Els orígens de la informàtica els podem trobar en una necessitat molt recurrent que les persones es trobaven en diferents contextos: la necessitat de fer càlculs de la manera més precisa possible. Els càlculs son presents a la nostra vida diària i son necessaris per a moltes coses: el funcionament del comerç, la comptabilitat de les empreses privades, la captació d’impostos per part de l’Estat, les estadístiques dins l’àmbit de la recerca, l’elaboració de plànols d’edificis i ciutats, etc. El món no funcionaria de la mateixa manera sense les matemàtiques i els humans sempre hem anat buscant noves maneres d’optimitzar els processos de càlcul per donar resposta a aquesta necessitat.
Les primeres calculadores
En aquest context, els avenços dins l’àmbit de la mecànica van fer possible que a mitjans del segle XVII apareguessin les primeres calculadores, que son una evolució del tradicional àbac xinès, una eina de càlcul inventada l’any 500 a.C. per ajudar la gent a fer operacions matemàtiques.
La primera calculadora mecànica va ser creada l’any 1623 per l’alemany Wilhelm Schickard; aquest aparell utilitzava un sistema d’engranatges que permetia fer sumes, restes i multiplicacions, i tenia un sistema que permetia registrar el procés d’aquests càlculs, com si fossin una memòria. Uns anys més tard, el 1645, apareixeria també la famosa màquina sumadora de Blaise Pascal (la Pascalina), i durant els anys següents molts altres matemàtics intentarien superar-la; entre altres, cal destacar la màquina de Leibniz, que a finals del segle XVII establiria les bases del sistema binari que es començaria a utilitzar gairebé 300 anys després amb l’arribada dels primers ordinadors electrònics.
Els analitzadors diferencials
Paral·lelament a l’evolució de les calculadores, que va tenir un ritme molt accelerat al llarg de tot el segle XIX, van sorgir altres eines de càlcul que responien a unes necessitats més concretes, com la predicció de les marees. A finals del segle XIX es van construir les primeres màquines predictores, conegudes com a analitzadors diferencials, que podien resoldre equacions diferencials i responien a necessitats estretament relacionades amb l’àmbit militar.
Com en el cas de les calculadores, aquests aparells també van anar evolucionant al llarg del temps, des dels analitzadors diferencials mecànics, utilitzats durant les dues darreres dècades del segle XIX i les dues primeres del segle XX, fins als analitzadors no mecànics, que apareixerien l’any 1920 amb la integració de circuits elèctrics. Els primers analitzadors diferencials electromecànics van cridar l’atenció dels militars, que els veien útils per calcular la trajectòria dels seus projectils o la localització exacta dels seus objectius aeris. Tanmateix, més enllà del seu ús durant la guerra, no eren uns aparells gaire pràctics perquè eren massa grans i sorollosos.
Els precursors dels ordinadors
La història dels calculadors digitals o ordinadors comença a finals dels anys 1930, tot i que parteix d’idees anteriors com el teler de Jacquard, considerat com una de les màquines precursores dels ordinadors. Inventada pel francès Joseph-Marie Jacquard quan el segle XIX acabava de començar, aquesta màquina podia connectar-se a un teler i utilitzava unes targetes perforades impreses per “programar” patrons que després es teixien sobre la tela. Aquesta idea procedent de la indústria tèxtil es va aplicar a tot tipus de dispositius mecànics i va inspirar altres creacions tan importants com la màquina analítica de Charles Babbage o la màquina classificadora de fitxes que Herman Hollerith va proposar com a solució administrativa per processar el cens de població dels Estats Units que tindria lloc l’any 1890.
Charles Babbage era un científic molt interessat en aconseguir fer càlculs automàticament. Va començar a investigar com podia crear una màquina capaç de fer aquests càlculs pel mètode de les diferències, que convertia qualsevol funció analítica en diferents operacions de sumes i restes. La màquina s’anomenava màquina de les diferències i en va presentar dues versions, una l’any 1822 i una segona deu anys més tard, però el pressupost necessari per construir-la era massa elevat i el govern britànic no hi tenia suficient interès per subvencionar-la.
