De Vannevar Bush a la WWW
Una genealogia de la humanització de les tecnologies de la informació: els pares de la interficie humana

Núria Almiron
València, Ed. 3i4, 2001

---

CAPÍTOL 1
D’on surt l'ordinador actual?

The march of invention has clothed mankind with powers of which a century ago the boldest imagination could not have dreamt
(El progrés de la innovació ha vestit a la humanitat de poders amb els que fa un segle ni la imaginació més agosarada hauria somniat)
Henry George

 

Per entendre i mesurar l'envergadura del canvi que s'ha produït en els darrers vint anys i, molt especialment, al llarg de la darrera dècada del segle XX, res millor que recordar breument d'on surt l'ordinador i l'actual indústria informàtica.

De l'Àbac a les targes perforades

Els ordinadors, tal i com els coneixem avui en dia, tenen els seus principals precursors en les calculadores. De fet, el primer ordinador del món es pot considerar que fou l'Àbac, el rudimentari aparell amb cordes i boles que es feien passar d'una banda a l’altre i que resolien operacions aritmètiques simples si l'usuari aconseguia memoritzar una sèrie de regles de "programació". L'`Àbac es va utilitzar durant més de dos mil anys. Fonts diverses consideren també que fou al 1642 quan Blaise Pascal va construir la primera calculadora "digital", només era capaç de sumar però al 1791 Wilhelm Gottfried Leibniz va inventar un model que a més de sumar ja podia multiplicar. Els prototips d'aquests dos inventors pràcticament no es varen utilitzar a la seva època però inspirarien, més d'un segle després, la creació de la primera calculadora mecànica en ser un èxit comercial. La va construir Tomas of Colmar al 1820 i podia sumar, restar, multiplicar i dividir.

Charles Babbage i les primeres calculadores mecàniques

Tots els progressos en aquest camp varen culminar en les màquines diferencial i analítica de Charles Babbage. Babbage és considerat per molts el "pare de la informàtica", un precursor de les ciències informàtiques no només per haver dissenyat aquests aparells pioners sinó també per establir els conceptes teòrics en que es fonamenta actualment l'arquitectura informàtica, tot i que probablement els primers constructors moderns d'ordinadors no tinguessin en compte la feina d'aquest pioner. Però el cert és que el seu disseny de la màquina analìtica (analytical engine) de 1934 constitueix el prototipus funcional del que avui en dia anomenem ordinador.

Babbage va partir de la idea de construir una màquina capaç de recopilar i calcular les taules de logaritmes, que en aquells moments no superaven el segle d'antiguitat. Aquest matemàtic i enginyer es va adonar que la majoria d'operacions matemàtiques que calia fer eren repetitives i que es podien realitzar automàticament. Així, al 1823, i gràcies a una subvenció del govern britànic, va poder construir un primer artefacte completament automàtic. El seu primer model funcionava a vapor, imprimia les taules resultants i estava controlat per un programa d’instruccions fix. Aquesta màquina, que Babbage anomenaria "diferencial" (difference engine), seria abandonada sense acabar al 1833 pel seu següent projecte, la màquina analítica, catalogada per alguns com el primer ordinador digital mecànicament automatitzat i completament controlat mitjançant programes. El disseny previst per aquest mecanisme analític gaudia de cinc característiques que es demostrarien elementals en els posteriors ordinadors "moderns": un dispositiu d'entrada de dades (input) per introduir tant les dades com les instrucciones d'operació en forma de targes perforades, un dispositiu d'emmagatzemament (store) capaç d'emmagatzemar fins a 1000 números de cinc xifres, un processador o calculadora (mill), el que avui anomenariem unitat aritmètica lògica, encarregat de realitzar totes les operacions, una unitat de control (control) per guiar els processos, i un dispositiu de sortida (output) per mostrar-ne els resultats de tot plegat.

La màquina analítica de Babbage estava dissenyada per rebre dades de fins a cinquanta dígits i oferir resultats de fins a 100 dígits en formats imprès i gràfic a més d'en tarja perforada (tot això quan encara faltaven cinquanta anys perquè s'inventessin les màquines d'escriure), targes que suposarien un pas endavant cap a la informàtica automatitzada especialment a partir de 1890 amb Herman Hollerith i James Powers. Per desgràcia, amb els mitjans de l'època, sense l'ajuda de l'electricitat ni l'electrònica, era impossible construir un artefacte d'aquesta mena, però els seus principis bàsics han estat considerats com els precursors de les calculadores digitals que precedirien als ordinadors (1).

De les calculadores mecàniques als aparells electrònics

A les acaballes de 1930, les calculadores/ordinadors amb targes perforades varen assolir cert grau de consolidació. IBM, per exemple, va dedicar grans esforços i capital a aquesta tecnologia, que en aquells moments ja no era precisament nova, sinó més aviat una llegat del segle anterior. També per aquells dies, Vannevar Bush (a qui posteriorment retrobarem en aquest llibre) va construir un integrador diferencial al MIT (Massachusetts Institute of Technology). Aquest darrer, però, es tractava d'un pas intermedi, electromecànic, insuficient per les necessitats que tindria la societat en aquells anys.

