ESCOLA SECUNDÁRIA RAINHA DONA LEONOR GRUPO DE INFORMÁTICA N.º 1.HISTÓRIA TECNOLOGIAS DA INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO

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Versão 1.0 de 19 de Setembro de 2005

Unidade: Tecnologias da Informação e Comunicação

Guia da U1.S1.H

Guia U1.S1.H – História de Informática

Este guia pedagógico relativo ao conteúdo programático “Tecnologias da Informação e Comunicação”.

A ser utilizado nas disciplinas de:

⊗ TIC – Tecnologias da Informação e Comunicação – Unidade 1 ⊗ II – Introdução à Informática – Unidade 1

⊗ AV – Artes Visuais – Unidade 10

1. Objectivos deste guia

No fim deste guia, o aluno deverá:

™ Conhecer a evolução das ferramentas de cálculo.

™ Conhecer as características das gerações dos computadores.

2. Autores e Versão

Os autores são os professores, António Luís Grade e Rui Pires, e a Data de actualização da versão 1.0 foi 19 de Setembro de 2005

Índice

GUIA U1.S1.H – HISTÓRIA DE INFORMÁTICA ...2

1. OBJECTIVOS DESTE GUIA...2

2. AUTORES E VERSÃO...2

ÍNDICE ...2

TEÓRICA...3

TEÓRICA...3

 EVOLUÇÃO DAS FERRAMENTAS DE CÁLCULO:...3

1. ÁBACO CHINÊS (SÉC.VIII A.C.)...3

2. TABUA DE NAPIER (SEC.VII,1610/1614)...3

3. RÉGUA DE CÁLCULO (SÉC.XVII,1622) ...4

4. PASCALINA (SÉC.XVII,1642) ...4

5. LEIBNITZ (SÉC.XVII,1672)...5

6. TEAR DE JACQUARD (SEC.XIX,1801)...5

7. BABBAGE (SÉC.XIX,1822) ...5

8. ÁLGEBRA DE BOOLE (1854)...5

9. CARTÃO PERFURADO E MÁQUINA DE TABULAÇÃO DE HOLLERITH (1890) ...5

10. DIODO (1905) ...6 11. VÁLVULAS (1907) ...6 12. CLAUDE SHANNON (±1930)...6 13. MARK I(1937/1944) ...6 14. E.N.I.A.C.(1943/1946) ...6 15. E.D.V.A.C(1945) ...7 16. TRANSISTOR (1947) ...7 17. UNIVAC I(1951) ...8 18. IBM650(1954) ...8 19. CIRCUITO INTEGRADO (1961) ...8 20. INTEL 4004(1969) ...8 21. MITSALTAIR (1980)...8 22. APPLEII(1977)...9 23. IBMPC ORIGINAL (1981)...9

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24. PROCESSADOR INTEL 80386 (1986) ...9 25. PROCESSADOR INTEL 80486(1989) ...9 26. PROCESSADOR PENTIUM (1993)...9 27. PROCESSADOR PENTIUM II(1997) ...9

28. PROCESSADOR PENTIUM III(1999)...10

29. PROCESSADOR PENTIUM IV(2001)...10

 EVOLUÇÃO HISTÓRICA DO SOFTWARE ...10

 GERAÇÕES DE COMPUTADORES...11

Princípios de Van Newmann ...11

1ª GERAÇÃO (1946-1958)...12 2ª GERAÇÃO (1958-1964)...12 3ª GERAÇÃO (1964-1973)...12 4ª GERAÇÃO (1974- 19..) ...13 5ª GERAÇÃO (1990- )...13 QUESTIONÁRIO ...13

Teórica



E

VOLUÇÃO DAS FERRAMENTAS DE CÁLCULO

:

Deverá ser consultado o sitio da internet, http://piano.dsi.uminho.pt/museuv/index.html, onde

acedemos ao Museu Virtual da Informática, sediado no Departamento de Sistemas de Informação

da Universidade do Minho, que apresenta um repositório de histórias e memórias da Informática. Poderá ser consultado também o sitio

http://www.widesoft.com.br/users/virtual/in dice.htm.

Figura nº 1 - Evolução do homem

1. Ábaco Chinês (Séc. VIII a.c.)

