10.000 operaciones por segundo

10. 10.000 operaciones por segundo
Merece destacar que los esquemas de basculadores permiten también realizar operaciones con
cifras. Veamos, por ejemplo, cómo se efectúa la adición de dos números.
Supongamos que tres series de basculadores se encuentran unidas como se indica en la fig. 3. La
serie superior sirve para registrar el primer sumando; la segunda serie, para el segundo sumando,
y la inferior, para la suma. En el momento de conectar el aparato, a los basculadores de la serie
inferior llegan impulsos de los basculadores de la serie superior y de la media que se encuentran
en la posición 1.
Admitamos que, como se señala en la fig. 3, las dos primeras series presentan los sumandos 101
y 111 (con el sistema de numeración de base dos). En este caso, cuando conectemos el aparato
llegarán al primer basculador de la serie inferior (el del extremo de la derecha) dos impulsos: los
del primer basculador de cada uno de los sumandos. Es sabido que al recibir dos impulsos, el
primer basculador queda en la posición 0, pero responde con un impulso que envía al segundo
basculador. A éste llega, además, una señal del segundo sumando. De esta forma, al segundo
basculador llegan dos impulsos; con esto queda en la posición 0 y envía el impulso de respuesta
al tercer basculador. Asimismo, al tercero llegan otros dos impulsos de cada uno de los
sumandos. En consecuencia, a cada una de las tres señales, el tercer basculador pasa a la posición
1 y despide un impulso de respuesta. Este último impulso traslada el cuarto basculador a la
posición 1 (al cuarto no llegan más señales). Así es cómo en el aparato representado en la fig. 3
se ha realizado, mediante el sistema de numeración de base dos, una suma de dos números “en
columna”:
101
+111
1100
o, según la suma del sistema decimal, 5 + 7 = 12. Al darse la señal de respuesta en la serie
inferior de basculadores parece como si el aparato “llevara una unidad” de la columna anterior y
la pasara a la siguiente, es decir, hace lo mismo que cuando sumamos en “columna”.
Si en cada serie hubiera en lugar de cuatro, 20 basculadores, por ejemplo, podríamos realizar
sumas de números inferiores a un millón y, si se aumentara todavía más el número de
basculadores, sería posible sumar cantidades mayores.
Debemos advertir que en la práctica, el esquema de este mecanismo debe ser mucho más
complicado de lo que aparece en la fig. 3. Entre otras cosas, la máquina debe tener un aparato
especial que asegure el “retardo” de las señales. En efecto: en la máquina representada en el
esquema, las señales de los dos sumandos le llegan simultáneamente (en el instante que se
conecta la máquina) al primer basculador de la serie inferior. Por ello ambas señales se fundirán
en una sola, siendo registradas por el basculador, no como dos, sino como una señal única. Para
evitar esto es preciso que las señales de los sumandos no lleguen a la vez, sino unas más «tarde»
que las otras. La presencia de este “retardador” determina que en la suma se emplee más tiempo
del necesario para el registro de una señal en el contador de los basculadores.
Si se cambia el esquema de la máquina cabe efectuar la sustracción en lugar de la adición. Puede
emplearse también para la multiplicación (que consiste en la adición consecutiva de sumandos, lo
que exige más tiempo), la división y otras operaciones.
Los aparatos a que nos hemos referido se emplean en las máquinas modernas de cálculo. Estas
pueden realizar en un segundo ¡decenas e incluso centenares de miles de operaciones numéricas!
Esta vertiginosa rapidez operativo puede parecernos superflua. ¿Qué diferencia puede haber, por
ejemplo, en que la máquina eleve un número de 15 cifras al cuadrado en una diezmilésima de
segundo o, supongamos, en un cuarto de segundo? Lo uno y lo otro nos parecerán soluciones
“instantáneas” del ejercicio… sin embargo, no hay que apresurarse en las conclusiones. Tomemos
el siguiente ejemplo: Un buen ajedrecista, antes de mover una pieza analiza decenas e incluso
centenares de variantes posibles. Si suponemos que el análisis de una variante le ocupa algunos
segundos, para el examen de centenares de ellas precisará minutos y decenas de minutos. No es
raro que en las partidas complicadas, los jugadores resulten en «zeitnot», es decir, se vean
obligados realizar las últimas jugadas apresuradamente porque al meditar los planes anteriores
han agotado casi todo el tiempo destinado a la partida. ¿Y si encargamos a la máquina el examen
de las variantes de jugada en la partida de ajedrez? La máquina, como sabemos, no puede caer
nunca en “zeitnot”, ya que hace miles de operaciones por segundo y puede analizar todas las
variantes “instantáneamente”…
Podrá objetarse que una cosa es efectuar operaciones por complicadas que y otra, jugar ajedrez:
¡la máquina no puede hacer esto! ¡Al analizar las variantes, el ajedrecista no opera, sino que
piensa! Mas no divaguemos ahora; volveremos a esto más adelante.