La segona guerra mundial seria el detonant que impulsaria molts descobriments i l’informàtica no en seria cap excepció. Totes les calculadores –a partir d'ara anomenem-les ja ordinadors– que s'havien inventant fins al moment no assolia ni de bon tros el nivell de càlculs que la indústria militar requeria pels seus sistemes armamentístics (càlculs balístics de trajectòria principalment). Així, al 1942, J. Presper Eckert i John W. Mauchly, de l'escola Moore d'Enginyeria Elèctrica de la Universitat de Pensilvània, es varen posar en contacte amb l’exèrcit per desenvolupar el seu propi integrador diferencial que acabaria donant lloc a la primera màquina electrònica de la història de la informàtica: l'ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Aquest primer ordinador electrònic marcaria un punt i a part en la història dels ordinadors. A partir de l'ENIAC i fins a l'actualitat, hem avançat en cinquanta anys tecnològicament mil vegades més que el que varem avançar en els dos segles anteriors.

L'ENIAC o la primera generació d'ordinadors

La fabricació d'un ordinador electrònic no fou possible fins que es va disposar de tubs de buit, inventats al 1904. També anomenats vàlvules al buit, es tractava d'unes llànties de vidre amb filaments al seu interior que, a l'escalfar-se, produïen electrons. De bon principi, els tubs de buit foren emprats com a amplificadors en els primers ordinadors o, per exemple, en els aparells de radio. Però a principis dels anys quaranta es va començar a aprofitar la seva capacitat de transmetre o bloquejar la corrent elèctrica per representar el codi binari dels ordinadors funcionant d'aquesta manera com simples interruptors d'encesa on 0 no deixa passar la corrent i 1 sí (apagat/encés). La seva primera implementació efectiva amb aquesta funció seria l'ENIAC al 1946.

La finalitat de l'ENIAC, l'objectiu pel que es va crear, era la automatització dels càlculs de l'artilleria durant la guerra. La precisió i fiabilitat requerida en els mateixos tenia obviament de ser molt elevada. Es tractava en realitat d'una calculadora gegantina (no emmagatzemava ni programes ni dades) la construcció de la qual no va acabar fins després de la guerra però que l’exèrcit nord-americà utlitzaria durant molts anys. El projecte pot considerar-se que fou tot un èxit. Malgrat la dificultat de la seva manipulació, aquesta màquina electrònica era molt més ràpida que qualsevol altre mai construida o que estés disponible (bàsicament els artefactes electromecànics que funcionaven amb targes perforades i que s'havien estat emprant durant quaranta anys abans de l'aparició de l'ENIAC). Per bé que també es tractava d'una màquina de trenta tones i més de 18.000 vàlvules electròniques i kilòmetres de cables que calia desendollar i tornar a endollar per a cada tipus d'operació, quelcom terriblement enutjós i que, per increïble que sembli, funcionava. De fet, l'ENIAC va funcionar a la perfecció per allò que havia estat creat, malgrat que el manteniment de l'ordinador requeria molt esforç (perquè s'escalfava molt i constantment es produïen explosions de tubs de buit). L'ENIAC fou operatiu de 1946 a 1955, utilitzava targes perforades i va convèncer al món de la viabilitat dels ordinadors electrònics. I de tot això ara fa poc més de cinquanta anys.

L'arribada del transistor i els circuits integrats

Des del naixement de l'ENIAC, la indústria informàtica ha viscut grans progressos la importància dels quals s'ha anat incrementant amb el pas dels anys. Perquè, si bé es cert que en aquest més de mig segle el desenvolupament ha estat immensament superior al dels docents anys anteriors, igual progressió pot aplicar-se a la darrera dècada del segle XX. Ara bé, des del primer ordinador automàtic electrònic fins als actuals sistemes informàtics del nou mil·lenni hem viscut una evolució que no sempre semblava estar a favor de l'individu usuari. La reducció del tamany dels ordinadors i l'increment de la seva velocitat de càlcul han estat dues de les principals característiques del desenvolupament informàtic a partir de l'ENIAC.

Quan al 1947 William Shockley dels Laboratoris Telefònics Bell va inventar el transistor estava obrint la porta a la microinformàtica. Els transistors són petits blocs de material semiconductor, como el silici, que sustituïren als tubs de buit de la primera generació d'ordinadors. Això va permetre una reducció del tamany de les màquines i evitar-ne el seu calentament excessiu, amb el resultat d'ordinadors més econòmics i més petits. En el moment que es va aconseguir imprimir diversos transistors en un mateix tros de silici va néixer el circuit integrat, els co-inventors del qual serien Robert Noyce i Jack Kilby curiosament treballant a empreses diferents.

