Informatika

Izen hori izan arren, informatikan oso gutxitan lotzen da koputagailu izeneko makinen azterketarekin. Hain zuzen, Edsger Dijkstra zientzialaria sarritan aipatzen da esaldi honekin: 'Konputazio-zientziak ez daude hain lotuta konputagailuekin, astronomiarekin eta teleskopioekin." ' ' 'Konputagailuen eta sistema konputazionalen diseinua eta garapena konputazio-zientzietatik kanpoko eremutzat hartzen da. Adibidez, hardwarearen azterketa ingeniaritza informatikoaren partetzat hartzen da normalean; sistema konputazional komertzialen azterketa eta haren garapena, berriz, informazioaren teknologiak (IT) edo informazio-sistemak deitzen dira. Hala ere, ideia-komunikazio estua dago konputagailuekin lotutako diziplinen artean. Informatikako ikerketa, normalean, beste diziplina batzuekin ere erlazionatzen da, hala nola adimen artifizialarekin, zientzia kognitiboarekin, fisikarekin (adibidez, konputazio kuantikoan), errealitate areagotuarekin, hizkuntza formalen teoriarekin eta abarrekin.

Askorentzat, informatikak harreman estua du matematikarekin, beste diziplina zientifiko batzuekin baino estuagoa (Denning 2000). Konputazio-zientzia goiztiarrak eragin handia izan zuen Kurt Gödel eta Alan Turingen mailako matematikarien lanak, eta, gaur egun, oraindik ere ideia erabilgarriak trukatzen ari dira bi eremuen artean, hala nola logika matematikoa, kategorien teoria, domeinuen teoria eta aljebra.

Konputazio-zientzien eta softwarearen ingeniaritzaren arteko harremana oso gai eztabaidatua da, "softwarearen ingeniaritza" terminoaren inguruan eta konputazioaren zientziak nola definitzen diren eztabaidatzen baitu. Pertsona batzuek uste dute softwarearen ingeniaritza konputazio-zientzien azpimultzoa izan behar dela. Beste batzuek, berriz, beste zientzia-diziplina batzuen eta ingeniaritzaren arteko harremana kontuan hartuta, uste dute konputazio-zientzien helburu nagusia zenbaketaren propietateak oro har aztertzea izango litzatekeela; softwarearen ingeniaritzaren helburua, berriz, helburu praktikoak lortzeko berariazko konputazioak diseinatzea litzateke, eta, hartara, diziplina desberdinak bihurtuko lirateke. Ikuspuntu horri eusten dio, besteak beste (Parnas 1998). Beste batzuek diote ezingo litzatekeela softwarearen ingeniaritzarik egon.

Lehenengo ordenagailua 1946an jarri zen abian. Hala eta guztiz ere, informatika gizakiaren mendeetako amets bati dagokio, makina pentsalari bat sortzearen ametsari. Ez dakigu gizakiok noiztik kontatzen dugun, baina gizakiaren hasiera-hasieratik seguru. Eta hala jarraitzen dugu, kontatzen. Gizakiaren oinarrizko ezaugarria dirudi. Kuriosoa hala ere, hitz bera erabiltzen baitugu lehen begi-kolpean oso desberdinak ematen dituzten bi gauzetarako. Hala dio hiztegiak kontatu hitzari buruz:^[1][2]

(lat. computāre)

1. Besteri, ahoz nahiz izkribuz, gertatu edo asmatu den zerbait esan edo aditzera eman. Ipuin lohiak kontatzen.

2. Multzo bateko osagaien kopurua mugatu. Ardiak kontatzen ez daki.

Bai, kontaketak eta kontakizunak hitz berean. Istorioak kontatzen ditugu gizakiok, eta ardiak kontatu ere. Letrak eta zenbakiak zaku berean. Kontatu, gogoratzeko. Eta gogoratzeko hasi ginen idazten. Hasieratik bertatik sortu zen beharra, kontatzen genituen istorioak eta kantuak idazteko, egiten genituen kontuak idazteko.^[2]

Aleak eta txanponak kontatzeko beharra

Kontutxoak eta kontaketak batera. Sumer-etik heldu zaizkigu, 4.000 urte baino gehiago igaro eta gero, lehen idazkunak, eta hor daude istorioak —Gilgamesh— eta zenbakiak —ale eta olio-ekoizpenak, eskaintzak tenpluetan—. Eta horrela gaur arte.^[2]

Eta bidean, kalkulatzeko "makinak" asmatu genituen. Sinpleak, oso sinpleak hasieran (kontatzeko aleak, harri koxkorrak), baina gero eta sofistikatuagoak ondoren. Eta ikusgarriak, ia sinesgaitzak gaur. Kontaketa-makina zaharren artean, abakoa da segur asko ezagunena, oraindik munduko hainbat lekutan erabiltzen baita. Oso sinpleak dira forman, baina oso erabilgarriak oinarrizko eragiketa aritmetikoak azkar eta doitasunez egiteko.^[2]