• Construído em madeira;

• Constituído por um conjunto de varetas verticais, nas quais, deslizam livremente, contas em madeira;

• Com este calculador binário efectuam-se as operações de adição e subtracção, mediante uma técnica apropriada;

• Há poucas décadas atrás, ainda, o seu uso era corrente em vários países orientais.

2. Tábua de Napier (Séc. VII, 1610/1614)

• Inventada por John Napier;

• Este instrumento era similar a uma tabela de multiplicações, permitia multiplicar números grandes, através de simples adições;

• A tábua reduzia multiplicações e divisões a adições e subtracções.

Figura nº 2- Ábaco _{Figura nº 3 - Tábua de}

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Figura nº 5 - Régua de cálculo

Figura nº 6- Calculadora de Leibniz

Figura nº 7- Calculadora de Leibniz

3. Régua de cálculo (séc. XVII, 1622)

• Inventada pelo matemático Oughtred;

• Preciosa ajuda para os homens de negócios iletrados; • Ajudou a desenvolver o capitalismo mercantil;

• A régua de cálculo foi usada até 1970, antes das calculadoras de bolso; • É o calculador analógico conhecido com maior longevidade.

4. Pascalina (séc. XVII, 1642)

• Máquina de somar mecânica; • Inventada por Blaise Pascal;

• A máquina de calcular com engrenagens mecânicas efectuava, apenas somas e subtracções;

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Figura nº 8– Tear Jacquard Figura nº 9– Tabuladora de Hollerith

Figura nº 10 – Díodo de 1905

Figura nº 11– Tríodo de 1907

Figura nº 12- Máquina analítica

(analytical engine) de Babbage

5. Leibnitz (séc. XVII, 1672)

• O inventor Gottfried Leibnitz alterou a Pascalina, de forma a que esta pudesse efectuar multiplicações e divisões, como operações distintas de soma e subtracção;

• Este princípio durou cerca de 300 anos, até chegar às modernas calculadoras mecânicas.

6. Tear de Jacquard (séc. XIX, 1801)

• Jacquard inventa os cartões perfurados (metálicos);

• Nos cartões eram codificadas operações repetitivas (programa) que permitiam o comando automático de teares;

• Os cartões reproduziam indefinidamente padrões coloridos nos tecidos; • Princípio das instruções programadas.

7. Babbage (séc. XIX, 1822)

• Charles Babbage projectou uma máquina capaz de resolver polinómios e que imprimia o resultado dos cálculos;

• Os dados eram armazenados em memória;

• Idealizou o motor analítico (conceito de computador).

• Já em 1834, desenvolveu uma máquina analítica capaz de executar as quatro operações (somar, dividir, subtrair, multiplicar), armazenar dados em uma memória (de até 1.000 números de 50 dígitos) e imprimir resultados.

• Porém, sua máquina só pode ser concluída anos após a sua morte, tornando-se a base para a estrutura dos computadores atuais, fazendo com que Charles Babbage fosse considerado como o "Pai do Computador".

8. Álgebra de Boole (1854)

• Boole desenvolve uma álgebra que se baseia em dois valores possíveis, o Verdadeiro e o Falso

9. Cartão perfurado e máquina de tabulação de Hollerith (1890)

Já no ano de 1890, época do censo dos EUA, Hermann Hollerith percebeu que só conseguiria terminar de apurar os dados do censo quando já seria o tempo de se efectuar novo censo (1900). Então aperfeiçoou os cartões perfurados (aqueles utilizados por Jacquard) e inventou máquinas para manipulá-los, conseguindo com isso obter os resultados em tempo recorde, isto é, 3 anos depois.

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O sucesso obtido por Hollerith levou-o a criar, em 1896, a Tabulating Machine Company que construía as tabuladoras e outros dispositivos por si inventados.

A empresa cresceu; em 1911 absorveu outras e passou a denominar-se Computing, Tabulating and Recording Company.

Em 1915 passou a ser presidente desta empresa Thomas J. Watson, Sr. e, em 1924, a empresa adquiriu a denominação que tem actualmente IBM - International Business Machines Corporation.

