundo. Las operaciones que involucraban números con menos de diez dígitos se ejecutaban más rápidamente.

Los cálculos de división y raíz cuadrada requirieron 13 (d+1) ciclos, donde d representaba el número de dígitos en el valor resultante (ya sea el cociente o la raíz cuadrada). Así, una operación de división o raíz cuadrada podría requerir hasta 143 ciclos, equivalentes a 28.600 microsegundos, lo que arroja una velocidad de procesamiento de 35 operaciones por segundo. (Wilkes (1956:20) informa que una división que producía un cociente de 10 dígitos demandaba 6 milisegundos.) Los resultados que contenían menos de diez dígitos se calculaban más rápidamente.

El ENIAC logró una capacidad de procesamiento de aproximadamente 500 FLOPS, un marcado contraste con la potencia informática de petaescala y exaescala característica de las supercomputadoras contemporáneas.

Confiabilidad

El ENIAC incorporó tubos de radio de base octal estándar que prevalecían en ese momento; sus acumuladores decimales utilizaban flip-flops 6SN7, mientras que 6L7, 6SJ7, 6SA7 y 6AC7 realizaban varias funciones lógicas. Además, una multitud de 6L6 y ​​6V6 operaban como controladores de línea, lo que facilitaba la transmisión de pulsos a través de cables que conectaban los conjuntos de bastidor.

La ENIAC experimentaba con frecuencia fallas en los tubos, y varios componentes se quemaban casi a diario, lo que dejaba a la máquina inoperable durante aproximadamente la mitad de su tiempo operativo. Los tubos especializados de alta confiabilidad no estuvieron disponibles hasta 1948. Sin embargo, la mayoría de estos fallos de funcionamiento ocurrieron durante las fases de calentamiento y enfriamiento, cuando los calentadores de tubos y los cátodos estaban sujetos a un estrés térmico máximo. Los ingenieros mitigaron con éxito la tasa de fallas de los tubos del ENIAC a una incidencia más manejable de un tubo cada dos días. Según una entrevista de 1989 con Eckert, aproximadamente cada dos días se producía una falla en el tubo y el problema podía identificarse en 15 minutos. En 1954, el período operativo ininterrumpido más largo de la máquina sin fallas se extendió a 116 horas, casi cinco días.

Programación

El ENIAC poseía la capacidad de programarse para secuencias operativas complejas, que abarcaban bucles, ramas y subrutinas. Sin embargo, a diferencia de las computadoras contemporáneas con programas almacenados, la ENIAC funcionó como un conjunto extenso de unidades aritméticas. Su programación inicial implicó una combinación de cableado de tablero de enchufes y tres mesas de funciones portátiles, cada una equipada con 1200 interruptores de diez vías. El proceso de traducir un problema a un formato ejecutable por máquina era intrínsecamente complejo y a menudo requería varias semanas. En consecuencia, las modificaciones del programa sólo se llevaron a cabo después de pruebas exhaustivas del programa existente. Una vez conceptualizado el programa en papel, la implementación física en la ENIAC, que implica la manipulación de interruptores y cables, podría durar varios días. A esta fase le sucedió un período de verificación y depuración, facilitado por la opción de ejecutar el programa paso a paso. Un tutorial de programación que demuestra la función del módulo a través de un simulador ENIAC proporciona información sobre la estructura de un programa ENIAC.

Los seis programadores principales de la ENIAC (Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Fran Bilas y Ruth Lichterman) desempeñaron un papel decisivo no sólo en el diseño de métodos para la entrada de programas sino también en el cultivo de una comprensión profunda de los mecanismos internos de la ENIAC. Estos programadores frecuentemente demostraron la capacidad de identificar defectos de software en un tubo defectuoso específico, que luego podría ser identificado para ser reemplazado por un técnico.

Programadores

Durante la Segunda Guerra Mundial, cuando el ejército de los EE. UU. requirió el cálculo de trayectorias balísticas, se entrevistó a numerosas mujeres para este papel crítico. Posteriormente, la Escuela de Ingeniería Moore empleó al menos 200 mujeres como "computadoras", de las cuales seis fueron seleccionadas para convertirse en programadoras de ENIAC. Betty Holberton, Kay McNulty, Marlyn Wescoff, Ruth Lichterman, Betty Jean Jennings y Fran Bilas fueron responsables de programar el ENIAC para ejecutar electrónicamente cálculos de trayectoria balística para el Laboratorio de Investigación Balística del Ejército. A pesar de poseer una educación y experiencia comparables a las de sus homólogos masculinos, que fueron clasificados como "profesionales", estas mujeres, matemáticas altamente capacitadas con títulos profesionales, fueron categorizadas como "subprofesionales".

