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Itaqui - RS, 2º Semestre de 2014.
Prof. Dr. Rogério R. de Vargas
I n f o r m á t i c aHistória e evolução da informática
Aula 1
História da computação e dos computadores
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Histórico da Computação
• Conceituação – Processamento de Dados; – Sistemas de Computação;
• Histórico – Máquinas Mecânicas; – Dispositivos Eletromecânicos; – Componentes Eletrônicos; – Evolução dos Computadores Eletrônicos.
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Processamento de Dados
• O que é um computador? – É uma máquina capaz de coletar, manipular
dados e fornecer os resultados (informações) para um ou mais objetivos.
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Sistema de Computação
• Um sistema de computação completo inclui 4 partes distintas: – Hardware; – Software; – Dados; – Usuários.
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Histórico
Máquinas Mecânicas
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Máquinas Mecânicas
• 1642 à 1945 (século XVII): • Durante este período, foram inventadas
diversas máquinas de computação que têm pouca semelhança com o moderno conceito de um computador.
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Máquinas Mecânicas
• As primeira ideias de usar equipamentos para efetuar cálculos data, pelo menos, do século V A. C. com a invenção do ábaco.
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Máquinas Mecânicas
• 1642 – Primeira máquina de calcular: – Pasca l ine – s imi lar a um ábaco de
engrenagens ou um odômetro. – Não fez muito sucesso, pois era cara e
requeria prática de uso.
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Máquinas Mecânicas
• No século XX, quando Niklaus Wirth inventou uma linguagem de programação estruturada, deu-lhe o nome Pascal, em homenagem ao inventor da primeira calculadora mecânica.
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Máquinas Mecânicas
• No final do século XVII - 1672 – Máquina de calcular c/ 4 operações:
• Gottfried Leibnitz – Matemático Alemão; • Fazia SOMA, SUB, MULT e DIV; • Chamada de Roda de Leibnitz.
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Máquinas Mecânicas
• 1672 – Máquina de calcular c/ 4 operações:
Máquina de Leibniz: SOMA, SUB, MUL, DIV
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Máquinas Mecânicas
!
150 anos de silêncio !!! nada revolucionário ocorreu neste
período.
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Máquinas Mecânicas
• 1823 – Máquina Diferencial:
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Máquinas Mecânicas
• 1834 – Máquina Analítica: – Charles Babbage: PAI DO COMP., AVÔ DO
COMP. DIGITAL MODERNO; – Compara-se a ideia dos computadores
modernos.
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Máquinas Mecânicas
• Cont.. Máquina Analítica: – Tinha 4 componentes: • Uma engrenagem (correspondente a uma
moderna ULA); • Um local de armazenamento (memória); • Um operador (unidade de controle); • E saída (entrada/saída).
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Máquinas Mecânicas
• Cont.. Máquina Analítica: –Linguagem Assembly bem simples; • Operações: fetch, SOMA, SUB, MUL, DIV,
store, test, desvio condicional.
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Máquinas Mecânicas
• O tear utilizava cartões perfurados (como um programa armazenado) para controlar o aumento dos fios na fabricação de tecidos.
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Máquinas Mecânicas
• 1890 – Hollerith: máq. de perfurar cartões: – Dr. Herman Hollerith –
Funcionário do recenciamento dos EUA;
– Senso de 1880 – Proc. Manual levou 7,5 anos para finalizar;
– Senso de 1890 – Proc. levou 2,5 anos com: • máquina de perfurar cartões; • máquina de tabular e ordenar.
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Máquinas Mecânicas
• Máquina programável
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Máquinas Mecânicas
• Cont. – Hollerith: máq. de perfurar cartões: – Dr. Herman Hollerith utilizou ideia do Joseph-
Marie Jacquard para automação de teares; – Exemplo de Cartão Perfurado.
