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7 Lição 1 - O Computador: Origem, Evolução e suas Principais Características Na disciplina Informática Aplicada, analisaremos a origem e a evolução dos computadores, os tipos de computadores e seus sistemas computacionais1. Veremos o que é hardware, a representação de dados com seus periféricos de entrada, saída e de entrada-saída, relacionando-os com os softwares, e compreenderemos também sua importância na gestão da logística empre- sarial. Ao término desta lição, você deverá ser capaz de: a) definir o que é e a função de um computador; b) reconhecer os tipos de hardware representados por diversos periféricos; c) reconhecer o que são periféricos de entrada e de saída; d) descrever os tipos de software e a forma de protegê-los de vírus eletrônicos. 1. Evolução dos Computadores O computador conhecido hoje é um equipamento eletrônico que processa informações na forma de dados e pode ser programado para a realização de diversas outras tarefas. Ele foi construído para desempenhar cálculos e operações lógicas com facilidade e rapidez e pode ser muito utilizado em vá- rios tipos de mercados. Atualmente, os computadores fazem parte da rotina diária das pessoas. São utilizados, entre outras atividades, para: digitação de textos; visualização de imagens; acesso à Internet para trabalho e diversão; armazenamento de informações; processamento de dados em forma de cál- culos matemáticos; jogos; comunicação por voz, escrita ou por símbolos. 2. Origem dos Computadores Segundo Morimoto (2010), o caminho percorrido para chegar até o estágio de desenvolvimento em que estamos começou com a criação das primeiras máquinas de calcular. Vejamos alguns fatos marcantes na História da Infor- mática. 1. Sistemas Computacionais São sistemas formados pela identificação física (hardware) de periféricos e lógica (software) de componentes, os quais cooperam mutuamente para executar operações de maneira automática. 8 • 500 a.C. – Ábaco: o ábaco era um instrumento simples, composto por um quadro com varetas e pontas coloridas, que permitia fazer cálculos aritméticos de forma rápida. Era utilizado desde a antiguidade por mercadores babilônicos. • 1614 – Logaritmos e régua de cálculo: o matemático escocês John Napier criou a teoria dos logaritmos e as tabelas de logaritmos. Essas tabelas serviram de base para que William Oughtred criasse a régua de cálculo. • 1642 – Calculadora de Pascal: o matemático francês Blaise Pascal começou a construir sua máquina de calcular, composta por rodas dentadas, nas quais o usuário disca os números para realizar os cálculos. • 1672 – Calculadora de Leibniz: o matemático alemão Gottfried Leibniz aperfeiçoou a calculadora de Pascal, o que facilitou as operações de multiplicação e divisão. 9 • 1822 – Máquinas de Babbage: no século XIX, o matemático britânico Charles Babbage, considerado o pai da informática, começou a trabalhar no projeto de uma máquina diferencial e de uma máquina analítica. Por razões diversas, suas máquinas não chegaram a ser construídas. Posteriormente, todavia, seus projetos serviram de base para pesquisadores no desenvolvimento dos computadores modernos. • 1848 – Álgebra booleana: uma das maiores contribuições para a História da Informática não é uma máquina, mas uma teoria matemática. O matemático inglês George Boole desenvolveu a chamada álgebra booleana, que criou a base teórica para todo o desenvolvimento posterior da Informática. 10 • 1890 – Computador mecânico de cartões: Hermann Hollerith desenvolveu o primeiro computador mecânico para acelerar os trabalhos do censo americano de 1890: a máquina de Hollerith lia os cartões perfurados usados no recenseamento. Em 1924, a empresa de Hollerith se tornou a IBM (Internacional Business Machines). • 1938 – Teoria da Informação: o matemático americano Shannon publicou uma tese, que mais tarde ficou conhecida como Teoria da Informação, a partir da qual se demonstrou que a melhor maneira de processar dados era utilizar o sistema binário de contagem. • 1943 – Mark I: o Mark I é considerado o primeiro computador moderno. Ele trabalhava com cartões perfurados e relês elétricos e foi desenvolvido em projeto conjunto entre a Marinha Americana e a IBM, chefiado pelo americano Howard Aiken. Em um dia, essa máquina conseguia fazer cálculos que até então levavam seis meses. 