História da Computação
Coletâneas
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História da evolução dos
computadores
l
Início: talvez pedrinhas para ajudar a
contar
l
Ábaco
¡
Origem babilônica
¡
Palavra semita
l Hebraico: abac (poeira), ibeq (remover a poeira), provavelmente por se usar areia ou poeira sobre uma bandeja, em montinhos, para contar
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
Primeiras máquinas de calcular
¡
Leonardo da Vinci (1452-1519) fez um
projeto de uma calculadora, suficiente para
que hoje se construísse uma
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
Primeiras máquinas de calcular (cont.)
¡
1642: Blaise Pascal (1623-1662) constrói 1ª
calculadora que foi usada
l Projetada para seu pai, que era coletor de impostos
• Primeira “calculadora comercial”
lBaseada em engrenagens
l Somente adição e subtração
l Introduziu o “vai um” mecânico
l Entrada por movimento de engrenagens com marcas dos dígitos
O francês Blaise Pascal, com 18 anos, inventou a Pascaline
(1642/47), que podia somar e subtrair por meio de engrenagens mecânicas semelhantes ao contador de um carro. Dizem que ele fez isto para auxiliar seu pai, que era contador e fazia muitos cálculos de coleta de impostos. Em 1671/73, o matemático alemão Gottfried von Leibniz adicionou à máquina de Pascal os recursos de multiplicação e divisão.
Pascaline
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
Primeiras máquinas de calcular (cont.)
¡
1668: Samuel Morland inventa uma máquina de
calcular para o sistema monetário inglês, que
não era decimal
¡
1671:
Gottfried
Wilhelm
von
Leibniz
(1646-1716)
constrói
uma
máquina
de
calcular que ele denominou “reconhecedor de
passos”
l Fazia também multiplicações por meio de adições repetidas e deslocamentos
l Foi defensor do sistema binário
l Permitia uso de chaves em lugar de engrenagens
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
Primeiras máquinas de calcular (cont.)
¡
1673: o matemático e astrônomo alemão
Wilhelm
Schickard
constrói
uma
sob
encomenda de Kepler
l Chamou de “relógio de cálculo”
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
Fim do séc. XVIII: primeiro projeto de
computar tabelas das principais funções
(seno, log, etc.). Linha de produção:
¡
6 matemáticos: métodos de cálculo
¡
8-10 computadores para “pontos pivô”, a 5-10
vezes o intervalo da tabela
¡
100 computadores de baixo nível para os
outros pontos
¡
17
volumes
computados,
mas
nunca
publicados
¡
Em 1820 o gov. britânico fez proposta para
publicação mas nada ocorreu
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
1804-5: Joseph-Marie Jacquard inventa
o tear de Jacquard
¡
Controlado por cartões
l Cartões controlavam o movimento das navetas, produzindo diferentes padrões
l Seqüência de cartões era lida automaticamente
l Método de dar instruções
à máquina usado até o sec. XX
¡
1812: havia 11.000 deles
na França
¡
Com o tear de Jacquard,
a programação foi inventada
Joseph Marie
Jacquard, introduziu o
conceito de
armazenamento
de
informações em
placas perfuradas, não
para o processamento
de dados, mas sim
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
1822: Charles Babbage
(1792-1871) inventa a
O inglês Charles Babbage
consegui até financiamento do
governo inglês para
desenvolver o que chamou de
máquina diferencial
(1822 a
1834), mas ela nunca
funcionou... Depois (1833/4) ele
começou o desenvolvimento de
uma
máquina analítica
, mas
não conseguiu completá-la até
sua morte em 1871.
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
1822: Charles Babbage (cont.)
¡
Razão para se usar polinômios
l Teorema de Weiestrass (1815-1897):
Qualquer intervalo de qualquer função pode ser aproximado por um polinômio
l É assim que computadores calculam seno, coseno, log, etc., pois têm precisão fixa
(“Aproximações de Tchebitchev”)
¡
Projeto previa polinômios até grau 6
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
1833: Babbage projeta a sua Analytical
Engine
¡
Calculava qualquer problema aritmético
¡
No projeto, 60 somas por minuto
¡
Tudo mecânico, energia por vapor
¡
4 partes
l Store - hoje unidade central de armazenamento • colunas de engrenagens com 10 dígitos
• 1000 números de 50 dígitos
l Mill - hoje, o processador central (CPU)
l Unidade de transferência entre mill e store -hoje, bus
l Mecanismos de entrada/saída
¡
Sua colaboradora Ada Lovelace é
Hollerith e sua máquina de perfurar
cartões
l Por volta de 1890, Dr. Herman Hollerith (1860-1929) foi o responsável por uma grande mudança na maneira de se processar os dados dos censos da época.