Estas mujeres no eran simplemente "damas de refrigerador" (modelos que posaban para fotografías de prensa frente a la máquina), un hecho establecido por la investigación de la entonces estudiante de ciencias de la computación Kathryn Kleiman, que contradecía las narrativas de algunos historiadores de la informática. Sin embargo, algunas de estas mujeres nunca recibieron el debido reconocimiento por sus contribuciones a la ENIAC durante su vida. Tras la conclusión de la guerra, estas mujeres continuaron su trabajo en la ENIAC, y su experiencia especializada hizo que sus funciones fueran difíciles de desempeñar para los soldados que regresaban. En la década de 1990, Kleiman descubrió que la mayoría de los programadores de ENIAC no habían sido invitados a la conmemoración del 50 aniversario de la máquina. En consecuencia, emprendió la misión de localizarlos y documentar sus historias orales. Kleiman señaló: "Se sorprendieron al ser descubiertos. Estaban emocionados de ser reconocidos, pero tenían impresiones encontradas sobre cómo se sentían al ser ignorados durante tanto tiempo". Posteriormente, Kleiman publicó un libro que detalla las experiencias de las seis programadoras de ENIAC en 2022.

Las programadoras iniciales fueron seleccionadas entre aproximadamente 200 mujeres que trabajan como "computadoras" en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Pensilvania. Estas "computadoras" tenían la tarea de generar resultados numéricos para fórmulas matemáticas esenciales para estudios científicos y proyectos de ingeniería, normalmente utilizando calculadoras mecánicas. Las mujeres analizaron meticulosamente la lógica, la estructura física, los procedimientos operativos y los circuitos del ENIAC, obteniendo así una comprensión integral tanto de las matemáticas computacionales como del diseño intrínseco de la máquina. Este papel representaba una de las pocas profesiones técnicas accesibles a las mujeres durante esa época. En particular, Betty Holberton (de soltera Snyder) contribuyó más tarde al desarrollo del sistema de programación generativa inaugural (SORT/MERGE) y, con Jean Jennings, ayudó a diseñar las primeras computadoras electrónicas comerciales, UNIVAC y BINAC. McNulty mejoró aún más la capacidad computacional de ENIAC mediante la implementación de subrutinas.

Herman Goldstine seleccionó personalmente a estos programadores, a quienes llamó "operadores", del grupo de "computadoras" que habían estado calculando tablas balísticas usando calculadoras mecánicas de escritorio y un analizador diferencial tanto antes como durante el desarrollo del ENIAC. Guiados por Herman y Adele Goldstine, estos "ordenadores" examinaron meticulosamente los planos y la arquitectura física de ENIAC para determinar la manipulación precisa de sus interruptores y cables, dada la ausencia de lenguajes de programación formales en ese momento. A pesar de que los contemporáneos consideran ampliamente la programación como una función administrativa, y de que el papel fundamental de los programadores en el funcionamiento exitoso y la presentación pública de ENIAC permanece en gran medida sin reconocimiento, personas como McNulty, Jennings, Snyder, Wescoff, Bilas y Lichterman han recibido posteriormente reconocimiento por sus contribuciones fundamentales a la informática. A partir de 2020, tres supercomputadoras del ejército de EE. UU., llamadas Jean, Kay y Betty, honran a Jean Bartik (de soltera Jennings), Kay McNulty y Betty Snyder, respectivamente.