11 • 1945 – ENIAC: o exército americano queria uma máquina que realizasse complexos cálculos balísticos. Então, John Mauchly e J. Presper Eckert apresentaram o projeto de uma máquina com válvulas eletrônicas. Em 1945, começou a funcionar o ENIAC (Eletronical Numerical Integrador and Computer). O ENIAC media 5,5 m de altura por 25 m de comprimento e pesava cerca de 30 toneladas. • 1947 – Transistor: A equipe da empresa Bell Labs, chefiada pelo americano William Shockley, desenvolveu o primeiro transistor. Essa invenção substituiu as válvulas e serviu de base para a criação dos circuitos integrados e, mais tarde, dos modernos processadores. • 1951 – UNIVAC: os desenvolvedores do Mark I, Mauchly e Eckert, lançaram o primeiro computador comercial. O UNIVAC (Universal Automatic Computer) era eletrônico e armazenava dados em fitas magnéticas, sendo produzido pela empresa Remington Rand. Seu primeiro comprador foi o Departamento Americano do Censo de 1951. 12 • 1959 – Circuito integrado: originalmente, foi proposto pelo inglês G.W. Dummer, em 1952. Porém, foi patenteado, em 1959, por Jack St. Clair Kilby da Texas Instruments. Esse circuito integrado utilizava transistores alojados em pequenas cápsulas de material semicondutor. A partir de então, circuitos eletrônicos imensos passaram a ser compactados em pequenos chips. • 1964 – IBM 360: a IBM, líder na fabricação de computadores comerciais, lançou a família de computadores 360, que utilizava o conceito de multitarefa, emulação de outros computadores e de compatibilidade. Essa família de computadores tornou-se um marco da indústria e foi chamada de terceira geração. 13 • 1971 – Chip programável: o americano Ted Hoff da empresa Intel desenvolveu o primeiro chip programável, o 4004, que abriu caminho para os processadores atuais. 3. As Gerações dos Computadores Com o passar dos tempos, os computadores foram surgindo através de sete gerações bem definidas. 1ª Geração (1940 a 1960) Nessa geração, os computadores mediam cerca de 32,5 m2 e possuíam vál- vulas que geravam um alto consumo de energia e, como consequência, uma enorme quantidade de calor. Exemplos: Univac I e IBM 704. 2ª Geração (1960 a 1965) Nesse período, os computadores utilizavam transistores, que foram dimi- nuindo gradualmente de tamanho na medida em que a tecnologia foi se aperfeiçoando. Exemplos: Univac 80 e IBM 1401. 3ª Geração (1965 a 1971) Nessa geração, os circuitos integrados passaram a ter uma redução significa- tiva no tamanho. Exemplos: Univac 1101 e IBM 360. 4ª Geração (1971 a 1978) Nessa época, os computadores já utilizavam circuitos integrados em larga escala e, por causa do baixo preço, obtiveram popularização. Exemplos: Bur- roughs B1700 e IBM 370. 5ª Geração (1980 até final da década de 1990) O principal objetivo dessa geração era criar computadores capazes de rea- lizar tarefas de inteligência artificial (IA) e processamento de linguagem natural. O projeto mais famoso dessa época foi o Projeto Fifth Generation Computer Systems, liderado pelo governo japonês. 14 Houve grande avanço no desenvolvimento de microprocessadores e surgi- ram os primeiros computadores pessoais, como o IBM PC e o Apple Macintosh. Também foram desenvolvidos novos sistemas operacionais, como o MS-DOS e o Windows. 6ª Geração (meados dos anos 2000) Os computadores da 6ª geração apresentaram grandes avanços em relação ao processamento de dados, com a introdução de microprocessadores mais poderosos e eficientes. Houve uma forte tendência em direção aos dispositivos móveis, com o lança- mento dos primeiros smartphones e tablets. Tambémhouve grandes avanços em termos de conectividade, com a popula- rização da Internet de alta velocidade e das redes sociais. 