10. Diodo (1905)

O engenheiro inglês J. Ambrose Fleming construiu em 1905 o primeiro díodo.

O díodo é construído num invólucro de vidro "fechado a vácuo", tal como a lâmpada eléctrica de filamento inventada por Edison, e contém dois eléctrodos.

Um dos eléctrodos denomina-se cátodo e é aquecido de tal modo que liberta electrões. O outro eléctrodo denominado ânodo, ou placa, capta os electrões emitidos pelo cátodo e envia-os de novo para o cátodo através de um circuito externo.

No entanto, esta passagem de corrente eléctrica só se verifica se o sinal da carga no ânodo for positivo pois a carga dos electrões é negativa. Caso a carga do ânodo seja negativa não existe passagem de corrente eléctrica.

No díodo é possível consubstanciar um sistema binário 0 e 1 através da detecção da passagem ou não de corrente eléctrica. Por este facto foi o primeiro dispositivo electrónico utilizado na construção dos computadores.

11. Válvulas (1907)

Em 1907, o inventor americano Lee De Forest adicionou um terceiro eléctrodo ao díodo e construiu o tríodo que foi utilizado como amplificador de sinais.

Díodos, tríodos e tetrodos forma denominados, na linguagem corrente, válvulas ou lâmpadas de

vácuo - vacuum tube -.

12. Claude Shannon (±1930)

• Claude Shannon mostrou a relação entre a lógica simbólica e os circuitos eléctricos;

• Realizou um profundo estudo em circuitos eléctricos capazes de somar, subtrair, multiplicar e dividir;

• O cientista demonstrou que os computadores deveriam funcionar num sistema binário.

13. Mark I (1937 / 1944)

• Calculadora electromecânica, com cerca de 15 toneladas;

• Construída por Howard Aiken;

• Utilizava relés magnéticos; • 18 m de altura;

• 800 km de cabos;

• Palavras com 32 bit de comprimento;

• Memória RAM com 32 words;

• Com uma velocidade de cálculo de 1,2 milisegundos por instrução.

• O MARK I prestou seus serviços de matemática na Universidade de Harvard por 16 anos completos,

14. E.N.I.A.C. (1943 / 1946)

• Criado por J. Muchly e J. Eckert;

• E.N.I.A.C. – Electronic Numerical Integrator And Computer; • Primeiro computador inteiramente electrónico;

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• Pesava 30 toneladas;

• O ENIAC dispunha de 18.800 válvulas de 16 tipos diferentes, 6.000 comutadores, 10.000 condensadores, 1.500 relais, e 50.000 resistências;

• Ocupava 3 salas com um total de 72 metros quadrados;

• Em média, tinha uma avaria em cada 6 horas de funcionamento;

• Para substituir uma válvula no ENIAC era necessário realizar testes entre 19.000 possibilidades de avaria;

• Consumia 160 kW de energia eléctrica.

Figura nº 14- Esquema de uma válvula

Figura nº 15- Mark I

Figura nº 13– Esquema de uma válvula

Figura nº 17- MARK I - 1948 _{Figura nº 16 - E.N.I.A.C. – Electronic Numerical Integrator And Computer}

15. E.D.V.A.C (1945)

• EDVAC - Electronic Discrete Variable Automatic Computer • Primeiro computador com memória permanente;

• Construído por Mauchly e Eckert;

• O EDVAC utilizava a notação binária;

• A memória do EDVAC era construída com lâmpadas de mercúrio;

• Os impulsos eléctricos eram lidos sob a forma de 0 e 1.

16. Transistor (1947)

• Inventado por John Bordeen, Walter Brattain e William Shockley (Bell Telephone); • Mais pequeno que as válvulas;

• Mais rápidos e com mais duração do que as válvulas; • Consome muito menos.

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17. Univac I (1951)

Primeiro computador produzido em escala comercial

Figura nº 18 - EDVAC - Electronic Discrete Variable Automatic Computer

Figura nº 19 – Esquema de um Circuito integrado

Figura nº 20 - Placa de um computador baseada em

válvulas

Figura nº 21- Componentes que ilustram de forma simbólica as quatro

primeiras gerações: a) válvula; b) transístor; c) chip; d) microprocessador

18. IBM 650 (1954)

• Computador com maior sucesso comercial da década

19. Circuito integrado (1961)

• Inventado por Jack Kilby (texas instruments);

• Permitia conter em apenas um centímetro quadrado, um circuito electrónico equivalente a milhares de transístores.

