quarta-feira, 13 de março de 2013

AULA 01: História da Computação

HISTÓRIA DA COMPUTAÇÃO


Vivemos na era da informação. Há informação sobre previsão do tempo, esportes, diversões, finanças...
Informação significa fato: está presente em livros, pode ser expressa em palavras e imagens.
A informação pode portanto, vir em várias formas: verbal, visual, por ondas....

Para o mundo dos computadores, a definição dada por Claude Shannon (1916-2001) é: a informação está presente sempre que um sinal é transmitido de um lugar para outro.
Desde os primórdios o homem vem aperfeiçoando sua capacidade de processamento da informação. Com a evolução, surgiram as palavras e as regras para combiná-las: as leis da gramática e da lógica.

Os números são também uma forma de representar informação.

O QUE É COMPUTADOR?
É uma máquina capaz de variados tipos de tratamento automático de informações ou processamento de dados.


HISTÓRIA DA COMPUTAÇÃO
O desenvolvimento da tecnologia da computação foi a união de várias áreas do conhecimento humano, de entre as quais: a matemática, a eletrônica, a lógica, etc.

A escrita nasceu através dos Sumérios, que inventaram um modo de representar a linguagem através de desenhos. Essa ideia difundiu-se entre as várias culturas, cada uma adquirindo seu modo próprio de representar a linguagem. A matemática hindu foi difundida pelos árabes que a espalharam pelo Ocidente.

COMPUTADORES PRIMITIVOS
ÁBACO - Muitos povos da antiguidade utilizavam o ábaco para a realização de cálculos do dia-a-dia, principalmente nas áreas de comércio de mercadorias e desenvolvimento de construções civis.


Seu primeiro registro é datado no ano de 5500 a.c., pelos povos que constituíam a Mesopotânia. Contudo o ábaco também foi usado posteriormente por muitas outras culturas: Babilônia, Egito, Grécia, Roma, Índia, China, Japão, etc.



A chamada Máquina de Anticítera (150-100 A.C.), é um computador analógico descoberto na Grécia que servia para calcular posições dos astros.




O astrolábio (972 D.C.), produzido pelos gregos no fim da antiguidade permitia a determinação da hora (do dia ou da noite) e servia para a navegação em terra e no mar.



John Napier (1550-1617), inventou a “Tábua de Napier”, que era similar a uma tabela, reduzia multiplicações e divisões a adições e subtrações. Usando esse princípio, em 1620 foram criadas as réguas de cálculo, usadas até 1970, antes das calculadoras de bolso.

Apesar da régua de cálculo de William Oughtred ser útil, os valores presentes nela ainda eram pré-definidos, o que não funcionaria para calcular números que não estivessem presentes na tábua.


Pouco tempo depois, em 1642, o matemático francês Blaise Pascal desenvolveu o que pode ser chamado da primeira calculadora mecânica da história, a máquina de Pascal.
Seu funcionamento era baseado no uso das rodas interligadas, que giravam na realização dos cálculos. A ideia inicial de Pascal era desenvolver uma máquina que realizasse as quatro operações básicas, o que não aconteceu na prática, pois ela era capaz apenas de somar e subtrair.

Alguns anos depois a Máquina de Pascal em 1672, o alemão Gottfried Leibnitz conseguiu o que Pascal não tinha conseguido criar uma calculadora que efetuava as quatro operações, além da raiz quadrada, a chamada calculadora Leibnitz.

ADVENTO DA PROGRAMAÇÃO FUNCIONAL


Em todas as máquinas e mecanismos anteriormente, as operações já estavam previamente programadas não sendo possível inserir novas funções. Contudo, no ano de 1801, o costureiro Joseph Marie Jacquard desenvolveu um sistema interessante nesta área.
Em 1801, na França, durante a Revolução Industrial, Joseph Marie Jacquard, mecânico francês, inventou um tear mecânico controlado por grandes cartões perfurados. Sua máquina era capaz de produzir tecidos com desenhos bonitos e intricados.

Desta maneira, Jacquard perfurava o cartão com o desenho desejado, e a máquina o produzia no tecido.

CHARLES BABBAGE E ADA

A origem da ideia de programar uma máquina vem da necessidade de que as máquinas de tecer produzissem padrões de cores diferentes. Assim, no século XVIII foi criada uma forma de representar os padrões em cartões de papel perfurado, que eram tratados manualmente.
Durante sua colaboração, a matemática Ada Lovelace publicou os primeiros programas de computador em uma série de notas para o engenho analítico. Por isso, Lovelace é popularmente considerada como a primeira programadora.

