Cálculo Científico

En ámbitos como la ciencia, ingeniería, economía o navegación, no solo se cuenta: también se mide. Se utilizan números como pi, cuyo valor exacto no se puede representar numéricamente, y se combinan valores muy grandes como la velocidad de la luz con otros muy pequeños como la energía de un protón. Por eso, en los documentos se usa la notación de coma flotante y es de gran importancia la precisión de los cálculos. Además de las operaciones de suma, resta, multiplicación y división, se aplican funciones matemáticas como las exponenciales y trigonométricas que se estudian en educación secundaria. En ese ámbito, los ábacos y las calculadoras comerciales, que manejan números en coma fija, no resultan útiles.

Las tablas matemáticas fueron un recurso utilizado desde el siglo XVII. Las creaban especialistas y luego se copiaban o imprimían para hacerlas accesibles a la comunidad. Así se difundieron las tablas de logaritmos y las tablas trigonométricas. La idea del logaritmo se materializó en la regla de cálculo, instrumento mecánico que permite multiplicar y dividir mediante el desplazamiento de reglas con escalas logarítmicas impresas. Las tablas matemáticas y reglas de cálculo formaban parte del equipo de cualquier profesional de la ingeniería hasta los años 70 del siglo pasado.

A mitad del siglo XX llegaron los computadores electrónicos, que demostraron rapidez y precisión en los cálculos hechos por circuitos digitales, pero inicialmente eran herramientas complejas y caras, solo accesibles a las grandes corporaciones. Los transistores y circuitos integrados, en combinación con otros avances como los diodos LED, la impresión térmica, las tarjetas magnéticas, las baterías recargables o el poliéster, hicieron posible el diseño de máquinas electrónicas de cálculo aptas para el uso personal.

Las primeras calculadoras electrónicas tenían el mismo aspecto y manejo que las pesadas calculadoras mecánicas de contabilidad. Pero la electrónica se convirtió en microelectrónica y, a finales de los años 60, Texas Instruments, una empresa estadounidense dedicada a los semiconductores, comercializó la Cal Tech que solo pesaba 1,3 kg. En Japón, Canon presentó su Pocketronic en 1970 (800 gramos) y Busicom la LE-HANDY en 1971 (300 gramos). Todas estas calculadoras aplicaban las cuatro operaciones elementales en coma fija y poco más.

En 1968, Hewlett Packard, un fabricante estadounidense de equipos electrónicos y computadores, comercializó la calculadora de escritorio basada en transistores HP 9100 A. Pesaba nada menos que 20 kg, manejaba números en coma flotante y disponía de funciones matemáticas avanzadas: trigonométricas, exponenciales y logaritmos. Además, era programable; esto es, permitía definir tandas de operaciones que se aplicaban a tantos datos como hiciera falta. En 1972 presentó la primera calculadora científica que cabía en el bolsillo de la camisa: la legendaria HP-35, de unos 200 gramos. Y en 1974 llegó la HP-65, una calculadora de 300 gramos con la funcionalidad del modelo 9100 que también era programable y almacenaba datos y programas en fichas magnéticas. La HP-65 subió al espacio como computador de emergencia en la misión Apollo-Soyuz porque el peso embarcado en la nave era un factor crítico.

El uso de calculadoras científicas de bolsillo se extendió por todos los países industrializados. También se diseñaron calculadoras financieras, una variante especializada en los cálculos habituales entre los economistas. En los Estados Unidos destacaron las calculadoras de Texas Instruments, más baratas que las de Hewlett-Packard; la primera calculadora científica de la marca fue la SR-50. Aquí, las siglas “SR” significaban Slide Rule, es decir, regla de cálculo. En Japón destacó Casio; en Reino Unido Sinclair Radionics; en la URSS Elektronika. Los precios bajaron rápidamente y las calculadoras se difundieron entre estudiantes de secundaria y universitarios. Proliferaron las revistas donde los aficionados se comunicaban trucos y programas. En poco tiempo se dejaron de fabricar las reglas de cálculo y los libros de tablas.

Conforme crecía el número de transistores integrados en un chip, aumentó la funcionalidad de las calculadoras. Por ejemplo, entre los productos presentados por Casio en 1985 encontramos un modelo que interpretaba el lenguaje de programación BASIC y la primera calculadora gráfica, con una pantalla de 96×64 puntos que mostraba ocho líneas de texto de 16 caracteres cada una y dibujaba funciones matemáticas. Si tenemos en cuenta que los fabricantes vendían programas y periféricos compatibles, vemos un mercado paralelo al de los computadores personales. Menos potentes que los computadores personales de los años 90, las calculadoras electrónicas tenían la ventaja de ser más ligeras y caber en cualquier parte. Hoy en día son un segmento de mercado en declive frente a la difusión de aplicaciones que las emulan en computadores portátiles, smartphones y tabletas.