Logika

Automatismoaren ardura nagusia natura menderatzeak sortzen dituen arazo teknikoak gainditzea zen, baina informatika modernoa ez da printzipio horretatik bakarrik sortu. Logika izan zen beste oinarrietako bat. Eta alor horretan, pentsalariak saiatu dira azalpen matematikoetarako metodoen aplikazio eremua pentsamenduaren beste alor batzuetara hedatzen eta erabateko koherentzia ematen beren zientziaren mugak zehaztu aurretik.

Kriptografian egindako ikerketak, mezuen igorpena eta kodetzea informazioaren teoriara bideratu behar ziren. Logikaren jatorria Aristotelesen garaira (K. a. IV. mendea) eraman behar da, gutxienez. Euklidesek eta Eratostenesek algoritmo klasikoak asmatu zituzten; Al-Khuwarizmi persiarrak kontzeptua berritu zuen eta bere izena eman zion, eta Leonardo Fibonaccik Europan sartu zuen XIII. mendearen hasieran. Leibnizek kalkulu automatikoari egin zion ekarpenaz gainera, beste bi ekarpen handi egin zituen: ezaugarri unibertsalaren ideia eta aljebraren arrazionaltasuna logikara zabaldu zuen proposizioen sintaxia. Zenbakera bitarra Francis Baconi esker ezagutu zen Europan, baina Leibniz izan zen sistema hura kalkulu automatikora egokitu zuen lehena. George Boolek Aristotelesen logikaren formulazio matematikoa egin zuen. Britainiar matematikari talde batek, Bertrand Russell buru zuela, Principia mathematica lana argitaratu zuen 1910ean. Lan hartan matematikak sistema formal batean osatzea proposatzen zen, zeinetan proposizio oro kalkulu logiko baten arabera frogatu ahal izango baitzen.

Makina analitikoa

Bide horretatik egin ziren hurrengo lanak XVII. mendekoak dira, Wilhelm Schickard, Blaise Pascal eta Gottfried von Leibnizen garaikoak. Automatismoa izaki artifizialak programatu zirenean sortu zen, XVIII. mendean. Jacques de Vaucansonek jotzailerik gabeko flauta asmatu zuen, hamabi pieza desberdin jotzen zituen gurpil moduko bati esker. Programazioa hobetu zuten txartel zulatuei esker, Barbarie organoa eta Jacquarden ehungailua sortu ziren. 1623an Tübingenen Wilhem Schickardek kalkulatzeko lehenengo makina sortu zuen, baina sute batek desegin zuen eta ez zen haren berri izan 1958 arte. 1641-1645 urteen bitartean Blaise Pascalek arrakasta handiagoa izan zuen makina bat sortu zuen, batuketak egiten zituena. Leibnizek 1673an biderketak egiteko makina bat asmatu zuen, baina 1694 arte ez zen gauzatu.

1822an Charles Babbagek matematika taulak kalkulatzeko eta inprimatzeko makina bat sortu zuen; tresna horri 1833an makina analitiko bat erantsi zion, eta horrela aritmetika eta logika operazio ugari egin zitezkeen. Babbageren proiektuak bera hil eta gero egin ziren, eta hura izan zen kalkulu automatikoaren bidea zabaldu zuena. Logika modernoa eta elektronika batzeak gaur egungo informatikaren sorrera ekarri zuen, eta horrek iraultza izugarria eragin du gure gizarteen ekonomian eta bizitzan. Informatikak oinarrian bi iturri ditu: automaten zientzia eta logika. Mendebaldeko industria-iraultzaren eta gailu mekanikoen garapenarekin batera, kalkulu-makina sofistikatuagoak sortu ziren. Batetik, 200 urte baino gehiagotan, ia atzo arte, erabili diren kalkulu-tresna analogiko arrakastatsu-enak: kalkulu-erregelak, hau da, taula logaritmikoak erregeleta moduan antolatuta, bata besteekiko desplazatzen baitira eragiketak egiteko. Eta bestetik, konputagailu mekanikoak egiteko lehen proposamenak: Charles Babbage-ren, eta Ada Lovelace-ren, makina diferentzial eta analitikoak, non lehenengoz agertu baitziren konputagailu modernoen ezaugarri behinenak, txartel zulatuak eta guzti.^[2]

• 
  Ada Lovelace (1836)
• 
  XIX. mendeko txartel zulatuak.
• 
  Charles Babbage (1860)

Informatika modernoa

1931n Kurt Gödel austriarrak frogatu zuen aritmetika adierazteko gai den sistema formal orok dituela berezko ezaugarriak, baina sistema horren beraren arauekin ezin froga daitekeela ezaugarri horien egiatasuna edo faltsutasuna. Teorema horrek bertan behera uzten zituen matematikak dedukzio sistema koherente batean biltzeko asmoa. Matematikak lantzeko beste bide esperimental batzuk irekitzeko bide berriak behar ziren.

