La máquina de diferencias

Charles Babbage concibió a la edad de veinte años, en 1811 una máquina de cálculo nueva, cuya realización no iniciaría sino hasta una década después. A la sazón era un joven estudiante que trabajaba con tablas numéricas y observaba frecuentes errores en éstas. La causa de los errores no era única, y se hallaba tanto en el cálculo original como en los trabajos posteriores de impresión, en los que los textos se componían a mano y no siempre con fidelidad.

Estas inexactitudes preocuparon a Babbage y las tomó como un problema que demandaba solución. Finalmente, concibió la idea de fabricar una máquina que calculara automáticamente los guarismos y los imprimiera. Con ello se alcanzaría un grado de fiabilidad notablemente superior. Su máquina serviría para el cálculo de polinomios. La obtención del valor numérico de los polinomios derivaría provechosamente en el cálculo de las tablas de funciones matemáticas.

En 1821 logró fabricar un pequeño prototipo de su calculadora, a la que llamó máquina de diferencias (Difference engine). Dos años después, en 1823, el gobierno le concedió una subvención y pudo acometer la construcción de la máquina definitiva.

Si el prototipo calculaba polinomios de segundo grado, el proyecto real abarcaba el cálculo de polinomios de sexto grado y la tabulación mecánica hasta veinte cifras y ocho decimales. El intento de realizar una versión más potente no llegaría a buen término, a pesar de los esfuerzos que prodigó durante una década. En la década de los treinta, la máquina quedó definitivamente incompleta por razones intrínsecas y extrínsecas al proyecto. Desde el punto de vista intrínseco, el diseño de la compleja maquinaria precisaba mayor perfeccionamiento. Y desde el punto de vista externo, la ingeniería de la época no podía producir los mecanismos necesarios. La fabricación de los engranajes y los ejes era deficiente e imprecisa; el ajuste de las piezas no respondía al modelo, que teóricamente, resultaba impecable. La máquina de diferencias consistía en un amplio conjunto de engranajes exquisitamente interconectados. El grado de tolerancia necesario era muy estrecho. Pero la mecánica de la época no estaba a la altura de las exigencias del genio de Babbage. El moldeado y la mecanización de las piezas viciaban los resultados. Los pequeños excesos en la tolerancia de los engranajes se acumulaban de manera exagerada, dada la interdependencia de todas las partes de la maquinaria. Se construyó la máquina repetidas veces y el resultado no satisfizo, pues ésta sufría vibraciones y sacudidas intolerables que alteraban su funcionamiento radicalmente.

Se agotó la ayuda económica del gobierno. Y el proyecto no progresa. No obstante, Babbage no sólo no dudó de la calidad de su idea, sino que profundizó en el camino que había iniciado y, en un alarde de ingenio y creatividad, concibió otro proyecto mucho más ambicioso, fue mucho más allá. Concibió su máquina analítica. En este aparato revolucionario reconocemos los rasgos distintivos de la moderna computadora. El prototipo de la máquina de diferencias condujo a Babbage a un estadio teórico superior y ejerció también efectos prácticos. Gracias a ella, el propio inventor confeccionó tablas numéricas y publicó las tablas de logaritmos de números naturales del 1 al 108 000 y emprendió consideraciones analíticas sobre logaritmos y funciones. La máquina de diferencias también se utilizó para calcular tablas de navegación y de tiro artillero y, de manera extensiva, facilitó el trabajo de matemáticos y científicos, técnicos y economistas.

¿Cambio o reforma?

Por muchos esfuerzos que se hicieran, no era previsible que en los nuevos censos el lento proceso se acortara. Antes, al contrario, iría agarrándose a medida que aumenta la población, lo cual era seguro. Con posterioridad se supo que, entre los censos de 1880 y 1890, se pasó de 50 a 63 millones de habitantes en Estados Unidos. Cualquier reforma que se intentara introducir en el sistema tradicional de elaboración del censo podría suponer alguna mejora, pero apenas resultaría apreciable. Tan sólo el cambio del sistema o de la tecnología empleada podría significar un progreso notable. La aportación de Hollerith se halla en la línea del cambio y no de la reforma. Las tarjetas pasaban a través de un mecanismo de lectura y eran clasificadas según sus características. Concretamente, éstas pasaban por un conjunto de contactos, que producían el cierre momentáneo de un circuito eléctrico cada vez que había una perforación. Con ello se activaba un contador y un mecanismo rudimentario de selección de los cartones perforados. La máquina tenía capacidad para procesar más de medio centenar de tarjetas por minuto. El experimento resultó un éxito. El tiempo total del recuento del censo se redujo más de un 60 por ciento. La tarea, que había supuesto siete años en la edición precedente, se completó en dos años y medio. Aunque el censo tenía trece millones más de habitantes, es decir, había pasado de 50 millones en 1880 a 63 millones en 1890. Como las posibilidades económicas de la invención eran espléndidas, Hollerith dejó la Oficina Federal del Censo en 1896 y fundó una compañía privada, la Tabulating Machine Company, donde perfeccionó la máquina tabuladora. Poco tiempo después, en 1900, la máquina alcanza una capacidad de procesamiento de 300 tarjetas por minuto.

Hacia la creación de IBM

La empresa de Hollerith comercializó sus modelos para uso de los organismos estatales y privados. Los éxitos llevaron a una ampliación del mercado y a la fusión de la empresa de Hollerith con otras dos en 1911, para formar la Computer Tabulating Recording Company. Dos años después, en 1924, la empresa pasó a llamarse International Business Machines. De este nombre derivó el famoso acrónimo IBM. El mayor mérito de Hollerith es su concepción del tratamiento de la información y el sistema que usó para convertir su idea en un proceso práctico y eficaz. Las calculadoras que existían entonces no podían aplicarse a la tarea de censar, ya que no se trataba sólo de hacer cálculos aritméticos, sino del tratamiento de la información. La información se refería a las características de los habitantes, y se trataba de elaborar estadísticas. La tarea de Hollerith puede calificarse como la de un profesional de la computación. Con ella se define implícitamente el ámbito de la computación o informática, que no se resume en cálculos o cómputos. La mayor parte de la actividad de las computadoras se dedica al procesamiento de información y, a buena distancia, le sigue la realización de cálculos. El procesamiento de información (palabras, números u otros datos) supone el 80 por ciento de la labor que llevan a cabo en la actualidad las computadoras. Hollerith fue el iniciador del tratamiento automático de la información. Con ello dio paso a la configuración de la computación o informática como la ciencia relativa al tratamiento y almacenamiento de la información por medios automáticos.