Al principio, los roles de "programadora" y "operadora" no se percibían como ocupaciones profesionales adecuadas para las mujeres. La importante escasez de mano de obra inducida por la Segunda Guerra Mundial facilitó la entrada de las mujeres en este ámbito. Sin embargo, el campo en sí carecía de prestigio y la contratación de mujeres a menudo se enmarcaba como una estrategia para reasignar a los hombres a puestos más calificados. Básicamente, se consideraba que las mujeres satisfacían una necesidad provisional durante un período de crisis. Por ejemplo, en 1942, el Comité Asesor Nacional de Aeronáutica declaró: "Se considera que se obtiene un rendimiento suficientemente mayor liberando a los ingenieros del cálculo detallado para compensar cualquier aumento en los gastos en los salarios de las computadoras. Los ingenieros admiten que las computadoras femeninas hacen el trabajo con mayor rapidez y precisión de lo que lo harían. Esto se debe en gran medida a la sensación entre los ingenieros de que su experiencia universitaria e industrial se está desperdiciando y frustrando por meros cálculos repetitivos". Con seis programadores iniciales, se reunió un equipo ampliado compuesto por aproximadamente cien científicos para continuar el proyecto ENIAC. Este grupo incluía a varias mujeres, en particular Gloria Ruth Gordon. Adele Goldstine fue la autora de la descripción técnica fundamental de ENIAC.

Lenguajes de programación

Posteriormente se desarrollaron varios sistemas lingüísticos para articular los programas de la ENIAC, que abarcan:

Papel en el desarrollo de la bomba de hidrógeno

Aunque el Laboratorio de Investigación Balística patrocinó el ENIAC, aproximadamente un año después de su desarrollo de tres años, John von Neumann, un matemático dedicado a la investigación de la bomba de hidrógeno en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, conoció la máquina. En diciembre de 1945, se utilizó el ENIAC para calcular reacciones termonucleares utilizando ecuaciones específicas, y los datos resultantes respaldaron directamente los esfuerzos de investigación para construir una bomba de hidrógeno.

Papel en el desarrollo de los métodos Monte Carlo

La participación de la ENIAC en el proyecto de la bomba de hidrógeno estuvo intrínsecamente ligada a su papel fundamental en la popularización del método Monte Carlo. Los científicos involucrados en el desarrollo inicial de armas nucleares habían dependido previamente de grandes grupos de "computadoras" humanas para realizar una gran cantidad de cálculos, determinando la distancia probable de viaje de los neutrones a través de diversos materiales. John von Neumann y Stanislaw Ulam reconocieron que la velocidad de procesamiento del ENIAC podría acelerar significativamente estos cálculos. La aplicación exitosa de la ENIAC en este contexto demostró inequívocamente la utilidad científica de los métodos de Monte Carlo.

Desarrollos posteriores

Se convocó una conferencia de prensa el 1 de febrero de 1946, seguida por el anuncio público de la máquina completa en la tarde del 14 de febrero de 1946, que incluyó demostraciones de sus capacidades. Elizabeth Snyder y Betty Jean Jennings fueron responsables de desarrollar el programa de trayectoria de demostración, aunque posteriormente Herman y Adele Goldstine se atribuyeron el mérito de este trabajo. La máquina se inauguró formalmente al día siguiente en la Universidad de Pensilvania. En particular, ninguna de las mujeres involucradas en la programación de la máquina o en la creación de la demostración fue invitada ni a la ceremonia formal de inauguración ni a la cena de celebración celebrada a continuación.

El contrato inicial especificaba una cantidad de 61.700 dólares, pero el coste final aumentó a casi 500.000 dólares, lo que equivale aproximadamente a 9.000.000 de dólares en 2025. El Cuerpo de Artillería del Ejército de EE. UU. aceptó formalmente la ENIAC en julio. 1946. El 9 de noviembre de 1946, el ENIAC fue dado de baja para su remodelación y actualización de memoria, y posteriormente fue trasladado a Aberdeen Proving Ground, Maryland, en 1947. Allí, fue reactivado el 29 de julio de 1947 y permaneció en funcionamiento continuo hasta las 11:45 p.m. el 2 de octubre de 1955, cuando se retiró en favor de las computadoras EDVAC y ORDVAC, más eficientes.

Papel en el desarrollo del EDVAC

Varios meses después de la presentación pública del ENIAC en el verano de 1946, el Pentágono inició "un esfuerzo extraordinario para impulsar la investigación en este campo" invitando a destacados expertos en electrónica y matemáticas de Estados Unidos y Gran Bretaña a una serie de cuarenta y ocho conferencias en Filadelfia, Pensilvania. Conocidas colectivamente como Teoría y técnicas para el diseño de computadoras digitales, estas conferencias se conocen más comúnmente como Conferencias de la Escuela Moore. La mitad de estas presentaciones fueron realizadas por los inventores del ENIAC.

