GBC015:INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA

COMPUTAÇÃO

Introdução

Ilmério Reis da Silvailmerio@ufu.brwww.facom.ufu.br/~ilmerio/iccUFU/FACOM/BCC

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Def. Ciência da Computação

“é a disciplina que busca construir uma base científica para projeto e programação de computadores, processamento da informação e soluções algorítmicas de problemas” [1]

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Def. Algoritmo

é uma sequência finita de passos que define como uma tarefa pode ser realizada

Exemplo: – Tarefa: fazer um bolo de fubá!– Algoritmo: receita do bolo de fubá!

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O PRIMEIRO Algoritmo (usado até hoje)

MDC, por Euclides, ~400 AC

Sejam a, b números naturais tais que a≥b.

MDC(a, b) { 1. r=a%b; 2. SE (r é 0) RETORNE (b); SENÃO { a=b; b=r; Vá para 1; } }

MDC(a, b) { SEJA r=a%b; SE (r é 0) RETORNE(b); SENÃO RETORNE(MDC(b, r));}

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Outros acontecimentos importantes na História dos Algoritmos

Soluções equações, por al-Khwārizmī, ~800 DC

Teorema da Incompletude, Gödel, ~1930 DC

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Computação

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Sistemas de Computação

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História do Hardware – Máquinas Mecânicas

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Tear

Joseph Jacquard, tecelão Tear orientada por cartão

perfurado, ~1800

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Máquina Analítica (Computador Mecânico)

Charles Babbage, Matemático e Engenheiro

Tabulava funções polinomiais, ~1830.

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Leitora de cartões perfurados

Herman Hollerith, empresário e fundadador da IBM

Sua máquina realizou o censo americano de 1890

Usava cartões, inspirada no Tear de Jacquard

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Facit

Calculadora mecânica, ~1920 Ápice da empresa em 1970 Em uso(?)

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Outras contribuições importantes antes do computador eletrônico George Boole(Filósofo, 1815-1864), Álgebra Booleana; von Neumann(Matemático, 1903, 1957),Arquitetura de

Computadores: CPU(instruções) + Memória (dados); Alonzo Church(Matemático, 1903-1995), Lambda-calculus; Stephen Kleene(Matemático, 1909-1994), Recursividade; Allan Turing (Matemático, 1912-1954) , Máquina Abstrata; Claude Shannon (Matemático e Engenheiro, 1916-2001),

em sua tese de mestrado(1937) Shannon demonstra que uma aplicação elétrica utilizando Álgebra de Boole poderia resolver qualquer problema de lógica: nasce o computador digital (considerada por muitos a tese de mestrado mais importante de todos os tempos)

Etc...

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O COMPUTADOR DIGITAL

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História do Computador Digital

No princípio (anos 40 a 70) Eram Grandes Consumiam muita energia Aqueciam muito Tinham:

alto índice de manutenção pouca Memória limitada capacidade de processamento várias dificuldades de uso

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Z3

Konrad Zuze, Alemanha, 1941 Memória: 64 números de 22 bits Aritmética de ponto flutuante; raiz

quadrada; etc.

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MARK I

Howard Hathaway Aiken, Harvard/IBM, 1944 Computador Eletromecânico que pesava 5 toneladas Calculo equações diferenciais (1a grande calculadora)

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ENIAC

John Adam P.Eckert Jr. & John Mauchly, USA, 1946 Primeiro computador com Sistema Operacional em cartões 5000 operações por segundo usando 17.468 válvulas Cálculos balísticos

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DESENVOLVIMENTOS TECNOLÓGICOS

Após o ENIAC vários desenvolvimentos tecnológicos, diminuindo o tamanho, consumo e melhorando a usabilidade dos computadores popularizaram seu uso.

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DESENVOLVIMENTO HARDWARE

Hardware Válvula, século XIX (amplia/troca sinal elétrico) Transistor, século XX (amplia/troca sinais eletrônicos) Circuito Integrado-CI, 1949(miniaturização e encapsulamento) Microprocessador, 1970 (vários CI)

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DESENVOLVIMENTO SOFTWARE

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Outros marcos importantes

Internet/ARPANET, USA, 1969 (primeiro e-mail) Computador de mesa (Desktop), IBM, 1981 Computador portátil (Laptop), Osborne, 1981 Word Wide Web, Tim Berners-Lee, 1992 Motores de busca 1, MIT, 1993 Smartphone(celular/computador), IBM, 1993 GPS, 1995 Motores de busca 2, Google, 1998 Tablet, Microsoft, 2002 iPod/iPhone/iPad, Apple, 2010 ...

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Componentes de um Computador

Processador Memória Dispositivo de

Armazenamento Dispositivos de E/S

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Processador

Executa operações Caracterísiticas:

Velocidade em Ghz Quantidade de núcleos Faixa de endereços (64

bits) Quantidade e tamanho

da cache.

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Memória

Armazena as instruções do programa Características:

Velocidade do barramento de memória Capacidade de armazenamento

Tipos: RAM (SRAM & DRAM) ROM (Read Only Memory) Flash (Solid State Memory) – HD Flash

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Dispositivos de Armazenamento

Características Capacidade (GigaBytes / TeraB) Velocidade de transferência

Tipos Hard Disk DVD (Blu Ray) Pen Drive Cartão de SD

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Outros Dispositivos de Entrada e Saída

Exemplo / Caracteristicas: Monitor / quantidade de píxeis Teclado / padrão Mouse / tipo Impressora / velocidade de impressão; cor; etc

Bibliografia

[1] BROOKSHEAR, J. Glenn. Ciência da computação: uma visão abrangente, tradução da 11a ed [por] Eduardo K Pivete, Porto Alegre, Bookman, 2013.

[2] FEDELI, Ricardo Daniel; POLLONI, Enrico Giulio Franco; PERES, Fernando Eduardo. Introdução à ciência da computação. 2. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2010.

[3] MOKARZEL, Fábio Carneiro. Introdução à ciência da computação. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008.

[4] Autran Macedo, Maria Adriana, Renato Pimentel e Ilmério Silva, http://www.facom.ufu.br

[5] Fonseca Filho, Cléuzio. História da Computação, Porto Alegre, EDIPUCRS, 2007, disponível em http://www.pucrs.br/edipucrs/online/historiadacomputacao.pdf

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Material de Apoio

Capítulo 0 de [1] Capítulo 1 de [2], incluindo questões de revisão Livro [5]

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FIM - Introdução