Introdução à Computação

Universidade Federal do Rio Grande do Norte Departamento de Engenharia de Computação e

Automação

Introdução à Computação

DCA0800 - Algoritmos e Lógica de Programação

Informática x Computação

• Computação:

– Ação ou efeito de COMPUTAR

• Informática:

Infor

mação + Auto

mática

– Tratamento automático e racional da informação.

– Compreende a coleta, armazenamento e processamento da informação de forma automática, ou melhor, um processo sem a intervenção direta do homem.

Computar

• Computar é sinônimo de calcular.

– Processar uma saída a partir de entrada(s).

• Por que calcular?

– A capacidade do ser humano em realizar cálculos surgiu com sua habilidade de se comunicar com mais precisão.

– O ser humano apresentou a necessidade em realizar cálculos para controlar e proteger suas atividades.

Surgimento de máquinas

de computar

Surgimento das primeiras máquinas

de computar – Geração Zero

• Com o tempo os cálculos tornaram-se mais

complexos e surgiu a necessidade de construir

instrumentos que auxiliassem nos cálculos.

Geração Zero:

Máquina de Pascal

• Pascaline: máquina criada em 1642 pelo filósofo,

físico e matemático Blaise Pascal para realizar

adição com auxílio de engrenagens.

Geração zero:

tear de Jacquard

• Em 1801, o costureiro Jacquard criou uma

máquina automática puramente mecânica

com o objetivo de recortar os tecidos de forma automática.

• Tear de Jacquard era uma máquina de tear programável baseadas em padrões definidos por cartões perfurados.

Geração zero:

Máquina de Babbage

• Em 1822, Charles Babbage começou a projetar

uma máquina a vapor programável, a máquina

de diferenças.

• Utilizando o conceito de cartões perfurados,

Babbage pensou em generalizar o conceito de

sua máquina de diferenças para realizar qualquer

tipo de cálculo, gerando assim a máquina

analítica.

Geração zero:

Máquina de Babbage

• A máquina analítica era alimentada por cartões

perfuradas

contendo

instruções

e

dados

Geração zero: Criação da

lógica moderna

• O matemático George Boole desenvolveu, em 1847, um

sistema lógico que reduzia a representação de valores

através de dois algarismos: 0 ou 1.

0 1 2 3

4 5 6

7 8 9

0 1

Geração zero:

Lógica de Boole

• Boole definiu um novo conjunto de representação

numérica, formado pelos símbolos “0” e “1”. O símbolo “1” representa algo ligado, existente ou verdadeiro. E o símbolo “0” representa o inverso, algo desligado,

inexistente ou falso.

Ex.: Luz ligada = 1; Luz desligada = 0; Dado verdadeiro = 1; Dado falso = 0;

• A lógica de boole foi utilizada para construir os primeiros computadores eletrônicos e continua sendo utilizada no projeto de circuitos digitais..

Primeiros computadores

eletrônicos

• Com o passar do tempo os componentes eletrônicos foram incluídos na construção dos computadores, junto a lógica booleana.

• A construção desses computadores modernos

(baseados na lógica de boole) foi bastante

incentivada com a segunda guerra mundial, já que as máquinas estavam se tornando mais úteis em tarefas de desencriptação de mensagens inimigas e criação de novas armas mais inteligentes.

Primeira geração

(1946 – 1959)

:

Máquinas eletromecânicas –

Utilização de relés e válvulas

Primeira geração

• Os computadores foram projetados baseados na

utilização de relés e válvulas eletrônicas.

• Vantagens em relação às máquinas mecânicas:

– Maior velocidade e capacidade de processamento. – Menor erro de cálculo.

– Menor tempo de manutenção.

• Desvantagens em relação às maq. mecânicas:

– Manutenção com maior frequência. – Custo elevado.

Primeira geração: Relés e Válvulas

• Relé: é um dispositivo que, se excitado por uma corrente elétrica, é capaz de fechar um contato, servindo assim como uma chave liga/desliga.

• Válvula: é um dispositivo puramente eletrônico que, como o relé, funciona como uma chave, porém com velocidade bem maior.

Primeira geração:

Mark1 e Colossus

• Dentre os projetos desenvolvidos na época da segunda guerra, dois computadores tornaram-se famosos pelo desempenho.

 Nos Estados Unidos, destaca-se o computador Harvard Mark-1 (1944).

 Computador totalmente automático.  Cerca de 5 toneladas.

 Realizava uma multiplicação de 3 a 5 segundos.

 Na Inglaterra, foi desenvolvido o computador Colossus para decifrar códigos secretos alemães. Esse computador foi baseado na máquina de Turing.

 O matemático Allan Turing definiu o conceito de máquina universal de Turing, estabelecendo um dispositivo teórico capaz de executar qualquer procedimento (algoritmo) descrito.

Primeira geração: ENIAC

• ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator) foi desenvolvida pelos cientistas John Eckert e John Mauchly no ano de 1946 e era a máquina mais rápida da época.

