Historia de la calculadora

En los tiempos de hoy, la calculadora es una herramienta indispensable, debido a la extrema necesidad del hombre moderno de hacer cálculos con mayor rapidez y precisión. Rapidez y precisión que el hombre busca desde la antigüedad.

La historia de la calculadora, o lo que sabemos de ella, comenzó con el ábaco operado manualmente en Egipto en 2000 aC.

Que es la calculadora

Un dispositivo o software de hardware electrónico capaz de realizar cálculos matemáticos tales como suma, multiplicación, resta o división. Algunos también hacen raíces cuadradas, y las calculadoras más complejas pueden ayudar con el cálculo y dibujar gráficos de funciones. Las calculadoras se encuentran en todas partes. Un teléfono inteligente u otra computadora también puede actuar como una calculadora.

Algunas calculadoras, como el ábaco, funcionarán sin baterías. Otros, como la calculadora electrónica, requieren baterías. Hay dos tipos de calculadoras electrónicas: calculadoras simples, que solo pueden sumar, restar, multiplicar y dividir, y algunas veces toman raíces cuadradas; y calculadoras científicas, que pueden hacer muchas otras cosas, como calcular factoriales y funciones de trigonometría.

Origen de la calculadora

Determinar quién inventó la calculadora y cuándo se creó la primera calculadora no es tan fácil como parece. Antes de la invención de las calculadoras modernas, la gente calculaba usando varios dispositivos de conteo. Los primeros seres humanos pueden haber usado los dedos de las manos y los pies para algunos problemas. A medida que las primeras civilizaciones crecían, los mercaderes podían haber usado piedras o semillas para calcular las funciones aritméticas.

El ábaco fue una herramienta importante para el mundo antiguo. Sirvió como una calculadora manual para comerciantes. Como los números escritos no se habían inventado, el ábaco era la solución. Permitía a las personas sumar y restar números grandes que no podían hacer en su cabeza. El ábaco no solo puede sumar y restar, sino que también puede hacer multiplicación, división, raíz cuadrada y fracciones. Le permitió al Imperio Romano expandir la astronomía y la ingeniería, y ser capaz de calcular y recaudar impuestos mejor. La arquitectura mejoró gracias a la capacidad del ábaco, ya que los diseñadores pudieron calcular medidas más precisas mediante esta calculadora antigua.

Mucho tiempo después llegaron las calculadoras mecánicas, seguidas por las calculadoras eléctricas y luego su evolución en la calculadora de mano familiar pero no tan omnipresente.

Historia del ábaco  

El ábaco es el dispositivo de cálculo más antiguo conocido dentro de la evolución de la calculadora. Ha perdurado con el tiempo y todavía se usa en algunos países. Un ábaco consiste en un marco de madera, varillas y cuentas. Cada barra representa un valor de lugar diferente: uno, decenas, cientos, miles, y así sucesivamente. Cada cuenta representa un número, generalmente 1 o 5, y se puede mover a lo largo de las barras. La suma y la resta se pueden realizar fácilmente moviendo cuentas a lo largo de los alambres del ábaco.Abaco romano

La palabra ábaco es latina. Se toma de la palabra griega abax , que significa “superficie plana”. Los predecesores del ábaco , los tableros de conteo , eran solo eso: superficies planas.

Su invención data del año 5.500 aC, en la Mesopotamia aunque algunos historiadores atribuyen el hecho a los chinos. En cualquier caso, el artefacto hacía operaciones básicas de matemáticas como sumar y sustraer. Por eso, es considerada la primera calculadora de la historia.

Su surgimiento fue de gran utilidad para las civilizaciones antiguas porque ayudó en el desarrollo del comercio y en el sector de la construcción civil.

Por esta razón, acabó por ser adoptado por otros pueblos y culturas: babilonios, egipcios, griegos, romanos, indios, chinitas, japoneses, ect) también lo usaron, dando cada uno un toque específico y a la ves preservando su originalidad tras ser una calculadora antigua.

Quién inventó la calculadora

Aunque en una primera fase y durante muchos siglos, el ábaco fuera la solución para muchos problemas, ya no atendía a otras necesidades del área.

En el siglo XVII, el francés Blaise Pascal construyó lo que quedó registrado como la primera calculadora mecánica, a el se debe el invento de la primera calculadora.

Esta máquina se llamó Calculadora de Pascal y se conoció más tarde como Pascaline. El dispositivo hizo su primera aparición pública en 1645 y en la actualidad solo sobreviven nueve de estas máquinas.

Según los historiadores, Pascal inventó esta máquina a causa de su padre, que era recaudador de impuestos, para aliviar parte de su arduo trabajo. La Pascaline fue capaz de realizar todas las operaciones matemáticas básicas, sin embargo la multiplicación y división con esta máquina no fue un proceso sencillo. Vale la pena mencionar que Pascal tenía solo 18 años cuando diseñó la Pascaline.

