Apostila história e_evolução_dos_computadores_-_unidade_ii

Tópicos sobre História e

Evolução dos

Computadores

CURSO:

Técnico em Informática

PROFESSOR:

Francisco Gerson Amorim de Meneses

DISCIPLINA:

Introdução a Ciência da Computação

Tópicos sobre História e Evolução de Computadores - Professor Francisco Gerson A. de Meneses

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Curso: Técnico em Informática Disciplina: Introdução à Ciência da Computação Unidade II: Tópicos sobre História e Evolução dos Computadoresdeverá princípio básico da informática, ter uma noção dos aspectos histricos, evolutivos, conceituais e operacionais da informática, conhecer os componentes de um sistema de computação, representação, armazenamento e unidades de medida da informação.

1.1 UM POUCO DE HISTÓRIA

O primeiro grande passo do homem rumo à ciência e à tecnologia foi a

concepção da ideia de número.

NECESSIDADE DE SABER QUANTIFICAR ALGO.

O número é um conceito abstrato, na verdade é a ideia comum a dois

conjuntos que estão sendo comparados.

Conte-se que, numa época muito distante, um pastor de ovelhas contava

cada ovelha do rebanho usando pedrinhas. Ele passava cada animal de uma cerca

à outra de seu pasto e tirava uma pedrinha de um saquinho que carregava,

colocando-a em outro, fazendo uma Analogia entre os dados “Ovelha = Pedrinha”.


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Caso sobrasse(m) algumas

pedrinhas, o pastor não ficava muito

feliz, pois faltava(m) ovelha(s), então ele

passaria a ter um outro conhecimento, o

de PERDA; mas se faltasse(m)

alguma(s) pedrinha(s) ele passava a

gostar da ideia, porque sobrava(m)

ovelha(s), tendo um novo conhecimento,

o de GANHO.

Com o crescimento do rebanho, o pastor deve ter passado a comparar por

agrupamentos, o que deu origem ao conceito de base de um sistema de numeração.

Existe uma curiosidade. Em latim, pedra se escreve “Calculu” e “Calx” que

significa mármore, daí o termo Cálculo.

Obs.: Cálculo renal = pedra nos rins.

No entanto o homem necessitava de um conjunto para estabelecer as

comparações de forma mais prática do que com pedras. Um conjunto que estivesse

“mais à mão” sempre que necessário.


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Provavelmente aí está a origem do nosso sistema de numeração de base

decimal.

1.2 PRIMEIROS MÉTODOS DE CÁLCULO

É quase certo que o primeiro instrumento de cálculo que o homem utilizou

foram seus próprios dedos (aliás, são utilizados até hoje para esse fim).

Os romanos, por exemplo, só

decoravam a tabuada de multiplicação

até cinco e faziam os cálculos restantes

com o auxílio dos dedos.

Soma dos dedos Erguidos:

3 + 2=5

Produto dos dedos não erguidos:

2 x 3=6

8 x 7=56

Assim que o homem percebeu que, a partir de marcas feitas no barro ou

numa tábua coberta de poeira, podia fazer cálculos mais rapidamente do que com

os dedos ele inventou o “ÁBACO”. Construído inicialmente de conchas e seixos,

evoluiu, provavelmente aperfeiçoado pelos chineses, para contas móveis que se

movimentam em hastes.


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1.3 EVOLUÇÃO DOS COMPUTADORES

A partir daí, surgem em um intervalo de tempo cada vez menor, novas etapas

de conhecimento e de descobertas da humanidade, de tal forma que o que era “top”

de linha no ano passado, hoje já é visto como algo corriqueiro ou até mesmo como

uma tecnologia ultrapassada.

Vejamos alguns marcos e personagens importantes sobre a evolução dos

computadores:

John Napier (1550-1617) inventor dos logaritmos, generalizou o

procedimento tabular do árabes e construiu em 1617 um dispositivo

simples e barato constituído de bastões de ossos.


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As operações eram feitas girando os cilindros

Wilhelm Shickard (1592-1624) inventou muitas máquinas, como a

que permitia às pessoas calcular datas astronômicas e outra para

gramática hebreia.

Sua pesquisa incluía

astronomia e matemática. Entre as suas invenções,

existiu uma que contribuiu diretamente para os

cálculos e conceitos empregados futuramente por

outros inventores, considerada uma máquina de

verdade que fazia as quatro operações básicas.

