Hist�rico da Computa��o

							  Histórico da Computação

                       Profa. Karla de Souza




Disciplina IF01A   http://www.dainf.ct.utfpr.edu.br/~karla/
    Computação e Computador
•   A história da computação é mais antiga que o componente físico


•   A computação se inicia nos primórdios da humanidade


•   Necessidade de armazenar informações, efetuar contagem


•   Criar mecanismos que facilitasse à chegada de resultados complexos
    O Início da Computação

•   Inicialmente os dedos das mãos eram usados para as contas, o que deu
    origem ao sistema decimal


•   Por volta de 3500 a. C. os sumérios criaram a numeração e o ábaco, o
    primeiro dispositivo de cálculo




              Suanpan (ábaco Chinês): o número representado na figura é 6.302.715.408.
    O Início da Computação

•   O ábaco romano se tornou um dos mais populares e consistia de bolinhas
    de mármore que deslizavam numa placa de bronze, cheia de sulcos.


•   Em latim "Calx" significa mármore, assim "Calculus" era uma bolinha
    do ábaco, e fazer cálculos aritméticos era "Calculare".


•   Com o tempo, um grande número de cientistas começou a pensar em fazer
    cálculos através de alguma máquina...
    O Início da Computação
•   Para auxiliar nas operações de multiplicação, em 1612 o nobre escocês e
    matemático John Napier criou os Bastões de Napier.
•    Eram um conjunto de 9 bastões, um para cada dígito, que
    transformavam a multiplicação de dois números numa soma das
    tabuadas de cada dígito.
                    Exemplo: 6 x 384 = 1800+480+24
  Geração Zero


                       Séculos XVII - XIX




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    Primeira Calculadora
•   A primeira considerada máquina de calcular foi desenvolvida pelo
    alemão Wilhelm Schickard (1592-1635). Esta fazia multiplicação e
    divisão, mas foi perdida durante a Guerra dos Trinta Anos.
    Pascaline


•   A primeira calculadora que fazia somas
    e subtrações foi inventada em 1642 pelo
    filósofo, físico e matemático francês
    Blaise Pascal.
    Pascaline
•   A então chamada Pascalina usava engrenagens e simulava o uso do
    ábaco.
•   No entanto, não fez muito sucesso, pois era cara e requeria prática de
    uso.
    Máquina de Leibniz

                     •     Em 1671, o filósofo e matemático alemão
                           Gottfried Wilhelm Leibniz introduziu o conceito
                           de realizar multiplicações e divisões através de
                           adições e subtrações sucessivas.




•   Ele aprimorou o projeto de Pascal e sonhava que um dia todo o
    raciocínio pudesse ser substituído pelo girar de uma alavanca.
•   Em 1694, a máquina foi construída , no entanto, sua operação
    apresentava muita dificuldade e sujeita a erros.
    Arithmometer

•   Em 1820, o francês, Charles Xavier Thomas projetou e construiu uma
    máquina capaz de efetuar as 4 operações aritméticas básicas: a
    Arithmometer.

•   Esta foi a primeira calculadora realmente
    comercializada com sucesso.


•   Fazia multiplicações com o mesmo
    princípio da calculadora de Leibnitz e com
    a assistência do usuário, efetuava as
    divisões.                                Desenho da máquina de Leibniz, modelo para o Arithmomètre
Calculador Analítico


          •   O matemático inglês Charles Babbage é
              conhecido como o "Pai do Computador".


          •   Entre 1833, Babbage projetou o chamado
              "Calculador Analítico", muito próximo da
              concepção de um computador atual.
    Calculador Analítico

•   O projeto, totalmente mecânico, era
    composto de uma memória, um engenho
    central, engrenagens e alavancas.
•   As alavancas eram usadas para a
    transferência de dados da memória para o
    engenho central, além de dispositivos para
    entrada e saída de dados.
•   O calculador utilizaria cartões perfurados e
    seria automático.
          Mas nunca foi construído!
    Ada: a Primeira Programadora

•   No entanto, o projeto foi usado pela
    matemática Ada Augusta como base para a
    definição de conceitos de estruturação de
    algoritmos
•   Ada inventou o conceito de subrotina,
    descobriu o valor das repetições - os laços
    (loops) e iniciou o desenvolvimento do desvio
    condicional.
•   Ada é então considerada como sendo a
    primeira programadora da história, tendo seu
    nome batizado uma linguagem de
    programação.
Tabulador Eletromecânico


         •   Por volta de 1890, o americano Herman
             Hollerith foi o responsável por uma grande
             mudança na maneira de se processar os dados
             dos censos da época.