20. Intel 4004 (1969)

• O primeiro microprocessador

21. MITS Altair (1980)

• O Altair foi criado por um oficial da Força Aérea Americana; • Este computador vinha sob a forma de um Kit de peças;

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• Dados guardados em cassetes de áudio; • Tinha como base o chip 8080 da Intel; • A memória era apenas de 256 bits; • Não dispunha de teclado, nem monitor • O primeiro microcomputador 1 2 3 Transí stor O O TTrraannssííssttoorr

Figura nº 22– Um transístor ampliado

Figura nº 23- Apple II

Figura nº 24 - O primeiro computador Altair - circuitos

Figura nº 25- O primeiro computador Altair e o primeiro Apple

22. APPLE II (1977)

Vinha totalmente montado e oferecia um teclado, som, ecrã a cores e em opção uma unidade de disquetes;

23. IBM PC original (1981)

A IBM lançou duas versões do PC, o básico que não tinha monitor e precisava de um gravador de cassetes para guardar os dados e o modelo superior que vinha com monitor, teclado e duas unidades de disquetes.

24. Processador Intel 80386 (1986)

25. Processador Intel 80486 (1989)

26. Processador Pentium (1993)

27. Processador Pentium II (1997)

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28. Processador Pentium III (1999)

29. Processador Pentium IV (2001)



E

VOLUÇÃO

H

ISTÓRICA DO

S

OFTWARE

Época Evento Importante na Evolução do Software

1847/54 Álgebra Booleana, lógica binária

1945/50 Programa armazenado e lógica binária – von Neumann 1945/50 Linguagem de Máquina – Primeira Geração

1950/55 Assembler, linguagem montadora – Segunda Geração

FORTRAN – Linguagem de alto nível – Terceira Geração ALGOL – Linguagem científica modular, programa estruturado LISP – Linguagem para inteligência artificial

1960 COBOL – Primeiro padrão para aplicações comerciais

PL/I linguagem para aplicações comerciais e científicas RPG – linguagem orientada para problema

1964 Basic no Dartmouth College

IBM separa custos de software dos de hardware Pascal – linguagem de alto nível estruturada

1970/74 Unix e Linguagem C no Bell Laboratories da AT&T

1971/74 Osborne documenta/publica características do Intel 8080 1973/75 Microsoft Basic para microprocessadores

1974/75 CP/M da Digital Research

1975/81 Smaltalk do Palo Alto Research Center da Xerox

1975/80 Linguagens de Quarta Geração e outras para grande porte 1978/79 Visicalc, folha de cálculo e primeira linguagem de quarta geração 1978/80 WordStar da MicroPro – processador de texto para micro

Ada – linguagem de terceira geração

1980/81 MS-DOS da Microsoft para o IBM-PC e compatíveis

1980/81 dBase II; gerir de ficheiros da Ashton-Tate (comprada pela Borland) 1980/82 VisiFile, VisiPlot/VisiTrend e outras linguagens de quarta para micros

Lotus 1-2-3 da Lotus – folha de cálculo electrónica para PC Word – processador de texto da Microsoft

1983/84 Smaltalk é modificado para o Lisa e Macintosh da Apple

Symphony da Lotus – sofware integrado para PC/86 Windows da Microsoft para o IBM PS/2 e micros 386

1987/89 OS/2 da Microsoft para o IBM PS/2 e micros 386 1988/9? Legislação de software é regulamentada e consolidada

1990/200? Unix e Unixlike despontam como padrão aberto multiutilizador

DOS 5 (MS-DOS) é o padrão absoluto de sistema operativo para PC

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DOS 6, OS/2 e Windows NT. Intensa disputa dos novos padrões para o novo ambiente operativo gráfico: Lotus x Excel, WordPerfect x Word, Novell x NT, dBase e Paradox x Access e Fox, Harvard x Power Point, entre outros. Linguagens de Quinta, Sexta Geração