Em 1642 o filósofo francês Blaise Pascal (1622-1662) construiu

uma calculadora (a primeira máquina de somar). Pascal foi um dos

primeiros a cogitar a possibilidade de construir uma “máquina

pensante”. Em homenagem ao sábio, foi dado seu nome a uma

linguagem de computador.

A máquina era capaz de registrar valores

decimais baseada na rotação de rodas dentadas

de 10 posições (0 a 9). Quando uma roda

excedia 10 unidades, acionava a roda seguinte

(assim como um odômetro atual). Com tal

máquina era possível somar e subtrair. Pascalina - 1642


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Em 1801 Joseph Marie

Jacquard (1752-1824) concluiu a

máquina de tecer com cartões

perfurados.

Este dispositivo iria influenciar

significativamente as ideias de como comandar

uma máquina. Sua invenção foi importante tanto na

Revolução Industrial como na Tecnológica.

No início do século XIX (por volta de 1812), foi desenvolvido por

um cientista inglês chamado Charles Babbage (1792 - 1871) uma

máquina diferencial que permitia cálculos com funções

trigonométricas e logarítmicas,

utilizando os cartões de Jacquard.

A máquina diferencial de Babbage foi adotada

pelas companhias de seguro para calcular tabelas

de seguro de vida. Na sua época não foi possível

fabricar as peças com precisão.

A teoria fundamental do automatismo completo do processo de cálculo é

devido a Babbage, devido à descrição de um dispositivo analítico, que em princípio

representava uma calculadora automática. Na

verdade era mais que uma calculadora, pois ela

poderia ser “programada”.

Sua máquina só pôde ser concluída

anos após a sua morte, tornando-se a base

para a estrutura dos computadores atuais,

fazendo com que Charles Babbage fosse

considerado como o "PAI DO COMPUTADOR".


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Ada Augusta Byron (1815-1854), conhecida como Lady Lovelace,

foi quem mais ajudou Babbage na construção da máquina analítica.

Conhecida como a “Primeira Programadora” da história,

deve-se a ela o invento da sub-rotina (sequência de operações que

pode ser usada várias vezes) em programas de computador.

Durante o período em que esteve envolvida com o projeto de Babbage, ela

desenvolveu os algoritmos que permitiram à máquina computar os valores de

funções matemáticas, além de publicar uma coleção de notas que estabeleceu a

base para a programação de computador.

Hermann Hollerith (1860-1929) Criou a máquina de tabular (1880)

que diminuiu a contagem e divulgação do cálculo populacional pelo

censo norte-americano de sete para dois anos e meio.

Hollerith formou uma companhia para produzir uma série de

máquinas melhoradas que incorporaram outras máquinas:

Tabulador e Perfurador de Cartões.

Tabulador: Utilizado para despachar,

simplificar e separar a tabulação de informações

estatísticas recolhidas no censo dos Estados

Unidos em 1890.

Dados como: sexo, idade, tamanho

familiar, data de aniversário e nacionalidade

foram perfurados em localizações

predeterminadas no cartão, sendo posteriormente

ordenados automática e semi-automaticamente.

Perfurador de Cartões: máquina de projeto

simples que tinha a finalidade de perfurar os cartões em

locais corretos para futura leitura.

Hollerith passou a ter clientes espalhados pelo

mundo, que começaram a fazer uso prático do cartão

perfurado em processamento de dados. Suas máquinas

se tornaram o núcleo da computação de hoje.


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Desenvolveu e patenteou muitos dispositivos relacionados à tabulação de

dados. Fundou, em 1896, a Tabulating Machine Company, posteriormente

denominada International Business Machine Corporation ou simplesmente IBM.

A concepção básica da Máquina Analítica de Babbage vista anteriormente

corresponde à dos computadores modernos. A diferença básica é a de que os

circuitos eletrônicos dos computadores de hoje substituem as rodas e

engrenagens da máquina e Babagge.

Cento e quatro anos após a proposta de Babbage, Howard G. Aiken

(1900-1972) começou a construir em 1937 uma máquina capaz de

calcular integrais e diferenciais utilizando relés e outros dispositivos

eletromecânicos.

A máquina chamada MARK I começou a funcionar em 1944, a

partir de então, as máquinas passaram a contar com o automatismo completo.

