La quinta generación de computadoras

La historia de las computadoras es tan rica y extensa que para poder entenderla fue necesario dividirla en generaciones. Desde la primera generación con la alemana Z1 y muchos otros proyectos gestándose, hasta la computadora cuántica, son muchas las décadas que han pasado, y mucha tecnología también.

¿Te gustaría conocer toda la historia que hay entre estos dos acontecimientos? Si verdaderamente te gusta la informática, no te puedes perder ningún detalle de este relato.

Qué vas a encontrar aquí: Evolución de las computadoras. Tecnología de las primeras computadoras. Funciones de las computadoras de la quinta generación. Computadoras cuánticas. Inteligencia artificial.

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Cuál es la quinta generación de las computadoras?

Cuando hablamos de computadoras de quinta generación, estamos hablando de equipos que están asociados a altas tecnologías como la inteligencia artificial, la nanotecnología, el procesamiento paralelo y la computación cuántica.

Esta generación de computadoras se nutre de los invenciones que han tenido lugar en las generaciones anteriores, pero llevadas mucho más allá. Quizás por este motivo sea un poco difícil distinguir su tecnología de las otras generaciones.

La invención del circuito integrado fue el detonante para el surgimiento de la Tercera Generación de Computadoras.

Llegamos a la quinta generación de computadoras gracias a muchas innovaciones, tanto de software como de hardware.

Desde los nuevos lenguajes de programación de alto nivel como la tecnología de integración de ultra gran escala, ULSI, que permite fabricar microprocesadores pequeños pero que en su interior albergan millones de componentes electrónicos.

Con respecto a este hardware, en la actualidad las tecnologías de fabricación de circuitos han avanzado de forma impresionante. Gracias a ello hoy contamos con dos procesos de fabricación de microprocesadores diferentes, denominados:

• VLSI (Very Large Scale Integration)
• ULSI (Ultra Large Scale Integration)

Estas tecnologías permiten comprimir cada vez más los componentes de un microprocesador para hacerlos más pequeños y de menor consumo, pero aun así con más potencia.

En este punto, podemos destacar a las computadoras de la quinta generación por los escenarios en donde se las implementa, por lo menos en la actualidad.

Más adelante, quizás todos podamos tener una de estas computadoras en nuestro escritorio, pero por el momento, los usos de este tipo de computadoras están relacionados con el uso de la inteligencia artificial, la robótica, la nanotecnología y el estudio de las computadoras cuánticas.

Al ser mucho más confiables, gracias a ciertas tecnologías en su fabricación, como la fibra óptica, y ofrecer tasas de velocidad de proceso altas, estas computadoras se utilizan para el estudio de la relación entre usuario y máquina, con el fin de obtener una interrelación mucho más estrecha.

En este momento, investigadores de todo el mundo están abocados a la búsqueda de incrementar el poder de proceso de estos equipos.

El primer paso en este sentido son las computadoras cuánticas, pero todavía están lejos de ofrecer todo su potencial.

¿Para qué necesitamos más poder de proceso?

El objetivo de esta búsqueda no es otro que el de poder desarrollar equipos más poderoso que sean capaces de soportar y operar un intelecto. ¿Para qué? Sólo el futuro tiene la respuesta.

Qué características tiene la quinta generación de computadoras?

No cabe ninguna duda que las características y objetivos principales de la quinta generación de computadoras son la Inteligencia Artificial y la computación cuántica. Es decir la aplicación de un conjunto de hardware poderoso y software que le permitan las computadoras tomar sus propias decisiones.

Todo ello en base a la capacidad de autoaprendizaje que tienen estas máquinas.

Para ello, estas computadoras requieren gran poder de cómputo. Aquí se incluyen múltiples procesadores de alto rendimiento trabajando en paralelo, sensores y gran capacidad de memoria. Pero además de ello, software capaz de utilizar y manejar todos estos recursos.

En este punto, cabe destacar que hasta ahora, las generaciones de computadoras sólo se distinguían por la evolución de su hardware. Pero con la quinta generación, también el software juega un más que importante papel.