l O americano Herman Hollerith (1860-1929) inventou uma máquina capaz de processar dados baseada na separação de cartões perfurados (pelos seus furos).
l A máquina de Hollerith foi utilizada para auxiliar no censo de 1890, reduzindo o tempo de processamento de dados de sete anos, do censo anterior, para apenas dois anos e meio.
l Ela foi também pioneira ao utilizar a eletricidade na separação, contagem e tabulação dos cartões.
l Mais tarde, Hollerith fundou uma companhia para
produzir máquinas de tabulação. Anos depois, em 1924, essa companhia veio a se chamar como International
O primeiro computador??
l O primeiro computador eletro-mecânico foi construído por Konrad Zuse (1910-1995). Em 1936, esse
engenheiro alemão construiu, a partir de relés que executavam os cálculos e dados lidos em fitas
perfuradas, o Z1.
l Há uma grande polêmica em torno do primeiro
computador. O Z-1 é considerado por muitos como o primeiro computador eletromecânico. Zuse tentou vender o computador ao governo alemão, que
desprezou a oferta, já que não poderia auxiliar no esforço de guerra.
l Os projetos de Zuse ficariam parados durante a guerra, dando a chance aos americanos de desenvolver seus computadores.
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
1925: início da era moderna dos
computadores
¡
Computador analógico no MIT
l
1939-44: Howard Aiken, Mark I (Automatic
Sequence Controlled Calculator) com IBM
¡
Aiken: “o sonho de Babbage tornado realidade”
¡
Máquina eletromecânica, com 3.000 relés
¡
Instruções introduzidas por meio de fita de
papel perfurada
Alan Turing
l Alan Mathison Turing nasceu em 23 de junho de 1912 em Londres, filho de um oficial britânico, Julius Mathison e Ethel Sara Turing. Seu interesse pela ciência começou cedo, logo que aprendeu a ler e escrever, distraia-se fatorando números de hinos religiosos e desenhando bicicletas anfíbias.
l A maior parte do seu trabalho foi desenvolvido no serviço de espionagem, durante a II Grande Guerra, levando-o somente por volta de 1975 a ser reconhecido como um dos grandes pioneiros no campo da computação, Em 1928, Alan começou a estudar a Teoria da Relatividade, conhecendo Christopher Morcom, que o influenciou
profundamente. Morcom morreu em 1930 e Alan se motivou a fazer o que o amigo não teve tempo, durante anos trocou correspondências com a mãe de Morcom a respeito das idéias do amigo e se maravilhou com a possibilidade de resolver problemas com a teoria mecânica quântica.Chegou inclusive a escrever sobre a possibilidade do espirito sobreviver após a morte.
l Depois de concluir o mestrado em King's College (1935) e receber o Smith's prize em 1936 com um trabalho sobre a Teoria das Probabilidades, Turing se enveredou pela área da computação. Sua preocupação era saber o que efetivamente a
computação poderia fazer. As respostas vieram sob a forma teórica, de uma máquina conhecida como Turing Universal Machine, que possibilitava calcular qualquer número e função, de acordo com instruções apropriadas.
Alan Turing - cont
l Quando a II Guerra Mundial eclodiu, Turing foi trabalhar no Departamento de Comunicações da Gran Bretanha (Government Code and Cypher School) em Buckinghamshire, com o intuito de quebrar o código das comunicações alemãs, produzido por um tipo de computador chamado Enigma. Este código era
constantemente trocado, obrigando os inimigos a tentar decodifica-lo correndo contra o relógio. Turing e seus colegas cientistas trabalharam num sistema que foi chamado de Colossus, um enorme emaranhado de servo-motores e metal, considerado um precursor dos computadores digitais.
l Durante a guerra, Turing foi enviado aos EUA a fim de estabelecer códigos seguros para comunicações transatlânticas entre os aliados. Supõe-se que foi em Princeton, NJ, que conheceu Von Neumann e daí ter participado no projeto do ENIAC na
universidade da Pensilvânia..
l Terminada a guerra, Alan se juntou ao National Physical Laboratory para
desenvolver um computador totalmente inglês que seria chamado de ACE (automatic computing engine).Decepcionado com a demora da construção, Turing mudou-se para Manchester. Em 1952, foi preso por "indecência", sendo obrigado a se
submeter à pisicoanálise e a tratamentos que visavam curar sua
homosexualidade.Turing suicidou-se em Manchester, no dia 7 de junho de 1954, durante uma crise de depressão, comendo uma maçã envenenada com cianureto de potássio.