Algumas características do MARK I:

• Patrocinado pela Marinha dos Estados Unidos

para computar os elementos matemáticos e

mesas de navegação;

• Era controlado por programa e usava o sistema

decimal;

• Tinha cerca de 15 metros de comprimento e 2,5

metros de altura;

Máquina analítica


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• Era envolvido por uma caixa de vidro e de aço inoxidável brilhante;

• Possuía: 760.000 peças, 800 km de fios, 420 interruptores para controle;

• Era capaz de completar seis meses de cálculo manual em apenas um dia de

trabalho.

Em 1946 John Presper Eckert (1919-1995) e John Mauchly (1907-

1980) projetaram e colocaram em funcionamento o primeiro

computador digital eletrônico chamado ENIAC (Eletronic Numerical

Integrator And Calculator).

A programação do ENIAC era feita conectando-se tomadas

através de fios com pinos (como um painel de telefonista). Apenas os dados eram

armazenados na memória. Este tipo de programação era inconveniente por ser

demorada, cansativa e propensa a erros. Além disso, sempre que se desejasse

executar o mesmo programa ele tinha que ser reintroduzido pelo painel.

Algumas características do ENIAC:

• Patrocinado pelas forças armadas dos Estados Unidos com a finalidade de

fazer cálculos balísticos;

• Foi usado durante a guerra fria e contribuiu no projeto da bomba de

Hidrogênio;

• Era programado mais por mulheres, através de 6000 chaves manuais;

• Ocupava o equivalente a 167 metros

quadrados de área, a altura de um edifício

de três andares;

• Possuía: 19 000 válvulas, diversos

resistores, capacitores, indutores,

organizados em 40 painéis, 1500 relés,

6000 interruptores manuais, 5 milhões de

junções soldadas;

• Pesava 20 toneladas;

• Consumia cerca de 200 quilowatts de

potência;

• Sua memória podia registrar até 20 números de 10 dígitos cada um;


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• Executava: 5000 adições, 257 multiplicações ou 28 divisões por segundo.

• O ENIAC foi importante porque grande parte de seus conceitos ainda é usada

na indústria da computação eletrônica moderna;

• Assim como Mauchly foi seu principal inventor, quem concebeu a sua

arquitetura inicial foi Eckert, o engenheiro responsável por fazê-lo funcionar;

• A máquina só ficou pronta após a guerra ter terminado (1946), mas mesmo

funcionando parcialmente deu importante contribuição ao cálculo;

• O surgimento do conceito “bug” aconteceu com uma parada inesperada no

processamento de dados do ENIAC, provocado por uma mariposa que ficou

presa em um dos circuitos ocasionando um curto. (bug = bicho).

Em 1946, John L. Von Neumann (1902-1957) e alguns

companheiros apresentaram um artigo onde era proposta uma

máquina onde os dados e também o programa (instruções) eram

armazenadas na memória.

Além disso, muitos detalhes de

especificação e conceitos apresentados no

trabalho de Von Neumann influenciaram a

arquitetura dos computadores construídos nos

anos seguintes e até os dias de hoje.

Esta influência foi tão significativa que

muitos dos computadores atuais são

classificados como tendo arquitetura do “tipo

Von Neumann”

A primeira máquina baseada nesta proposta foi a EDVAC (Eletronic Discrete

Variable Automatic Computer) construída em 1948. A partir daí surgiram os

primeiros computadores em escala comercial sendo que o precursor foi o UNIVAC

utilizado com sucesso no senso de 1951 nos EUA.


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A partir da década de 70, começa a história da MICROINFORMÁTICA,

considerada em seu início uma atividade de “entusiastas” por engenharia

eletrônica.

A SEGUIR, ALGUNS FATOS QUE MARCARAM ESSE PERÍODO:

1975 – O MITS Altair 8800, um kit de computador, entra com tudo no mercado. Foi o

primeiro microcomputador, baseado na CPU Intel 8080, com 256 bytes de memória

RAM.

Tinha ainda um painel de controle frontal com luzes e interruptores, terminal

de computador binário, 22 caracteres, conector de fita K7, etc.

Aos 19 anos de idade, Bill Gates, junto com o amigo de escola secundária,

Paul Allen, desenvolveram uma versão de BASIC (Beginners All-purpose Symbolic

Instruction Code) para o Altair.


