Howard Aiken


1.  Vida y estudios

Howard H. Aiken nació en Hoboken (Nueva Jersey) el 9 de marzo de 1900, se crió en Indianápolis, donde estudió el Arsenal Technical School, graduándose en 1919. Tras ello estudió en la universidad de Wisconsin, en donde se especializó en electrónica. Mientras estudiaba estuvo trabajando como ingeniero operario en la Madison Gas and Electric Company desde 1919 a 1923. Se graduó como ingeniero electrónico en 1923 y fue pionero en computación al ser el diseñador conceptual original del Mark I.

Tras esto trabajó en la Westinghouse Electric Manufacturing Company, mientras se preparaba para su postgrado en la universidad de Harvard, donde obtuvo su máster en 1937 y el doctorado en física en 1939. Aiken permaneció en Harvard para enseñar matemáticas, primero como instructor de facultad (de 1939 a 1941), y después como profesor asociado. Allí fue donde realizó sus trabajos más importantes.

Aiken se casó tres veces, primero con Lousie Mancill, con quien tuvo su primera hija, Rachel Ann, después con Agnes Montgomery, quien concibió a su segunda hija, Elizabeth (Betsy), y por último con Mary McFarland.

Howard Aiken también fue oficial en la Reserva Naval de los Estados Unidos.

Se retiró a Fort Lauderdale, Florida, y murió el 14 de marzo de 1973 mientras viajaba a St. Louis, Missouri.

 

2.  Diseño y construcción de las MARKs

Durante este tiempo encontró ecuaciones diferenciales que sólo podía resolver numéricamente, así que ideó un dispositivo electromecánico de computación junto a otros tres ingenieros (Clair D. Lake, B.M. Durfee y F.E. Hamilton), éste era capaz de realizar cualquier secuencia seleccionada de 5 operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, división y referencia a resultados anteriores) sin intervención humana, por tanto, podía hacer gran parte de este tedioso trabajo por él. Este ordenador fue originalmente llamado Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) y posteriormente renombrado Mark I de Harvard. Grace Hopper se unió al proyecto en julio de 1944, encargándose de la programación de la máquina (después su colaboración con Aiken, ideó el primer compilador y posteriormente se dedicó sobre todo al desarrollo de lenguajes).

Gracias a la evolución de la ingeniería y la financiación de IBM, la máquina fue completada e instalada en Harvard en febrero de 1944 costando 250.000$ (500.000$ según algunas fuentes). Como curiosidad, desde la fecha de su fabricación ya estaba técnicamente obsoleta debido a la competencia de la máquina de la Atanasoff-Berry Computer (ABC).

Inmediatamente después, la marina de los EE.UU requisó tanto a la máquina como a su inventor para usarlos durante la Segunda Guerra Mundial, Aiken alcanzó el grado de comandante y la MARK I se usó para el cálculo de las tablas navales de artillería. Tras la guerra, en 1946, volvió a Harvard como profesor de matemáticas. Además, fue nombrado director de los nuevos laboratorios de informática de la universidad en 1947.

Ese mismo año, Aiken continuó su trabajo con el ordenador Mark II de Harvard y, más adelante con el Mark III y el Mark IV. El Mark III utilizó algunos componentes electrónicos y memoria de tambor magnético, el Mark IV fue completamente electrónico y, además de utilizar memoria de tambor magnético, también tenía un núcleo de memoria magnética.

 

3.  Características de las MARKs

Aiken creó cuatro Mark’s  diferentes de las cuales hablaré a continuación.

3.1MARK I

Los elementos de construcción de la ASCC eran interruptores, transmisores, ejes de rotación y embragues. Se construyó mediante 765,000 componentes electrónicos y cientos de kilómetros de cable, tenía un volumen de 16 metros de largo, 2,4 metros de alto y 61 cm de ancho, tenía un peso de alrededor de 4500 kg. Las unidades básicas de cálculo debían sincronizarse mecánicamente, por lo que eran manejadas por un eje de 15,5 metros impulsado por un motor eléctrico de 4 kW de potencia.