MÁQUINA DE DIFERENÇAS E ENGENHO ANALÍTICO
No ano de 1822, foi publicado um artigo científico que prometia revolucionar tudo que existia até o exato momento, o ramo do cálculo eletrônico. O autor Charles Babbage, afirmou que sua máquina era capaz de calcular funções de diversas naturezas (trigométricas e logaritmos), de forma muito simples. Esse projeto possuía o nome de Máquina de Diferenças.



Ela aproveitava todos os conceitos do Tear Programável como o uso dos cartões. Além disso, instruções e comandos também poderiam ser informados pelos cartões, fazendo uso de registradores primitivos.

Novamente ela não pôde ser implementada naquela época, pelo mesmo motivo de limitações técnicas e financeiras.

A TEORIA DE BOOLE



Em 1847, George Boole desenvolveu um sistema lógico que reduzia a representação de valores através de dois algarismos: 0 e 1
Em sua teoria, o número “1” tem significados como: ativo, ligado, existente, verdadeiro. Por outro lado o “0” representa o inverso: não ativo, desligado, não existente, falso.

Para representar valores intermediário, como “mais ou menos” ativo, e possível usar dois ou mais algarismos (bits) para a representação. Por exemplo:

00 = DESLIGADO
01 = CARGA BAIXA
10 = CARGA MODERADA
11 = CARGA ALTA

MÁQUINA DE HOLLERITH


O conceito de cartões desenvolvidos na Máquina de Tear Programável também foi muito útil para a realização do censo em 1890, nos Estados Unidos. Nessa ocasião Hermann Hollerith desenvolveu uma máquina que acelerava todo o processo de computação dos dados computados.






MÁQUINA DE TABULAÇÃO





Aproveitando todo o sucesso ocasionado por sua máquina, Hollerith fundou sua própria empresa, Tabulation Machine Company, no ano de 1896.


COMPUTADORES PRÉ MODERNOS

Na primeira metade do século XX, vários computadores mecânicos foram desenvolvidos, sendo que com o passar do tempo, componentes eletrônicos foram sendo adicionados aos projetos. Em 1931, Vannevar Bush implementou um computador com um arquitetura binária, usando os bits 0 e 1.


A segunda guerra mundial foi um grande incentivo no desenvolvimento de computadores, visto que as máquinas cada vez mais estavam se tornando mais úteis em tarefas de desencriptação de mensagens inimigas e criação de novas armas mais inteligentes.
Entre os projetos desenvolvidos neste período, o que mais se destacou foi o MARK I, no ano de 1944, criado pela Universidade de Harvard (EUA).
COMPUTAÇÃO MODERNA

A computação moderna pode ser definida pelo uso de computadores digitais, que não utilizam componentes analógicos com base de seu funcionamento. Ela pode ser dividida em várias gerações.


Vários computadores, ainda experimentais, utilizando as válvulas. Esses computadores eram caríssimos e eram usados para aplicações militares, como por exemplo, cálculos da balística para lançamentos de projéteis. Esses computadores não eram tampouco fabricados em série. Cada modelo era normalmente um “filho único” da sua categoria. Eram na verdade grandes gerigonças eletrônicas. 

Dentro da equipe de pessoas que trabalhavam com esses computadores, havia sempre um sujeito que carregava um carrinho cheio de válvulas. Passava o dia inteiro procurando e trocando válvulas queimadas. Para que uma válvula queimada não afetasse o resultado dos cálculos, esses computadores repetiam cada operação três vezes, por três circuitos diferentes, e “a maioria vencia”. Se uma válvula queimasse durante uma operação, provavelmente apenas um dos três resultados estaria errado, mas os outros dois estariam corretos.

COMPUTADORES DE PRIMEIRA GERAÇÃO


A primeira geração de computadores modernos tinham como principal características o uso de válvulas eletrônicas, possuindo dimensões enormes. Eles utilizavam quilômetros de fios, chegando a atingir temperaturas muito elevadas, o que frequentemente causava problemas de funcionamento.

Em 1943, um projeto britânico, sob a liderança do matemático Alan Turing, colocou em operação uma série de máquinas mais ambiciosas, o COLOSSUS, pois ao invés de relés eletromecânicos, cada nova máquina usava 2.000 válvulas eletrônicas.


No ano de 1946, ocorreu uma revolução no mundo da computação, como o lançamento do computador ENIAC (Electrical Numerical Integrator And Calculador) Computador e Integrador Numérico Eletrônico, desenvolvido pelos cientistas norte-americanos John Eckert e John Mauchly. Esta máquina era em torno de 1000 vezes mais rápida que qualquer outra que existia na época.