Máquina formada por:

 18.800 válvulas;

 6.000 comutadores;  1.500 relés;

Segunda geração

(1959 – 1964)

:

Substituição das válvulas

eletrônicas por transistores.

Segunda geração

• Os computadores substituíram os relés e válvulas eletrônicos por transistores e os fios de ligação por circuitos impressos.

• O transistor, inventado em 1947, é um dispositivo

semicondutor que tem seu funcionamento

equivalente a uma chave. • Vantagens:

– Mais confiável – Menor

Segunda geração

• O IBM 7030, também conhecido por Strech, foi o primeiro supercomputador lançado na segunda geração, desenvolvido pela IBM. Seu tamanho era bem reduzido comparado com máquinas como o ENIAC, podendo ocupar somente uma sala comum.

Segunda geração

• As versões criadas pela IBM, mesmo apresentando velocidades altas, custavam caro. A IBM então criou o modelo 1401, mais barato e tão rápido quanto os outros modelos. Essa versão foi destinada principalmente para aplicações comerciais.

Terceira geração

(1964 – 1970)

:

Terceira geração

• Com a evolução do transistor surgiu o circuito integrado em 1958, permitindo que vários transistores sejam

interligados em uma placa para executar funções lógicas simples e complexas.

• Através dos circuitos integrados as máquinas se tornaram mais velozes com mais funcionalidades.

Terceira geração:

IBM linha 360

• A IBM foi a pioneira na utilização de circuitos integrados através da linha 360.

• Um dos principais exemplos dessa geração foi o computador IBM 360/91, lançado em 1967.

• Características do IBM 360/91:

– Primeiro computador de propósito geral, servindo para atividades científicas ou comerciais.

– Trabalhava com dispositivos de entrada e saída modernos para a época, como discos e fitas.

– Permitia também realizar impressão em papel dos resultados.

Terceira geração:

IBM 360/91

Quarta geração

(a partir de 1970)

:

Quarta geração

• A quarta geração é marcada pelo surgimento dos

microprocessadores.

• Um microprocessador é um circuito integrador,

ou melhor, um dispositivo eletrônico encapsulado

em um chip, que é composto por três unidades:

– Unidade de controle.

– Unidade de processamento lógico e aritmético. – Unidade de memória interna.

Quarta geração:

tecnologia VLSI

• Tecnologia VLSI (Very Large Scale Integration):

– Permitiu que milhões de transistores pudessem ser encapsulados em um único chip.

Quarta geração

• Intel 4004 (1971): o primeiro microprocessador

comercial.

• Intel 8008 (1972):

Quarta geração:

primeiro microcomputador

• Com

o

desempenho

alcançado

pelo

microprocessador Intel 8008, em 1975 foi

lançado o primeiro microcomputador, o Altair

8800.

Quarta geração

• Devido a popularização do Altair, o programador Bill Gates criou uma linguagem de programação, chamada de Altair Basic, baseada no Altair 8800.

• O Altair não apresentava facilidade de utilização para os usuários, a única interface de saída eram luzes que acendiam e apagavam.

• Em 1976, Steve Jobs lançou o Apple I, considerado o

primeiro microcomputador pessoal devido à

existência de um monitor gráfico para exibir as informações do computador.

Quarta geração

• Em 1975, foi lançado o Apple II, que utilizada um

monitor gráfico, um teclado e uma unidade de

cassete para armazenar programas e dados.

Quarta geração

• Primeiros computadores com mouse e interface

gráfica dividida em pastas, menus e área de

trabalho: Lisa (1983) e Macintosh (1984).

• A partir dessas invenções, o mundo de criação de

processadores continuou crescendo.

8086 486 Celeron Pentium Intel _Core

Tópicos do futuro

• Internet da coisas: todas as coisas serão

interligados através da internet.

Tópicos do futuro

Tópicos do futuro

• Smart grid: inteligência na rede de transmissão e

distribuição de energia.

Tópicos do futuro

• Computação

cognitiva:

sistemas que utilizam elementos da inteligência artificial e aprendizagem de máquinas para aprender como humanos e tomar suas próprias decisões.

http://www.valor.com.br/video/3971692731001/computacao- cognitiva-a-proxima-fronteira-no-exercicio-da-tecnologia-do-futuro

Tópicos do futuro

Referências

• TecTudo, A história dos computadores e da computação. Disponível em: <http://www.tecmundo.com.br/tecnologia-da-

informacao/1697-a-historia-dos-computadores-e-da-computacao.htm>. Acesso em 28 de agosto de 2015.

• Santos, Keyllys Eyglys Araujo dos. Algoritmos e Lógica de Programação – Notas de aula. UFRN, Natal, 2013.

• Silva, Ivanovitch Medeiros Dantas da. Algoritmos e Lógica de Programação – Notas de aula. UFRN, Natal, 2011.

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