         •   Projetou uma máquina que processava
             automaticamente cartões perfurados.
    Tabulador Eletromecânico
•   A partir desta máquina é que surgiu
    o nome “processamento de dados”


•   Com o sucesso de tal máquina,
    Hollerith funda a companhia CTR
    (Computing Tabulating Recording)


•   A CTR passa a se chamar IBM
    (International Business Machine)
    em 1924.
  Primeira Geração

                                 1936 - 1957




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     1º Computador Eletromecânico

•     O primeiro computador eletromecânico, o chamado Z-1, usava relês e
      foi construído pelo alemão Konrad Zuse em 1936.
    – relé: dispositivo que, se excitado por uma corrente elétrica, é capaz de fechar
      um contato, servindo assim como uma chave “liga-desliga”
    MARK-1
•   Com a II Guerra Mundial, as pesquisas aumentaram nessa área.


•   Em 1944, nos Estados Unidos, a Marinha, em conjunto com a Universidade
    de Harvard e a IBM, construiu o Mark I, um gigante eletromagnético.

•   Num certo sentido, essa máquina
    era a realização do projeto de
    Babbage.


•   Mark I ocupava 120 m^3, tinha
    milhares de relês e fazia muito
    barulho.
    ENIAC
•   ENIAC: Eletronic Numeric Integrator And Calculator.
•   Criado em 1946 inicialmente para o cálculo da tabelas balísticas para o
    exército americano.


                                 •    Era uma máquina enorme, que
                                      pesava cerca de 30 toneladas e
                                      utilizava 18.000 válvulas.


                                 •    É considerado o primeiro
                                      computador eletrônico.
    Von Neumann


•   Também em 1946, o matemático húngaro John von
    Neumann formalizou o projeto lógico de um
    computador.
    Von Neumann

•   Introduziu o conceito programa armazenado e uma arquitetura que
    influencia os computadores até hoje
•   Fez com que programas fossem introduzidos através de cartões
    perfurados como se fazia com os dados
•   Desenvolveu a lógica dos circuitos, os conceitos de programa e operações
    com números binários
•   Deu origem a outros projetos, como EDVAC, IBM 650, UNIVAC
Arquitetura de Von Neumann
  Segunda Geração




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    Transistors

•   Em 1947, um grupo de Standford inventou o transistor.
•   Usando semicondutores, os transistores poderiam substituir as válvulas,
    sendo menores, mais rápidos e mais duradouros, além de não esquentarem
    tanto nem consumirem tanta energia.
•   Surgiram assim os primeiros computadores transistorizados.




                           Réplica do primeiro transistor
    Exemplos

•   TX-0: primeiro computador transistorizado da história (MIT, 1957)
•   PDP-1: primeiro minicomputador comercial (DEC – Digital Equipment
    Company, 1961)
•   IBM 7090 e 7094: mais rápidos que o PDP-1, mas muito mais caros
    (IBM)
•   IBM 1401: versão mais barata, destinada principalmente a aplicações
    comerciais (IBM)
Exemplos (IBM 1401)
  Terceira Geração




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    Circuitos Integrados

•         Em 1954 surge uma nova tecnologia: o circuito integrado.


•         Miniaturização de transistores e válvulas em
          uma única pastilha de silício: o Chip



•    Tecnologia de pequena escala de integração (SSI - Small Scale of
    Integration)
•   O uso de CIs permitiu o surgimento de computadores de menores
    dimensões, mais rápidos e menos caros, com baixíssimo consumo de
    energia e mais confiáveis.
     IBM-360 e PDP-11

•    IBM foi pioneira no uso de circuitos integrados, lançando o IBM 360 em
     1965 (substituto dos tipos 7094 e 1401)
    – O 360 era vendido em diversos modelos (exigências de custo x
      desempenho)
    – Foi o primeiro computador de propósito geral produzido, atendendo
      tanto a processamento científico quanto comercial.