El conjunto de lenguajes de programación y apps de usuario, sumados al hardware avanzado, han conseguido que las computadoras de la quinta generación alcancen altos estándares de operación.

Gracias a esto, podemos destacar a las computadoras de la quinta generación por algunas de sus características principales.

• Tecnología VLSI y ULSI: Esta tecnología permite el desarrollo y construcción de chips muy pequeños. El hardware utilizado por las computadoras de la quinta generación se diseña y construye en torno a la tecnología VLSI, o “Integración a muy gran escala” y ULSI, que significa “Integración a ultra gran escala”.
• Desarrollo de inteligencia artificial: Para lograr una verdadera inteligencia artificial necesitamos un gran poder de cómputo, lo que precisamente nos ofrecen las computadoras de la quinta generación.
• Desarrollo del procesamiento del lenguaje natural: El santo grial de la programación. Desde hace años los programadores están buscando la forma de interrelacionarnos con la computadora de un modo más natural. Esto significa que se puedan programar en el mismo lenguaje en que hablamos, sin código.
• Avance en el procesamiento en paralelo: El uso de la tecnología del procesamiento paralelo, los circuitos unidos mediante fibra óptica y de los materiales superconductores está ayudando a hacer realidad la inteligencia artificial. En este punto se ha llegado a que la velocidad de operación se encuentre en términos de LIPS (inferencias lógicas por segundo). Todo esto es de vital importancia para el desarrollo de la computación cuántica, la computación molecular y la nanotecnología, pilares de la tecnología del futuro.

Todo lo mencionado hasta le permite resolver al usuario problemas complicados con poca ayuda, o hasta incluso dejar que la propia computadora se encargue de solucionarlo, gracias a la inteligencia artificial.

Las computadoras de quinta generación son equipos muy complejos, pero que a la vez son muy sencillos de usar, ya que no requieren conocimientos especiales para usarlas.

El mejor escenario para estas computadoras es donde haya que resolver problemas realmente muy complejos, que pueden tomar mucho tiempo de proceso.

Cuáles son los hitos que identifican la quinta generación de computadoras

Podría decirse que la quinta generación de computadoras comienza a desarrollarse a principios de la década de 1980 con la primera supercomputadora con capacidad de proceso paralelo. Esta fue diseñada por Seymour Cray, que como recordamos de otras generaciones, ya trabajaba en este tipo de equipamiento.

Luego de esta supercomputadora, vendrían otros diseños y procesadores orientados al mercado doméstico, que cambiarían para siempre la informática. Un ejemplo de ello es el primer chip que utiliza la arquitectura RISC, el Alpha 64-bit de DEC, presentado en 1992. Un año después aparece el Intel Pentium, salido al mercado en 1993.

En 1996 la Deep Blue, la supercomputadora de IBM, le gana al campeón mundial de ajedrez Gary Kasparov, dejando boquiabierto a la mitad del mundo. Hablando de supercomputadoras, en 2008 la IBM Roadrunner, es la primera de su tipo en el mundo en superar el PetaFLOP de proceso.

Otro hito de la quinta generación de computadoras es la puesta en marcha en 2016 de la primera computadora cuántica reprogramable, en la Universidad de Maryland.

Ya en 2017, se anuncia que DARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa), está desarrollando un programa llamado “Informática Molecular” que utiliza redes de moléculas como computadoras. Sin embargo, esto es materia de las próximas generaciones de computadoras.

Entre 2019 y 2020 se lanzan al mercado las primeras computadoras cuánticas comerciales, dignas representantes de la quinta generación de computadoras.

Historia de la quinta generación de computadoras

La historia de la quinta generación de computadoras comienza básicamente con un anuncio hecho en Japón. En este anuncio se indicaba que sus más importantes compañías de tecnología se unirían para darle forma a una quinta generación de computadoras.

El objetivo de este anuncio era llamar la atención sobre una enorme inversión destinada al desarrollado de computadoras inteligentes.