El ENIAC representó un diseño único que nunca fue replicado. Una congelación del diseño implementada en 1943 significó que carecía de ciertas innovaciones que pronto se convirtieron en estándar, en particular la capacidad de almacenar un programa. Posteriormente, Eckert y Mauchly comenzaron a trabajar en un nuevo diseño, más tarde denominado EDVAC, que pretendía ser más simple y más potente. En concreto, en 1944, Eckert escribió una descripción de una unidad de memoria, la línea de retardo de mercurio, diseñada para almacenar tanto datos como programas. John von Neumann, quien trabajó como consultor de la Escuela Moore en el proyecto EDVAC, participó en las reuniones de la Escuela Moore donde se desarrolló el concepto del programa almacenado. Luego, Von Neumann compiló un conjunto incompleto de notas, titulado Primer borrador de un informe sobre el EDVAC, concebido como un memorando interno. Este documento describió, desarrolló y articuló formalmente en un lenguaje lógico las ideas generadas durante estas reuniones. Herman Goldstine, administrador y responsable de seguridad de ENIAC, distribuyó copias de este primer borrador a numerosas instituciones gubernamentales y educativas, estimulando así un interés generalizado en el desarrollo de una nueva generación de máquinas informáticas electrónicas, incluida la Calculadora automática de almacenamiento con retardo electrónico (EDSAC) de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, y la SEAC de la Oficina de Normas de Estados Unidos.

Mejoras

Se implementaron una serie de mejoras para el ENIAC después de 1947, incluido un mecanismo de programación almacenado rudimentario de solo lectura que utilizaba las tablas de funciones como ROM de programa, lo que permitía la programación a través de configuraciones de interruptores. Este concepto fue desarrollado en diversas formas por Richard Clippinger y su equipo, e independientemente por los Goldstines, y finalmente se incorporó a la patente ENIAC. Clippinger consultó con von Neumann sobre el conjunto de instrucciones a implementar; Clippinger había propuesto una arquitectura de tres direcciones, mientras que von Neumann abogó por una arquitectura más simple de una dirección. Se asignaron tres dígitos de un acumulador (#6) para el contador del programa, otro acumulador (#15) sirvió como acumulador principal, un tercero (#8) funcionó como puntero de dirección para la recuperación de datos de las tablas de funciones, y la mayoría de los acumuladores restantes (1–5, 7, 9–14, 17–19) fueron designados para la memoria de datos.

En marzo de 1948 se instaló la unidad conversora, que facilitaba la programación mediante un lector de tarjetas estándar IBM. La "primera producción" que empleó estas nuevas técnicas de codificación para el problema de Monte Carlo se produjo en abril siguiente. Después del traslado de la ENIAC a Aberdeen, también se construyó un panel de registro destinado a la memoria, aunque resultó no funcional. Además, se integró una pequeña unidad de control maestro para gestionar el estado de energía de la máquina.

La implementación del programa almacenado para ENIAC fue desarrollada por Betty Jennings, Clippinger, Adele Goldstine y otros. Su demostración inaugural como computadora con programas almacenados ocurrió en abril de 1948, ejecutando un programa elaborado por Adele Goldstine para John von Neumann. Si bien esta modificación disminuyó la velocidad operativa de ENIAC en un factor de seis y eliminó su capacidad de cálculo paralelo, la reducción significativa en el tiempo de reprogramación de días a horas justificó la compensación de rendimiento. Además, los análisis indicaron que la mayoría de los problemas prácticos estaban predominantemente ligados a E/S, incluso sin aprovechar el paralelismo original de la máquina, debido a las disparidades entre la velocidad de cálculo electrónico y las tasas de entrada/salida electromecánica. En consecuencia, la mayoría de los cálculos permanecieron limitados a E/S, incluso después de la reducción de velocidad introducida por esta modificación.

A principios de 1952, se integró una palanca de cambios de alta velocidad, lo que mejoró las operaciones de cambio en un factor de cinco. Posteriormente, en julio de 1953, se incorporó al sistema una memoria central de expansión de 100 palabras, que empleaba decimal codificado en binario con representación de 3 números adicionales. Para facilitar esta memoria ampliada, ENIAC recibió un nuevo selector de tabla de funciones, un selector de dirección de memoria, circuitos de configuración de pulsos y tres órdenes de programación adicionales.