7ª Geração (atualmente) Os computadores da 7ª geração continuam a evoluir em termos de proces- samento e eficiência energética, com a introdução de novos processadores e tecnologias de armazenamento de dados. A tendência em direção à mobilidade se consolidou, com a popularização dos laptops e tablets convertíveis, que podem ser utilizados como notebooks ou tablets. A inteligência artificial continua a ser uma área de grande desenvolvimento, com a introdução de assistentes virtuais e outras tecnologias de automação e aprendizado de máquina. 4. Tipos de Computadores Existem muitos tipos de computadores. Vamos classificá-los pelo porte, ou seja, pela capacidade de processamento. • Mainframes: computadores de grande porte para grandes empresas. • Servidores de Rede: computadores utilizados para entregar recursos a diversas máquinas, ao mesmo tempo. • Workstation: são muito utilizados por pessoas ou empresas que necessitam de computadores velozes e capazes de realizar muito trabalho ao mesmo tempo. São computadores personalizados. • PC – Personal Computer: computador pessoal, também conhecido como desktop. • Notebook: computador portátil para trabalho de campo ou movimentação de dados. 15 • Palmtop, Tablet e Smartphone: computadores móveis de dimensões limitadas, hoje com grande poder de processamento. • PDA – Personal Digital Assistent: utiliza caneta especial para entrada de dados. • Supercomputadores: computadores extremamente poderosos para cálculos complexos. Um exemplo de supercomputador atual é o Fugaku, que foi desenvolvido pelo RIKEN Center for Computational Science em Kobe, no Japão, e começou a operar em 2020. É utilizado em pesquisas nas áreas de medicina, engenharia, física e clima, entre outras. • IoT – Internet das Coisas: computadores embarcados em objetos do dia a dia para conexão à Internet e troca de dados entre si. • Raspberry Pi: pequenos computadores de baixo custo e consumo de energia para execução de tarefas simples e conexão com outros dispositivos. 5. Sistema Computacional • Hardware: é a parte física do sistema informatizado, ou seja, o conjunto de circuitos eletrônicos, chips, placas e demais dispositivos. 16 • Software: é a parte lógica do sistema informatizado. É representado pela lógica de processamento na forma de conjuntos de instruções organizadas, reconhecidas e executadas pelo computador com a finalidade de realizar ações do usuário. • Usuários: são as pessoas que utilizam os sistemas computacionais. Elementos fundamentais de um sistema computacional: 6. Hardware Podemos definir como hardware as partes do computador que você conse- gue ver e tocar, como o teclado, o mouse, o monitor. A palavra hardware é inglesa e nos remete a um produto sólido, palpável. Hardware é, portanto, equipamento de Informática. O computador, por sua vez, é um conjunto de peças de hardware. Se existis- se apenas hardware, sem o software, os computadores não teriam utilidade, pois o hardware sozinho não sabe trabalhar. O computador é uma máquina programável, ou seja, o homem deve dar-lhe instruções para que realize ta- refas. 6.1 Unidade Central de Processamento Neste tópico, conheceremos melhor uma das duas partes mais importantes do computador. Além disso, veremos quais são os processadores mais impor- tantes. No próximo tópico, veremos os tipos de memória. Você já sabe que o computador é um conjunto de peças de hardware. Veja- mos, então, suas partes mais importantes. • CPU (Unidade Central de Processamento): a CPU é o cérebro do computador, pois é ela que comanda todas as suas funções, através de um circuito eletrônico montado em pequenas placas de silício muito potentes. Essas placas são alocadas em uma pequena peça, chamada chip, menor que uma caixa de fósforos, também conhecida como processador. A Informática como a conhecemos hoje só se tornou possível graças ao grande desenvolvimento alcançado pelas CPU, através do 17 desenvolvimento de processadores poderosos e baratos. A CPU é um circuito eletrônico muito poderoso que recebe, processa e devolve dados. Uma CPU pode conter milhões de transistores no seu circuito e, apesar disso, não ocupa muito espaço. 