INFORMÁTICA ELETROTÉCNICA – SUBSEQUENTE - 2014.1 AULA I

Prof. MSc. Glécio Rodrigues de Albuquerque

Objetivo: entender como foi a invenção computador e sua evolução no decorrer do tempo.

A história da evolução dos computadores

História e Evolução – Aula I Prof. MSc. Glécio Rodrigues

Definição • O que é computador? Em termos gerais, um computador é uma máquina (ou hardware) que manipula dados de acordo com uma lista de instruções, conhecida como programa (ou software).

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Definição

• Antes de falar da história do computador, precisamos saber qual é a definição de computador.

• Em termos gerais, um computador é uma máquina (ou hardware) que manipula dados de acordo com uma lista de instruções, conhecida como programa (ou software).

MáquinaDados deentrada

Dados desaída

Programa

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Ancestrais do computador •  Àbaco

•  É um instrumento digital de cálculo, feito de contas que deslizam em arames.

•  Inventado na Babilônia, hoje Iraque, por volta de 2400 A.C. •  Também usado na antigüidade pelos chineses, romanos, gregos e

astecas. O soroban - ábaco japonês - é utilizado até hoje na Ásia. •  Inicialmente era usado para registrar valores, somar e subtrair. •  Posteriormente, foram inventados métodos para multiplicação,

divisão, extração de raízes e representação de números decimais e negativos.

•  O ábaco em si é um “hardware”, os procedimentos padrão para realizar cada operação são o “software”. A entrada de dados é feita através do posicionamento das contas e a saída é feita através da leitura da posição final das contas.

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• Régua de cálculo •  É um instrumento analógico de cálculo, baseado no uso de

escalas logarítmicas em réguas, sendo normalmente duas fixas e uma que desliza.

•  Inventada em 1621 pelo matemático inglês William Outgred, a régua de cálculo continuou sendo usada por cientistas e engenheiros até a década de 1970.

•  Inicialmente usada para multiplicar e dividir, mais tarde foram inventadas réguas para exponenciação, cálculo de logaritmos, extração de raízes e operações trigonométricas.

•  A régua é em si é um “hardware”, os procedimentos padrão para realizar cada operação são o “software”. A entrada de dados é feita através do posicionamento das réguas e a saída é feita através da leitura da régua.

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Ancestrais do Computador

• Régua de cálculo– É um instrumento analógico

de cálculo, baseado no uso de escalas logarítmicas em réguas, sendo normalmente duas fixas e uma que desliza.

– Inventada em 1621 pelo matemático inglês William Outgred, a régua de cálculo continuou sendo usada por cientistas e engenheiros até a década de 1970.

– Inicialmente usada para multiplicar e dividir, mais tarde foram inventadas réguas para exponenciação, cálculo de logaritmos, extração de raízes e operações trigonométricas.

– A régua é em si é um “hardware”, os procedimentos padrão para realizar cada operação são o “software”. A entrada de dados é feita através do posicionamento das réguas e a saída é feita através da leitura da régua.

(mais sobre a régua de cálculo em http://en.wikipedia.org/wiki/Slide_Rule)

Ancestrais do computador

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• Primeiras calculadoras mecânicas •  Em 1623, Wilhelm Schikard construiu a primeira máquina de calcular mecânica (que chamava de “relógio de cálculo”). Ela somava e subtraía números de até 6 digitos, através de um sistema baseado em rodas dentadas. A máquina foi perdida e só redescoberta em 1935. •  Em 1642, Blaise Pascal construiu uma máquina de calcular (chamada de “Pascalina”) também baseada em rodas dentadas. Ela somava e subtraia números de até 8 digitos. Foram construídas 50 dessas máquinas. •  Em 1820, Charles Thomas de Colmar idealiza e vende mais de

1500 unidades da Arithmometer.

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Ancestrais do Computador

• Primeiras calculadoras mecânicas– Em 1623, Wilhelm Schikard construiu a primeira

máquina de calcular mecânica (que chamava de “relógio de cálculo”). Ela somava e subtraía números de até 6 digitos, através de um sistema baseado em rodas dentadas. A máquina foi perdida e só redescoberta em 1935.

– Em 1642, Blaise Pascal construiu uma máquina de calcular (chamada de “Pascalina”) também baseada em rodas dentadas. Ela somava e subtraia números de até 8 digitos. Foram construídas 50 dessas máquinas.

– Em 1820, Charles Thomas de Comar idealiza e vende mais de 1500 unidades da Arithmometer.

