Informática Básica - Aula 02 - A evolução e caracterização dos computadores

Caracterização dos Computadores

Joeldson Costa Damasceno

INFORMÁTICA BÁSICA

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Contagem• Primeiro ser humano a CALCULAR: pastor de ovelhas

• Técnica utilizada: empilhamento de pedras para controle da quantidade de ovelhas do rebanho

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Contagem

• Primeira forma de mostrar uma quantidade: as mãos

• A mão serviu como conjunto de comparação

• Provavelmente aí está a origem do nosso sistema de numeração de base decimal (10 dedos)

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Introdução

• Atualmente na conceitualização dos computadores existes uma série de categorias em que os computadores podem ser enquadrados• Quanto ao Princípio de construção• Quanto às Características de construção

• Quanto ao Âmbito de ação• Quanto ao Porte (dimensões, custos, desempenho e propósito)

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Quanto ao Princípio de construção

• Computadores ANALÓGICOS• Representa variáveis por meio de analogias físicas• Categoria de computadores destinada à resolução

de problemas referentes à condições físicas, por meio de quantidades mecânicas ou elétricas, utilizando circuitos equivalentes como analogia ao fenômeno físico que está sendo tratado

• Processamento contínuo da informação recebida• A informação pode ser um conjunto de valores

• Corrente elétrica• temperatura • velocidade

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Quanto ao Princípio de construção

• Digitais• Processamento da informação representada por combinações de dados discretos ou descontínuos

• Em essência, trata-se de equipamentos projetados para a execução de sequências de operações lógicas e aritméticas

• Grande versatilidade de uso

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Características de construção

• 1ª geração (anos 50)• 2ª geração (1ª metade dos anos 60)• 3ª geração (meados dos anos 60 a meados dos anos 70)

• 4ª geração (meados dos anos 70 ao início dos anos 90)

• 5ª geração (início dos anos 90 ao início dos anos 2000)

• 6ª geração (início dos anos 2000 aos dias atuais)

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Quanto ao Âmbito de ação

• Propósitos Gerais• Propósitos Específicos

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Quanto ao Porte

• Supercomputadores• Mainframes• Minicomputadores• Estações de trabalho• Computadores pessoais

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Evolução dos computadores

•O primeiro artefato que se tem notícias utilizado para fazer cálculos matemáticos era formado por pequenas contas (pedras) que deslizavam em sulcos esculpidos no chão ou em pedras. Esse tipo de artefato recebeu o nome de ábaco.

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Era analógica• 2000 a.c. - Ábaco – Babilônicos

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Evolução dos computadores

•Final do século XVI – Um matemático escocês desenvolve os logaritmos naturais – (John Napier, 1550-1617) também desenvolve um dispositivo de calculo denominado Ossos de Napier – pequenos pedaços de ossos marcados com a escala logarítmica utilizado para fazer operações de multiplicação e divisão.

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Era analógica• 1550/ 1617 – Napier´s Bones – John Napier

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Era analógica• 1621 – Régua de cálculo – Wiliam Ougtred

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Era analógica• 1642 / 1647 – Pascaline - Blaise Pascal

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Era analógica• 671 / 1673 – Gottfried von Leibnitz

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Era analógica

• 1801 / 1805 – Joseph Marie Jaquard – Cartões perfurados

• Inicialmente usado em tecelagem

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Era analógica

• 1820 – Charles Thomas de Colmar – Arithmometer• Primeira calculadora comercial• Vendeu incríveis 1500 unidades em 20 anos

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Era analógica• 1822 / 1834 - Charles Babbage

• Máquina de Diferenças• Máquina analítica

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Era analógica• 1854 - George Boole

• Na Investigation of the laws of thoght• Álgebra booleana

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Era analógica• 1880 - Herman Hollerith

• Automatizar as tarefas de tabulação do censo

• Em 1911 funda a Taubolesting Machine Company

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Era analógica• Em 1924 Taubolesting Machine Company associa-se a outras empresas e passa a se chamar Internacional Business Machines Corporation.

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1ª Geração 1942 - 1959• Baseados em válvulas eletrônicas• Quebravam após horas de uso• Programado em linguagem de máquina• Operações em milissegundos• Grandes dimensões • Aquecimento relevante• Dispêndio significativo de energia elétrica• Ocupação de espaço físico considerável• Dispositivos primitivos de E/S (uso de fita de papel e cartões perfurados)

• Domínio restrito e uso em aplicações científicas e militares

• Linguagem de programação (LP): linguagem de máquina

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MARK I • Em 1937 pelo professor de Harvard Howord Aiken submeteu a IBM a idéia de desenvolver um computador eletrônico

• Apresentado ao publico em 1944• 2,5 metros de altera• 18 metros de comprimento• 750 mil partes• Mais de 700 km de cabos• Baseado em válvulas