Von Neumann
l O matemático húngaro John Von Neumann (1903
-1957) formalizou o projeto lógico de um computador.
l Em sua proposta, Von Neumann sugeriu que as instruções fossem armazenadas na memória do computador. Até então elas eram lidas de cartões
perfurados e executadas, uma a uma. Armazená-las na memória, para então executá-las, tornaria o computador mais rápido, já que, no momento da execução, as
instruções seriam obtidas com rapidez eletrônica.
l A maioria dos computadores hoje em dia segue o
modelo proposto por Von Neumann. Esse modelo define um computador seqüencial digital em que o
processamento das informações é feito passo a passo, caracterizando um comportamento determinístico (ou seja, os mesmos dados de entrada produzem sempre a mesma resposta).
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
1943: ENIAC (Electronic Integrator and
Calculator), de Presper Eckert e John
Mauchly
¡
Na Moore School of Eng., Univ. da
Pensilvânia
¡
Primeiro computador realmente eletrônico
¡
Com válvulas (velocidade de chaveamento
de 1
mseg)
¡
Pronto em 1946
¡
18.000 vávulas, 70.000 resistores, 10.000
capacitores, 6.000 chaves - o sistema
eletrônico mais complexo do mundo
O ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Calculator) foi desenvolvido a partir de 1943 por John Mauchly e J.
Presper Eckert, na Universidade da Pensilvânia. Tinha como características:
* reduziu de 1.000 seg para 30 seg os cálculos de trajetórias de mísseis
* às vezes era 1000 vezes mais rápido que o MARK I * 170 metros quadrados * 30 toneladas * 10.000 capacitores
* 18.000 válvulas (não trabalha muitos min seguidos sem que alguma não se queimasse)
* programação feita através da ligação de fios (demorava semanas)
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História da evolução dos
computadores (cont.)
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ENIAC (cont.)
¡
Dispositivo especial para armazenar
números
¡
Programa era feito conectando-se painéis
furados, com fios (“pegas”), como em
centrais telefônicas locais antigas
¡
Motivação: cálculo balístico
l
1945: EDVAC (Electronic Delay Storage
Automatic Calculator)
¡
Algum tempo antes de o ENIAC entrar em
funcionamento,
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
EDVAC (cont.)
¡
Primeiro computador com
programa
armazenado
l Idéia de John von Neumann (19031957) -relatório de 1945
• 1o. a perceber que os computadores executam funções lógicas, e que os aspectos elétricos eram secundários
l Por isso o tipo dos computadores modernos é denominado de Máquina von Neumann
¡
Armazenamento central por linha acústica de
atraso
¡
Entrou em operação em maio de 1949
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
1949: EDSAC (Electronic Delay Storage
Automatic Calculator)
¡
Desenvolvido por Wilkes, Univ. de Cambridge,
Inglaterra
¡
1a. máquina do mundo a usar programas
armazenados
¡
Apresentado em 6/1949
¡
Armazenamento central por linha acústica de
atraso
¡
4.000 válvulas
Gerador/ Amplific.
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
1953: IBM 701
¡
Armazenamento por tubos eletrostáticos, e
por tambor magnético e fitas magnéticas
¡
19 foram construídos
l
1957: UNIVAC I (Universal Automatic
Computer), da Sperry-Rand, por Eckert
e Mauchly
¡
Fornecido para o Depto. do Censo americano
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
6/1948: na Inglaterra, já havia
funcionado um computador
¡
Usava tubos de raios catódicos (de TV ou
radar) para armazenamento
l 32 linhas de 32 pontos (bits)
¡
Mais um tubo para controle e outro para
acumulador
l
1949: na Inglaterra, testou-se
armazenamento com tambor magnético
l
1948: é inventado o
transistor
¡
por Bardeen, Brattain e Shockley (prêmios
Nobel de 1956)
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
Circuito básico: biestável (flipflop)
-pode representar 0 ou 1
Quando a tensão é ligada, apenas um dos dois transistores conduz, e seu Led fica aceso. Aterrando sua base, ele deixa de conduzir e o outro passa
a conduzir, acendendo o outro LED.