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Máquinas Mecânicas
• Cont. – Hollerith: máq. de perfurar cartões: – Dr. Herman Hollerith fundou em 1911 a
companhia “Tabulating Machine Company” para produzir máquinas de tabulação;
– 1924 – A companhia de Hollerith foi renomeada para IBM (International Business Machines).
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O nascimento dos computadores eletrônicos (1930 – 1950)
• Entre 1930 e 1950, vários computadores foram inventados por cientistas, que podem ser considerados os pioneiros da indústria dos computadores.
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• Os primeiros computadores desse período não armazenavam o programa na memória – todos eram programados externamente.
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Os primeiros computadores eletrônicos
Mark I
• Cont. MARK I – 1o. Comp. Prop. Geral EUA:
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Mark I
• Cont. MARK I – 1o. Comp. Prop. Geral EUA:
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Mark I
• Cont. MARK I – 1o. Comp. Prop. Geral EUA:
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1a. Geração
1a. Geração – Válvulas - 1945 à 1955
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1a. Geração• A 1ª geração foi caracterizada pelo surgimento
de computadores comerciais. Durante essa época, eles eram utilizados somente por profissionais;
• Ficavam trancados em salas com acesso l i m i t a d o s o m e n t e a o o p e r a d o r o u especialistas. Tais computadores eram muito volumosos e utilizavam tubos de vácuo como chaves eletrônicas;
• Naquele tempo eram acessíveis somente as grandes organizações.
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1a. Geração
• 1946 – ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) - EUA – John Mauchley e seu aluno de graduação J.
Presper Eckert. (+ John Von Neumann) – 18.000 mil tubos de vácuo; – Media 30 metros de comprimento por 3
metros de altura; – E pesava 30 toneladas.
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1a. Geração
• Cont. – ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) – EUA:
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1a. Geração
• EDVAC:
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Von Neumann
• Computadores baseados no modelo Von Neumann: – Os c inco computadores precedentes
u t i l i z a v a m m e m ó r i a s o m e n t e p a r a a r m a z e n a m e n t o d e d a d o s e e r a m programados externamente, utilizando fios ou comutadores;
– John Von Neumann propôs que o programa e os dados deveriam ser armazenados na memória.
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Von Neumann
• Computadores baseados no modelo Von Neumann: – Dessa maneira, todas as vezes que utilizamos
um computador para realizar uma nova tarefa, precisamos somente modificar o programa, em vez de religar a máquina ou ligar e desligar centenas de comutadores.
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Von Neumann
• Computadores baseados no modelo Von Neumann: – O primeiro computador com base nas ideias
de Von Neumann, chamado EDVAC, foi fabricado em 1950, na University of Pennsylvania;
– Ao mesmo tempo um computador similar, EDSAC, foi construído por Maurice Wilkes, na Cambridge University, na Inglaterra.
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1a. Geração
• 1952 – IAS – Maioria da máquinas atuais utiliza este projeto: – John von Neumann – Princeton; – Matemático e físico; – No ENIAC, cada “bit” era representado por 10 válvulas (decimal – 0 à 9); – von Neumann propôs utilizar aritmética binária; – Substituiu programação via cabos/chaves por programas digitais armazenados em MEMÓRIA.
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1a. Geração
• Cont. IAS – Máquina de von Neumann:
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1a. Geração
• 1953 – 701 – IBM – Deu origem ao conceito de séries.
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2a. Geração
2a. Geração – Transistores - 1955 à 1965
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2a. Geração
• Usavam transistores ao invés de tubos de vácuo;
• As 2 linguagens de programação de alto nível: Fortran e Cobol, foram inventadas e tornaram a programação mais fácil;
• Separavam a tarefa de programação e operação dos computadores.