Durant el procés de creació de la màquina de les diferències, Babbage va dissenyar també una altra màquina que hagués estat més econòmica, però el projecte tampoc va tirar endavant. Es tractava de la màquina analítica, capaç de realitzar qualsevol càlcul que li fos indicat per un programa que utilitzava el sistema de targetes perforades. Així, aquesta màquina era el disseny d’un ordinador però, com ha passat sovint al llarg de la història, la idea d’aquest científic era massa avançada per a la tecnologia d’aquella època i no podia materialitzar-se. La màquina analítica havia estat pensada només per realitzar càlculs, però Ada Lovelace, que havia començat a treballar amb Babbage i precisament és considerada la primera programadora de la història per haver introduït un algorisme dins d’aquesta màquina, va entendre que la màquina podia anar més enllà i que les seves possibilitats no estaven limitades a realitzar càlculs numèrics, com indica en algunes notes escrites per ella mateixa.
Herman Hollerith era un estadístic nord-americà que havia estat contractat per respondre a una necessitat administrativa relacionada amb la dificultat per processar el cens de població. La seva solució va ser el disseny d’una màquina tabuladora i un sistema de fitxes que agilitzaven molt el procés i que a inicis del segle XX va donar lloc a la comercialització de diferents màquines similars (tabuladores, classificadores, verificadores, registradores, etc.) i la creació d’una gran empresa que en tenia el monopoli (que més tard esdevindria IBM, amb Thomas Watson com a director general). El negoci va sortir encara més reforçat del crac del 29 i les polítiques aplicades durant la dècada de 1930 i, finalment, les tabuladores van fer el salt de l’àrea de la comptabilitat fins a l’àmbit científic, on els càlculs eren també imprescindibles. D’aquesta manera, si Babbage havia indicat el camí en l’àmbit tecnocientífic, Hollerith l’estava marcant a nivell empresarial.
El naixement de la informàtica
Els avenços tecnològics que es van produir durant la primera meitat del segle XX van donar una última empenta a la idea de màquina universal que havia començat a dibuixar Babbage. Invents com el telèfon en van ser responsables: per exemple, les necessitats de càlcul dels coneguts Bell Labs van accelerar l’evolució dels calculadors i es van començar a utilitzar els conceptes introduïts per la màquina de Babbage, com els programes i les biblioteques de programes. Mentre als Bell Labs tota aquesta línia de treball estava liderada pel matemàtic George Stibitz, a l’Alemanya nazi de l’any 1941, Konrad Zuse també seguia un camí semblant que el va dur a inventar el Z3, el primer calculador programable universal.
Finalment, el treball de IBM amb la col·laboració de Harvard va donar lloc a la creació del Mark I, presentat públicament l’any 1944, que va ser el primer ordinador electromecànic i l’últim precursor dels ordinadors electrònics moderns. En aquest projecte hi trobem la intenció de construir una màquina universal, seguint la línia marcada per Stibitz, amb les bases establertes prèviament per Babbage i un funcionament que no deixava de ser una evolució de les màquines anteriors i encara tenia com a objectiu final respondre a les necessitats de càlcul.
No hem d’oblidar que fins i tot el llançament de l’ENIAC (1946), considerat el primer ordinador de propòsit general de la història, encara perseguia també el mateix propòsit que les primeres calculadores, però aprofitant tots els avenços tecnològics: l’objectiu dels seus dissenyadors era fer una calculadora que tingués la capacitat de fer càlculs molt més ràpids (concretament, inicialment volien que realitzés càlculs sobre la trajectòria de les bales i l’artilleria en el context de la Segona Guerra Mundial) i que fos electrònica en comptes de mecànica. El que finalment van construir, però, va ser una autèntica revolució.