6.2 Gerações de Processadores Intel A Intel tem saído na frente no lançamento de novas gerações de processa- dores. Por isso, tornou-se um costume batizar as gerações, apresentadas na tabela a seguir, com nomes dos processadores Intel. Evolução dos processadores 1ª geração: Intel 4004 2ª geração: Intel 8008 e 8080 3ª geração: Intel 8086 e 8088 4ª geração: Intel 80286 5ª geração: Intel 80386 6ª geração: Intel 80486 7ª geração: Intel Pentium 8ª geração: Intel Pentium Pro, Pentium II e Pentium III 9ª geração: Intel Pentium 4 e Celeron 10ª geração: Intel Pentium M, Pentium D, Core Solo e Core Duo 11ª geração: Intel Core 2 Duo e Core 2 Quad 12ª geração: Intel Core i3, Core i5, Core i7 e Xeon 18 13ª geração: Intel Itanium 14ª geração: Intel Atom, Core i3/i5/i7/i9 de 1ª a 9ª geração 15ª geração: Intel Core i3/i5/i7/i9 de 10ª geração (Comet Lake) 16ª geração: Intel Core i3/i5/i7/i9 de 11ª geração (Rocket Lake) 17ª geração: Intel Core i3/i5/i7/i9 de 12ª geração (Alder Lake) A Intel é a líder, mas não a única fabricante de processadores. Há concor- rentes que também produzem chips de qualidade, como AMD, Qualcomm e Motorola. 6.3 Representação de Dados A forma como a arquitetura de um processador foi elaborada faz com que ele se comunique apenas através de “chaves” positivas e negativas, assumindo valores 0 (zero) e 1 (um). Isso significa que, para cada ordem que mandamos o processador executar, ele realiza milhares de operações apenas usando as “chaves” 0 e 1. Os dados são algum tipo de material em formato desorganizado, que não sig- nificam nada isoladamente. Exemplo: média obtida pelo aluno = 7,0. Já a in- formação é o resultado da transformação dos dados em algo útil para o usuá- rio. Exemplo: o aluno terá que fazer exame final por não ter obtido média 7,5. A menor unidade de informação que um computador pode armazenar, en- tão, é este binômio: 0 (zero) ou 1 (um). Chamamos esse tipo de informação de Código Binário ou Bit (do inglês Binary Digit), que é a Linguagem de Máquina usada pelos computadores. A representação do Bit2 é a letra b minúscula. Para complementar seu entendimento sobre a realização do processamento das informações executadas pela CPU, são descritos a seguir os principais ti- pos de memória utilizados nos computadores. 19 ► 6.3.1 Memórias São dispositivos eletrônicos ou magnéticos utilizados para retenção da infor- mação. Já dissemos que, para o processador trabalhar com dados que recebe das memórias, ele processa e devolve novos dados para as memórias. Vamos conhecer os vários tipos de memória que há em um computador. • Principal (eletrônica, temporária, volátil): normalmente chamada de memória RAM (Random Access Memory, memória de acesso randômico ou aleatório), é a memória que o processador mais utiliza. Trata-se de um circuito eletrônico que armazena dados enquanto o computador estiver ligado. Sua grande vantagem é a velocidade, pois ela fornece os dados rapidamente para a CPU. A sua desvantagem é o custo, pois é a memória mais cara de todas. • Auxiliar (temporária, externa, de massa): com exceção da principal, as demais memórias do micro são chamadas de auxiliares e são usadas para o armazenamento de volumes grandes de informação que o processador não utiliza com tanta frequência. Exemplos de memória auxiliar são os pendrives, CD-ROMs, DVD-ROMs, HDs Externos e Cartões SD e Micro SD. • ROM (Ready Only Memory): é uma memória especial, que retém os dados básicos para o início do funcionamento do computador e depende de energia elétrica para reter dados, os quais não se perdem porque existe uma bateria no computador que mantém os circuitos energizados mesmo depoisdo desligamento da tomada. • Memórias Temporárias e Permanentes: a memória que depende de energia elétrica para manter os dados é chamada de temporária. Assim, quando acaba a energia os dados se perdem. Por exemplo, a memória principal é a de BIOS. Por outro lado, as memórias que retêm os dados mesmo sem energia elétrica são chamadas permanentes. Por exemplo, os antigos disquetes, substituídos, então, pelos CD-ROMs, pendrives, DVD- ROMs, HDs Externos e Cartões SD e Micro SD, conforme