El ordenador que renegó del código binario

El ordenador que renegó del código binario

14 de febrero de 2013 José Luis Vázquez-Poletti, UCM
Rondaba el año 1956 cuando Nikolái Brusentsov lanzó una propuesta un tanto insólita durante un seminario en su lugar de trabajo, la Universidad Estatal de Moscú, que desembocaría en toda una revolución en el campo informático. Pero vayamos por partes, puesto que primero hay que entender la forma estándar de representar la información por parte de nuestras herramientas electrónicas actuales.

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Nikolái Brusentsov (abajo en el centro) y su equipo. Fuente: IEEE



Dicha forma es el sistema binario, el cual nos permite representar cualquier cifra usando exclusivamente dos números: el cero y el uno. En la figura que se muestra a continuación se puede ver como representar el número decimal 11 usando 4 dígitos binarios.

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La secuencia 1, 2, 4 y 8 no es casual, puesto que el valor de correspondiente a una “celda” binaria se calcula con 2n-1, siendo n su posición. De esta manera, si añadiéramos una quinta “celda”, su valor sería 16 (25-1).

Aunque como seres humanos nos pudiera resultar extraño de buenas a primeras, realizar operaciones en código binario es mucho más sencillo que en decimal. Esto es debido a que la casuística se reduce sobremanera cuando pasamos de diez valores (0-9) por posición a solo dos (0-1).

El almacenamiento es también un factor importante a la hora de elegir la base de representación. Para las primeras memorias, antes de que se descubrieran los discos duros tal y como los usamos ahora, se empleaban anillos de ferrita, un material cerámico capaz de almacenar campos magnéticos con más fuerza que el hierro. Cada uno de estos anillos almacenaba un valor y éste se traducía en el sentido de su campo magnético.

Por cierto, el símbolo de Ingeniería Informática en España contiene precisamente el anillo de ferrita.

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Ejemplo de almacenamiento en una memoria de ferritas (izquierda) y símbolo de Ingeniería Informática en España (derecha). Fuente: Universidad de Sevilla y Universidad de Castilla La Mancha respectivamente.

Otro aspecto muy importante es el rango total de valores que se pueden representar con un número determinado de “celdas” o bits. Con los 4 bits del ejemplo, podríamos representar del 0 (0000 en binario) al 15 (1111 en binario).

Pues bien, este mismo fue el punto de partida de Brusentsov. Su propuesta consistió en no utilizar el bit como representación, sino el trit. Al 0 y el 1 que podía valer un bit, el trit le añadía el -1. De esta manera, los 387.420.489 valores con los que Brusentsov había imaginado que su hipotética máquina podía operar, podían representarse con solamente 18 trits, en vez de los 28 bits necesarios si se usara la codificación binaria.



Brusentsov en 2007 (izquierda) y su criatura (derecha). Fuente: IEEE

Y no solo eso, la implementación de la lógica ternaria resultaría en una mayor velocidad de las operaciones y fiabilidad del equipo, puesto que los componentes y la energía necesarias se reducirían drásticamente. Fue precisamente por esto último que la Universidad Estatal de Moscú dio luz verde al proyecto de Brusentsov y su equipo.

El proyecto se llamaría Setun, que es el nombre del afluente del río Moscú que desemboca precisamente al lado de la propia Universidad.

Así como en 1958 estuvo terminado, sorprendiendo por su correcto funcionamiento desde el primer encendido, no sería hasta dos años más tarde que no se realizarían las pruebas oficiales, ya que un ordenador tan especial como Setun necesitaba un software específico.

Hasta 1965, 50 unidades vieron la luz, 30 de los cuales fueron instalados en universidades e institutos y el resto, en centros de investigación. Esta diversificación fue posible gracias a la facilidad de programación del Setun.

Pero a Setun le salió descendencia, ya que gracias a su gran éxito, en 1970 apareció el Setun-70. En este modelo se reforzaba más aún el aspecto de la programación, mejorando hasta en un factor 5 el desarrollo de software respecto a otras arquitecturas de la época. Esto dio lugar a un nuevo lenguaje de programación (el DSSP) creado por estudiantes de Brusentsov diez años más tarde.

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Setun-70. Fuente: IEEE

Y no solo eso, el legado del Setun y la mejora de la comunicación hombre-máquina (programación) llevó al equipo de Brusentsov a desarrollar Nastavnik (“Tutor”), un novedoso sistema de diálogo entre estudiante y la computadora. Los alumnos recibían un libro con instrucciones para poder estructurar los enunciados de los ejercicios propuestos y enviárselos a un microcomputador de 48 KB de memoria, al cual se podía acceder hasta con 23 terminales.

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Alumnos usando el sistema Nastavnik (nótense las terminales). Fuente: IEEE

Nastavnik fue el primer sistema educativo asistido con computadora de la URSS y del mundo entero, siendo una clara referencia para los actuales.

Si echamos la vista atrás, una idea tan insólita como cambiar el sistema de representación de la información, supuso a largo plazo toda una revolución digital que trajo un abaratamiento de los costes de fabricación, mayor facilidad en la comunicación con la máquina y hasta un novedoso sistema de estudio para las nuevas generaciones.

La propuesta de Brusentsov fue tachada por muchos como absurda al principio, pero la Historia ha sabido dar la razón a quien finalmente la tenía. Y es que no existen ideas absurdas, sino pésimas realizaciones de ideas geniales.

MÁS INFORMACIÓN

Ternary, un proyecto de Computación Histórica presentada al IEEE repleto de información (incluye un simulador de calculadora ternaria y versiones escaneadas de los artículos originales de Brusentsov).