Pero mucho antes de la invención de Pascal, el primer paso en la dirección del cálculo automático se tomó en 1623, cuando el astrónomo alemán Wilhelm Schickard (1592-1635) construyó su “reloj calculador”, como lo llamó. Esta máquina o calculadora mecánica era capaz de ejecutar las cuatro operaciones aritméticas básicas: la suma y la resta podían funcionar de forma mecánica, mientras que la multiplicación y la división requería la intervención del operador para la introducción de los números y la lectura del resultado. Utilizaba elementos cilíndricos que operaban con los mismos principios que los “huesos de Napier”.

Bosquejo de la calculadora original de Schikard
Desgraciadamente el único ejemplar de esa calculadora (aún incompleta) fue destruido en un incendio, Desgraciadamente, se perdió durante la guerra de los treinta años, haciendo que Pascal se conociera como el primero en crear una calculadora mecánica.

El contador escalonado

En 1672, el matemático Gottfried Wilhelm Von Leibniz basándose en la calculadora de Pascal, construyó el contador escalonado. El contador escalonado era una calculadora mecánica que hacía las cuatro operaciones básicas y la raíz cuadrada de los números. Pero como Leibniz no llegó a terminar la calculadora, esta presentaba algunos errores al hacer cálculos de división y raíz cuadrada que impidieron que las maquinas funciones de manera confiable.

Réplica del contador escalonado de Leibniz.
Réplica del contador escalonado de Leibniz.

Dos prototipos fueron construidos; hoy solo sobrevive uno en la Biblioteca Nacional de Baja Sajonia en Hanover, Alemania. A pesar de los defectos mecánicos del contador escalonado, sugirió posibilidades para futuros constructores de calculadoras. El mecanismo operativo, inventado por Leibniz, llamado cilindro escalonado o rueda de Leibniz, se utilizó en muchas máquinas de calcular durante 200 años, y en la década de 1970 con la calculadora de mano Curta, diseñada en la Austria ocupada por los nazis durante la Segunda Guerra Mundial.

Calculadora de Philipp Matthaüs Hahn

En 1774, el padre alemán Philipp Matthäus Hahn proyecta una calculadora que realmente hacía las 4 operaciones perfectamente. En esa calculadora Hahn utilizó una batería similar a la que Leibniz había usado en el contador escalonado.

A diferencia de la calculadora de Leibniz, la calculadora de Hahn era redonda y en ella había espacio para valores de 12 dígitos.

Otra copia de la calculadora de Hahn, realizada por Johann Christoph Schuster en Ansbach entre 1805 y 1820

La calculadora de Hahn influenció al ingeniero alemán Helfrich Johann von Müller a producir una calculadora similar en 1784, también se cree que la calculadora de Hahn influyó en el matemático francés Thomas Colmar para producir el aritmómetro (1820).

Aritmómetro

El aritmómetro o calculadora mecánica fue la evolución de la calculadora construida por Leibniz en el año 1694. Y considerado uno de los mejores inventos de la época mecánica. Esta fue producida por el matemático Frances Thomas Colmar en 1820 y realizaba las 4 operaciones básicas de forma perfecta.

Esta fue la primera calculadora mecánica de éxito comercial. Su robusto diseño le dio una sólida reputación de fiabilidad y precisión, su debut de producción en 1851 puso en marcha la industria de la calculadora mecánica que finalmente construyó millones de máquinas hasta bien entrada la década de 1970. Durante casi treinta años, desde 1851 hasta 1878, el aritmómetro fue la única calculadora mecánica en producción comercial y se vendió en todo el mundo. 
Con sus primeros dos fabricantes de clones, Burckhardt (Alemania, 1878) y Layton (Reino Unido, 1883), fue el único tipo de calculadora mecánica comercializada entre 1878 y 1887 en todo el mundo. La manufactura fue manejada por Thomas de Colmar hasta su muerte, luego por su hijo y luego su nieto y finalmente por su ingeniero, Louis Payen y finalmente su viuda, Veuve L. Payen. 
La fabricación comenzó en 1851 y finalizó alrededor de 1914. Se construyeron alrededor de 5.000 máquinas durante estos años, el 40% de la producción se vendió en Francia y el resto se exportó.

Diferencia de tiempo

En 1822, el matemático Inglés Charles Babbage construyó un modelo del motor de diferencia (en portugués, diferencia máquina), que era una máquina capaz de resolver ecuaciones polinómicas por un método de diferencias infinitas, lo que evita la necesidad de multiplicación y división, que posibilitaba la construcción de tablas logarítmicas.
La Difference Engine era capaz de recibir los datos, procesarlos, guardarlos y luego mostrarlos, por lo que también es conocida como uno de los primeros ordenadores de la historia.
 
Babbage trabajó en el Difference Engine con el ingeniero Joseph Clement hasta 1832. Pues en la época, desistió de continuar el proyecto de la Difference Engine.
En 1847, Babbage vuelve a trabajar en el proyecto de la Difference Engine, pero con el propósito de crear un Difference Engine II, que sería un Difference Engine más rápido y con capacidad de hacer cálculos con números más grandes. Sin embargo, esa máquina no salió del papel y Babbage desistió de ella en 1849.

