Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões URI Técnico em Edificações Informática Aplicada Profa.

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Texto

(1)

Informática Aplicada

Profa. Regiane Klidzio

Histórico e Evolução da Informática

Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões – URI

(2)

Histórico - Evolução (Primórdios)

2

Ábaco (aprox. 3500 a.C.)

Base 5

Algarismos romanos

Algarismos arábicos

(3)

Histórico - Evolução (Primórdios)

3

Régua de cálculo (1624)

Criada pelo astrônomo inglês Edmund Gunter,

implementada pelo Reverendo William Oughtred e

aperfeiçoada pelo Prof. de Geometria Amédée Mannheim,

em 1850 (França)

Possui uma régua deslizante sobre uma base fixa, com

escalas logarítmicas para a realização de diversas operações

(4)

Histórico - Evolução (Primórdios)

4

(5)

Geração zero (século XVII)

5

Geração Zero

Equipamentos compostos exclusivamente por

elementos

mecânicos

Caracterizavam-se por uma grande rigidez no que diz respeito

aos programas a executar

(6)

Geração zero (século XVII)

6

Calculadora de Pascal (1642)

 Blaise Pascal: filósofo e matemático francês,

desenvolveu uma máquina de calcular

totalmente mecânica (Pascaline)

 Cada disco sendo dotado de 10 dígitos (de 0 a 9)

 Realiza operações de adições e subtrações

 Outras operações, como multiplicações e divisões

podiam ser realizadas através da combinação de adições e subtrações

(7)

Geração zero (século XVII)

7

1802

Joseph Marie Jacquard: desenvolveu os

cartões-perfurados

para

entrada de dados

(8)

Geração zero (século XVII)

8

1822:

Charles Babbage: construiu a

máquina de diferenças

para

calcular tabelas de logaritmos.

(9)

Geração zero (século XVII)

9

1833 - Engenho Analítico

Projeto Computador

Analítico, proposto por

Babbage.

Não foi construído por falta

de tecnologia na época.

Teria uma leitora de cartões

perfurados, executar

instruções, memória de

1000 números com 50

dígitos (armazém), somar

(até 50 casas decimais).

Primeiro modelo teórico de

(10)

Geração zero (século XVII)

10

1842 - Lady Ada Byron, escreveu o primeiro

programa para a máquina de Babbage

1847 - George Boole, The Mathematical Analysis of

Logic - nasce a Lógica Simbólica; sistema binário

1854 - George Boole desenvolve a teoria da

Álgebra de Boole, origem da Teoria dos Circuitos

Lógicos

Um

programa de computador

é uma coleção de

instruções que descrevem uma tarefa a ser realizada

por um computador, escrito em alguma linguagem

de programação.

(11)

Geração zero (século XVII)

11

1890

 Herman Von Hollerith estatístico e inventor americano: desenvolveu uma máquina eletromecânica que usa cartões perfurados

 Essa máquina foi baseada nos cartões de Jacquard e no conceito de

impulsos elétricos para transmissão de dados.

 Os resultados ficaram prontos em um tempo muito menor que

normalmente levaria, gerando enorme economia (redução de 8 para 3 anos).

 Em 1924, fundou a International

(12)

Uma Questão Intrigante

12

Guerra e Computação: o que tem a ver?

Por incrível que pareça, foi durante as guerras que a

computação teve um maior desenvolvimento.

Os governos incentivaram o desenvolvimento de

equipamentos que pudessem calcular trajetórias, decifrar

mensagens inimigas,....

(13)

Primeira geração (1930-1958)

13

Uso de relés e válvulas eletrônicas

Vantagens das máquinas a relé sobre as máquinas de calcular

mecânicas:

Maior velocidade de processamento

Possibilidade de funcionamento contínuo, apresentando

poucos erros de cálculo e pouco tempo de manutenção

 Relé é um eletroímã cuja função é abrir ou fechar contatos elétricos com o intuito de interromper ou estabelecer circuito

(14)

Primeira geração (1930-1958)

14

Computadores da primeira geração

Normalmente quebravam após não muitas horas de uso

Tinham dispositivos de entrada/saída primitivos e calculavam

em baixa velocidade

 Cartões perfurados foram o principal meio usado para armazenar os

arquivos de dados e para ingressá-los ao computador

Tinham uma série de desvantagens

 Custo elevado, relativa lentidão, pouca confiabilidade, grande

quantidade de energia consumida e necessitavam de grandes

instalações de ar condicionado para dissipar o calor gerado por um grande número de válvulas

(15)

Primeira geração (1930-1958)

15

Modelo de Von Neumann

Modelo seguido pela grande maioria dos computadores

existentes atualmente, proposto pelo matemático

americano Von Neumann (1940)

Processador segue as instruções armazenadas em uma memória

de programas, para ler canais de entrada, enviar comandos sobre

canais de saída e alterar as informações contidas em uma

memória de dados

Entradas Memória de

Programas Memória de Dados Saídas

(16)

Primeira geração (1930-1958)

16

1940 (Alan Turing e sua equipe)

construção do primeiro

computador operacional para o

serviço de inteligência britânico -

Heath Robinson

.