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1976 – Em 1º de abril de 1976, Steve

Jobs e Steve Wozniak desenvolveram o

micro Apple I no porão de casa. Embora

tenha sido um fracasso, seu sucessor se

tornou o primeiro computador popular

residencial.

Steve Wozniak tinha na época 26

anos, e era funcionário da HP (Hewlett

Packard) na qual exercia a função de

projetista de calculadoras. Tentou vender

o projeto à HP que o rejeitou. Wozniak abandonou a empresa e começou a trabalhar

com o colega de escola Steve Jobs.

1977 – O Aplle II se torna um sucesso no

mercado de microcomputadores. Passa a ter

monitor, disquete e teclado, junto com 16 KB

de memória RAM e 16 KB de memória ROM.

1979 – O primeiro software de aplicação de

microcomputador popular foi lançado. Tratava-

se do processador de textos WordStar,

seguido do dBase para administração de

dados e do VisiCalc para planilhas de

cálculo. Estes foram os primeiros

programas principais de interesse aos

“não-programadores”.

O WordStar foi criado por

Seymour I. Rubinstein. A primeira

versão foi lançada em 1979, em

linguagem “Assembly”.


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1979 – O VisiCalc ofereceu aos

microcomputadores uma posição

segura no negócio de vendas de

equipamentos, o que despertou o

interesse da IBM por esse segmento

de produtos e de mercado.

Um capítulo muito importante

da história da informática ocorre

quando a IBM vê a necessidade de

criar um microcomputador.

1981 – A IBM anuncia o seu IBM-PC, baseado

no Intel 8086, com velocidade de 4.77 MHz e

com um disquete com capacidade de 160

KBytes.

Diante desse lançamento, todos os

empresários da indústria de software estavam

atentos, pois nascia um computador com um

nome de grande peso no mundo.

1982 – A Apple lança o computador Lisa que

traz um estranho dispositivo para a época, “o

mouse”.

Nesta época foi ampliada a capacidade

dos disquetes para 260 KB e apareceram os

primeiros discos rígidos para os

microcomputadores, conhecidos também por

“Winchester”, em torno de 10 MB de

capacidade de armazenamento.

1986 – Os disquetes, então introduzidos para o Macintosh,

estavam ficando populares.


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1991 – O estudante finlandês Linus

Torvalds inicia os trabalhos de

desenvolvimento do sistema operacional

Linux.

1992 – A Microsoft lança o

Windows 3.11 For Workgroups

com suporte a rede, deixando

de ser monousuário.

Os Vírus se espalham

pelo mundo. Em 1988, havia

cinco vírus conhecidos. Em

1992, já havia mais de mil.

1995 – A Microsoft lança o Windows 95, um verdadeiro sistema multitarefa, com

capacidade de trabalho em redes e com menor dependência do DOS.

1996 – Após o lançamento, o Windows 95 teve mais de 4 milhões de cópias

vendidas em um mês e meio e provoca um “boom” de lançamentos de novos

programas para rodar nesse novo SO.


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O padrão USB (Universal Serial Bus), é

uma conexão plug and play que permite a

conexão de diversos periféricos compatíveis,

sem a necessidade de desligar o computador.

Desenvolvido por um consórcio de

empresas entre as quais se destacam Microsoft,

Apple, HP, NEC, Intel e Agere.

1998 – Lançamento do Windows 98 pela Microsoft. Sua

maior novidade era a completa integração com a

Internet, pois incorporava o Internet Explorer 4 em seu

sistema.

2001 – A Microsoft lança o Windows XP.

2007 – Microsoft confirma o lançamento mundial e

simultâneo do Windows Vista, seu novo Sistema

Operacional.

2009 – Windows 7 foi lançado, menos de 3 anos

depois do lançamento de seu predecessor, Windows

Vista.

Estamos vivendo a

revolução da informática. Esta

revolução está tendo um

impacto igual ou maior que o da

revolução industrial. De tal forma

ela domina o modo de vida da

humanidade que pode ser

considerada catalisadora para a

manutenção da paz ou para a

nossa destruição.


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O Avanço tecnológico associado ao custo decrescente incentiva cada vez

mais a produção de sistemas de computação cuja aplicabilidade se presta a todas

as áreas do conhecimento humano.