Alan Turing britainiarrak automata eredu bat egin zuen, algoritmo kontzeptua defini zezakeena. Turingek Princetongo (Ameriketako Estatu Batuak) Institute for Advanced Studies institutuaren diru laguntza lortu zuen eta han ezagutu zituen Albert Einstein, John von Neumann eta Alonzo Church. Hala, lehenengo ordenagailua egin baino hamar urte lehenago bildu ziren informatikaren oinarrien egileak. Azkenik, 1945ean John von Neumannek ordenagailuen egitura materiala definitu zuen. Beraz, kalkulu eredu baten gainean osatu da informatika, Turingen makinaren gainean hain zuzen.

Alan Turing-en eskutik helduko da, bigarren mundu-gerran, gaurko konputagailuen aitzindari.

1940ko hamarkadan, zenbatzeko gailu berri eta ahaltsuak garatzen ziren bitartean, "konputagailu" edo zenbakailu terminoak makina berriak izendatzeko erabiltzen hasi zen, aurretiko pertsonen zenbatzaile-tratamendu hori pixkana-pixkanaka baztertuta geratu zelarik. Hortik aurrera, konputagailuak kalkulu matematikoak burutzeko baino askoz gehiagorako erabili genezakeela argi geratzen zen heinean, zenbaketa-zientziaren alorra zabaltzen hasi zen zenbaketa edo konputazioa (informatika) orokorrean ikertzeko. Zenbaketa-zientzia, konputagailuz edo ordenagailuz lagundutako zientzia hain zuzen ere, 1960ko hamarkadan jakintzagai akademiko gisa finkatzen hasi zen, zenbaketa-zientziaren lehenengo sailak sortuz eta aitzindariak diren lehenengo lizentziatura-programak argitaratuz.

elektromekaniko sofistikatuena, Bombe, Enigma makinarekin Alemaniako armadak sortzen zituen kode sekretuak haustea lortu zuena.^[2]

• 
  Bombe makinaren erreplika (Bletchley Park, 2012)
• 
  Enigma makina
• 
  Bombe Makina (1945)
• 
  Alan Turing (1930)

Baina gaurko konputagailuen aroa gailu elektronikoen garapenarekin hasiko da. Aurrenetako bat ENIAC konputagailua izan zen. Makina gero eta konplexuagoak eta ahaltsuagoak sortzeko lasterketa zorabiagarriaren abiapuntua izan zen. Hortik sortu ziren lehenbiziko makina komertzialak; UNIVAC (1946), gero IBM (1964), XEROX, DIGITAL (1977)… enpresen eskutik plazaratu ziren makinak, eta horrela, eten gabe, gaurko superkonputagailuak sortu ziren arte.^[2]

• 
  ENIAC (1946)
• 
  UNIVAC (1951)
• 
  IBM 360 (1964)
• 
  VAX 11-750 (Donostiako Informatika Fakultatea, 1988)

1970eko hamarkadan-edo hasi zen mikroelektronikaren eta zirkuitu integratuen garapenak beste bultzada bat eman zion lasterketa horri. Hor sortu ziren lehenbiziko kalkulagailuak eta, ondoren, ordenagailu pertsonalak eta eramangarriak, dagoeneko denontzat tresna arrunt bilakatu direnak.^[2]

• 
  HP-35 kalkulagailua (1972)
• 
  Macintosh (1984)
• 
  Ordenagailu eramangarria (2014)

Eta hortik aurrera, gaur arte, zoroa izan da lasterketa. Konputagailuen eboluzioa analizatzen duen Moore-ren legearen arabera, makina hauen konputazio-ahalmena bikoiztu egiten da, gutxi gora behera, bi urtetan behin. Hazkunde esponentzialeko lege hori bete zen 40 urtetan, baina ematen du azkenetan dagoela. Ondo dakigu ez dagoela ezer mugarik gabe esponentzialki haz daitekeenik; izan ere, gaurko teknologiaren mugetara heldu ginen, oso azkar hurbildu ere.^[2]

• Konputazioaren zientziak
• Ordenagailua
• Ordenagailuaren historia
• Hizkuntza informatikoa
• Sistema eragilea
• Internet
• Booleren aljebra
• Biltegiratze-formatuak
• Adimen artifiziala
• Segurtasun informatikoa
• Mikroordenagailua
• Informatikako akronimoen zerrenda