Charles Babbage, pionero de la computación
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En 1832, el matemático británico publicó Sobre la Economía de la Maquinaria y las Manufacturas, en el que plasma su idea de crear una máquina analítica, el primer antecedente de las computadoras modernas
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El matemático Charles Babbage (1791-1871) es célebre en la actualidad sobre todo por las calculadoras mecánicas que diseñó hace ya casi doscientos años. La segunda de ellas, la llamada “Máquina Analítica”, hubiera sido la primera computadora del mundo si el inventor inglés la hubiera podido terminar de construir. Aparte de los diagramas de esas máquinas, hoy conservados en museos, Babbage nos legó algunas breves descripciones, por ejemplo, en Sobre la Economía de la Maquinaria y las Manufacturas, un volumen de 350 páginas que es realmente un subproducto de su preocupación por el cálculo mecánico, pero también un clásico de la literatura sobre la revolución industrial. Es lectura obligada para economistas e historiadores.
Babbage era, antes que nada, un matemático. Se matriculó en la Universidad de Cambridge y desde que era estudiante abogó por la introducción en Inglaterra de la notación matemática de Leibniz, superior a la de Newton. Trabajó sobre temas de análisis matemático, electromagnetismo y también de astronomía. Se comenzó a interesar por la elaboración de las tablas numéricas necesarias para muchos cálculos (por ejemplo, las tablas trigonométricas y de logaritmos), por lo que alrededor de 1822 concibió la llamada “Máquina Diferencial”. Este aparato, diseñado específicamente para elaborar tablas matemáticas, consistía en un encadenamiento de calculadoras. Estaban interconectadas de tal manera que el resultado parcial de una de ellas pasaba a la siguiente, y así sucesivamente. Las calculadoras individuales sólo podían sumar o substraer números y podían ser construidas con engranes y otros componentes mecánicos. El principio de funcionamiento es simple, pero la calidad de los componentes requeridos por Babbage lo hizo tener que salir a informarse sobre la automatización industrial que estaba en marcha. Babbage peregrinó en las fábricas para aprender cómo se manufacturaba todo, desde clavos hasta tapices, para encontrar los componentes que necesitaba y determinar cómo se podrían producir en serie. El resultado de esa investigación es el volumen que comentamos aquí, la Economía…, publicada en 1832.
La Economía… es un libro que ha suscitado gran interés por ser una especie de instantánea fotográfica de la industria británica, precisamente en el momento en que toda Europa se encontraba atravesando por la primera revolución industrial. La invención de la máquina de vapor hizo posible una nueva fuente de energía, diferente a la energía producida por los ríos o los molinos de viento. Dos años antes de que apareciera la Economía…, el primer tren propulsado por una máquina de vapor abrió la ruta ferroviaria de Liverpool a Manchester. Si hasta esa época la mayor parte de las mercancías y materias primas se transportaba por ríos y canales, a partir de ese momento el ferrocarril comenzó a interconectar Europa de manera más versátil. En 1825 Gran Bretaña tenía sólo 27 millas de vías férreas; en los siguientes 45 años alcanzaría las 10 mil 500 millas. El número y poder de las máquinas de vapor aumentaron continuamente, al tiempo que las fábricas se maquinizaban. En la Economía… Babbage trata de descubrir los principios gobernando todo este proceso. El libro influyó sobre Karl Marx, quien frecuentemente citaba a Babbage como testigo de calidad del ritmo y efectos de la revolución industrial.
Para Babbage, el fundamento último de todo el proceso de industrialización es el progreso de la división del trabajo. Se puede producir más y mejor descomponiendo la manufactura de cualquier mercancía en sus partes elementales. La fragmentación no sólo especializa a los trabajadores en una actividad, sino que además permite rediseñar sus instrumentos de trabajo. Una vez alcanzada la descomposición óptima, con las herramientas más adecuadas, el siguiente paso es combinarlas en una máquina. Para eso se necesita energía que propulse a la maquinaria. Por eso, la Economía… comienza discutiendo las diferentes formas de producirla, de acumularla, regularla y convertirla en fuerza motriz. En cierto modo, algunos de esos problemas siguen siendo los mismos de hoy. Si tenemos un exceso de energía, hoy lo almacenamos en baterías eléctricas. En esa época había que preservarlo acelerando grandes masas cilíndricas (flywheels), de las que después se podía recuperar la energía.
En su libro, Babbage describe cómo la maquinaria permite aplicar fuerzas extremas al material y los compromisos en los que se necesita incurrir. Se puede levantar un peso para dejarlo caer sobre el metal, pero toma más tiempo mientras más sube. Es decir, se puede ganar poder invirtiendo tiempo. O se puede administrar energía para que se aplique durante un tiempo prolongado, utilizando otros mecanismos. Concentrar o dispersar energía, así como transmitir fuerza con pérdidas mínimas, son cuestiones centrales para cualquier tipo de maquinaria.
Una buena parte de la manufactura industrial consiste en copiar productos en serie y Babbage discute muchas formas: imprimiendo, utilizando moldes para fundir metales, cortando metal con troqueles, estampándole una forma al metal utilizando prensas hidráulicas, etc. Es claro de donde proviene ese gran interés por la reproducción en serie de componentes industriales: las calculadoras de Babbage requerían miles de engranes y por eso era importante encontrar una manera de producirlas con la mayor eficiencia y exactitud posibles. De pasada, Babbage le calcula al lector cuánto cuesta reproducir libros y porqué el precio de venta del volumen en sus manos es excesivo, lo cual no debe haber entusiasmado mucho a la editorial.