citados acima. • Memórias Graváveis e Somente Leitura: algumas memórias podem ser gravadas e regravadas quantas vezes forem necessárias. É o caso da memória principal. Outras memórias só podem ser lidas e, por isso, são chamadas de ROM (Read Only Memory ou Memória Somente Leitura). É o caso dos CD-ROMs e DVD-ROM. 20 ► 6.3.2 Disco Rígido (HD’s e SSD’s) Vamos conhecer melhor as memórias auxiliares, utilizadas pelo computador para a armazenagem permanente de grandes volumes de dados. Sua veloci- dade é bem mais baixa do que a da memória principal, ou seja, quando a CPU solicita um dado para a memória auxiliar, leva mais tempo para ser atendida. As memórias auxiliares mais usadas são o disco rígido, o CD-ROM, o DVD- -ROM, o pendrive e o SSD (Solid State Drive). • Hard disk (HD) ou Disco Rígido: é uma memória auxiliar fixa, permanente, gravável e de grande capacidade de armazenagem. O disco rígido é a memória auxiliar mais utilizada, sendo instalada dentro do gabinete do computador. • SSD (Solid State Drive): é uma memória auxiliar de alta velocidade, mais rápida que o disco rígido e sem partes móveis. É uma opção mais moderna e eficiente de armazenamento, sendo utilizada em notebooks, ultrabooks e desktops. O SSD tem maior durabilidade, maior resistência a impactos e menor consumo de energia do que o disco rígido. Além disso, o acesso aos dados é mais rápido, tornando o sistema operacional mais ágil e os programas mais responsivos. ► 6.3.3 Mídias de Armazenamento Removíveis (pendrive, CD-ROM e DVD-ROM) • Pendrive: é o tipo de memória auxiliar removível mais popular. É gravável, permanente e armazena volumes consideráveis de informação. 21 • CD-ROM e DVD-ROM: são memórias removíveis, permanentes e de alta capacidade de armazenagem. Como os nomes dizem, são do tipo ROM (somente leitura). A gravação ocorre durante a fabricação do CD/DVD. Depois disso, só é possível ler o conteúdo. 6.4 Periféricos de Entrada e Saída e Entrada-saída Periféricos são as peças de hardware que agem junto com a CPU e a memória. Através dos periféricos nos comunicamos com o computador e recebemos os dados que ele processa (MATOS, 2003). Nesta lição, trataremos dos periféricos mais comuns. • Periféricos de Entrada Os periféricos de entrada são os que nos permitem enviar dados para a CPU e para as memórias, por exemplo: o teclado, o mouse e o scanner. Com o te- clado, digitamos texto e comandos, que serão enviados para a CPU. Com o scanner, pode-se transformar imagem em arquivo, em um processo chama- do digitalização, que pode ser usado para fotos, imagens de livros, de jornais e revistas. • Periféricos de Saída Os periféricos de saída são os que nos devolvem o resultado do processamen- to, por exemplo: o monitor e a impressora. Eles dão saída para os dados pro- cessados. • Periféricos de Entrada-saída Alguns periféricos são ao mesmo tempo de entrada e saída. Por exemplo: pendrive, HD Externo e o disco rígido. Eles tanto recebem dados da CPU como enviam dados para ela. 7. Software Software é a palavra inglesa para programa. Ela nos dá a ideia de um produto impalpável, que não podemos tocar. O software é um produto intelectual, ou seja, um programa de computador. Para que um computador execute determinada tarefa, é necessário carregar na sua memória um conjunto de comandos que denominamos programa (software). Esses comandos devem ser escritos em linguagem que possa ser entendida pela máquina. Assim, pode-se definir software como a parte lógica capaz de dotar um equipamento físico da realização das mais variadas tarefas. 22 7.1 Tipos de Software A seguir, vejamos os principais programas, aplicativos, utilitários e lingua- gens. Os softwares podem ser classificados em quatro grandes grupos. a) Sistema Operacional: é o programa que comanda o funcionamento do micro. O sistema operacional é carregado na memória assim que o computador é ligado. Todos os demais programas dependem dele e seguem os padrões que ele estabelece. b) Aplicativos: os aplicativos realizam as coisas práticas que tornam o computador útil. Com aplicativos, redigimos textos, fazemos cálculos, criamos bancos de dados, navegamos na Internet, escrevemos e-mails, desenhamos, projetamos etc. c) Utilitários: são programas que tornam o computador mais eficiente ou que ajudam na sua manutenção. Por exemplo, os programas antivírus e os programas para manutenção e diagnóstico de problemas do computador. d) Linguagens: são programas para fazer outros programas. Com as linguagens de programação, constroem-se novos programas. 