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História dos Computadores e da Computação

Prof. Esp. Alan Rafael Ferreira dos Santos

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Hoje em dia, os computadores estão presentes em nossa vida de uma

forma nunca vista anteriormente. Sejam em casa, na escola, na faculdade, na

empresa, ou em qualquer outro lugar, eles estão sempre entre nós. Ao contrário do

que parece, a computação não surgiu nos últimos anos ou décadas, mas sim há mais de 7 mil anos atrás.

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Ábaco

A primeira calculadora da história

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Ábaco Muitos povos da antiguidade utilizavam o ábaco para a

realização de cálculos do dia-a-dia. Seu primeiro registro é datado no ano de 5500 a.c.,

pelos povos que constituíam a Mesopotâmia. Contudo, o ábaco também foi usado

posteriormente por muitas outras culturas: Babilônia, Egito, Grécia, Roma, Índia, China, Japão, etc.

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Régua de Cálculo

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Régua de Cálculo Em1638, um padre inglês chamado William

Oughtred , criou uma tabela muito interessante para a realização de multiplicações muito grandes.

A base de sua invenção foram as pesquisas sobre logaritmos, realizadas pelo escocês John Napier.

O mecanismo do William era consistido de um régua que já possuía uma boa quantidade de valores pré-calculados, organizados em forma que os resultados fossem acessados automaticamente.

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Máquina de Pascal (Pascalina)

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Máquina de Pascal

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

Pouco tempo depois, em1642, 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 de rodas interligadas, que giravam na realização dos cálculos.

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O Advento da programação funcional

Em todas as máquinas e mecanismos mostrados na parte 1, 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 muito interessante nesta área.

Tal mecanismo foi chamado como Tear Programável, pois aceitava cartões perfuráveis com entrada do sistema

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A Máquina de Diferenças

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A Máquina de Diferenças

No ano de 1822, foi publicado um artigo científico que prometia revolucionar tudo o que existia até o exato momento, no ramo do cálculo eletrônico. O seu autor, Charles Babbage, afirmou que sua máquina era capaz de calcular funções de diversas naturezas (trigonometria, logaritmos), de forma muito simples.

Por causa de limitações técnicas e financeiras, a Máquina de Diferenças só pôde ser implementada muitos anos depois.

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Engenho Analítico

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Engenho Analítico Após um período, no ano de 1837, Babbage

lançou uma nova máquina, chamado de Engenho Analítico (Máquina Analítica). 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. A precisão chegava a 50 casas decimais.

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A Teoria de Boole Se Babbage é o avô da computador do ponto de

vista de arquitetura de hardware, o matemático George Boole pode ser considerado o pai da lógica moderna. Boole desenvolveu, em 1847, um sistema lógico que reduzia a representação de valores através de dois algarismos: 0 ou 1.

Em sua teoria, o número “1” tem significados como: ativo, ligado, existente, verdadeiro. Por outro lado, o “0” representava o inverso: não ativo, desligado, não existente, falso.

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A Teoria de Boole Para representar valores

intermediários, como “mais ou menos” ativo, é possível usar dois ou mais algarismos (bits) para a representação. Por exemplo:

00 – desligado 01 - carga baixa 10 - carga moderada 11 - carga alta

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Máquina de Hollerith

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Máquina de Hollerith O conceito de cartões desenvolvidos na

máquina de Tear Programável também foi muito útil para a realização do censo de 1890, nos estados unidos. Nessa ocasião, Hermann Hollerith desenvolveu uma máquina que acelerava todo o processo de computação dos dados computados.

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

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Computadores Pré-modernos

Na primeira metade do século XX, várias computadores mecânicos foram desenvolvidos, sendo que com o passar do tempo, componentes eletrônicos foram sendo adicionados aos projetos. Em1931, Vannevar Bush implementou um computador com uma arquitetura binária propriamente dita, usando os bits 0 e 1. A base decimal exigia que a eletricidade assumisse 1 e 0, voltagens diferentes, o que era muito difícil de ser controlado. Por isso, Bush fez uso da lógica de Boole, onde somente dois níveis de voltagem já eram suficientes.

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Computadores Pré-modernos

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), e o Colossus, em 1946, criado por Allan Turing

.

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Colossus

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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:

Primeira Geração Segunda GeraçãoTerceira GeraçãoQuarta Geração Quinta Geração?

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Primeira Geração (1946 - 1959)

A primeira geração de computadores modernos tinha com principal característica 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. Normalmente, todos os programas eram escritos diretamente na linguagem de máquina. Existiram várias máquinas dessa época, contudo, vamos focar no ENIAC, que foi a famosa de todas.

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ENIAC

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ENIAC No ano de 1946, ocorreu uma revolução no mundo

da computação, como o lançamento do computador ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator), 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.

