Una necesidad militar que supera los medios de cálculo disponibles
Durante la Segunda Guerra Mundial, el ejército estadounidense necesita tablas de tiro. Estas indican cómo ajustar una pieza de artillería según las condiciones y el alcance deseado. Prepararlas exige calcular numerosas trayectorias: la velocidad inicial no basta, porque también intervienen la gravedad y la resistencia del aire.
La palabra inglesa computers designa entonces a personas dedicadas al cálculo. Estos hombres y mujeres trabajan en las trayectorias con instrumentos de cálculo. También se emplean equipos como el analizador diferencial. La dificultad está en la cantidad de casos y en el tiempo necesario para resolverlos.
Mauchly defiende un tratamiento electrónico mucho más rápido y Eckert contribuye de manera decisiva a su realización técnica. El proyecto se desarrolla en la Moore School of Electrical Engineering, con financiación del ejército para el Ballistic Research Laboratory. El acuerdo militar de la primavera de 1943 precede al contrato formal W-670-ORD-4926, fechado el 5 de junio de 1943, registrado en el inventario de los archivos de la Universidad de Pensilvania, documento Ptf 1531. La aprobación del proyecto y su formalización contractual son, por tanto, etapas distintas; la construcción comienza ese mismo año.
El nombre Electronic Numerical Integrator and Computer expresa esa ambición: realizar cálculos numéricos, incluida la integración necesaria para las trayectorias. ENIAC sigue asociado a la balística, pero su organización permite preparar otros tipos de problemas numéricos.
Construir una máquina electrónica a gran escala
Las válvulas electrónicas, también llamadas tubos de vacío, permiten conmutar señales sin esperar a que se mueva un contacto mecánico. Pero sustituir una operación lenta por una rápida no es suficiente. Toda la instalación debe funcionar de forma coherente, con señales bien formadas y transmitidas en el momento adecuado.
La descripción técnica difundida por el War Department en 1946 menciona unas 18.000 válvulas y una instalación formada por grandes paneles. Es una realización colectiva: el diseño de circuitos, el cableado, la alimentación, el montaje, las pruebas y el mantenimiento implican a muchas más personas que los dos nombres normalmente asociados al proyecto.
La ingeniería también consiste en desarrollar medios para comprobar la máquina. En la entrevista conservada por el Smithsonian, Eckert explica que su equipo fabrica instrumentos de prueba adecuados, como osciloscopios y generadores de impulsos. Poder observar un fallo forma parte de la construcción de un equipo utilizable.
ENIAC no se termina a tiempo para cumplir su misión durante los combates de la Segunda Guerra Mundial. Se realizan cálculos a finales de 1945 y la presentación pública llega en febrero de 1946. Conviene distinguir el contexto de financiación, las primeras utilizaciones y el anuncio al público.
Qué podía almacenar y calcular ENIAC
Cálculo electrónico, pero decimal
ENIAC trabaja con números decimales. Electrónico no significa necesariamente binario: un dígito puede representarse mediante el estado de un circuito preparado para distinguir diez valores.
Sus veinte acumuladores pueden guardar, cada uno, un número decimal de diez dígitos con signo. Un acumulador no sirve solo para almacenar: también interviene en sumas y restas. Otras unidades se encargan de la multiplicación, la división y la extracción de raíces cuadradas.
| Elemento |
Función en el cálculo |
| Acumuladores |
Conservar números y realizar operaciones como sumas y restas. |
| Unidades aritméticas adicionales |
Ejecutar otras operaciones, como multiplicaciones y divisiones. |
| Tablas de funciones |
Proporcionar valores preparados mediante conmutadores; más adelante también se utilizan para instrucciones. |
| Control y programación |
Organizar el inicio y la repetición de las operaciones. |
| Equipos de tarjetas |
Introducir datos y recoger resultados. |
El documento de 1946 conservado por el Smithsonian distingue las funciones aritméticas, la memoria y el control. Se reparten por la instalación: no hay que imaginar un único procesador moderno oculto detrás de los paneles.