Comparación con otros sistemas informáticos antiguos

Si bien los dispositivos informáticos mecánicos existían ya en la era de Arquímedes, generalmente se considera que la era informática moderna comenzó en las décadas de 1930 y 1940.

Al igual que el IBM Harvard Mark I y el alemán Z3, ENIAC podía ejecutar una secuencia arbitraria de operaciones matemáticas, aunque no las recuperaba de una cinta magnética. Su programación, similar a la del Coloso británico, se basaba en enchufes e interruptores. ENIAC integró de forma única una programabilidad completa y completa de Turing con velocidades de procesamiento electrónico. Atanasoff-Berry Computer (ABC), ENIAC y Colossus utilizaron válvulas termoiónicas, comúnmente conocidas como tubos de vacío. En particular, los registros de ENIAC procesaban aritmética decimal, en contraste con la aritmética binaria empleada por Z3, ABC y Colossus.

Antes de abril de 1948, ENIAC, al igual que Colossus, necesitaba un recableado físico para su reprogramación. En junio de 1948, Manchester Baby ejecutó su programa inicial, logrando así el reconocimiento como la primera computadora electrónica con programa almacenado. Aunque el concepto de una computadora con programas almacenados, con memoria unificada tanto para las instrucciones como para los datos del programa, surgió durante el desarrollo de ENIAC, no se integró inicialmente. Esta omisión se debió a las exigencias de la Segunda Guerra Mundial que exigían una rápida finalización de la máquina, junto con las limitadas 20 ubicaciones de almacenamiento de ENIAC que eran insuficientes tanto para datos como para programas.

Difusión pública

Durante la Segunda Guerra Mundial, el Z3 y el Colossus se desarrollaron de forma independiente, separados de los proyectos ABC y ENIAC. El desarrollo del ABC en la Universidad Estatal de Iowa cesó en 1942 cuando John Atanasoff fue convocado a Washington, D.C., para realizar investigaciones en física con la Marina de los Estados Unidos; Posteriormente la máquina fue desmantelada. El Z3 fue destruido durante los bombardeos aliados en Berlín en 1943. Las diez máquinas Colossus, parte integral del esfuerzo bélico del Reino Unido, permanecieron clasificadas hasta finales de la década de 1970, aunque el personal británico y los invitados estadounidenses selectos conocían sus capacidades. En marcado contraste, la ENIAC fue presentada a la prensa en 1946, una demostración pública que "capturó la imaginación del mundo". En consecuencia, los relatos históricos anteriores de la informática pueden carecer de una cobertura y un análisis completos de esta época. En 1945, todas las máquinas Colossus excepto dos fueron desmanteladas; el par restante fue empleado por el GCHQ para descifrar las comunicaciones soviéticas hasta la década de 1960. Snyder y Jennings idearon la demostración pública de ENIAC, que mostraba el cálculo de la trayectoria de un misil en 15 segundos, una tarea que habría requerido varias semanas para una calculadora humana.

Patente

Debido a varios factores, en particular la inspección realizada por Mauchly en junio de 1941 de la computadora Atanasoff-Berry (ABC), cuyo prototipo fue creado en 1939 por John Atanasoff y Clifford Berry, U.S. La patente 3.120.606 para ENIAC, presentada en 1947 y emitida en 1964, fue invalidada por el fallo de 1973 en el fundamental caso judicial federal Honeywell, Inc. contra Sperry Rand Corp.. Esta decisión estableció que los inventores de ENIAC habían derivado el tema principal de la computadora digital electrónica de Atanasoff, reconocieron legalmente a Atanasoff como el inventor de la primera computadora digital electrónica y, en consecuencia, colocaron la invención de la computadora digital electrónica en el dominio público.

Componentes primarios

Los componentes principales comprendían 40 paneles y tres mesas funcionales portátiles, designadas A, B y C. La disposición de estos paneles siguió una secuencia en el sentido de las agujas del reloj, comenzando desde la pared izquierda:

Pared izquierda

• Unidad Iniciadora
• Unidad de ciclismo
• Programador Maestro – Paneles 1 y 2
• Tabla de funciones 1 – Paneles 1 y 2
• Acumulador 1
• Acumulador 2
• Divisor y raíz cuadrada
• Acumulador 3
• Acumulador 4
• Acumulador 5
• Acumulador 6
• Acumulador 7
• Acumulador 8
• Acumulador 9