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ABC Atanasoff Bery Computer• Primeiro computador eletrônico digital• Inicia em 1937 demonstrado em 1939• Inacabado• Em 1973 através de processo jurídico é que foi reconhecido com protótipo pioneiro

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Z3 e Colossus• Z3 desenvolvido na Alemanha – 1941• Colossus desenvolvido na Inglaterra em 1943

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ENIAC• 1946• Primeiro grande computador eletrônico• Mais de 170 metros quadrados• 0,5 milhões de dólares• Usado geralmente para cálculos militares• Programado através de fios

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ENIAC

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John von Neumann• 1944 • Descreve o funcionamento teórico dos computadores, em artigo descreve o sistema binário e cria o conceito de programa de computador

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UNIVAC I• 1946• Primeiro a usar a arquitetura de van Neumann comercialmente

• 20 metros quadrados e 5 toneladas

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IBM 650• 1954• Previsão de venda de 50 unidades• Vendeu 1000 unidades

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2ª Geração 1959 - 1964• Válvulas são substituídas pelos transistores• Operações em microssegundos• Uso restrito a Universidades, Governo e grandes empresas

• Surgem as primeiras linguagens de programação• COBOL• FORTRA

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2ª Geração 1959 - 1965• IBM 1401

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2ª Geração 1959 - 1965• IBM 7094

• Juntamente com o 1401 venderam mais de 10000 unidades.

• Totalmente transistorizado.

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3ª Geração 1964 - 1971• Circuito integrado• Mais confiáveis• Menores que os transistores• Menos consumo de energia• Alto nível de miniaturização• Chip• Evolução dos Sistemas Operacionais (SO)• Advento da multiprogramação, do processamento em tempo real e do modo interativo

• Uso de semicondutores e discos magnéticos como dispositivos de armazenamento

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3ª Geração 1964 - 1971• IBM System/360

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3ª Geração 1964 - 1971• Appel I e II

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3ª Geração 1964 - 1971• XEROX AUTO

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3ª Geração 1964 - 1971• Commodore PET

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4ª Geração 1971 – 1981• Surge o microprocessador com tecnologia LSI (Large Scale of Integration) e VLSI (Very Large Scale Integration)

• Uso de disquetes,• Novas linguagens de programação • Redes de transmissão de dados• surgimento dos microprocessadores• Pastilha de silício de 1 cm2 contendo milhares de transistores

• Miniaturização dos computadores• Advento dos Computadores Pessoais (PC)• Nascimento da Teleinformática• Operações internas medidas em ps (picossegundos)

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4ª Geração 1971 – 1981• IBM PC / Macintosh

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5ª Geração 1981 - 2001• Microprocessadores com tecnologia VLSI (Very Large Scale of Integration)

• Linguagem Natural e altíssimas velocidades de processamento

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6ª Geração 2001 aos dias atuais...

• Microprocessadores de 64 bits• Múltiplos núcleos• Nanotecnologia• Redes Neurais• Inteligência Artificial• Bio-Tecnologia

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Lei de Moore• A cada 18 meses, a capacidade de processamento dos processadores dobra, enquanto os custos permanecem constantes

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Classificação quanto ao Âmbito de Ação

• Computadores de âmbito ESPECÍFICO• Computadores concebidos para desempenhar um conjunto reduzido e específico de tarefas

• Uso no controle de mecanismos industriais e em cálculos científicos

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Classificação quanto ao Âmbito de Ação

• Computadores de âmbito GERAL• Computadores capazes de desempenhar uma grande variedade de tarefas, através da execução de um grande número de programas

• Uso bastante difundido em escritórios, escolas e residências

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Classificação quanto à Utilização• O computador também pode ser classificado quanto à utilização• Científico• Comercial

• A maioria dos fabricantes dispõe atualmente de produtos ditos de uso geral, os quais comportam o uso tanto na ditos de uso geral, os quais comportam o uso tanto na em nível científico quanto comercial

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Classificação quanto à Utilização• Computador Científico

• Utilização para propósito de cálculo e pesquisa científica, em áreas nas quais se requer resultados mais precisos e volume reduzido de entrada e saída de dados

• Computador Comercial• Uso em situações que requerem o tratamento rápido e seguro de problemas que comportam grande volume de entrada e saída de dados (maioria das máquinas usadas nas empresas)

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Classificação quanto ao Porte• Supercomputadores• Mainframes• Minicomputadores• Estações de trabalho• Computadores pessoais

• Desktop• Notebook• Smart Fones• Tablets

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Classificação quanto ao Porte• Supercomputadores

• Grande poder de processamento• Principal uso no campo científico, notadamente no âmbito de simulações

• Exemplos de aplicação• Previsão de tempo• Modelagem tridimensional• Execução de procedimentos científicos

• Computadores de âmbito usualmente específico (execução de um grupo reduzido de tarefas)

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Classificação quanto ao Porte• Supercomputadores