La velocidad no elimina las limitaciones de memoria
Un acumulador puede realizar del orden de 5.000 sumas por segundo. La cifra describe una capacidad aritmética, no el número de trayectorias completas calculadas en ese tiempo. Una sola trayectoria requiere muchas operaciones.
Los veinte números de los acumuladores también deben distinguirse de las constantes suministradas por las tablas o las tarjetas. La memoria de trabajo para resultados intermedios es limitada y ciertas operaciones ocupan varios acumuladores. La distribución de los valores influye, por tanto, directamente en el programa.
Las tarjetas perforadas conectan la máquina con datos preparados fuera de ella. En la configuración inicial no constituyen un flujo general de instrucciones comparable a cargar un programa moderno.
Las seis programadoras, esenciales para que ENIAC funcione
Del cálculo humano a los programas de la máquina
En 1945 se selecciona a seis mujeres para preparar los cálculos de ENIAC. Su conocimiento de los métodos numéricos y las trayectorias resulta importante: tienen que comprender el problema antes de adaptarlo a una máquina todavía nueva.
Sus nombres aparecen de distintas formas según la etapa de su vida a la que se refiera cada fuente. Identificarlos ayuda a reconocer a las mismas personas en documentos y testimonios diferentes.
| Nombre utilizado al hablar de los primeros trabajos |
También conocida como |
| Kathleen «Kay» McNulty |
Kathleen Mauchly Antonelli |
| Jean Jennings |
Jean Jennings Bartik, a menudo llamada Jean Bartik |
| Betty Snyder |
Frances Elizabeth «Betty» Holberton |
| Marlyn Wescoff |
Marlyn Meltzer |
| Frances Bilas |
Frances Spence |
| Ruth Lichterman |
Ruth Teitelbaum |
La IEEE Computer Society les rinde homenaje colectivamente. No son todas las personas que programarán o utilizarán ENIAC durante su vida operativa: la lista identifica a las seis pioneras de su programación inicial.
Según la IEEE Computer Society, Jean Bartik y Betty Holberton codirigen los primeros trabajos de programación. La Universidad de Pensilvania les atribuye, en particular, la preparación del cálculo de trayectoria que sirve de base a la demostración para la prensa de 1946.
Convertir un método en un cálculo ejecutable
El trabajo no consiste en copiar una ecuación en un panel. Hay que descomponer el método en operaciones, decidir dónde guardar los números y establecer en qué orden deben intercambiarlos las unidades. Los esquemas de la máquina y las conversaciones con los ingenieros se convierten en herramientas esenciales.
Un ejemplo pedagógico inspirado en las trayectorias, sin reproducir el programa histórico, permite entenderlo. El movimiento puede aproximarse avanzando por pequeños intervalos de tiempo:
- determinar las fuerzas correspondientes al estado actual;
- calcular el cambio de velocidad;
- obtener una nueva posición;
- comprobar si el cálculo debe continuar;
- repetir el proceso con el estado obtenido.
Este método obliga a conservar valores de una pasada a la siguiente. Hay que reservar espacio, proporcionar constantes, organizar repeticiones y definir condiciones de parada. Un error en la distribución puede destruir un valor que todavía hace falta, aunque todos los circuitos aritméticos funcionen correctamente.
Es programación en toda regla: combina razonamiento matemático, recursos disponibles y mecanismos de control. La comparación con Ada Lovelace y su nota G muestra una diferencia de contexto: aquí la preparación del cálculo debe desembocar en una ejecución verificable sobre una máquina real.
Configurar las conexiones y comprobar el resultado
En su estado inicial, ENIAC se programa mediante conexiones y conmutadores. Hay que organizar los recorridos de los números y las señales que controlan las operaciones. El programa queda plasmado en los ajustes de la instalación, en lugar de cargarse como un archivo en memoria.
