Historia de la Tecnología: ENIAC

Esta fin de semana, la NASA apagó el último mainframe que tenía activo, un hecho que supone un cambio de paradigma en la agencia espacial estadounidense y el abandono de los sistemas transaccionales. El IBM 701, una de las primeras computadoras comerciales, estaba orientada a la realización de cálculos en el ámbito de la defensa y la aeronaútica (aviones, misiles, etc), aplicaciones militares que, unos años antes, habían impulsado el desarrollo de uno de los primeros computadores de la historia: el ENIAC, que fue presentado en sociedad el 15 de febrero de 1946.

En 1941, librándose la Segunda Guerra Mundial en Europa y con Estados Unidos manteniéndose neutral (el ataque a Pearl Harbor se produjo el 7 de diciembre de 1941), el doctor en ciencias físicas John William Mauchly realizó un curso de electrónica militar en la Moore School of Engineering de la Universidad de Pennsylvania donde conoció a John Presper Eckert, un joven ingeniero recién graduado con el que comenzó a trabajar en el desarrollo de tubos de vacío fiables para que pudiesen utilizarse como base de máquinas de cálculo. La Moore School, por aquel entonces, era un centro de cálculo para crear tablas de tiro para las nuevas armas y proyectiles que desarrollaba el Ejército de Estados Unidos, un caldo de cultivo en el el que Mauchly desarrolló un estudio denominado “Utilización de Tubos al Vacío de Alta Velocidad par realizar Cálculos”.

En septiembre de 1942, y tomando como base su estudio, Mauchly postuló que era posible la construcción de un computador electrónico de propósito general y, a través del enlace con el Ejército, cursó la petición para recibir fondos. La idea gustó en el Cuerpo de Artillería del Ejército y vieron las posibilidades que podría tener un sistema capaz de realizar cálculos sobre disparos de proyectiles y accedió a financiar el proyecto. El 5 de junio de 1943 se suscribió el acuerdo entre la Universidad de Pennsylvania y el Ejército de Estaos Unidos que fijaba un plazo inicial de 6 meses para “la investigación y el desarrollo de un integrador numérico electrónico y un computador que entregase como resultados informes” para lo cual asignó una dotación presupuestaria de 61.700 dólares a los que se sumarían, hasta 1946, nueve adendas al acuerdo y una dotación presupuestaria extra de 486.804,22 dólares de la época para obtener un modelo experimental totalmente funcional que pudiese instalarse en los Laboratorios de Investigación Balística del campo de pruebas Aberdeen.

Así fue como arrancó el desarrollo del ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) con Mauchly como responsable del diseño conceptual del computador, Eckert como responsable de ingeniería para la construcción del hardware de la máquina y el Capitán Goldstine que, además de actuar como supervisor residente del Departamento de Artillería, contribuyó en la programación matemática de la computadora. Tras varios meses de trabajo, en 1944 se decidió congelar el diseño del ENIAC para poder iniciar su construcción, una decisión que supuso la introducción de algunas limitaciones en el diseño

El desarrollo del ENIAC se realizó, componente a componente, en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Pennsylvania, comenzando con el primer acumulador en 1944 y desarrollando el resto de módulos hasta el ensamblado final que tuvo lugar en otoño de 1945. El ENIAC estaba dividido en 30 unidades autónomas de las que 20 eran acumuladores. Cada uno de estos acumuladores era capaz de sumar 10 dígitos a gran velocidad y almacenar los resultados que, además, podían visualizarse a través de unas lámparas que se encendían. Para acelerar las operaciones, los acumuladores contaban con un multiplicador y un divisor y la lectura de datos se realizaba mediante tarjetas perforadas.

La computadora ocupaba una superficie de 167 metros cuadrados y estaba formada por 17.468 válvulas de vacío que permitían realizar 5.000 sumas y 300 multiplicaciones por segundo. Además, utilizaba 7.200 diodos de cristal, 1.500 relés, 70.000 resistencias y 10.000 condensadores gracias a 5 millones de soldaduras que dotaban de conexión a todos estos componentes. ¿El resultado? Un computador de 27 toneladas de peso que era capaz de aumentar la temperatura de una habitación hasta alcanzar los 50 grados y consumir 160 KW de electricidad (una cantidad que, según la leyenda que rodea al ENIAC, llegaba a provocar cortes de luz en la ciudad de Filadelfia).

La programación del ENIAC se realizaba mediante el interconexionado de cables, igual que las antiguas centrales de conmutación de telefonía, y requería la operación manual de unas 6.000 conexiones; por tanto, cualquier cambio en la programación requería días o, incluso semanas. A este hándicap había que sumar la poca tolerancia a fallos puesto que, hasta que se perfeccionó el desarrollo de los tubos de vacío en 1948, varias válvulas se fundían cada día (provocando paradas de 30 minutos para su sustitución) y, para evitar errores, cada cálculo se realizaba 2 veces para comprobar que éstos fuesen correctos.

Dado que la programación era manual, las primeras personas que aprendieron a programar el ENIAC fueron un grupo de mujeres como Jean Jennings Bartik, que murió el año pasado, o Betty Snyder Holberton, Kathleen McNulty Mauchly Antonelli, Marlyn Wescoff Meltzer, Ruth Lichterman Teitelbaum y Frances Bilas Spence que, en 1997, entraron a formar parte del Women in Technology International Hall of Fame:

No teníamos manuales para la ENIAC. Aprendimos a programarla estudiando los diagramas lógicos. Qué bendición. Hicimos todo desde el principio. Aprendimos cómo funcionaban las computadoras. Nos ganamos el respeto de los ingenieros desde el comienzo porque realmente entendimos lo que estábamos haciendo y pudimos corregir mejor que ellos los errores porque teníamos nuestros programas de pruebas así como el conocimiento sobre la computadora.

El 15 de febrero de 1946, se finalizó la construcción del ENIAC y se realizó la entrega al Cuerpo de Artillería del Ejército de Estados Unidos tras 4 años de trabajo. Durante 1946, el ENIAC permaneció en la Escuela Moore prestando servicio al Ejército en la resolución de problemas numéricos en el campo de la energía atómica y en trayectorias balísticas. En diciembre de 1946 se comenzó a desmontar el ENIAC para su traslado al campo de pruebas de Aberdeen y las primeras piezas llegaron a la base en enero de 1947 en un proceso que se prolongaría hasta agosto de 1947 en el que el ENIAC volvió a entrar en servicio. Para el equipo de mantenimiento de Aberdeen, el ENIAC era un entramado de circuitos y conexiones excesivamente complejo que impulsó el desarrollo de tubos de vacío más resistentes y de mayor vida útil.

Desde 1947 a 1952 el ENIAC fue pieza clave para las investigaciones realizadas por Ejército y la Fuerza Aérea donde intervino en cálculos de proyectiles, predicción del tiempo, estudio de números aleatorios, diseño de túneles de viento, estudio de rayos cósmicos, ignición térmica, energía atómica, etc; campos en los que no tuvo rival hasta la llegada de los primeros computadores comerciales en 1951.

El ENIAC comenzó a quedarse obsoleto y también aumentó el índice de averías (y el tiempo de indisponibilidad del sistema) por lo que se empezó a barajar su retirada que fue efectiva el 2 de octubre de 1955 a las 23:45. Gracias al Doctor John von Neumann, gran parte del ENIAC se conservó y hay partes expuestas en la Academia Militar de West Point o en el Instituto Smithsonian de Washington D.C.

Una historia fascinante para una computadora de leyenda.

Imágenes: Wikipedia, Computer History y Franklin Institute