• Custo muito elevado• Grande porte e requisitos especiais de funcionamento

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Supercomputadores

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Classificação quanto ao Porte• Mainframes (Computadores de Grande Porte)• Sistemas destinados ao processamento de volumes consideráveis de dados e à execução simultânea de programas de uma gama numerosa e diversificada de usuários

• Uso em grandes empresas, face à necessidade de armazenamento de grande quantidade de informação e de rápido acesso à informação

• Acesso do mainframe pelos usuários via terminais (grande quantidade de terminais está conectada ao mainframe)

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Classificação quanto ao Porte • Mainframes (Computadores de Grande Porte)• São de âmbito extenso, contrariamente aos supercomputadores

• Uso em grandes organizações, como bancos, companhias de seguros e centros de investigação

• Exemplos• Sistemas IBM 3090• Control Data CDC 6600

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Classificação quanto ao Porte • Mainframes (Computadores de Grande Porte)

• Terminal “burro”• Execução de todo o processamento no mainframe

• O terminal atua apenas como meio de entrada e visualização dos dados

• Terminal “inteligente”• Execução de parte do processamento no terminal

• Usualmente um computador pessoal

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Classificação quanto ao Porte• Mainframes (Computadores de Grande Porte)

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Classificação quanto ao Porte• Minicomputadores

• Resultante do processo de redução das dimensões dos sistemas computacionais

• Capacidade de processamento elevada• Conexão com terminais• Computadores de médio porte adequados a tarefas

• variadas• Controle de processos industriais • Gestão de sistemas multi-usuário

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Classificação quanto ao Porte• Minicomputadores

• Com o aparecimento e evolução dos microcomputadores, a distinção entre minis e micros é cada vez menos nítida

• Exemplos• VAX-11/780 (DEC)• Sistemas AS/400 (IBM)

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Classificação quanto ao Porte• Minicomputadores

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Classificação quanto ao Porte• Estações de trabalho (workstations)

• Situam-se logo abaixo dos minicomputadores

• Geralmente possuem arquitetura RISC e sistema operacional UNIX

• Especialmente no tocante à velocidade do processador e capacidade de memória, o poder de uma estação de trabalho é similar ao de um minicomputador

• Destinadas ao uso por um único usuário, ao contrário dos minicomputadores

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Classificação quanto ao Porte• Estações de trabalho (workstations)

• Em essência, trata-se de um microcomputador projetado para a execução de tarefas pesadas, em geral na área científica ou industrial

• Computações matemáticas complexas, projetos auxiliados por computador (CAD), processamento de imagens

• Exemplos: Sistema DECstation 5000/33; IBM RS/6000; S.G Octone.

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Estações de trabalho (workstations)

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Classificação quanto ao Porte• Computadores pessoais

• Também conhecidos como microcomputadores,

• micros e PC (personal computers)• Diversas formas e modelos• Característica marcante: integração do processador (único e de dimensões bastante reduzidas) em um pequeno chip de memória semicondutora (microprocessador)

• Capacidade de processamento com evolução rápida

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Classificação quanto ao Porte• Computadores pessoais

• Possibilidade de substituição de computadores de maior porte pela interligação em rede de computadores pessoais

• Preços cada vez mais acessíveis a indivíduos• Fácil atualização (upgrade) de hardware• Tendência à redução cada vez maior das dimensões

• Presente em praticamente todos os tipos de empresas

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Classificação quanto ao Porte• Computadores pessoais

• Há no mercado várias categorias de microcomputadores

• Classificação usualmente relacionada ao tamanho físico do equipamento e seu grau de portabilidade

• Tipos• Desktop• Notebook• Smartfone• Tablet

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Classificação quanto ao Porte• Computadores pessoais - Desktop

• Computador de mesa

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Classificação quanto ao Porte• Computadores pessoais - Notebook

• Computador portátil• Alimentado por energia elétrica ou baterias

• Mais caro• Capacidade de processamento similar à de um desktop

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Classificação quanto ao Porte• Smartones

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Classificação quanto ao Porte• Tablets

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Classificação quanto ao Porte• Computadores pessoais - Macintosh

• Computador pessoal da empresa Apple• Emprego usual no domínio do processamento gráfico por

arquitetos, designers gráficos e projetistas de aplicações gráficas envolvendo vídeo e multimídia

• Simplicidade, facilidade de uso e capacidade de integração de uma extensa gama de mídias (e.g. áudio, vídeo, gráficos), com ênfase na mídia gráfica

• O Mac foi o primeiro computador pessoal a incluir: • drive de disco de 3½” e drive de CD-ROM, além de ter • sido o primeiro a possibilitar a visualização de imagens

foto realistas em milhões de cores e a exibir sequências de vídeo

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Classificação quanto ao Porte• Mac

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VÍDEOA evolução da informática, dos computadores e da

internet

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Caracterização dos Computadores?