Desde tiempos inmemorables, la humanidad ha desarrollado y usado por su conveniencia o por necesidad, accesorios que le facilitan y abrevian la práctica del cálculo. Ejemplos de estos, han sido los guijarros y los ábacos de civilizaciones antiguas.
Cabe mencionar las tablas de cálculo de amplio uso en la Edad
Media y la regla de cálculo. La primera versión de la regla de cálculo
aparece en el año de 1620, en Inglaterra a cargo de Edmundo Gunter y William
Ougntred; es hasta el año de 1750 cuando Leadbetter le incorpora la regleta
imprimiéndole el aspecto actual.
La utilización de accesorios mecánicos ocurre hasta el siglo
XVII. Casi simultáneamente, Schickard (1624) y Blaise Pascal (1645),
conciben y realizan mecanismos capaces de sumar y construidos con
engranajes de 10 dientes, cada diente representaba a uno de los dígitos del 0 al 9.
En ambos casos, el mecanismo incorporaba el manejo de los acarreos. En época reciente,
se encontró entre los
restos del naufragio de una embarcación griega un mecanismo que, en opinión de algunos
especialistas, se construyó para facilitar operaciones elementales.
En el año de 1675 Gottfried Wilhelm von Leibnitz construye, a partir de
los mismos principios y con un mayor perfeccionamiento, una máquina que
además de realizar las cuatro operaciones elementales, también
permitía el cálculo de raíces. Más tarde, al iniciarse el siglo XVIII, Falcón
introduce en algunas maquinarias de la época el control automático con el
empleo de rollos de papel perforado, recurso que se empleaba en los
campanarios y las pianolas para la repetición de ciclos melódicos. Por su
parte, el francés Joseph Marie Jacquard introduce en el año de 1811 el
control automático en los telares con el uso de tarjetas perforadas.
El inglés Jesse Ramsden, constructor de equipo para astronomía
y navegación, realiza en el año de 1777 una máquina para dividir.
El francés Bolle construyó en el año de 1877 un mecanismo que era capaz de realizar
multiplicaciones a partir de sumas y corrimiento; las
máquinas anteriores reducían la multiplicación a series de sumas.
En 1811 Charles Babbage, un ingeniero inglés, concibe un
dispositivo mecánico que denomina ``máquina diferencial'', sin
llegar a construirla. Su diseño aprovecha el principio de diferencias
finitas para realizar los cálculos.
Posteriormente, en el año de 1822, somete a la consideración de
la Royal Society, una nueva versión mejorada de su diseño, la
``máquina analítica'', que se empieza a construir en el año de 1840
sin llegar a concluirla, aunque el intento impulsó el desarrollo del
instrumental mecánico.
En el diseño de la ``máquina analítica'' de Babbage, se perciben
ya los cuatro elementos esenciales de las modernas computadoras:
unidad aritmética, unidad de control, memoria y comunicación con el
exterior. Inspirada en el trabajo de Jacquard, Lady Ada Lovelace, hija del
poeta Lord George Gordon Byron, incorporó en el diseño de la máquina
analítica de Babbage el concepto de programa de control. Para la
elaboración y descripción del programa de control, desarrolló el
concepto de diagrama de flujo.
En opinión de la mayoría de los especialistas contemporáneos,
la máquina analítica de Babbage representa un diseño completo de
una computadora que quizá por problemas de tipo financiero, por la
falta de tecnología necesaria para realizarlo y también de un
ambiente propicio, no se completó en su época. Es opinión unánime que
lo ambicioso del proyecto de Babbage, sólo
podía realizarse con el concurso de la tecnología electrónica y
no con los elementos mecánicos disponibles en su época.
Algunos problemas que emergieron al final del siglo XIX
requirieron la elaboración de considerables volúmenes de información.
Uno de estos casos fue el censo de población de los Estados Unidos, el
cual indujo a Herman Hollerith a perfeccionar la codificación de
información en tarjetas perforadas.
Con el uso de esta técnica y el empleo de equipo electromecánico de conteo, elaboró los resultados del censo. Los equipos electromecánicos que utilizó Hollerith se pudieron realizar porque correspondían a diseños menos ambiciosos que la máquina analítica de Babbage, ya que sólo realizaban el conteo de la información.
El empleo de la tecnología electrónica tiene sus principios en el año de 1919, cuando Eccles y Jordan utilizan el doble tríodo para construir un circuito electrónico de conteo.
Con un enfoque diferente en el año de 1877, Lord William
Thomson Kelvin, obtiene la solución de algunas ecuaciones diferenciales
ordinarias con el empleo de dispositivos analógicos de integración.
Posteriormente, Vannevar Bush construye en el período 1925-1931, un
calculador analógico con los mismos propósitos. Este enfoque diferente
ha sido útil, pero limitado por la poca exactitud en los resultados y la
complejidad del modelo. Lo anterior aunado al bajo costo de los circuitos
digitales, ha orientado la preferencia en la actualidad hacia los modelos
digitales.
A partir del año de 1930, Howard Aiken y George R. Stibitz
inician el desarrollo de calculadores automáticos a partir de componentes
mecánicos y eléctricos. Como resultado de su actividad, se producen 4
calculadores que se designaron con los nombres de MARK-1, MARK-2, MARK-3 y
MARK-4, este último, construido en el año de 1945, incorporaba algunos
componentes electrónicos (válvulas electrónicas), pero en su mayor parte
estaba construido a partir de elementos eléctricos (relevadores) y mecánicos.
Estrictamente hablando, el término computadora, que se emplea
para designar a los equipos de propósito general que son capaces de realizar
cálculos arbitrarios, fue acuñado por el inglés Alan Mathinson
Turing con su histórico trabajo ``Computable Numbers'', publicado en 1937,
en el cual desarrolla la teoría de las máquinas de Turing, establece la
imposibilidad de resolver cierto tipo de problemas, entre otros, el problema
de parar un proceso o completar un procedimiento.
En el fondo, la motivación de Turing para realizar el trabajo
de referencia, se encuentra en el desarrollo de uno de los
problemas planteados por David Hilbert en su habilitación como profesor, en
1905, referente a la revisión de la consistencia de los sistemas matemáticos.
Este problema, entre otros, fue abordado por Bertrand Russell y Alfred N.
Whitehead en sus Principia Mathematica. Turing expuso en términos de un
mecanismo, que los sistemas matemáticos no pueden ser consistentes si se
consideran como sistemas cerrados. Esto mismo había enunciado Alonzo
Church y posteriormente por Kurt Gödel con el desarrollo de elaboraciones
formales.