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1 ORIGEM E EVOLUÇÃO DO COMPUTADOR Com o grande desenvolvimento do computador, hoje é praticamente impossível imaginar certas atividades da vida diária sem seu auxílio. O trânsito das grandes avenidas, o tráfego de trens e metrôs, o movimento de dinheiro nos bancos e tantas outras coisas simplesmente não existiriam nos níveis atuais sem a interferência dessa máquina. Computadores de pequeno porte, chamados microcomputadores, hoje representam uma significativa parcela do trabalho processado por essas máquinas. E a tendência é descentralizar a informação, passando o microcomputador a ocupar um lugar cada vez mais destacado. 1.1 Computador É um processador de informações. Aparelho dotado de dispositivos eletrônicos que efetuam operações. Seu conceito mais simples diz apenas que ele é uma máquina de processar dados. O computador não é uma máquina inteligente. Este equipamento deve ser capaz de fazer três coisas: ¾ Aceitar uma entrada estruturada; ¾ Processá-la de acordo com as regras preestabelecidas; e ¾ Produzir uma saída com os resultados. Componentes de um Sistema Em um sistema de processamento de dados são três os componentes principais: hardware, software e usuários. O sistema resulta da combinação desses três componentes necessários para que o computador funcione e realize algo que seja útil dentro do contexto no qual está inserido (empresa, organização, casa...). Hardware Primeiro componente de um sistema de computação, corresponde à parte material, aos componentes físicos do sistema: peças, encaixes, fios e periféricos. É o equipamento em si. Software Para usufruir de toda a capacidade do hardware, precisa-se de software, que é um conjunto de instruções arranjadas logicamente que dizem ao computador o que ele deve fazer. São os programas que dão vida e função aos computadores. Usuários O usuário é a pessoa que consome ou usa o produto, bem ou serviço. 1.2 Evolução da Informática O início clássico da história sobre processamento de dados remonta aos antigos ábacos (um instrumento composto de varetas ou barras e pequenas bolas, utilizado pelos mercadores para contar e calcular), conforme ilustra a Figura 1, que eram usados provavelmente pelos babilônios por volta de 2.000 A.C. e que são utilizados no oriente até hoje. Figura 1 - Ábaco O marco seguinte data do início do século XVII, com os chamados Napier’s Bones, que são tabelas móveis de multiplicação feitas de marfim pelo escocês John Napier. (Figura 2) A evolução continua com a máquina aritmética do francês Blaise Pascal, a Pascaline (1642/47), que era capaz de somar e subtrair por meio de engrenagens mecânicas semelhantes ao contador de quilômetros de um carro. (Figura 3) Figura 2 - Napier's Bones Figura 3 - Pascaline Em 1671/73, o matemático Leibniz desenvolveu um projeto que adicionou à máquina de Pascal recursos de multiplicação e divisão. Entre 1801 e 1805, outro matemático francês, Joseph Marie Jacquard, introduziu o conceito de armazenamento de informações em placas perfuradas, que neste caso, eram usadas para controlar uma máquina de tecelagem. Outro inventor importante foi o inglês Charles Babbage, que inventou o que chamou de máquina diferencial e a máquina analítica, ambas nunca foram desenvolvidas, mas inspiraram uma série de equipamentos desenvolvidos anos depois. 1ª Geração (1944-1956) O primeiro computador da era moderna foi o MARKI, (Figura 4) construído em 1944 pelo Prof. Cuken da Universidade de Harvard. Era constituído de relés eletromecânicos e fora encomendado pela Marinha de Guerra Americana para executar cálculos balísticos. Vultuosas somas em dinheiro foram exigidas para a construção do MARKI, que quando pronto ocupava um prédio de oito andares, tinha 750.000 partes e mais de 700km de cabos. Figura 4 - MARKI Em 1946, foi apresentado o “grande computador eletrônico”: ENIAC, (Figura 5) que ocupava mais de 170 metros quadrados, pesava 30 toneladas e funcionava com 18.000 válvulas, 10.000 capacitores, além de milhares de resistores e relés, os quais consumiam cerca de 150.000 watts para executar cinco mil adições ou subtrações por segundo. A preparação do ENIAC para cálculos demorava semanas, pois a programação era realizada pela ligação de fios. Figura 5 - ENIAC Em seguida tivemos o surgimento do UNIVAC I (Figura 6), que foi o primeiro a ser