En el capítulo XIX Babbage aborda algo que hasta ese momento no se había discutido mucho en las ciencias económicas: la división del trabajo mental. Menciona el ejemplo del francés Gaspar de Prony, quien convirtió la elaboración de tablas matemáticas en un proceso industrial. Después de la Revolución Francesa, de Prony contrató muchos desempleados y los organizó como en una fábrica, pero una fábrica de números. Descompuso el cálculo de tablas matemáticas en operaciones aritméticas elementales, de tal manera que una persona sólo tenía que estar realizando la misma operación todo el día, por ejemplo, adiciones. Otra persona sólo calculaba substracciones, algunos pocos realizaban multiplicaciones, etc. Se podía generar cualquier tabla deseada organizando una cadena de cálculos, de tal manera que una persona le diera su resultado a la siguiente, como en una línea de montaje. Se podía evitar errores realizando cada cadena de cálculo dos veces, con personas diferentes, para comparar los resultados finales.
Pero entonces: si el trabajo mental se puede organizar de manera industrial, eso significaría que se podría construir una máquina para sustituir a los calculistas humanos. Así surge en 1822 la idea de la Máquina Diferencial, pero, sobre todo, la de la Máquina Analítica, que era lo que hoy llamaríamos una computadora.
La Máquina Analítica que Babbage comenzó a diseñar en 1833, apenas habiendo aparecido la Economía…, sería construida con engranes y partes mecánicas. Tendría una memoria (que Babbage llamó “almacén”) para conservar hasta mil números a cuarenta cifras decimales durante los cálculos. El procesador (que Babbage llamó el “molino”) podría ejecutar adiciones, substracciones, multiplicaciones y divisiones. Los programas para la máquina estarían contenidos en tarjetas perforadas enlazadas en una cadena. La máquina se programaría de forma similar a como se programan computadoras hoy. ¡Pero todo esto sucedió hace 190 años! Para poner en acción la máquina de Babbage no se podría utilizar electricidad, habría que integrar una máquina de vapor. Es decir, mientras Babbage soñaba con computadoras, las diseñaba a la luz de una vela, o cuando mucho, de una lámpara de aceite.
Construir su computadora absorbería a Babbage por el resto de su vida. De hecho, la Economía… no fue sino un subproducto de esa preocupación, como ya mencionamos. A Babbage le faltaron recursos, a pesar de que recibió financiamiento público, pero sobre todo le faltó la tecnología adecuada para diseñar, fabricar y copiar los miles de componentes requeridos. Fuera de Babbage absolutamente nadie entendía su diseño mecánico y la computadora nunca se concretó. El Museo de Ciencia de Londres pudo construir una copia de la Máquina Diferencial en 2002 (180 años después de que Babbage la concibiera) y desde entonces ese ejemplar se encuentra en exhibición. De la Máquina Analítica nunca se ha construido una copia funcional.
En las últimas secciones de la Economía…, Babbage analiza cómo la carrera por alcanzar economías de escala conduce a instalar fábricas cada vez más grandes y cómo la integración horizontal de la producción las concentra en distritos industriales. Surgen vastas redes de manufactura que permiten el acceso oportuno a las materias primas y posibilitan un mejor control de calidad. Para preservar su preeminencia tecnológica, Gran Bretaña prohibía la exportación de maquinaria moderna a otros países, algo que Babbage comenta, sin tomar partido de manera decidida, ni en pro ni en contra.
Babbage demuestra en su libro que la división extrema del trabajo desvaloriza al trabajador individual, que ya sólo tiene que ejecutar una función muy simple. El resultado es la caída generalizada de los salarios. Y, sin embargo, Babbage no pensaba que las asociaciones de trabajadores debieran declarar huelgas, aunque la maquinización provocara desempleo creciente. En la Economía… mantiene su fe en el efecto benéfico de la tecnología, en el largo plazo, y lo único que se le ocurre es recomendar que en las familias sus miembros ejerzan diferentes oficios, para que no todos queden desempleados al mismo tiempo. Lo que hoy llamaríamos justicia social no era un tema que a Babbage le preocupara mucho.
En suma: Charles Babbage es el cronista de la Revolución Industrial. La Economía… es uno de los primeros análisis tecnoeconómicos de los profundos cambios emanados de las nuevas formas de producción. Babbage salió a retratar mentalmente las fábricas para describirlas y encontrar lo que necesitaba para sus calculadoras. Pero la otra revolución que Babbage tenía en mente, la de las computadoras, esa sólo se hizo realidad en el siglo XX, en la transición entre la segunda revolución industrial (la de la electricidad y el motor de combustión interna) y la tercera, que comienza al cierre de la Segunda Guerra Mundial con los primeros prototipos de computadoras. En Harvard, donde se presentó al público en 1944 una de las primeras computadoras, la llamada Harvard-Mark I, Howard Aiken, su creador, la llamó “el sueño de Babbage hecho realidad”. Más de un siglo después.
FOTO: Charles Babbage./ Especial
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