As dimensões desta máquina são muito grandes, com aproximadamente 25 metros de comprimento por 5,50 metros de altura. O seu peso total era de 30 toneladas.
O
ENIAC foi desativado em 02 de outubro de 1955.

O sucessor do ENIAC foi o EDVAC (Eletronic Discrete Variable Computer – Computador Eletrônico de Variáveis Discretas). O EDVAC foi planejado para acelerar o trabalho armazenando tanto programas quanto dados em sua expansão de memória interna.


Os dados eram armazenados eletronicamente em um material composto de um tubo cheio de mercúrio, onde os cristais dentro do tubo geravam pulsos eletrônicos que se refletiam para frente e para trás, tão lentamente quanto podiam.

No ano de 1947, John Bardeen, William Shockley e Walter Brattain inventam o TRANSISTOR.





Em 1949, surge o EDSAC – Eletronic Delay Slorge Auromatic Calculator ou “Calculadora Automática com Armazenamento por Retardo Eletrônico”, o qual marcou o último grande passo na série de avanços decisivos inspirados pela guerra: começou a “Era da Computação”.


E em 1951, surge o primeiro computador comercial o LEO.









COMPUTADORES DE SEGUNDA GERAÇÃO

Na segunda geração, houve a substituição das válvulas eletrônicas por transistores, o que diminuiu em muito o tamanho do hardware.

A tecnologia de circuitos impressos também foi criada assim evitando que os fios e cabos elétricos ficassem espalhados por todo o lugar. É possível dividir os computadores desta geração em duas grandes categorias: supercomputadores e mini-computadores.







O IBM 7030, também conhecido por Strech foi o primeiro supercomputador lançado na Segunda Geração, desenvolvido comparado com máquinas como o ENIAC, podendo ocupar somente uma sala comum.






No ano de 1952, John Mauchly e Presper Eckert abriram sua própria firma na Filadélfia e criaram o UNIVAC – Universal Automatic Computer, ou seja, “Computador Automático Universal” o qual era destinado ao uso comercial.



No mesmo ano de 1952, Grace Hopper transformou-se em uma pioneira no processamento de dados, pois criou o primeiro computador e ajudou a desenvolver duas linguagens de programação que tornaram os computadores mais atrativos para comércio.



Em 1953, Jay Forrester, do MIT, construiu uma memória magnética menor e bem mais rápida, a qual substituía as que usavam válvulas eletrônicas.




Já em 1954, a IBM concluiu o primeiro computador produzido em série, o 650, que era de tamanho médio e enquanto isso, Gordon Teal da Texas Instrumentes, descobre um meio de fabricar transistores de cristais isolados de silício a um custo baixo.



Em 1955, concluiu-se o primeiro computador transistorizado, feito pela Bell Laboratories: o TRADIC, o qual possuía 800 transistores, sendo cada um em seu próprio recipiente.



COMPUTADORES DE TERCEIRA GERAÇÃO

Os computadores desta geração foram conhecidos pelo uso de circuitos integrados, ou seja permitiram que uma mesma placa armazenasse vários circuitos que se comunicavam com hardwares distintos ao mesmo tempo.
Desta maneira as máquinas se tornaram mais velozes, com um número maior de funcionalidades.




De 1958 a 1959, Robert Noyce, Jean Hoerni, Jack Kilby e Kurt Lehovec participaram do desenvolvimento do CI – Circuito Integrado, posteriormente ficou conhecido como chip.






IBM/360 lançado em 1967, sendo um grande sucesso em vendas na época. Esta máquina de entrada de saída modernos para a época, como discos e fitas de armazenamento, além da possibilidade de imprimir todos os resultados em papel.

O ALTAIR 8880, lançado em 1975, revolucionou tudo o que era conhecido como computador até aquela época. Com um tamanho que cabia facilmente em uma mesa e um formato retangular, também era muito mais rápido que os computadores anteriores. 

O projeto usava o processador 8880 da Intel, fato que propiciou todo esse desempenho.



Em 1975, os estudantes Bill Gates e Paul Allen criam o primeiro software para microcomputadores, o qual era uma adaptação do BASIC “Código de Instruções Simbólicas para todos os Propósitos dos Principiantes”, para o ALTAIR. Anos mais tarde eles fundam a Microsoft.




No ano de 1976, Esteve Jobs, lança o APPLE I, pode ser considerado como o primeiro computador pessoal pois acompanhava um pequeno monitor gráfico.





