Historia da Computação

Historia da Computação

1. Evolução Histórica

   • Primeiras formas de Calculos
     • A palavra que usamos hoje, cálculo, e derivada da palavra latina calculus, que significa “pedrinha”. ▪ A correspondência unidade a unidade não era feita somente com pedras, mas eram usados também nós em cordas, marcas nas paredes, talhes em ossos, desenhos nas cavernas e outros tipos de marcação. É considerado primeiro instrumento de cálculo da história;▪ Formado por uma moldura com bastões ou arames paralelos, dispostos nosentido vertical, correspondentes cada um a uma posição digital (unidades,dezenas,...) e nos quais estão os elementos de contagem (fichas, bolas, contas,...)que podem ser deslizados;Teve origem provavelmente na Mesopotâmia, hámais de 5.500 anos – alguns apontam os chinesescomo seus inventores; outros apontam ossumérios;▪ Pode ser considerado como uma extensão do atonatural de se contar nos dedos. Bastões de Napier ▪ Foram criados como auxíliomultiplicação;à▪ É um conjunto de 9 bastões, um paracada dígito, que transformavam amultiplicação de dois números numasoma das tabuadas de cada dígito;▪ Cada uma destas hastes representauma coluna de uma tabela demultiplicação. Para obter o produto, osdígitos de cada diagonal são somadosda direita para a esquerda.
     • Regras de Calculos
       • Criada por William Oughtred; ▪ Juntamente com as calculadoras mecânicas, foram utilizadas até 1970, quando surgiram as calculadoras eletrônicas; ▪ Baseia-se na sobreposição de escalas logarítmicas; ▪ Os cálculos são realizados através de uma técnica mecânica analógica que permite a elaboração dos cálculos por meio de guias deslizantes graduadas.
       • Telegrafo de Chape
         • Os irmãos Claude e Ignace Chappe começaram a construiram em 1790 uma cadeia de postos de transmissão, utilizando sinais ópticos, entre Lille e Paris, na França, durante a Revolução Francesa. ▪ Foram utilizados sistemas de codificação contendo frases em vez de palavras ou um vocabulário militar especializado. ▪ Era constituído de um sistema de braços articulados que permitiam a codificação de 196 sinais diferentes. ▪ Tinha velocidade bem superior ao sistema antigo, entregadores de cartas.
         • Máquina Aritmetica
           • Conhecida como Pascalina → calculadora decimal; ▪ Blaise Pascal iniciou a automação de tarefas (adição mecanizada) através do auxílio de máquinas e os seus resultados são utilizados até hoje. Tempos mais tarde, ainda no século 17, adicionou-se as operações de multiplicação e divisão.
           • Máquina de Leibnitz
             • Leibnitz entrou na universidade aos 15 anos; ● Teve influências de Kepler, Galileu e outros; ● Inspirado na Máquina de Pascal, inventou um dispositivo adicional constituído por um carreto com dez "dentes", cada um dos quais é mais comprido que o anterior, que permitiu efetuar de modo automático a multiplicação e divisão.
             • Cartões de Jacquard
               • Jacquard criou o tear mecânico controlado por cartão perfurado, feito de madeira, no qual buracos indicavam os uns, e áreas não furadas indicavam os zeros. ▪ O sistema mostrou que as máquinas poderiam ser controladas pelo sistema binário.
               • máquina Analitica/Diferencial
                 • Foram desenvolvidas pelo engenheiro e matemático Charles BABBAGE. ▪ 1823 - Difference Engine: calculava automaticamente tabelas matemáticas utilizando o método de diferenças finitas. Esta máquina foi elaborada para efetuar cálculo de polinômios de grau 6 e números binários de 20 bits. O projeto não chegou a ser concluído. ▪ 1833-1834 - Analytical Engine: introduziu o conceito de armazenamento de informações, o que hoje conhecemos como memória. Além disso, tinha unidade operadora e de controle, assim como nos computadores atuais. Utilizava cartões perfurados. Ada Byron Lovelace– Ajudou Babbage na construção da máquina diferencial, criando algoritmospara ser processado nessa máquina, dentre eles um que era capaz de calculara Sequência Numérica de Bernoulli;– É considerada a primeira programadora da história;–Criou os conceitos de Loop, Subrotina e Condiciona l.Curiosidade: é filha doescritor Lord Byron, mas nãotinha relações com o pai, poiseste separou-se de sua mãe logoque ela nasceu. Foi a sua mãeque a incentivou aos estudos damatemática.
                 • Código Morse
                   • Sistema de representação de letras, números e sinais de pontuação através de um sinal codificado enviado intermitentemente. ▪ Foi desenvolvido por Samuel Morse - Morse também criou o telégrafo elétrico - importante meio de comunicação a distância, é um dispositivo que utiliza correntes elétricas para controlar eletroímãs que funcionam para emissão ou recepção de sinais.

