Introdução à Computação Aula 01

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Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN
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Aula 01
INTRODUÇÃO
À INFORMÁTICA
1. INFORMÁTICA
A informática é a ciência que tem como objetivo o tratamento lógico e automático 
das informações. Muito mais que visar simplesmente à programação de computadores 
para executar tarefas específi cas, a informática estuda a estrutura e o tratamento das 
informações sob suas mais variadas formas: números, textos, gráfi cos, imagens, sons, etc. 
Essas informações, presentes no dia-a-dia de qualquer área do conhecimento, são levadas 
ao computador, que pode “armazená-las” e “tratá-las”. 
O armazenamento corresponde à nossa memorização e o “tratamento” diz respeito 
ao processamento. Os dados são as informações e na forma em que estarão representadas 
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no computador e qualquer tratamento feito por meio informatizado é o Processamento de 
Dados. Os resultados do Processamento de Dados devem ser informações que atendam às 
requisições dos pedidos feitos pelos usuários, normalmente apresentada do seguinte modo:
O profi ssional de Informática vai atuar basicamente no desenvolvimento do que se 
pode chamar de um Sistema Computacional, os quais abrangem a combinação de hardware 
(circuitos), software (programas) e outros elementos essenciais. 
A crescente evolução na área de informática, particularmente no que diz respeito 
ao desenvolvimento de equipamentos de informática (processadores cada vez mais velozes, 
novas tecnologias de armazenamento de dados e novos periféricos), aliada às constantes 
quedas nos preços do hardware, possibilitou um avanço das atividades relacionadas à 
informática na quase totalidade das atividades humanas, iniciando pelos diversos ramos da 
Engenharia e atingindo as mais variadas áreas como a Medicina, as Artes, o Entretenimento, 
a Economia, etc.
2. COMPUTADOR
Muitos de nós utilizamos nossos computadores, mas, muitas vezes, não sabemos 
exatamente como eles funcionam. Você poderia perguntar: “Por que devo saber como um 
computador funciona”? A resposta é muito simples: para que possamos nos utilizar de uma 
ferramenta é bom que tenhamos o máximo possível de conhecimento sobre ela. Assim, 
podemos utilizá-la da melhor forma.
O que é então um computador? 
O computador nada mais é do que uma máquina de uso geral, capaz de executar 
tarefas repetitivas através do armazenamento e Processamento de Dados. Como principais 
características desse processamento de dados há a grande velocidade na manipulação das 
informações, a grande capacidade de armazenamento dos dados e a confi abilidade, pois 
o computador, enquanto máquina é bastante preciso. Em função dessas características, o 
Informações
Dados Dados
COMPUTADORCOMPUTADOR
Processamento e
Armazenamento
SaídaEntrada
Novas
Informações
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uso do computador propicia o aumento da produtividade na empresa, a redução de custos 
e o auxílio na tomada de decisões, pois o uso de computadores, aliado à tecnologia de 
comunicação, dá acesso à grande quantidade de informações de uma maneira mais rápida.
2.1. Modelo de Von Neumann
A grande maioria dos computadores existentes atualmente segue um modelo 
proposto pelo matemático americano Von Neumann, por volta de 1940. Nesse modelo, um 
elemento processador segue as instruções armazenadas em uma memória de programas, 
para ler canais de entrada, enviar comandos sobre canais de saída e alterar as informações 
contidas em uma memória de dados. 
Esse modelo inicial evoluiu para uma estrutura em barramento que é a base dos 
computadores modernos. Nessa estrutura, as memórias de dados e de programa são fundidas 
em uma memória única, e as comunicações entre elementos são efetuadas através de uma 
via comum de alta velocidade: 
Os principais elementos do computador são: 
• O processador (ou microprocessador) é responsável pelo tratamento de 
informações armazenadas em memória (programas em código de máquina e dos dados).
• A memória é responsável pela armazenagem dos programas e dos dados. 
• Periféricos, que são os dispositivos responsáveis pelas entradas e saídas de dados 
do computador, ou seja, pelas interações entre o computador e o mundo externo. Exemplos 
de periféricos são: monitor, teclados, mouses, impressoras, etc.
• Barramento, que liga todos esses componentes, é uma via de comunicação de alto 
desempenho por onde circulam os dados tratados pelo computador. 