Estas deberían ser capaces de interrelacionarse con sus usuarios en lenguaje natural, y además deberían reconocer imágenes, entre otras características que le permitieran ser más independientes.

Para ello debería desarrollarse nuevo hardware y software, mucho más potentes e inteligente que antes. De esto surgirían las tecnologías VLSI y ULSI, de las cuales hablaremos más adelante.

Además este ambicioso proyecto incluía el desarrollo de inteligencia artificial, con la cual se esperaba cerrar el círculo y crear las computadoras más poderosas e inteligentes del mundo.

Si bien en parte el proyecto fue un fracaso, toda la tecnología desarrollada en aquellos primeros pasos se puede ver en la actualidad en diversas formas. Ejemplos de ello son los diversos asistentes de voz como Siri, Cortana y Google Assistant.

Otro importante avance que no deja la quinta generación de computadoras es la capacidad de algunos dispositivos de interactuar con su entorno. Esto permitió que se desarrollaran conceptos como el de Internet de las cosas.

También la inteligencia artificial está cobrando cada vez mayor importancia en el mundo moderno y muchos coinciden que sólo estamos viendo la punta del iceberg.

En la actualidad grandes empresas tecnológicas como Tesla, Apple, Amazon, Facebook, Google o Microsoft, por citar a las más conocidas, se encuentran desarrollando dispositivos en base a Inteligencia Artificial.

En este sentido podemos mencionar dispositivos domésticos inteligentes destinados a automatizar nuestro hogar, o los vehículos autónomos de Tesla, que requieren de inteligencia artificial para poder operar.

Tecnología VLSI y ULSI

Como sabemos, la electrónica digital, como la que se usa en computación, se basa en el uso de puertas lógicas.

Gracias a la evolución tecnológica de los primeros años, se pudo lograr integrar de forma simultánea en un mismo dispositivo, el circuito integrado, un número determinado de puertas lógicas, las cuales llevan a cabo una función determinada.

De aquellos años a la actualidad la electrónica ha evolucionado mucho. Esto ha permitido mejorar los procesos de fabricación de circuitos integrados de una manera en que ni se soñaba.

Hoy podemos encontrar cientos de miles de puertas lógicas contenidas en un CI de apenas unos milímetros.

Esta capacidad de integrar componentes en un mismo chip se puede organizar de acuerdo a la densidad de componentes que contenga cada chip. Esto se llama “Escala de integración”.

Esta escala de integración se clasifica de la siguiente manera:

• SSI (Small Scale Integration) Integración a pequeña escala
• MSI (Medium Scale Integration) Integración a media escala
• LSI (Large Scale Integration) Integración a gran escala
• VLSI (Very Large Scale Integration) Integración a muy gran escala
• ULSI (ultra large scale integration) Integración a ultra gran escala
• GLSI (giga large scale integration) Integración a giga gran escala

Los primeros circuitos integrados contaban con apenas un transistor. Claro está que para obtener capacidad mayor y circuitos más complejos era necesario incorporar más componentes a la misma pastilla.

Es decir que se necesitaban otras tecnologías de fabricación de circuitos integrados para poder integrar miles de componentes en el mismo chip para que sean más funcionales. En la actualidad se utilizan para la fabricación de chips de computadora las tecnologías VLSI y ULSI.

De acuerdo a la cantidad de componentes que se requieran poner en una misma pastilla, se utilizan estas dos tecnologías.

VLSI (Very Large Scale Integration): En español “Integración a muy alta escala”. Esta tecnología permite desarrollar y fabricar circuitos integrados que contengan entre 10.000 y 100.000 transistores, lo que equivale aproximadamente a entre 1000 y 10000 puertas lógicas.

ULSI (Ultra Large Scale Integration): En español “Integración a ultra gran escala”. Esta tecnología permite el desarrollo y construcción de circuitos integrados que utilicen entre 100.000 y un millón de transistores por circuito integrado, equivalentes a 10.000 a 100.000 puertas lógicas. Estas dos tecnologías, como mencionamos, se utilizan actualmente para fabricar microprocesadores complejos como los chips de computadoras.