Una vez lista la configuración, la secuencia puede ejecutarse automáticamente. Las programadoras no repiten a mano cada suma. En cambio, pasar a un problema sustancialmente distinto puede exigir una nueva preparación física, seguida de pruebas.
La comprobación de los cálculos es inseparable de esta labor. Hay que comparar los resultados esperados y los obtenidos, localizar el punto donde divergen y distinguir una configuración incorrecta de una avería electrónica. Un resultado impreso o perforado no garantiza por sí solo que el cálculo sea correcto.
Depurar no consiste únicamente en sustituir una válvula. También hay que revisar el método numérico, el orden de las operaciones, los valores preparados y la circulación de las señales. Reconocer esa responsabilidad evita presentar a las programadoras como simples auxiliares de un equipo que ya lo habría resuelto todo.
Un proceso de trabajo, no una arquitectura moderna en miniatura
Proceso de trabajo simplificado de la configuración inicial, hacia 1946. Las flechas muestran etapas de preparación y ejecución, no el cableado exacto. Las tarjetas aportan datos; el programa queda definido por los ajustes.
Este recorrido permite distinguir tres cosas: el problema matemático, el programa que organiza las operaciones y los datos del caso estudiado. Un mismo método puede aplicarse a nuevos datos sin que eso signifique que cualquier método nuevo se instale con la misma facilidad.
La distinción explica el interés de una máquina de uso general. ENIAC no está limitado a un único análisis criptográfico, pero su flexibilidad tiene un coste de preparación. Ser de uso general no significa funcionar como un ordenador personal ni carecer de limitaciones prácticas.
Aplicaciones más allá de las tablas de tiro
Las primeras utilizaciones no deben confundirse con la demostración pública de balística. La American Physical Society describe un cálculo para Los Alamos en diciembre de 1945, antes del anuncio de la máquina. Sus objetivos pertenecen a la investigación nuclear; no significa que ENIAC hubiera intervenido en los bombardeos de una guerra que ya había terminado.
Los cálculos militares y científicos acompañan después su trayectoria. Trasladado a Aberdeen Proving Ground en 1947, ENIAC sirve para investigaciones numéricas que requieren mucho trabajo repetitivo. Las simulaciones nucleares forman parte de esos usos, en un contexto en el que el cálculo se convierte en una herramienta de experimentación.
El valor del trabajo también depende de preparar los programas y obtener resultados fiables. Una máquina puede ejecutar rápidamente los cálculos de un problema físico bien definido y, aun así, dar una respuesta inútil si el modelo, los datos o las comprobaciones son inadecuados.
1948: las instrucciones codificadas cambian la programación
Después de la guerra, los equipos buscan facilitar y reorganizar el control de ENIAC. El documento Central Control for ENIAC, escrito por Adele Goldstine en 1947, da testimonio de ese trabajo. La edición comentada describe una colaboración en la que participan John von Neumann, Herman y Adele Goldstine, personal del laboratorio, Klara von Neumann, Nicholas Metropolis y un grupo dirigido por Jean Bartik.
En el nuevo funcionamiento se colocan instrucciones codificadas en las tablas de conmutadores, que un mecanismo de control se encarga de leer. El programa completo ya no se representa únicamente mediante conexiones directas entre unidades. Una secuencia de códigos puede determinar las operaciones y su orden.
Las investigaciones de Thomas Haigh, Mark Priestley y Crispin Rope sitúan la conversión en su contexto. El Computer History Museum fecha el 12 de abril de 1948 la ejecución de un programa complejo en este modo, dedicado a una simulación de Montecarlo. No se debe describir, por tanto, el ENIAC de 1948 como si fuera idéntico al de 1946.
Una memoria de instrucciones distinta de la del Manchester Baby
Las tablas de conmutadores conservan instrucciones que la máquina puede leer, pero no reescribir como datos ordinarios durante el cálculo. Su función puede compararse con una memoria de solo lectura, o ROM, sin imaginar un componente moderno idéntico.