Máquina diferencial de Scheutz

En los años 1830, el sueco Pehr George Scheutz, que en aquel entonces era editor de un periódico técnico de Estocolmo, al leer un artículo sobre un motor diferencial, demuestra interés en hacer un maquina diferencial.
A finales de los años 1830, Scheutz comenzó a comunicarse con Babbage y, a construir su maquina diferencial junto con su hijo Edvard Scheutz. El modelo preliminar de la máquina de Scheutz quedó listo en 1843, y su modelo finalizado quedó listo en 1854.

Máquina analítica

En 1833, Charles Babbage comenzó a trabajar en el proyecto de la máquina analítica, junto con Ada Lovelace (hija de Lord Byron), que ayudó a programar las tarjetas perforadas de la Máquina Analítica. 

Según Babbage, la maquina analítica sería capaz de sumar, restar, dividir y multiplicar, efectuar operaciones en secuencia y almacenar los resultados intermedios de hasta mil números de 50 dígitos y después de ejecutar el procesamiento de los datos, la máquina reproducirá los resultados en tarjetas perforadas o en un informe impreso.

Modelo de prueba de una parte de la maquina analítica, construido por Babbage
Pero el gobierno inglés no invirtió en el proyecto. Pues consideró la máquina muy avanzada y con utilidad dudosa. 
Babbage trabajó en la maquina analítica hasta el año de su muerte, que fue en 1871. Pero debido a la falta de inversión, la maquina analítica acabó no saliendo del papel.
Sin embargo, en 1991, el Museo Nacional de Ciencia y Tecnología de Londres construyó una máquina usando los diseños de Babbage y las piezas que estarían disponibles para él en la época. La máquina pesa unos pocos cientos de kilos y opera con una manivela. 
La máquina construida funciona muy bien y aún no ha calculado una respuesta equivocada. Gracias a ello, Babbage se conoció como uno de los inventores de la computadora y, Ada Lovelace fue considerada la primera programadora de la historia.

Una máquina de sumar

En 1880, el estadounidense William Seward Burroughs crea la primera máquina de sumar trabajable, patentado el 21 de agosto, 1888.
La calculadora de Burroughs tiene un diferencial en relación a las calculadoras inventadas anteriormente, pues además de efectuar las cuentas, también imprimía el resultado de las cuentas en una hoja de papel, con eso, la máquina de Burroughs se hizo famosa, pues facilitaba mucho el trabajo de banqueros, contadores y comerciantes de la época.

Calculadora mecánica Curta 

El siglo XX fue marcado por la aparición de los primeros ordenadores electrónicos en la década de 30 y 40, que en la época eran calculadoras inmensas que hacían miles de cálculos por minutos. A pesar de eso en 1948, surge una calculadora mecánica de tamaño compacto, la calculadora curta.

Calculadora mecánica Curta
Diseñada por el ingeniero austriaco Curt Herzstark, la Calculadora mecánica Curta fue una calculadora de manivela con diseño extremadamente compacto en forma de un pequeño cilindro que cabe en la palma de la mano, en ella se podía hacer cálculos de suma, resta, división, multiplicación, y con un poco de la dificultad daba para calcular raíces cuadradas y hacer otras operaciones en ella.
Fue muy utilizada hasta la década del 70. Pues fue en la década del 70, que las calculadoras electrónicas se popularizaron en el mercado, haciendo que la Calculadora mecánica Curta se tornara obsoleta.

Calculadoras electrónicas 14A

La primera calculadora electrónica del mundo fue 14-A producida por Casio en 1957, La 14-A efectuaba operaciones de suma, resta, multiplicación y división con hasta 14 dígitos.

Calculadoras electrónicas 001

En septiembre de 1965, Casio lanza una segunda calculadora a 001, que fue la primera calculadora electrónica del mundo con función de memoria. Al año siguiente, Casio comienza a exportar a Estados Unidos y Europa, iniciando su camino hacia el mercado global.

Las calculadoras de Casio fueron bien recibidas en todo el mundo, y su producción total alcanzó la marca de 100.000 unidades en 1969.

Calculadora científica 

En la segunda mitad de los años 1960, hubo una gran explosión en el número de fabricantes de calculadoras a despuntar en el mercado. En su ápice, ese número llegó a 50 fabricantes, creándose así una competencia fuerte, ya partir de ahí el término guerra de las calculadoras.

También en esa época, Hp lanza su primer modelo de calculadora científica en el mercado, el modelo 9100.

El HP 9100A.
Así mismo, en 1972, Hp lanzó su segunda calculadora científica que fue HP-35B calculadora, que tiene un diseño más parecido a las calculadoras científicas de hoy.

Después del lanzamiento de las calculadoras científicas, varias empresas pasaron a producir calculadoras científicas, y gracias a ello, las calculadoras científicas han evolucionado mucho con el paso de los años, ganando nuevas funciones cada año que pasa.

Texas TI-Nspire CAS
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