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2a. Geração
• Cont. – TX-0 Prim. Comp. Transistorizado:
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2a. Geração
• TX-2 Evolução TX-0:
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2a. Geração
• Cont.. 1960 – PDP-I – DEC:
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2a. Geração• 1960 – 7090 – IBM: – Um dos primeiros mainframes totalmente
transistorizados; – Sucessora da 709 (válvula), só que usando transistor; – ciclo de 2,5 microsegundos (10-6), 229.000 cálculos por segundo; – Custava milhões de dólares.
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2a. Geração
• 1961 – 1401 – IBM: – Computador tremendamente popular; – podia ler/escrever fitas magnéticas, ler/furar
cartões magnéticos; – quase tão rápido quanto o 7094 por uma
fração do preço; – era terrível para computação científica; – ó t i m o p a r a c o m p u t a ç ã o
“comercial” (armazenagem e acesso a dados).
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2a. Geração
• 1961 – 1401 – IBM:
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2a. Geração
• Burroughs B5000:
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2a. Geração
• 1965 – PDP-8 - DEC – Vendeu 50.000 unidades (custava US
$16.000,00 uma PECHINCHA); – Introduziu conceito de barramento único, o
omnibus.
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2a. Geração
• Cont. 1965 – PDP-8 – DEC:
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3a. Geração
3a. Geração – Circuitos Integrados - 1965 à 1975
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3a. Geração• A invenção dos c i r cu i to s in tegrados
(transistores, fiação e outros componentes em único chip) reduziu ainda mais o custo e o tamanho dos computadores.
• Pacotes de softwares tornaram-se disponíveis; • Uma pequena corporação podia comprar um
pacote, por exemplo, para contabilidade, em vez de precisar escrever seu próprio programa.
• Surgiu então uma nova indústria: a de Software .
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3a. Geração
• A escala de integração miniaturizou os componentes eletrônicos de tal forma que os circuitos integrados possuem o equivalente a milhares de componentes em sua constituição interna!
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3a. Geração
• PDP-11 – DEC: – Sucessor de 16 bits do PDP-8; – Sucesso enorme em universidades.
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3a. Geração
• IBM System/360:
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4a. Geração
4a. Geração – VLSI (Very Large Scale Integration) – 1975 - 1985
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4a. Geração
• A primeira calculadora desktop, o Altair 8080, tornou-se disponível em 1975;
• Avanço s na i ndú s t r i a e l e t r ôn i ca permitiram que complexos subsistemas de computadores se adaptassem a uma única placa de circuito;
• Essa geração também viu o aparecimento das redes de computadores.
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5a. Geração
5a. Geração – Começou em 1985 e ainda não terminou)
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5a. Geração
• Começou em 1985 e ainda não terminou; • Ela tem testemunhado o surgimento dos
computadores laptop, palmtop, o desenvolvimento de aperfeiçoamentos nos meios de armazenamento secundário, uso da multimídia e o fenômeno da realidade virtual.
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5a. Geração
• S i s temas e spec ia l i s t a s , S i s temas multimídia, Banco de dados distribuídos;
• Inteligência artificial, Redes neurais; • Arquiteturas paralelas, Programação
concorrente, Processamento distribuído; • Surge o Linux; • Interfaces Gráficas.
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5a. Geração
• CONECTIVIDADE (tecnologias e padrões de comunicação);
• MOBILIDADE: – Celulares: autonomia (bateria) de 1 semana; – PDAs: autonomia de 1 semana; – Notebooks: autonomia entre 30 minutos à ~8
horas.
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Bibliografia
• FOROUZAN, B.; MOSHARRAF, F. Fundamentos da Ciência da Computação. São Paulo: CENGAGE Learning, 2011.
• Sistemas da Computação. Prof. Rossano Pablo Pinto. Disponível em: http://rossano.pro.br/fatec/cursos/sistcomp/apostilas/historia.pdf
• Introdução a Computação. Disponível em: http://www.ccet.unimontes.br/arquivos/dcc/heveraldo/1078.pdf
• Agradeço ao prof. Cristiano Galafassi por ceder gentilmente o material de aula.
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