Heath Robinson

Utilizava tecnologia de relés e foi

construído especificamente para

decifrar mensagens alemãs (durante

a 2

a

Guerra Mundial) cifradas pela

(17)

Primeira geração (1930-1958)

17

Década de 1930

Konrad Zuse construiu uma série de máquinas de calcular

automáticas usando

relés eletromecânicos

, Início - Z1.

1941 - Z3 (Konrad Zuse)

Resultado da 2a Guerra Mundial, construído pelos alemães.

(18)

Primeira geração (1930-1958)

18

1937 a 1944 - Howard Aiken (IBM).

Harvard MARK I

, primeiro computador eletromecânico (relés).

Representação decimal.

Características:

3500 relés com 35000 contatos

2225 contadores

1464 chaves de 10 pólos

72 somadores, cada um com 23 dígitos significativos

800Km de fio

3 milhões de conexões

painel de interconexão composto por chaves e botões

17m de comprimento por 2,5m de altura (5 ton)

(19)

Primeira geração (1930-1958)

19

1945

O primeiro

BUG

de computador é relatado pela Oficial Naval

e matemática Grace Murray Hopper, o BUG era um inseto

(“

bug

”) dentro do computador.

Nesse contexto, o termo "

bug

" passou a referir todo o tipo de

erro de computação.

(20)

Primeira geração (1930-1958)

20

ENIAC (Electronic Numeric Integrator and

Calculator)

Criado entre 1943 e 1946

Foi considerado o primeiro grande computador digital

Programas eram introduzidos por meio de cabos

Fazia sua preparação para cálculos demorar semanas

Ocupava 170 m², pesava 30 toneladas, funcionava

com 18 mil válvulas e 10 mil capacitores, além de

milhares de resistores a relé, consumindo uma

potência de 150 Kwatts

Como tinha vários componentes discretos, não funcionava

(21)

Primeira geração (1930-1958)

21

(22)

Primeira geração (1930-1958)

22

ENIAC (Electronic Numeric Integrator and

Calculator)

Dados e Programas

 Entrada de dados era baseada na tecnologia de cartões perfurados  Programas eram modificados através de reconfigurações no circuito

 trabalho de dias para um programa relativamente simples

Conceito de programa armazenado, i

ntroduzido por John Von

Neuman:

Fazendo com que os 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

Estes conceitos, adotados nos computadores atuais,

revolucionaram o conceito de programação de computadores

da época, tornando muito mais flexíveis e versáteis

(23)

Segunda geração (1955-1965)

23

Unidades de memória principal

substituição do sistema de tubos de raios catódicos pelo

sistema de núcleos magnéticos

 utilizado até hoje nos “chips” de memória RAM 

Vantagens

Esses computadores, além de menores, eram mais rápidos e

eliminavam quase que por completo o problema do

(24)

Segunda geração (1955-1965)

24

Transistor (1948)

Transistor: amplificador de cristal usado para substituir a

válvula

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Segunda geração (1955-1965)

25

Memórias com anéis ferromagnéticos

Fitas magnéticas foram a forma dominante de armazenamento

secundário

 permitiam capacidade muito maior de armazenamento e o ingresso

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Terceira geração (1965-1980)

26

Marcada pela substituição dos transistores pela tecnologia dos

circuitos integrados

Circuito integrado: circuito eletrônico constituído de elevado número de componentes arrumados em um chip de poucos centímetros ou

milímetros quadrado

 Entrou no mercado em 1961 pela Fairchild Semiconductor e pela Texas

(27)

Terceira geração (1965-1980)

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Permitiu a substituição de dezenas de transistores numa única

peça de silício

permitiu o surgimento de computadores de menores

dimensões, mais rápidos e menos caros

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Terceira geração (1965-1980)

28

Tecnologia de pequena escala de integração (SSI)

A tecnologia utilizada na época com a qual mil transistores

podiam ser integrados no circuito de uma pastilha

 computadores eram menores, mais confiáveis, com maior velocidade

de operação e um custo bem mais baixo do que as máquinas das gerações anteriores

Discos magnéticos

eram usados discos magnéticos para armazenamento

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Quarta Geração (1980-....)

29

Tecnologias de Integração

 Tecnologia da alta escala de integração (LSI) - 1970

 65 mil componentes em uma só pastilha de silício (chip)

 Tecnologia VLSI (Very Large Scale of Integration) – 90’s

 9 milhões de componentes

 Novos computadores, menores e mais baratos

Unidade Central de Processamento (CPU)

 As máquinas de todas as gerações têm como característica comum

 a existência de uma única CPU para executar o processamento

 Mais recentemente existem computadores com mais de uma CPU 

Computadores Pessoais

 Baixa dos preços permitiu a uma pessoa ter o seu próprio computador  Passaram então a ser utilizados de uma maneira relativamente distinta

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Quarta Geração (1980-....)