La primera gran revolució dins d'aquesta tecnologia nounata la constituiria, però, la invenció d'un circuit integrat anomenat microprocessador a principis dels anys setanta i que faria efectiu el concepte ja avançat per alguns d'ordinador "en un xip". Fins a aquest moment era impossible parlar d'ordinadors personals, el que dominaven eren els miniordinadors (que rebien aquest apel.latiu pel seu menor tamany respecte als anteriors monstres amb tubs de buit). De fet, tota la informàtica desenvolupada durant aquests anys seria completament inaplicable a les necessitats de les persones com a ens individuals en tant i en quan estava enfocada bàsicament cap el mercat corporatiu, militar o acadèmic. El microprocessador, nascut a Intel al 1971, permetria donar el gran salt. A principis de la dècada del setanta, els ordinadors seguíen emprant-se encara exclusivament com a calculadores i les màquines d'escriure d’IBM i les fotocopiadores de Xerox emplenàven el forat restant. Quan al 1972 apareix el primer xip amb capacitat de processar 8 bits, suficient per representar els números i les lletres de l'alfabet, es varen obrir de bat a bat les portes del futur per l'ordinador personal.

La quarta generació d'ordinadors

La possibilitat de col.locar tots els circuits en un mateix xip i l'aparició dels microprocessadors amb capacitat per treballar amb números i lletres va donar lloc a la primera gran revolució: el naixement de la informàtica personal. En aquesta quarta generació d'ordinadors s'inscriuen l'Altair, l'EMC II, el Tandy TRS-80, l'Atari, el PET de Commodore, l'Apple II, el PC d'IBM i el Macintosh com a principals artífex, per aquest ordre, dels posteriors progressos tecnològics. Seria en el marc d'aquesta quarta generació de màquines que esclataria l'era de la informàtica personal, la del PC (Personal Computer). Aquesta nova generació d'ordinadors revolucionaria un món que, feina només uns pocs anys, creia inconcebible que qualsevol persona pogués tenir a casa seva una d'aquelles màquines fins aleshores voluminoses, caríssimes i d'una potència sense precedents. Certament, aquelles màquines anteriors no eren adequades pels usuaris particulars. Però els primers ordinadors personals tampoc estarien a l'abast de qualsevol.

La primera collita d'ordinadors personals no estava pensada pel ciutadà comú, per un usuari el perfil del qual encara no existia, sinó pels afeccionats a l'electrònica. Els amants dels cables i el bricolatge electrònic, els bojos per la radioafecció o els interessats en les noves tecnologies, i amb ganes d'embrutar-s'hi les mans, eren als que anaven destinats els primers PC. No podia ser d'altre manera perquè només aquells que estiguessin disposats a aprendre a construir físicament el seu propi ordinador i a aprendre els llenguatges que calgués per comunicar-se amb ell, els podrien gaudir. Els usuaris dels anys setanta no tenen res a veure amb el que ara entenem per usuaris d'informàtica, còmodament equipats amb màquines plenes de programes i d'instruccions per emprar-los. Aquells primers pioners tenien més curiositat i avidesa per la tecnologia que por als imponderables, eren una espècie d'aventurers tecnològics. I és que els primers productes que es comercialitzaren no eren aptes per a qualsevol tipus de públic. A la complexitat inicial de tenir de muntar-se les màquines, perquè aquestes es venien en forma de kits de peces, es va afegir l'aparició d'entorns de treball gens intuïtius. El sistema operatiu MS-DOS, hereu directe en molts aspectes del primitiu CP/M, el sistema dominant als anys setanta fins l'arribada de Microsoft, es va escampar com la pólvora gràcies a la intel.ligent política d'aquesta empresa, que va aconseguir regalar una còpia de l'MS-DOS amb tots els PC (el mercat de l'MS-DOS encara tenia un pes important a principis del segle XXI donat el seu ús en països subdesenvolupats). Uns pocs fabricants addicionals també es varen atrevir amb els seus propis sistemes operatius però amb molt poc èxit en general o, en el millor dels casos, amb un èxit efímer. En síntesi, que dins d'aquesta revolució que constituïa l'arribada de la informàtica personal, no tot fou tan revolucionari. Però les idees d'alguns i l'habilitat d'uns altres combinada amb elevades dosis de talent, i innombrables hores de treball, varen acabar guanyant la batalla a la vessant més fosca de la informàtica, la que alguns havien volgut representar amb la orwelliana metàfora del "Gran Germà", que en el seu moment es va arribar a associar amb empreses concretes (IBM, durant molt temps). Els artífex de la veritable revolució de les noves tecnologies, en opinió de qui escriu aquestes línies, són als qui van dedicades les següents pàgines.

 

(1) Al 1991, en ocasió del 200è aniversari del naixement de Charles Babbage, es va construir una màquina de diferències completa a partir dels dissenys i dibuixos de Babbage. El model construit funcionava perfectament i s'exhibeix des d'aleshores al Museu de la Ciència de Londres. La màquina anàlitica mai s'ha construit.