2. Teoria dos circuitos lógicos

   • Proposta por George Boole; ▪ Conhecida como Álgebra de Boole, estruturas algébricas que conjugam as propriedades essenciais dos operadores lógicos e de conjuntos; ▪ Estabelece a lógica binária para armazenar informações; ▪ Permite a construção de modelos matemáticos para o processamento computacional.
   • Máquina de tabulação de dados
     • Hermann Hollerith construiu o primeiro computador mecânico para atender a aplicação de contagem do censo americano. ✓ O processo de contagem do censo americano reduziu de 7,5 para 2,5 anos. ✓ Informações eram armazenadas em cartões perfurados. Hollerith fundou uma empresa, a Tabulating Machine Company, que,depois de algumas aquisições, tornou-se a International Business Machine– IBM.
     • Máquina de Turim
       • É um dispositivo teórico conhecido como máquina universal, que foi concebido pelo matemático britânico Alan Turing, muitos anos antes de existirem os modernos computadores digitais. ▪ Alan Turing (1912-1954) é considerado o pai da Computação digital. “Um problema terá solução algorítmica se existir uma Máquina de Turing para representá-la” A Máquina de Turing possui uma fita de tamanho infinito e umcabeçote para leitura e escrita que se move pela fita. Devido ao seucaráter infinito, tal maquina não pode ser construída, mas seu modelopode simular a computação de qualquer algoritmo executado em umcomputador moderno.▪ Máquinas reais (os computadores)são muito maiscomplexas queuma Máquina de Turing.
       • Geração da Computação Digital
         • 1° Geração de 1940 a 1952
           • Computadores à base válvulas a vácuo e relés elétricos: ▪ Aplicação nos campos científico e militar; ▪ Baseados na Máquina de Turing; ▪ Linguagem de máquina; ▪ Armazenamento: cartões perfurados; ▪ Monoprogramação. Válvula: é um tubo de vidro do qual foi praticamente tirado todo o gás, criando um ambiente de vácuo, contendo eletrodos e grades metálicas, cuja finalidade é controlar o fluxo de elétrons. As válvulas transformam sinais elétricos em zeros e uns. É um dispositivo que conduz corrente elétrica em um só sentido.
           • Continuando na 1° Geração
             • Outras características: – Grandes tamanhos e peso; – Alto tempo de operação (ordem de milisegundos); – Alto consumo de energia elétrica; – Pouca confiabilidade; – Eram chamados de calculadoras, os profissionais que ‘contando’ dados.
             • Mark I 1° computador eletromecânico
               • Foi construído em uma parceria entre a Universidade de Harvard e a IBM.
               • ENIAC - 1946
                 • esquisadores da universidade da Pennsylvania desenvolveram o 1o computador eletrônico; – O ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) era composto por 18000 válvulas e 1500 reles sendo capaz de realizar 5000 operações de adição por segundo ou 357 multiplicações por segundo; – Sua programação era feita com perfurados, podendo ler até Para reprogramar o ENIAC era necessário rearranjar vários fios, conectandouns aos outros.Os computadores da 1a geração não contavam com uma linguagem padronizadade programação. Ou seja, cada máquina possuía seu próprio código e, paranovas funções, era necessário reprogramar. Quando uma válvula queimava, era necessário procurar a queestava com defeito e trocar, numa emaranhado de 19 milpossibilidades, no caso do ENIAC.completamente o computador.
                 • Cartões perfurados Criados por Jacquard, esses cartões já eram utilizados, desde o século XIX, na máquina diferencial de Babbage e permaneceu em uso até meados da década de 1980.
                   • Colossus