30

Intel

Nasceu no início dessa geração

Intel 4004

criado para compor uma calculadora

primeiro microprocessador (de 4 bits)

um circuito integrado com 2250

transistores

Intel 8008

processador de 8 bits

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Quarta Geração (1980-....)

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Altair 8800

Primeiro microcomputador da história

usava o chip Intel 8088

tornou-se padrão mundial da época para os

microcomputadores de uso pessoal

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Quarta Geração (1980-....)

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Apple I

Criado em 1976

Apple II (1977)

 com um novo e melhor projeto

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Quarta Geração (1980-....)

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1980

 O primeiro Hard Disk Drive para microcomputadores (capacidade:

5MBytes).

 O primeiro disco óptico de armazenamento de dados (capacidade: 60

vezes maior do que o disco flexível de 5 ¼).

 A IBM contrata a Microsoft Corporation para fazer um sistema operacional para um novo microcomputador (IBM percebe que o mercado é promissor).

1981

 IBM introduziu seu PC (proporciona o rápido crescimento do mercado de computadores pessoais).

 O MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) foi o software básico lançado para o PC da IBM.

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Quarta Geração (1980-....)

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Osborne I IBM PC

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Quarta Geração (1980-....)

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1989

A Intel lançou o microprocessador

80486

(mais de 1 milhão

de transistores).

1990

A Microsoft anunciou o

Windows 3.0

(Compatível com o

DOS).

A

World Wide Web

nasceu quando Tim Berners-Lee, um

pesquisador do CERN, desenvolveu o

HTML

(HiperText

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Quarta Geração (1980-....)

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1994

Fundação da

Netscape Communications

.

O primeiro browser da Netscape torna-se disponível e cria

rapidamente um crescimento de "surfistas" da Web.

1995

Toy Story

é o primeiro filme de longa metragem inteiramente

gerado por computador.

Windows 95

é lançado.

A linguagem de programação Java, permite o desenvolvimento de

aplicações independentes de plataformas.

1996

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Quarta Geração (1980-....)

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1997

O

Netscape Navigator

2.0 é lançado (primeiro browser com

suporte para JavaScript).

A Intel lança o processador

Pentium de 150,166 & 200

MHz (têm

o equivalente a 3.3 milhões de transistores).

O

IBM Deep Blue

, foi o primeiro computador a ganhar do

campeão mundial de xadrez Gary Kasparov em um jogo.

1998

É lançado o processador

Pentium II 333 MHz

É lançado o

Windows 98

.

1999

O número de pessoas que usam

LINUX

é estimado em mais de

10 milhões.

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Quarta Geração (1980-....)

38

2000

A Intel lança o seu

Pentium III de 1GHz

.

AMD lança o

AMD de 1GHz

.

2001

Lançado o

Windows XP

.

2002

O Pentium 4 é construído com uma

tecnologia de 0,13 micrômetros e

possui 55 milhões de transistores.

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Quarta Geração (1980-....)

39

2003 – AMD64 Athlon e Opteron

2005 – Processadores Dual Core

2006 – Intel Core 2 Due

2007 – AMD lança Phenom x4

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Computador – Dias Atuais

40

Computador Pessoal

Há no mercado várias categorias de

microcomputadores, cuja classificação

está muito relacionada ao tamanho

físico do equipamento e seu grau de

portabilidade

.

Desktop

Notebook

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Computador – Dias Atuais

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Mainframes

 São sistemas projetados para

manusear considerável volume de dados e executar simultaneamente programas de uma grande

quantidade de usuários.  Utilizados por grandes

empresas que necessitam

armazenar grande quantidade de informação e ter um acesso rápido à ela.

Os usuários acessam o mainframe através de terminais. Um mainframe possui à ele conectado uma grande quantidade de terminais.

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Computador – Dias Atuais

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Supercomputadores

 Computadores com grande poder de processamento

 Utilizados principalmente no campo científico, nos quais se destacam as simulações.

 Outros exemplos de aplicação: previsão de tempo e modelagem tridimensional.

Estes computadores são de âmbito

específico, realizando um grupo de

tarefas reduzido.

 Seu custo é muito elevado.

 Possuem um tamanho muito grande e necessitam de condições especiais de funcionamento.

(43)

A Evolução!!!

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Tendências

Os grandes computadores caminham para o processamento

paralelo.

O tamanho do grão de processamento será cada vez menor e

os processos cada vez mais acoplados.

O Futuro

Computadores ópticos, Nanotecnologia, Computação

biológica, Armazenar bits no spin do átomo?

Imagem

Referências

temas relacionados :