7.2 Vírus Eletrônico e Validação de Informações Em informática, um vírus de computador é um software malicioso, o qual é desenvolvido por programadores, que, tal como um vírus biológico, infecta o sistema, faz cópias de si mesmo e tenta se espalhar para outros computado- res, utilizando-se de diversos meios. 23 A maioria das contaminações ocorre pela ação do usuário, executando o ar- quivo infectado recebido, como um anexo de um e-mail. A contaminação também pode ocorrer por meio de arquivos infectados em pendrives, CDs e outros. A segunda causa de contaminação é por Sistema Operacional de- satualizado e sem correções de segurança, que poderiam corrigir vulnerabi- lidades conhecidas dos sistemas operacionais ou aplicativos, os quais pode- riam causar o recebimento e execução do vírus inadvertidamente. Ainda existem alguns tipos de vírus que permanecem ocultos em determina- das horas, entrando em execução em horas específicas. Também se pode ser infectado por um vírus através de sites contaminados. Terminamos a leitura da primeira lição da disciplina de Informática Aplica- da, ao longo da qual percebemos a importância de identificarmos correta e cientificamente o funcionamento de um computador: analisamos sua estru- tura física e lógica e reconhecemos suas aplicações para sua adequada utili- zação no trabalho, uma vez que a Informática serve para auxiliar o homem nos processos rotineiros. Assim, compreendemos que ela atinge, hoje, todas as classes da nossa sociedade, e que as tecnologias existentes nos permitem executar atividades complicadas de forma simples, rápida e funcional. Validação de Informações vindas da Internet A validação de informações na Internet é uma tarefa importante para qual- quer pessoa que utilize a rede mundial de computadores para obter infor- mações. A Internet é uma fonte inesgotável de dados e, embora muitas vezes seja fácil encontrar o que se procura, nem sempre é fácil determinar se essas informações são precisas, confiáveis e imparciais. Existem algumas estratégias que podem ser utilizadas para validar informa- ções obtidas na Internet. Uma delas é verificar a fonte da informação. É im- portante se certificar de que a fonte é confiável e tem uma boa reputação. Verificar se a fonte tem um histórico de fornecer informações precisas e im- parciais pode ajudar a determinar se a informação é confiável ou não. Além disso, é importante verificar se a informação é atual e relevante. Infor- mações desatualizadas ou irrelevantes podem levar a conclusões equivoca- das e, por isso, é importante ter certeza de que as informações utilizadas são atuais e aplicáveis ao contexto atual. Outra estratégia útil para validar informações na Internet é verificar se a in- formação é corroborada por outras fontes confiáveis. Se várias fontes con- fiáveis corroboram uma informação, é mais provável que ela seja precisa e confiável. 24 Por fim,é importante ter uma abordagem crítica ao avaliar informações en- contradas na Internet. Isso significa estar atento a possíveis preconceitos e interesses que possam influenciar a forma como a informação é apresentada. Verificar se a informação é imparcial e não apresenta viés pode ajudar a ga- rantir que a informação seja precisa e confiável. Em resumo, a validação de informações na Internet é uma tarefa importante que deve ser levada a sério. Verificar a fonte da informação, sua atualidade e relevância, sua corroboração por outras fontes confiáveis e ter uma abor- dagem crítica são estratégias úteis para garantir que a informação obtida na Internet seja precisa, confiável e imparcial.
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