Torres Quevedo Aritmometro Electromecanico

Leonardo Torres Quevedo es un personaje fascinante del que ya hemos hablado en alguna ocasión. A pesar de no ser muy conocido hoy en día, a finales del siglo XIX y principios del siglo XX se convirtió en una autoridad a nivel mundial en los campos de la aeronaútica o el control automático e inventos como el Telekino y El Ajedrecista se convirtieron en referentes del control a distancia y la inteligencia artificial respectivamente. En su prolífica carrera podemos encontrar otros trabajos que también lo situaron como precursor de unos dispositivos que, hoy en día, podemos encontrar en muchas de las mochilas de los estudiantes de medio mundo o en más de una mesa de oficina, Leonardo Torres Quevedo desarrolló un dispositivo conocido como Aritmómetro electromecánico que, hoy en día, está reconocido como la primera calculadora digital de la historia.

Si bien las sistemas de cálculo han estado presentes desde, prácticamente, el siglo XVII con el Ábaco de Napier o la Pascalina pero, realmente, no encontraríamos una explosión en este campo hasta el siglo XIX con la aparición de integradores y multiplicadores o, en 1822, la presentación por parte de Charles Babbage de su diseño Máquina Diferencial orientada a la resolución de cálculos complejos. A mediados del siglo XIX, la resolución de ecuaciones diferenciales y polinimonios era uno de los mayores problemas de los ingenieros de la época y, precisamente, para dar soporte a estos problemas, muchos ingenieros trabajaron en el diseño de sistemas mecánicos que facilitasen este tipo de cálculos.

Pascalina

En 1893, Torres Quevedo presentó en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales un estudio sobre máquinas algebraicas, presentando su visión en este campo, algunos diseños y las posibilidades de la aplicación de estas máquinas en el campo de la Ingeniería. El estudio de Torres Quevedo suscitó un gran interés entre la comunidad científica española y se publicaron algunos artículos hablando de sus estudios y solicitando una subvención para esta línea de trabajo. Al año siguiente llegó la primera implementación real de los estudios de Torres Quevedo, la Máquina Algebraica, un sistema electromecánico financiado por la Real Academia de Ciencia (que aún se conserva en el Museo Torres Quevedo de la Universidad Politécnica de Madrid) destinado a la resolución de polinomios.

Maquina algebrica 2

Este sistema era capaz de obtener de manera automática y continua los valores de funciones polinómicas que, además, dado que era un diseño analógico, las variables podían tomar cualquier valor. El sistema estaba construido con engranajes y unas ruedas que se giraban para codificar la ecuación polinómica, de esta forma el sistema iba girando hasta dar los valores de la suma de los términos variables. La gran ventaja de esta implementación estaba en que todo se realizaba en base a sumas puesto que introdujo en el sistema una rueda especial, a la que denominó husillo sin fin, que aplicaba una escala logarítmica al sistema y reducía los cálculos a sumas de monomios. Con el husillo sin fin fue capaz de representar de manera mecánica la ecuación y=log(10x+1), todo un hito tecnológico de la época.

Husillo sin fin

Con esta base, en 1895, Torres Quevedo presentó en un congreso en Burdeos Memoria Sur les machines algébraiques y, en 1900, Memoria Machines á calculer ante la Academia de Ciencias de París, lo cual le brindó un enorme prestigio a nivel internacional y le llevó a dar el siguiente gran paso. En 1914 publicó una memoria titulada Ensayos sobre Automática, un tratado de referencia en el que mostraba la posibilidad de construir un computador digital electromecánico 20 años antes de que, realmente, comenzasen a construirse y que serviría de base para su siguiente gran trabajo. De hecho, ya en 1910, durante una visita a Argentina, Torress Quevedo dejó intuir lo que sería su siguiente trabajo, una máquina calculadora de propósito general:

El ejemplo que he de escoger, para ilustrar mis explicaciones, está bien indicado: las máquinas analíticas. Una máquina analítica, tal como la entiendo aquí, debe ejecutar unos cálculos cualesquiera, por complicados que sean, sin auxilio de nadie.

En 1920 construyó el Aritmómetro Electromecánico, la primera calculadora digital del mundo y que construyó utilizando relés demostrando su velocidad en el cálculo y la posibilidad de introducirlos en circuitos lógicos. El sistema consistía en una máquina calculadora conectada a una máquina de escribir en la que se tecleaban los números y las operaciones en el orden que debían ser ejecutadas. Tras esto, se realizaban los cálculos y, al finalizar, la máquina de escribir los escribía en un papel.

No tiene ninguna relación con las anteriores máquinas algebraicas ya que las operaciones se hacen con magnitudes discretas. [...] Estas máquinas pertenecen a un capítulo nuevo de la ciencia de las máquinas que se podría llamar automática. [...] En suma, este autómata actúa como una persona circunspecta y reflexiva: examina las circunstancias en que se encuentra para decidir lo que debe hacer, y lo hace

Esta máquina calculadora, o máquina analítica que fue como la llamaba Torres Quevedo, disponía de los subsistemas habituales que componen un computador como los de hoy en día: una unidad aritmética-lógica, una unidad de controla, una memoria, un dispositivo de entrada y uno de salida (que en este caso coincidían en la máquina de escribir).

El Musée National des Techniques de París, en una retrospectiva sobre los sistemas de cálculo y computación, se reconocía al invento de Torres Quevedo dentro de los primeros sistemas digitales de cálculo:

En 1920, el español Leonardo Torres Quevedo construyó un aritmómetro electromagnético enteramente automático. Utilizó para ello la tecnología de los relés, puesta a punto por las necesidades del teléfono.

Una historia fascinante y, sobre todo, no demasiado conocida sobre el origen de las calculadoras digitales.

Imágenes: Wikipedia, Universidad Politécnica de Madrid y Amigos de las Reglas de Cálculo