El recinto para el MARK I fue diseñado por el diseñador industrial futurista americano Norman Bel Geddes, Aiken consideró el caso que había elaborado como un derroche de recursos, ya que la energía computacional se encontraba en gran demanda durante la guerra y los fondos se podrían haber utilizado para construir equipo adicional para el computador.

Los 24 canales de la cinta de entrada estaban divididos en 3 sectores de 8 canales, cada acumulador, cada grupo de interruptores y los registros asociados a la entrada, la salida y unidades aritméticas, estaba asignado a un único índice numérico identificador representado en binario en la cinta de control.

El primer sector era el índice binario del resultado de las operaciones, el segundo la fuente de datos de las operaciones, y el tercero era el código de la operación a realizar. Parte de las complejas operaciones que se necesitaron para producir la primera bomba atómica fueron realizadas en el MARK I, es remarcable la fiabilidad de esta máquina ya que podía funcionar durante 20 horas diarias sin romperse (un logro para la época).

Aiken publicó en la prensa un anunciando el MARK I proclamándose a sí mismo como único inventor, James W. Bryce fue la única persona de IBM mencionada mientras que varios ingenieros de IBM habían ayudado a construir algunos elementos. Thomas J. Watson (presidente de IBM) enfureció y de mala gana asistió a la ceremonia a la máquina el 7 de agosto de 1944. Aiken decidió construir otras máquinas sin la ayuda de IBM, y la ASCC fue conocida generalmente como la MARK I de Harvard.

3.2.  Mark II

El MARK II de Harvard fue un computador electromecánico y se construyó en la Universidad de Harvard bajo la dirección de Aiken y fue terminado en 1947. Esta máquina fue financiada por la Marina de Estados Unidos.

Fue construido con transmisores de alta velocidad en vez de contadores electromecánicos (usados en el MARK I), haciéndolo mucho más rápido que su predecesor. Las sumas tardaban 125 msy las multiplicaciones 750 ms. Esta fue la segunda máquina (después de la Bell Labs Relay Claculator) en tener hardware de punto flotante. Algunas de las funciones que podía realizar eran calcular raíces cuadradas, funciones inversas, exponenciales y algunas trigonométricas, dichas funciones tardaban entre 5 y 20 segundos en ejecutarse.

El MARK II tampoco era capaz de almacenar programas, si no que leía las instrucciones una a una de una cinta, esta separación de datos e instrucciones se conoce como la arquitectura Harvard. Tenía un método peculiar método de programación que fue diseñado para asegurar que los contenidos de un registro estuvieran listos cuando se necesitasen. La cinta que contenía el programa sólo podía codificar 8 instrucciones, así que lo que una instrucción en particular significaba dependía de cuándo se ejecutara.

Cada segundo se dividía en varios periodos, y una instrucción podía significar diferentes cosas en diferentes periodos. Una suma podía empezar en cualquiera de ocho periodos en un segundo, y una transferencia dedatos podia empezar en cualquiera de doce periodos en un Segundo. Aunque este sistema funcionaba, hizo de la programación una tarea complicada y redujo de algún modo la eficiencia de la máquina.

En Julio de 1947 ejecutó algunos programas de prueba, y fue posteriormente entregado a los campos de pruebas de la Marina de los Estados Unidos en Dahlgren, Virginia.

3.3MARK III

La Mark III de Harvard, también conocida como ADEC (Aiken Dahlgren Electronic Calculator) fue uno los primeros ordenadores electrónicos y electromecánicos. Fue construido en la Universidad de Harvard bajo la supervisión de Howard Aiken para la Marina de los Estados Unidos.