Pared trasera

• Acumulador 10
• Multiplicador de alta velocidad: paneles 1, 2 y 3
• Acumulador 11
• Acumulador 12
• Acumulador 13
• Acumulador 14

Pared derecha

• Acumulador 15
• Acumulador 16
• Acumulador 17
• Acumulador 18
• Tabla de funciones 2 – Paneles 1 y 2
• Tabla de funciones 3 – Paneles 1 y 2
• Acumulador 19
• Acumulador 20
• Transmisor constante: paneles 1, 2 y 3
• Impresora: paneles 1, 2 y 3

Se fijó un lector de tarjetas IBM al panel transmisor constante 3, mientras que se conectó una perforadora de tarjetas IBM al panel de impresora 2. Las tablas de funciones portátiles se diseñaron para interconectarse con las tablas de funciones 1, 2 y 3.

Componentes en pantalla

Varios componentes de ENIAC son preservados por las siguientes instituciones:

• La Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Pensilvania posee cuatro de los cuarenta paneles originales (específicamente el Acumulador #18, el Panel de Transmisor Constante 2, el Panel del Programador Maestro 2 y la Unidad Cíclica), junto con una de las tres tablas de funciones (Tabla de Funciones B) de ENIAC. Estos artículos se encuentran actualmente en préstamo del Instituto Smithsonian.
• La Institución Smithsonian tiene cinco paneles (incluidos los acumuladores 2, 19 y 20; los paneles de transmisor constante 1 y 3; el divisor y la raíz cuadrada; el panel 1 de la tabla de funciones 2; el panel 2 de la tabla de funciones 3; los paneles 1 y 2 del multiplicador de alta velocidad; el panel de impresora 1; y la unidad de inicio) en el Museo Nacional de Historia Estadounidense en Washington, D.C. Sin embargo, se informa que estos artefactos no se encuentran actualmente expuesto.
• El Museo de Ciencias de Londres exhibe una unidad receptora.
• El Museo de Historia de la Computación en Mountain View, California, exhibe tres paneles (Acumulador n.° 12, Tabla de funciones 2, Panel 2 y Panel de impresora 3) y Tabla de funciones portátil C, que están prestados por el Instituto Smithsonian.
• La Universidad de Michigan en Ann Arbor tiene cuatro paneles (que incluyen dos acumuladores, el panel multiplicador de alta velocidad 3 y el panel de programador maestro 2), que fueron rescatados por Arthur Burks.

• La Mesa de Funciones Portátil A se encuentra en el Museo de Artillería del Ejército de los Estados Unidos en Aberdeen Proving Ground, Maryland, el sitio donde ENIAC anteriormente estaba operativo.
• En octubre de 2014, el Museo de Artillería de Campaña del Ejército de EE. UU. en Fort Sill adquirió siete paneles ENIAC que anteriormente mantenía The Perot Group en Plano, Texas. Estos incluyen los acumuladores n.° 7, n.° 8, n.° 11 y n.° 17; Paneles #1 y #2, que estaban conectados a la Tabla de Funciones #1; y el reverso de un panel que ilustra sus tubos de vacío. Además se exhibe un módulo de tubos.
• La Academia Militar de los Estados Unidos en West Point, Nueva York, posee uno de los terminales de entrada de datos procedentes de ENIAC.
• El Museo Heinz Nixdorf en Paderborn, Alemania, exhibe tres paneles (específicamente el Panel de impresora 2 y una mesa de funciones de alta velocidad), que están prestados por el Instituto Smithsonian. En 2014, el museo emprendió la reconstrucción de uno de los paneles de acumuladores; este componente reconstruido reproduce las cualidades estéticas y táctiles de una versión simplificada de la máquina original.

Elogios y reconocimientos

ENIAC recibió la designación como IEEE Milestone en 1987.

Para conmemorar el 50 aniversario de ENIAC en 1996, la Universidad de Pensilvania patrocinó el proyecto "ENIAC-on-a-Chip". Esta iniciativa implicó la creación de un chip de computadora de silicio en miniatura, que medía 7,44 mm por 5,29 mm, que replicaba la funcionalidad original de ENIAC. A pesar de funcionar a 20 MHz y ser significativamente más rápido que el ENIAC original, este chip alcanzó sólo una fracción de la velocidad de procesamiento de los microprocesadores contemporáneos disponibles a finales de los años 1990.