0 1
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História da evolução dos
computadores (cont.)
l
Armazenamento com núcleos
magnéticos
¡
Permitiu “grandes unidades de
armazenamento”
l 1962 (?): IBM 7090, 1º grande computador, transistorizado, 32.000 “palavras” de 36 bits
l
Primeira linguagem de “alto nível”:
FORTRAN, IBM 1957
Gera
Gera
ç
ç
ões de computadores
ões de computadores
1ª GERAÇÃO: computadores baseados em tecnologia de VÁLVULA.
* datam de 1951 a 1959
* utilizavam cerca de 20.000 válvulas
* quebravam após algum tempo de uso contínuo * utilizavam linguagem de máquina
* não eram muito confiáveis pois, como queimavam com freqüência, não se podia confiar nos resultados finais
* consumiam muita energia * eram enormes
2ª GERAÇÃO: computadores baseados em tecnologia de
TRANSISTOR.
* datam de 1959 a 1965
* transistor 100 vezes menor que a válvula * não precisavam de tempo para aquecer * consumiam menos energia
* eram mais confiáveis
* eram mais rápidos (calculavam em microssegundos)
* exemplos: IBM 1401, IBM 7094 (entre estes dois, a IBM vendeu mais de 10.000)
Gera
Em 1960 a Benthlen Steel foi a pioneira de uso do computador em tempo real para processar pedidos, inventário e controlar a produção.
Dois anos depois, surgem os discos magnéticos.
Em 1961, chega o primeiro computador ao Brasil. Era um UNIVAC, ainda com válvulas e foi para o IBGE.
Em 1964, a American Airlines começa a fazer reservas em tempo real.
... mas o uso ainda era restrito...
Gera
3ª GERAÇÃO: computadores baseados em tecnologia de CIRCUITO INTEGRADO (transistores e outros
componentes eletrônicos miniaturizados e montados em um único chip)
* muito mais confiáveis * muito menores
* mais rápidos (cálculo em nanossegundos)
* baixo consumo de energia * menor custo
* exemplo: IBM 360
Gera
Gera
Gera
ç
ç
ões de computadores
ões de computadores
Para alguns historiadores a 3ª GERAÇÃO de
computadores vai até hoje. Outros, afirmam que de 1970 até os dias de hoje fazem parte da 4ª GERAÇÃO.
Outros definem que a 4ª GERAÇÃO começou a partir de 1975.
Para outros, desde os circuitos integrados de escala ULSI e processamento paralelo, já estamos na 5ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES.
E os microcomputadores (mini,
E os microcomputadores (mini, mainframesmainframes...)?...)?
Microcomputadores: também chamados de
computadores pessoais (Personal Computer), surgiram na década de 80 e cada vez mais vêm fazendo parte do
nosso dia-a-dia.
Minicomputadores: no princípio os minicomputadores tinham lugar garantido nas empresas de médio e grande porte, atuando como cérebro e banco de dados. Com o avanço dos micros, os minicomputadores praticamente não existem mais.
desktop
E os microcomputadores (mini,
E os microcomputadores (mini, mainframesmainframes...)?...)?
Computadores de Grande Porte (mainframes): enorme capacidade de
armazenamento e velocidade. Possuem vários processadores e unidades de disco e são utilizados principalmente por grandes empresas, universidades e bancos de porte médio.
E os microcomputadores (mini,
E os microcomputadores (mini, mainframesmainframes...)?...)?
Supercomputadores: se destinam principalmente a centros de pesquisa
científica e outras aplicações que requerem um imenso volume de cálculos
matemáticos e uma velocidade muito grande. São máquinas muito sofisticadas, e, por isso, muito caras. Trabalham com muitos processadores operando ao mesmo tempo e uma memória muito grande.
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3. História da evolução dos
computadores (cont.)
l
O primeiro computador no Brasil
¡
1961 (?)
¡
PUC-RJ
¡
Burroughs (650?), com tambor magnético
l
1962 (?): Primeiros computadores
transistorizados no Brasil, com
núcleos magnéticos
¡
IBM 1401 (4.000 ou 8.000 bytes), comercial
¡
IBM 1620, na USP (20.000 dígitos decimais)
l 1º disco magnético (1964): 2 Mb, pilha de discos grandes, removível