G

ERAÇÕES DE

C

OMPUTADORES

Figura nº 27- Válvulas, característica da 1ª geração de

computadores

Figura nº 28- Unidades de disco

dos anos 60

Figura nº 29- Apresenta-se um

circuito integrado utilizado em 1959, com base apenas em transístores e a placa de memória

ROM de um computador

Figura nº 30- Perfuradora de cartões dos anos 60

Figura nº 32- Leitora de cartões

Figura nº 31- Processador dos anos 60

Princípios de Van Newmann

Van Newmann estabeleceu os seguintes princípios: • Uso do sistema binário

• CPU - Unidade Central de processamento que controlaria todas as actividades dentro do computador

• ALU - Unidade Aritmética e Lógica, ligada ao CPU e responsável por todos os cálculos aritméticos.

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• Memória, onde se iria memorizar os dados a tratar e o programa que indicava como os tratar.

• Unidades de Entrada e Saída de dados, que fariam a comunicação entre o computador e o exterior.

O desenvolvimento que, a partir daí, se dá nos equipamentos informáticos (HARDWARE) é extremamente rápido, levando ao aparecimento de uma outra história da Informática - AS GERAÇÕES DE COMPUTADORES.

1ª GERAÇÃO (1946-1958)

• Válvulas;

• Cablagem; (não há outro termo mais específico?) • Programação em linguagem máquina;

• Velocidade de tratamento – milissegundo;

• Memórias em papel perfurado e válvulas de mercúrio; • Grande aquecimento e consumo;

• Fraca fiabilidade; • Grande dimensão.

2ª GERAÇÃO (1958-1964)

• Transístores, díodos e circuitos impressos; • Programação em linguagem simbólica; • Velocidade de tratamento – micro segundo • Memória por anéis de ferrite e fita magnética; • Aumento da fiabilidade e ganho de potência; • Diminuição do tamanho e do consumo;

• Para formar circuitos, os transístores eram ligados com os condensadores, resistências e outros elementos eléctricos nas placas de circuitos;

• No reverso imprimiam-se os circuitos eléctricos para melhorar a eficiência e a velocidade de fabrico. As placas de circuito eram depois encaixadas nas fichas e estas interligadas por meios de fios para formar os elementos lógicos;

• Em 1957 apareceu a Linguagem FORTRAN, e, em 1959 aparecia a Linguagem COBOL, vocacionada para problemas de gestão.

3ª GERAÇÃO (1964-1973)

• Circuitos integrados;

• Generalização das linguagens evoluídas; • Velocidade de tratamento – nanossegundo; • Tratamento de dados à distância;

• Aumento da potência e da fiabilidade;

• Memórias de semicondutores e discos magnéticos; • Tamanho dos equipamentos, “fortemente”

reduzido;

• Computadores fabricados em série;

• Em 1965 foi criada a Linguagem BASIC e em 69 a Linguagem PASCAL.

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4ª GERAÇÃO (1974- 19..)

• Memórias electrónicas;

• Velocidade de tratamento – pico segundo; • Miniaturização;

• Microprocessadores e microcomputadores; • Baixa espectacular de preços;

• Geração marcada pela utilização de micro-computadores. Os computadores tornaram-se mais rápidos, potentes e baratos. Pouco a pouco estão a adquirir o estatuto de

electrodoméstico;

• Utilizam discos e disquetes, sistema operativo, permitindo a utilização de um conjunto muito diversificado de software.

5ª GERAÇÃO (1990- )

• Abandono da estrutura de Newmann; • Computadores com Inteligência artificial; • Utilização da linguagem natural;

• Massificação de sistemas;

• Velocidade de tratamento - 100M a 1G LIPS.

• Máquinas de tratamento directo dos dados; (não necessitam de linguagem)

• Periféricos "inteligentes": reconhecimento directo da imagem, da voz e das formas.

Questionário

Depois de ler e perceber a parte teórica, responda às questões seguintes:

A.)... Indique algumas das ferramentas ou acontecimentos que anteciparam os computadores actuais.

B.)... Indique qual o nome do primeiro computador com memória permanente. C.)... Indique qual a importância do E.N.I.A.C.