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• Cartões perfurados • Em 1801, Joseph Marie Jacquard inventou um sistema de controle de máquinas de tecelagem baseado em cartões perfurados. • A capacidade de se mudar o padrão do tecido através de um código nos cartões faz esses teares serem considerados máquinas programáveis. • Cartões perfurados são um dispositivo de entrada de dados, que mais tarde foram usados em computadores.

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• Cartões perfurados– Em 1801, Joseph Marie Jacquard

inventou um sistema de controle de máquinas de tecelagem baseado em cartões perfurados.

– A capacidade de se mudar o padrão do tecido através de um código nos cartões faz esses teares serem considerados máquinas programáveis.

– Cartões perfurados são um dispositivo de entrada de dados, que mais tarde foram usados em computadores.

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•  A máquina diferencial •  Em 1822, Charles Babbage anuncia uma máquina capaz de computar valores de funções polinomiais, através do método de diferenças de Newton. •  A máquina não chegou a funcionar de forma satisfatória por causa de problemas nas engrenagens. Em 1991, ela foi reconstruída e funcionou perfeitamente. •  Babbage também projetou a máquina analítica, o primeiro projeto de um computador de propósito geral, que usava cartões perfurados para armazenar os dados de entrada e o programa. Ada Lovelace chegou a escrever programas para essa máquina e hoje é considerada a primeira programadora.

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Ancestrais do Computador

• A máquina diferencial– Em 1822, Charles Babbage

anuncia uma máquina capaz de computar valores de funções polinomiais, através do método de diferenças de Newton.

– A máquina não chegou a funcionar de forma satisfatória por causa de problemas nas engrenagens. Em 1991, ela foi reconstruída e funcionou perfeitamente.

– Babbage também projetou a máquina analítica, o primeiro projeto de um computador de propósito geral, que usava cartões perfurados para armazenar os dados de entrada e o programa. Ada Lovelace chegou a escrever programas para essa máquina e hoje é considerada a primeira programadora.

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•  Máquina de tabulação •  Em 1880, Hermann Hollerith, baseado nas idéias de Babbage e Jacquard, constrói uma máquina de tabulação, que é usada no censo norte-americano de 1890. •  Essa máquina usava cartões perfurados como entrada e contava os valores dos cartões através de um sistema de relays mecânicos. •  Em 1896, Hollerith funda a Tabulating Machine Company, que mais tarde se transforma na IBM (International Machine Company) depois de sua associação com Watson.

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Ancestrais do Computador• Máquina de tabulação

– Em 1880, Hermann Hollerith, baseado nas idéias de Babbage e Jacquard, constrói uma máquina de tabulação, que é usada no censo norte-americano de 1890.

– Essa máquina usava cartões perfurados como entrada e contava os valores dos cartões através de um sistema de relays mecânicos.

– Em 1896, Hollerith funda a Tabulating Machine Company, que mais tarde se transforma na IBM (International Machine Company) depois de sua associação com Watson.

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•  Uma sucessão de computadores cada vez mais potentes e flexíveis surgem nas décadas de 30 e 40.

•  Em 1931, o primeiro computador analógico de propósito geral é construído no MIT por Vannevar Bush.

•  Em 1937, o primeiro computador eletrônico digital a válvulas usando números binários (o ABC) é apresentado por John Atanasoff, mas sua construção é abandonada.

•  Em 1944, Alan Turing constrói dez computadores Colossus I, também utilizando válvulas e usa o equipamento para decifrar códigos militares alemães.

•  Em 1946, é construído o primeiro computador eletrônico e digital de propósito geral, o ENIAC. O ENIAC ocupava 200 metros quadrados e pesava 30 toneladas.

•  Em 1951, é construído o UNIVAC I, primeiro computador comercial a utilizar os preceitos de Von Neumann. Ocupava 20 metros quadrados e pesava 5 toneladas.

Computadores Pioneiros

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•  A máquina universal de Turing é uma máquina abstrata proposta por Alan Turing em 1936.

•  Ela é formada por uma fita de memória infinita e um cabeçote de leitura e escrita, que se move para a esquerda e para direita.

•  O cabeçote se move de acordo com regras definidas em uma tabela de ação, que depende do estado atual e do último valor lido na fita.

•  A tese de Church-Turing diz que a máquina universal de Turing é equivalente a qualquer computador de propósito geral, sendo capaz de computar as mesmas funções.

•  A máquina serve até hoje como modelo matemático no estudo de teoria da computação.

A máquina Universal de Turing

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• Desenvolvida por Von Neumann em 1949, ainda é utilizada nos computadores atuais.

A Arquitetura de Von Neumann

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A Arquitetura de Von Neumann

• Desenvolvida por Von Neumann em 1949, ainda é utilizada nos computadores atuais.

Memória

Unidadede

Controle

UnidadeAritmética

Lógica

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