                     • Sob a liderança de Alan Turing, foi projetado o Colossus em 1943, computador britânico que foi utilizado na II Grande Guerra Mundial. – Tinha como objetivo "quebrar" códigos alemães secretos produzidos por uma máquina de codificação chamada Enigma. Ele venceu, com cálculos, as bombas de Hitler.
                     • O 1° BUG
                       • O primeiro Bug identificado foi um inseto que caiu em um cartão perfurado. Daí, surgiu o termo debugging referente ao processo de procurar falhas em programas de computador.
           • 2° Geração - 1952 a 1964
             • Substituição da válvula pelo transistor; ▪ Mais potência, mais confiabilidade, menos consumo e menor tamanho; ▪ Arquitetura de von Neumann; ▪ Surge o primeiro sistema operacional – CTSS; ▪ Ampliação das aplicações para as áreas administrativa e gerencial; ▪ Linguagem de montagem (assembly) e de alto nível (Cobol, Algol, Fortran); ▪ Armazenamento: fitas e tambores magnéticos.
             • Transistor - Tambor magnético - Fitas magnéticas
               • EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)
                 • Seguia o conceito de programa armazenado, proposto por von Neumann; ▪ Ainda era à base de ▪ Sua construção iniciou em 1946 e só finalizou em 1958, após diversas atualizações; ▪ Manteve-se em operação
             • 3° Geração - 1965 a 1971
               • Circuito integrado substituiu o transistor; – Componentes miniaturizados; ● Sistema operacional Multics; ● Linguagens de programação: Pascal, C; ● Software: multiprogramação, tempo real, modo interativo; ● Armazenamento: memórias de semicondutores (ex: RAM) e discos magnéticos (HD).
               • 1° Disco Rigido
                 • O primeiro disco rígido foi lançado pela IBM em 1957. Era constituído de 50 discos com 2 m de diâmetro e com capacidade para apenas 5 Mb. Foi chamado de 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control - Método de Acesso Aleatório de Contabilidade e Controle)
                 • 1° Minicomputador
                   • PDP 8 da DEC Custava 18 mil dólares;– Pesava 300 kg.
               • 4° Geração - 1972 a 1981
                 • Microprocessador; – Inclusão da CPU em um único circuito integrado; ● Computador pessoal – Padrão IBM PC, Apple; ● Redes de microcomputadores; ● Banco de dados; ● ● Software: grande quantidade de linguagens de programação, planilha eletrônica VisiCalc; Armazenamento: floppy disk (disquete).
                 • Lançamento da Apple
                   • O Apple II foi lançado em 1977 com teclado integrado, gráficos coloridos, sons, gabinete de plástico e 8 slots de expansão. O IBM PC utilizava oPC-DOS e possuía aBIOS como única partede produção exclusivada IBM.
                   • 1° Computador Portatil
                     • O Osborne foi o primeiro computador portátil do mundo. Custava 1795 dólares e pesava cerca de 10 Kg. Era constituído de um monitor de apenas 5 polegadas, drives de disquete com capacidade de 360 KB.
                     • 1° Disco Rigido
                       • Em 1980, foi lançado o primeiro disco rígido de 5′′ 1/4, pela então denominada Shugart Technology (hoje Seagate Technology). O ST-506 tinha um motor veloz, com discos que armazenavam 5 Mb. Seagate ST506● Popula
                 • 5° Geração - de 1981 até ...
                   • Popularização dos microcomputadores; ● Componentes com altíssima escala de integração; ● Inteligência artificial; ● Altíssima e crescente velocidade de processamento. Ainda em estudo... dúvidas quanto à existência;● Inteligência artificial ‘real’;● Multiprocessamento;● Hardware adaptado ao software;● Internet das coisas;●Crescimento de memória -> RAM em Gigabytes e memória auxiliar emTerabytes.