produzido em escala comercial, ocupava pouco mais de 20m quadrados e pesava 5 toneladas, foram comercializados 15 computadores desse modelo. Depois surgiram o EDVAC e o IBM 650, que possuíam em média 20.000 válvulas eletrônicas. A programação dessas máquinas era toda baseada em linguagem de máquina. Figura 6 - UNIVAC I 2ª Geração (1957-1963) Caracterizada pelo surgimento dos transistores – componentes eletrônicos feitos de material semicondutores, como silício e germânio, em substituição às válvulas e relés. (Figura 7) Figura 7 - Transistores Vantagens: Redução do tamanho; Diminuição no consumo de energia elétrica; Concepção de máquinas mais poderosas e velozes; e Significativo barateamento na produção. Os computadores da Segunda geração já calculavam em microssegundos, seu representante clássico foi o IBM 1401 (Figura 8), sucedido pelo IBM 7094. Entre os modelos 1401 e 7094 a IBM vendeu mais de 10.000 computadores. Figura 8 - IBM 1401 Com esta evolução surgiram as primeiras linguagens de programação em alto nível, como BASIC, COBOL, E FORTRAN. Entenda-se por linguagem de alto nível, como sendo aquela que propicia um ambiente de programação mais próximo à linguagem natural (linguagem humana), dispensando o conhecimento da estrutura da máquina. 3ª Geração (1964-1981) Esta geração representou um grande avanço aos computadores com o advento dos circuitos integrados ou chips (Figura 9). Estes nada mais eram que pequenas bolachas de silício, de tamanho reduzido, onde vários componentes eletrônicos eram inseridos. Figura 9 - Circuito Integrado Representante IBM-360, neste equipamento foi utilizada a tecnologia de circuitos integrados que reúnem numa única pastilha, algumas dezenas de transistores. Essa nova tecnologia, iniciada com a descoberta do transistor, fez surgir uma nova e revolucionária indústria - a da microeletrônica. O chip integra a função de milhares de transistores, o que proporcionou a construção de computadores possuindo inúmeras vantagens em relação aos de Segunda geração, onde podemos destacar: ¾ Custo; ¾ Velocidade; ¾ Tamanho; e ¾ Redução do consumo de energia. Os computadores construídos baseados nestes componentes ainda continuaram sendo privilégio de poucos. Apesar do barateamento que ocorrera, o seu custo ainda mantinha o preço destas máquinas inacessíveis, além de exigir profissionais altamente especializados e caros. Dessa forma teve aplicação somente em grandes empresas, nas estatais e nas áreas científicas e militares. 4ª Geração (1982/1990) Foi marcada pelo advento dos microprocessadores (Figura 10) e evolução dos computadores digitais, que funcionam por meio de regras aritméticas e lógicas binárias. Isto significa que todas as informações são reduzidas a números binários para serem manipuladas. Em outras palavras, são máquinas puramente matemáticas. Figura 10 - Microprocessador Este estágio representou também um maior avanço das linguagens de programação, no sentido de serem mais amigáveis. Em meio ao desenvolvimento da tecnologia dos circuitos integrados, tivemos o surgimento de componentes denominados microprocessadores. Estes, dentro de uma única pastilha de silício, apresentavam várias funções antes executadas poroutros circuitos eletrônicos, isto é, todas as funções de processamento estavam inseridas em um único componente. Como conseqüência do microprocessador, surgiu o microcomputador, que tornou o mundo da informática acessível a residências, pequenas empresas, escritórios, escolas e profissionais liberais. 5ª Geração (Década de 90) Enquanto alcançamos os limites da tecnologia atual, a evolução não parou por aqui. Os pesquisadores não querem simplesmente construir uma máquina de processar dados, mas uma máquina que pense. O computador de Quinta geração será capaz de simular o pensamento humano na resolução de problemas, além de falar, enxergar, reconhecer objetos e aprender como nós. Para visualizar esta pretensão, os pesquisadores estão voltando sua atenção para linguagens de inteligência artificial, prometendo construir máquinas pensantes. 1 ORIGEM E EVOLUÇÃO DO COMPUTADOR 1.1 Computador Componentes de um Sistema Hardware Software Usuários 1.2 Evolução da Informática 1ª Geração (1944-1956) 2ª Geração (1957-1963) Vantagens: 3ª Geração (1964-1981) 4ª Geração (1982/1990) 5ª Geração (Década de 90)
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