En 1948, el Manchester Baby experimenta con un programa situado en una memoria electrónica reescribible que también se utiliza para los datos. Estas diferencias complican las etiquetas de «primer ordenador de programa almacenado»: hay que precisar qué propiedad y qué configuración se están comparando.
Las primeras máquinas de programa almacenado, como Baby y EDSAC, amplían la comparación. Lo importante es comprender el cambio de organización, en vez de convertir realizaciones diferentes en una clasificación única.
ENIAC, EDVAC y Colossus: referencias que conviene distinguir
EDVAC es otro proyecto, no el nuevo nombre de ENIAC. El First Draft of a Report on the EDVAC, difundido en 1945 bajo el nombre de John von Neumann, presenta una organización diferente del cálculo y la memoria. Surge de reflexiones colectivas en las que participan Eckert y Mauchly, entre otros; no basta para atribuir el programa almacenado a una sola persona.
El artículo sobre la arquitectura de von Neumann explica ese principio. Aquí interesa separar el diseño de una máquina nueva y la transformación de una existente: la conversión de ENIAC y el desarrollo de EDVAC son historias relacionadas, pero distintas.
| Máquina o proyecto |
Referencia útil para comparar |
| Colossus |
Tratamientos electrónicos programables especializados en determinadas operaciones de criptoanálisis. |
| ENIAC inicial |
Cálculo numérico de uso general, preparado mediante conexiones y conmutadores. |
| ENIAC transformado |
Instrucciones codificadas en tablas de conmutadores y control reorganizado. |
| EDVAC |
Proyecto de otra máquina, asociado a una organización del programa y los datos en memoria. |
La historia de Colossus y Tommy Flowers muestra por qué «electrónico», «programable», «de uso general» y «de programa almacenado» no son sinónimos.
Un reconocimiento que debe incluir la programación
La presentación pública de 1946 da mucha visibilidad a ENIAC, pero no concede a las programadoras un reconocimiento a la altura de su trabajo. La Universidad de Pensilvania y el ENIAC Programmers Project recuerdan cuánto tiempo permaneció en segundo plano su aportación.
Los testimonios recogidos por Kathy Kleiman ayudan a recuperar esa parte de la historia. Jean Bartik, Betty Holberton y sus compañeras no deben figurar solo como nombres de un homenaje tardío: sus decisiones explican cómo la máquina llegó a ser un instrumento de cálculo operativo.
ENIAC se utiliza hasta 1955. Su importancia no se limita al tamaño o la velocidad: demuestra que construir un calculador, concebir un método, programar y comprobar resultados son responsabilidades relacionadas. Su legado es el de un trabajo colectivo, material e intelectual.
Preguntas frecuentes
¿ENIAC era binario?
No. Su cálculo era decimal, con acumuladores capaces de guardar números de diez dígitos. Usar circuitos electrónicos no obliga, por sí solo, a emplear una representación binaria.
¿Las seis programadoras tenían que mover cables en cada operación?
No. Preparaban una configuración que permitía ejecutar una secuencia automáticamente. Un problema nuevo podía exigir revisarla, pero las operaciones de un cálculo ya organizado no se activaban todas a mano.
¿Por qué no se da un tiempo único para calcular una trayectoria?
El tiempo depende del método, los datos, la precisión y lo que se incluya: solo el cálculo, la lectura de tarjetas o la preparación del programa. La velocidad de suma no permite deducir directamente la duración de un problema completo.
¿ENIAC ya funcionaba durante los combates de la Segunda Guerra Mundial?
Se diseñó y financió en ese contexto, pero sus primeras utilizaciones datan de finales de 1945, después de los combates. La presentación pública de febrero de 1946 constituye otra etapa.
No. ENIAC mantuvo su identidad y recibió un nuevo modo de control mediante instrucciones codificadas. EDVAC era otro proyecto. Al comparar formas de programa almacenado también hay que distinguir las tablas de conmutadores de una memoria electrónica reescribible.