La palabras del Mark III consistían de 16 bits, utilizaba 5.000 tubos de vacío y 1.500 diodos de cristal. Utilizaba memoria de tambor magnético de 4.350 palabras, el retardo de sume era de 4,4 ms y el retardo de multiplicación era de 13,2 ms (incluyendo el tiempo de acceso a memoria). Aiken se jactó de que el Mark III era el computador electrónico más rápido del mundo.

El Mark III utilizaba nueve tambores magnéticos (una de los primeros computadores en hacerlo), un tambor podía contener 4.000 instrucciones y tiene un tiempo de acceso de 4,4 ms, por lo que se trataba de un computador capaz de almacenar programas. La unidad aritmética podía acceder a otros dos tambores, uno contenía 150 palabras de constantes y el otro 200 palabras de variables, ambos tambores tenían también un tiempo de acceso de 4,4 ms. Había otros seis tambores que contenían un total de 4.000 palabras de datos, pero la unidad aritmética no podía acceder a estos tambores directamente.

Los datos tenían que ser transferidos entre estos tambores y el tambor al que podía acceder la unidad aritmética mediante registros implementados por relés electromecánicos. Esto fue un cuello de botella en el computador e incrementó el tiempo de acceso a los datos de estos tambores 80 ms, fue parcialmente compensado por el hecho de que en cada acceso se podían transferir veinte palabras.

Está máquina se terminó de construir en septiembre de 1949 y se entregó a los campos de pruebas de la Marina de los Estados Unidos en Dahlgren, Virginia, en marzo de 1950.

3.4.  MARK IV

El MARK IV de Harvard fue un computador electrónico capaz de almacenar programas construido por la Universidad de Harvard bajo la supervisión de Howard Aiken para las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos. El computador se terminó de construir en 1952, se quedó en Harvard, donde las Fuerzas Aéreas lo usaron exhaustivamente.

Era completamente electrónico,  usaba tambores magnéticos y tenía 200 registros de memoria principal magnética de ferrita (fue uno de los primeros computadores en usarla). También utilizaba la arquitectura de Harvard.

 

4.  Logros y reconocimientos

Aiken fue inspirado por la Máquina Diferencial de Charles Babbage , y pensó en el proyecto de la MARK I como si fuera la terminación del trabajo que Babbage que no concluyó. De él, se supone que dijo en 1947: “Sólo seis ordenadores digitales electrónicos serían necesarios para satisfacer las necesidades de computación de todos los Estados Unidos.” La cita también es atribuida a Thomas John Watson, pero probablemente no fue dicha por ninguno de los dos. Una cita que sí se le atribuye es la siguiente: “No os preocupéis por qué os roben las ideas, si éstas son buenas, tendréis que clavarlas en las gargantas de la gente”.

Recibió muchos honores de Estados Unidos, Francia, Países Bajos, Bélgica y Alemania, y también contribuyó con numerosos artículos para periódicos escolares de electrónica, teoría de computadores y procesamiento de datos.

Fue nombrado miembro de la Academia Americana de las Artes y las Ciencias en 1947. Recibió el  Premio al Ingeniero del Día del Instituto Madison de la Ingeniería de la Universidad de Wisconsin en 1958, el premio Harry H. Goode Memorial y la medalla John Price Wetherill en 1964, y la medalla Edison del IEEE por una carrera meritoria de contribuciones pionera al desarrollo y aplicación de computadores digitales a gran escala e importantes contribuciones a la educación en el campo de los computadores digitales en 1970.

 

5. Bibliografía

http://www.dma.eui.upm.es/historia_informatica/Doc/Personajes/HowardAiken.htm

http://educando.edu.do/articulos/estudiante/howard-aiken/

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/a/aiken_howard.htm

http://en.wikiquote.org/wiki/Howard_H._Aiken

http://www.ideafinder.com/history/inventors/hopper.htm

http://www.plyojump.com/classes/pre_1945.php

http://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_Mark_I

http://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_Mark_II

http://es.hicow.com/la-universidad-de-harvard/estados-unidos/ieee-computer-society-press-2615916.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_Mark_III

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