Placa de circuito: é uma placa onde agrupa vários tipos de componentes eletrônicos.
No ano de 1977, surge no mercado de produção em série, três microcomputadores: o APPLE II, o TRS-80 da Radio Shack e o PET da Commodore. Em 1979, é lançado pela Software Arts o Visicalc, o qual foi o primeiro programa comercial para microcomputadores.
APPLE II
TRS-80













PET









COMPUTADORES DE QUARTA GERAÇÃO

A quarta geração é conhecida pelo advento dos microprocessadores e computadores pessoais, com a redução drástica do tamanho e preços das máquinas.

Na década de 80, foi criado o IC LSI Integrated Circuit Large Scale Integrations, ou seja, “Circuito Integrado em Larga Escala de Integração”, onde foram desenvolvidas técnicas para se aumentar cada vez mais o número de componentes no mesmo circuito integrado.




Em 1981, a IBM resolve entrar no mercado de microcomputadores com o IBM-PC.




COMPUTADORES DE QUINTA GERAÇÃO

Os computadores de quinta geração tem como característica o uso de IC VLSIIntegrated Circuit Very Large Scale Integration, ou seja, “Escala Muito Maior de Integração”.
Os chips vem diminuindo tanto de tamanho, fazendo com que seja possível a criação de computadores cada vez menores.

NOTEBOOK


NETBOOK
SMARTPHONE

TIPOS DE COMPUTADORES

COMPUTADOR

Os primeiros computadores construídos pelo homem foram idealizados como máquinas para processar números, o que conhecemos hoje como calculadoras, porém, tudo era feito fisicamente. Existia ainda um problema porque as máquinas processavam os números, faziam operações aritméticas mas depois não sabiam o que fazer com o resultado. Ou seja, eram simplesmente maquinas de calcular, não recebiam instruções diferentes e nem possuíam uma memória. 

Os computadores até então eram utilizados para pouquíssimas coisas, como calcular impostos e outras operações, mas os computadores de uso mais geral apareceram logo depois da segunda guerra mundial. Os EUA desenvolveram secretamente, durante o período, o primeiro grande computador que calculava trajetórias balísticas. A partir daí, o computador começou a evoluir.

CÓDIGO BINÁRIO: BIT E BYTE

O sistema binário ou código binário é um sistema de representação numérica no qual qualquer unidade pode ser demonstrada usando-se apenas dois dígitos: 0 e 1. Esta é a única linguagem que os computadores entendem.


§BIT: Cada um dos dígitos utilizados no sistema binário é chamado de BIT (Binary Digit - dígito binário) e representa a menor unidade de informação do computador.
§BYTE: Os computadores geralmente operam com grupos de bits. Um grupo de oito bits é denominado BYTE. Este pode ser usado na representação de caracteres como uma letra (A-Z), um número (0-9) ou outro símbolo qualquer (#, %, *, ?, @), entre outros.

Hoje em dia, os tipos de computadores mais utilizados são desktops (aquele computador de mesa) e
notebooks. Mas há muitas pessoas que não sabem que, além desses exemplos, há uma grande gama de
tipos diferentes. Eles estão divididos em:

Os computadores podem ser classificados pelo porte. Existem os de grande porte, mainframes, médio
porte, microcomputadores e pequeno porte portáteis, divididos em duas categorias: os de mesa
(desktops) e os portáteis (notebooks e handhelds).

* Mainframes: São computadores de grande porte, para um trabalho pesado em grandes instituições,
como em bancos e órgãos do governo.
Os Mainframes se destacam por terem alto poder de processamento e
muita capacidade de memória, e controlam atividades com grande
volume de dados, sendo de custo bastante elevado. Operam em MIPS
(milhões de instruções por segundo).

MICROCOMPUTADORES

Os microcomputadores de mesa, são os mais utilizados no mercado de um modo geral, pois
atendem a uma infinidade de aplicações.

  * Desktop: ou computador de mesa. Para uso pessoal ou trabalho. A
  maioria dos computadores do 
  mundo é do tipo desktop embora os outros tipos ganhem mercado
  continuamente.  


* Tudo em um: agrega todas as peças de uma máquina em uma 
única estrutura. Economizando espaço, apenas mouses e teclados 
ficam separados da base principal.
PORTÁTEIS
são os mais comuns. Versáteis, podem ser adaptados a diferentes
perfis de utilização (até mesmo quando se trata dos usuários mais exigentes) e são os mais
recomendados para quem precisa ter portabilidade e desempenho em um único aparelho
eletrônico.

TABLET

SMARTPHONE


NETBOOK
NOTEBOOK














Fonte: Textos e imagens, retiradas da internet