A dimensão desta máquina é muito grande, com aproximadamente 25 metros de comprimento por 5,50 m de altura. O seu peso total era de 30 toneladas. Esse valor representa algo como um andar inteiro de um prédio.

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Segunda Geração (1959 - 1964)

Na segunda geração, houve a substituição das válvulas eletrônicas por transístores, o que diminuiu e 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 lugar. É possível dividir os computadores desta geração em duas grandes categorias: supercomputadores e mini-computadores.

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IBM 7030 O IBM 7030, também conhecido por Strech, foi o

primeiro supercomputador lançado na segunda geração, desenvolvido pela IBM. Seu tamanho era bem reduzido comparado com máquinas como o ENIAC, podendo ocupar somente uma sala comum. Ele era utilizado por grandes companhias, custando em torno de 13 milhões de dólares na época.

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IBM 7030

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PDP-8 PDP-8 foi um dos mini-computadores mais

conhecidos da segunda geração. Basicamente, foi uma versão mais básica do supercomputador, sendo mais atrativo do ponto de vista financeiro(centenas de milhões de dólares). Eram menores do que os supercomputadores, mas mesmo assim ainda ocupavam um bom espaço no cômodo.

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PDP-8

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Terceira geração (1964 - 1970)

Os computadores desta geração foram conhecidos pelo uso de C.I.(Circuitos Integrados), ou seja, permitiram que uma mesma placa armazenasse vários circuitos que se comunicavam com hardwares distintos ao mesmo tempo. As máquinas se tornaram mais velozes, com maior funcionalidades. O preço também diminuiu.

Um dos principais exemplos é o IBM 360/91, lançado em 1967, um grande sucesso em vendas. Esta máquina já trabalhava com dispositivos de entrada e saída modernos para a época, como discos e fitas de armazenamento, além da possibilidade de imprimir todos os resultados em papel.

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IBM 360/91

Quarta geração (1970 até hoje)

A quarta geração é conhecida pelo advento dos microprocessadores e computadores pessoais, com a redução drástica do tamanho e preço das máquinas. As CPUs atingiram o incrível patamar de bilhões de operações por segundo, permitindo que muitas tarefas fossem implementadas agora. Os circuitos acabaram se tornado ainda mais integrados e menores, o que permitiu o desenvolvimento dos microprocessadores. Quanto mais o tempo foi passando, mais fácil foi comprar um computador pessoal. Nesta era, os softwares e sistemas se tornaram tão importantes quanto o hardware.

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Altair 8800

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Altair 8800

O Altair 8800, 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 8080 da Intel, fato que propiciou todo esse desempenho.

Com todo o bom do Altair, um jovem programador chamado Bill Gates se interessou pela máquina, criando a sua linguagem de programação Altair Basic.

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Apple, Lisa e Macintosh Vendo o sucesso do Altair, Steve Jobs (fundador da

Apple) sentiu que ainda faltava algo no projeto: apesar de suas funcionalidades, este computador não era fácil de ser utilizado por pessoas comuns.

Steve sempre foi conhecido por ter um lado artístico apurado, portanto, em sua opinião, um computador deveria representar de maneira gráfica. Por isso, o Apple I, lançado em 1976, pode ser considerado como o primeiro computador pessoal, pois acompanhava um pequeno monitor gráfico que exibia o que estava acontecendo no PC.

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Apple, Lisa e Macintosh

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Computação de Bolso Finalizando, vamos falar sobre a computação

de bolso, que está cada vez mais presentes nas nossas vidas. De alguns anos para cá, cada vez mais computadores móveis são lançados no mercado, os quais podem ser carregados dentro do bolso, por isso o seu nome.

Entre estes dispositivos, podemos citar primeiramente os celulares, que cada vez mais executam funções existentes nos computadores.

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Computação de Bolso

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Classificação dos Computadores

• Pessoal: caracterizavam-se pela limitação de recursos de periféricos, pela não conexão com outros equipamentos e pela baixa velocidade de transmissão de dados;

• Profissional: permitiam a expansão de periféricos à sua configuração básica, maior velocidade de transmissão e a conexão a outros equipamentos. Podiam também ser classificados quanto às características de utilização:

• Científicos: que possuem uma pequena entrada de dados; um processamento complexo, com grandes rotinas de cálculos e uma pequena saída de resultados;

Classificação dos Computadores

• Comerciais: que possuem uma grande entrada de dados; um processamento relativamente simples e uma grande saída de resultados.

Classificação quanto as Características de Operação:• Analógico: computadores que executam trabalhos

usando elementos representados por grandezas físicas, como por exemplo, a intensidade de uma corrente elétrica ou o ângulo de giro de uma engrenagem.

• Digital: computadores que realizam suas operações utilizando elementos representados por grandezas matemáticas (números), ou seja, operam dígito a dígito.