•    O PDP-11 (1970) foi o primeiro minicomputador com circuitos
     integrados. Teve grande sucesso de vendas, sendo muito adotado por
     universidades.
IBM-360 e PDP-11


                   PDP-11




   IBM-360
  Quarta Geração

                               1970 até hoje




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    Chips VLSI
•   A quarta geração é marcada pelos microprocessadores: dispositivo
    eletrônico encapsulado em um chip que possui internamente uma
    unidade de controle, uma unidade lógico-aritmética e uma memória
    interna, englobando as funcionalidades básicas de um computador.
•   VLSI (Very Large Scale of Integration)
•   Surgiram os novos computadores, ainda menores, mais velozes, com
    memórias cada vez maiores
•   Surgiu o microcomputador e a era da informática pessoal
    Microprocessadores
•   Nasceu a empresa INTEL que começou a desenvolver o primeiro
    microprocessador, o Intel 4004 (equivalente ao ENIAC)
•   Nasceu também a Apple, com a criação do Apple-1
     Micral
•    Nasce em 1973, o primeiro microcomputador do mundo
•    Não obteve êxito comercial :
    – Era programado diretamente com números binários
    – Não possuía nenhum periférico de E/S
    Altair
•   Com a popularização do microprocessador, surgiram diversos kits que
    podiam ser comprados em lojas e montados em casa
•   O mais famoso foi o Altair 8800: ele inspirou dois estudantes a escrever
    um interpretador BASIC, de forma que os usuários não eram obrigados
    a usar a linguagem de máquina.
    Altair
•   Seus nomes?
    Altair
•   Seus nomes? Bill Gates e Paul Allen.
    IBM-PC (Personal Computer)
•   Em 1981, a IBM resolveu investir em microcomputadores
•   O primeiro PC era baseado no microprocessador Intel 8088 de 16 bits e
    velocidade de clock de 4.77MHz.
•   Possuía 16K de memória RAM (expansível até 256K), acionadores de
    disquete e monitor opcional.
•   Preço: US$ 1565 (+/- US$ 4 mil atualmente)
•   A disponibilidade do projeto do PC fez com que outros fabricantes
    iniciassem a sua construção massiva
IBM-PC (Personal Computer)
  Quinta Geração?

                                   O Futuro




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    Futuro...
•   Biochips


•   Inteligência Artificial


•   Computadores capazes de entender a linguagem natural do
    homem, e a Inteligência Artificial será a fonte de diversos avanços.
    Resumo
•   Os computadores de primeira geração (1936–1957) usavam válvulas eletrônicas,
    quilômetros de fios, eram lentos, enormes e esquentavam muito.
•   A segunda geração (1957–1964) substituiu as válvulas eletrônicas por
    transistores, o que tornou os computadores mais rápidos, menores e de custo mais
    baixo.
•   A terceira geração de computadores (1964–1970) foi construída com circuitos
    integrados, proporcionando maior compactação, redução dos custos e velocidade
    de processamento da ordem de microsegundos. Tem início a utilização de
    avançados sistemas operacionais.
•   A quarta geração, de 1970 até hoje, é caracterizada por um aperfeiçoamento da
    tecnologia já existente, com os microprocessadores, proporcionando uma
    otimização da máquina para os problemas do usuário, maior grau de
    miniaturização, confiabilidade e velocidade maior, já da ordem de nanosegundos
    (bilionésima parte do segundo).
    Conclusões
•   Diversas ferramentas foram utilizadas através da história para realizar
    cálculos. Estes instrumentos dariam origem aos nossos modernos
    computadores.
•   Apesar de diversos equipamentos criados, o desenvolvimento da
    computação tomará impulso apenas devido às necessidades logísticas da
    Segunda Grande Guerra.
•   Nos últimos tempos, as transformações na indústria de computadores têm
    sido extremamente rápidas.
•   Custos decrescentes de hardware aumentam a faixa de aplicações
    economicamente viáveis.
•   Capacidades de processamento crescentes em conjunto com softwares
    cada vez de melhor nível aumentam a facilidade de uso e o potencial do
    computador
    Sugestões de Leitura
•   Wikiversity (http://pt.wikiversity.org/wiki/): História da Ciência da
    Computação


•   Wikipedia (http://pt.wikipedia.org): História da Computação


•   http://www.ime.usp.br/~macmulti/historico/index.html