En 1997, las seis programadoras principales de ENIAC fueron incluidas en el Salón de la Fama Internacional de Mujeres en Tecnología. Sus contribuciones se exploran más a fondo en el documental de 2010 de LeAnn Erickson, Top Secret Rosies: The Female "Computers" of WWII. Además, el corto documental de Kate McMahon de 2014, The Computers, narra las experiencias de estos seis programadores, derivadas de dos décadas de investigación de Kathryn Kleiman y su equipo para el Proyecto de Programadores ENIAC. En 2022, Grand Central Publishing publicó la biografía de tapa dura de Kathy Kleiman, Proving Ground, que detalla las vidas de los seis programadores de ENIAC y su trabajo para convertir los diagramas de bloques y los esquemas electrónicos de ENIAC, mientras la máquina aún estaba en construcción, en programas operativos.

Para conmemorar el 65.º aniversario de ENIAC en 2011, la ciudad de Filadelfia designó oficialmente el mes de febrero. 15 como Día de la ENIAC.

El 70.º aniversario de la ENIAC se celebró el 15 de febrero de 2016.

Historia de la informática

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Notas

Referencias

• Simulación ENIAC
• Otra simulación de ENIAC
• Simulador ENIAC a nivel de pulso
• Modelo imprimible en 3D del ENIAC
• Preguntas y respuestas: una entrevista inédita con el co-inventor de ENIAC, J. Presper Eckert
• Transcripción de una entrevista en video con J. Presper Eckert realizada por David Allison para el Museo Nacional de Historia Estadounidense, Institución Smithsonian, el 2 de febrero de 1988. Este documento proporciona una discusión técnica en profundidad sobre el ENIAC, incluida información sobre su filosofía de diseño.
• Entrevista de historia oral con J. Presper Eckert, realizada por Nancy Stern el 28 de octubre de 1977, en el Instituto Charles Babbage de la Universidad de Minnesota. Eckert, co-inventor del ENIAC, analiza su desarrollo en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Pensilvania, los desafíos para asegurar los derechos de patente y el impacto del 'Primer borrador del informe sobre EDVAC' de John von Neumann de 1945, que efectivamente colocó las innovaciones del ENIAC en el dominio público.
• Entrevista de historia oral con Carl Chambers, realizada por Nancy B. Stern el 30 de noviembre de 1977, en el Instituto Charles Babbage de la Universidad de Minnesota. Chambers detalla el inicio y la progresión del proyecto ENIAC en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Pensilvania de 1941 a 1946.
• Entrevista de historia oral con Irven A. Travis, realizada por Nancy B. Stern el 21 de octubre de 1977, en el Instituto Charles Babbage de la Universidad de Minnesota. Travis relata el proyecto ENIAC en la Universidad de Pensilvania (1941-46), destacando la destreza técnica y de liderazgo del ingeniero jefe Eckert, la relación profesional entre John Mauchly y Eckert, las controversias en torno a los derechos de patente y su posterior salida de la universidad.
• Entrevista de historia oral con S. Reid Warren, Instituto Charles Babbage, Universidad de Minnesota. Warren, quien supervisó el proyecto EDVAC, centra su discusión en J. Presper Eckert y John Mauchly, sus desacuerdos con los administradores universitarios con respecto a los derechos de patente y el borrador del informe de 1945 de John von Neumann sobre el EDVAC, señalando su insuficiente reconocimiento de todos los contribuyentes de EDVAC.
• Proyecto Programadores ENIAC
• Las mujeres de ENIAC
• Programación ENIAC
• Cómo ENIAC obtuvo una raíz cuadrada
• Mike Muuss: documentos ENIAC recopilados
• Capítulo de ENIAC en Electronic Computers Within The Ordnance Corps de Karl Kempf, publicado en noviembre de 1961.
• La historia de ENIAC, por Martin H. Weik, Ordnance Ballistic Research Laboratories, 1961.
• Museo ENIAC de la Universidad de Pensilvania
• Especificaciones ENIAC del Informe N° 971 de Ballistic Research Laboratories, diciembre de 1955, titulado 'Un estudio de los sistemas de computación digital electrónica doméstica'.
• Ha nacido una computadora, una noticia del 60 aniversario escrita por Michael Kanellos, publicada en CNet el 13 de febrero de 2006.
• Película de 1946 restaurada, Proyecto de Archivos de Historia Informática