Por outro lado todas estas áreas demandam a concepção e o

desenvolvimento de instrumentos baseados na mesma tecnologia a princípio

desenvolvida para os computadores.

OUTROS NOMES IMPORTANTES NA EVOLUÇÃO DOS COMPUTADORES:

George Boole (1815-1864), considerado um dos maiores

matemáticos do século XIX, é o criador da Álgebra Booleana e

da lógica matemática.

Alan Mathieson Turing (1912-1954) – matemático e filósofo inglês, criador da Ciência do

Computador; cria o conceito de software e da Inteligência

Artificial.

Claude Shanon (1916-2001), engenheiro fundador da Teoria

da Informação, diz que a informação está sempre

presente quando um sinal é transmitido de um lugar a outro.

1.4 GERAÇÕES DE COMPUTADORES

Podem ser consideradas gerações de equipamentos as máquinas que

tiveram mudanças muito radicais de arquitetura e tecnologias incorporadas ao seu

sistema.

Primeira Geração – Válvulas (1927 - 1952)

Computadores grandes que utilizavam válvulas eram de difícil

manutenção e consumiam grande quantidade de energia. As válvulas

eram muito frágeis, queimavam como lâmpadas e tinham o problema

do superaquecimento.

Outra característica desta geração é que sua programação se

dava em linguagem de máquina.

O EDVAC, construído em 1948, foi o primeiro computador a

utilizar os conceitos de Von Neumann.


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Segunda Geração – Transistores (1954 - 1962)

As válvulas foram trocadas por transistores de cilício,

que diminuíram o tamanho do computador, além de serem

mais baratos, mais rápidos e muito mais resistentes que

válvula.

Outra característica do transistor em relação à

válvula é que ele tinha em média um tamanho cem vezes

menor. A linguagem de programação na época era o

ASSEMBLY.

Começaram a surgir os minicomputadores para

enfrentar o alto custo dos grandes computadores da época.

Terceira Geração – Circuitos Integrados (1962 - 1972)

O domínio da tecnologia da física

do estado sólido permitiu a integração de

vários transistores em uma única

embalagem com aproximadamente as

mesmas dimensões de um único

transistor. Surgiram os circuitos

integrados.

Estes computadores tinham maior potência de cálculo, eram mais rápidos,

mais confiáveis e menores fisicamente do que seus antecessores.

A partir desse modelo, começa-se a utilizar o termo “Byte” para indicar o sinal

do conjunto de 8 bits.

Quarta Geração – VLSI (1972 - ...)

O VLSI (Very Large Scale Integration) era o

padrão de microcircuitos da IBM. Devido a essa

tecnologia, surgem computadores menores, mais

rápidos e com grande capacidade de memória. Se

comparado, seria possível substituir milhões dos

transistores por um único chip semicondutor.


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Exercício – Unidade II

1 - Qual o primeiro instrumento de memória de cálculo a ser utilizado pelo homem? __________________________________________________________________

2 - Coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas afirmações: a-) ( ) Claude Shanon idealizou a máquina hipotética. b-) ( ) John L. Von Neumann revolucionou quando propôs uma máquina onde os dados e também o programa (instruções) eram armazenadas na memória. c-) ( ) Blaise Pascal foi o engenheiro fundador da Teoria da Informação. 3 - Sobre os componentes principais usados no processamento dos dados de cada uma das gerações de computadores, associe as colunas: (1) Circuitos integrados - ( ) 1ª Geração de computadores (2) VLSI - ( ) 2ª Geração de computadores (3) Válvula - ( ) 3ª Geração de computadores (4) Transistores - ( ) 4ª Geração de computadores Anotações:

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BIBLIOGRAFIA

• MANZANO, André Luiz N.G. e MANZANO, Maria Izabel N.G. Estudo Dirigido de Informática Básica. Érica, 7ª Ed., 2007.

• GUIMARÃES, Ângelo M; LAGES, Newton A. C.; Introdução a Ciência da Computação. LTC – Livros Técnicos e Científicos. Edição Atualizada.

• MANZANO, José Carlos N. G. e MANZANO, André Luiz N.G. Estudo Dirigido de Windows XP. Érica, 7ª Ed., 2007.

• Pesquisas na internet, apostilas e notas de aula elaboradas pelo Professor.

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