Memória de
Programas
Entradas
Processador
Saídas
Memória de
Dados
Memória PeriféricosProcessador
Barramento
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2.2 Evolução histórica das arquiteturas de computador
A história dos computadores começou no momento em que o homem sentiu a 
necessidade de efetuar cálculos complexos de maneira automática. O primeiro elemento 
com que o homem contou para fazer seus cálculos foi o conjunto de dedos de suas mãos, 
daí veio a palavra digital, vindo de dígito, que signifi ca dedo. A evolução da humanidade 
exigiu novas invenções para auxiliar os cálculos.
2.2.1 O Ábaco
A palavra Cálculo, do termo latino 
Calculus, há milhares de anos servia para 
denominar pequenas pedras que eram usadas 
para contar, deslizando-se por sulcos cavados no 
chão. Essa espécie de ábaco foi descoberta em 
recentes escavações. O modelo foi evoluindo até 
o surgimento do primeiro instrumento composto de varetas (pedaços de madeira dispostos 
paralelamente) e pequenas bolas macias. Todavia, somente muito tempo depois surgia um 
modelo mais evoluído e que é usado até hoje no oriente. O ábaco mostrou-se tão efi ciente 
e simples de usar que nada melhor que ele surgiu até o século XVII. 
2.2.2 A régua de cálculo (1610-1621)
Por volta do século XVII, pensadores 
do mundo todo se empenhavam em desenvolver 
sistemas cada vez mais complexos e efi cientes 
de calcular. Um dos métodos mais efi cazes 
descobertos na época foi criado pelo escocês John 
Napier, que introduziu, em 1614, na comunidade 
científi ca o “cálculo logarítmico”.
A própria palavra “logaritmo” foi escrita pela primeira vez por Napier a partir do 
grego “logos” (que signifi ca razão) e “aritmos” (que quer dizer números). A junção das 
duas, em português, seria algo como “razão dos números”. 
As tabelas de Napier infl uenciaram diretamente a invenção da régua de cálculo, 
em 1621, concretizada pelo matemático inglês, William Oughtred, com uma forma circular 
considerada como um dos primeiros dispositivos analógicos de computação. A régua de 
cálculo e as calculadoras mecânicas foram largamente utilizadas até 1970, quando surgiram 
as calculadoras eletrônicas. 
2.2.3 A Máquina de Pascal (1642)
Blaise Pascal desenvolveu, em 1642, uma máquina de calcular totalmente mecânica. 
A Pascaline, como foi apelidada a primeira calculadora mecânica, foi criada quando Pascal 
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tinha apenas dezoito anos. Cada casa decimal era 
representada por uma roda diferente, isto é, uma era a 
unidade, outra a dezena, a seguinte a centena, e assim 
por diante. Embora capaz de realizar apenas adições 
e subtrações, outras operações, como multiplicações e 
divisões podiam ser realizadas através da combinação 
das primeiras.
Comercialmente a Pascaline foi um fracasso, pois não foram produzidas mais de 
cinqüenta unidades e seu preço era excessivamente alto.
2.2.4 A Calculadora de Leibnitz (1672)
Com uma evolução da Pascaline, o 
alemão Gottfried Leibnitz, na ânsia de agilizar os 
intermináveis cálculos astronômicos, se empenhou 
em aprimorar o modelo de Pascal. Sua calculadora 
mecânica era capaz de fazer facilmente cálculos, 
envolvendo as quatro operaçõesfundamentais e ainda extrair a raiz quadrada. O modelo era 
muito parecido com o de Pascal, mas com componentes extras que aceleravam os cálculos 
e se moviam dentro da máquina, otimizando os cálculos repetitivos. 
2.2.5 As Máquinas de Babbage (1823)
Charles Babbage era um matemático inglês que sempre buscou a precisão matemática 
até os limites da perfeição. Numa publicação científi ca, em 1822, Babbage escreveu sobre 
uma novíssima máquina capaz de calcular e imprimir longas tabelas científi cas. A máquina 
que construiu, portanto, se empenhava em calcular funções (logarítmicas, trigonométricas) 
sem o auxílio de um operador. Entretanto, Babbage não conseguiu construir a máquina que 
ambicionava, fi cando o protótipo muito abaixo do esperado pelo matemático.
Máquinas de Babbage
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Em 1833, Babbage projetou uma máquina bastante aperfeiçoada, com o auxílio de 
Ada Lovelace, que chamou de Máquina Analítica. Ada é uma das poucas mulheres a fi gurar 
na história do computador. Ela criou programas para a máquina, tornando-se a primeira 
programadora de computador do mundo.
Sua operação era governada por conjunto de cartões perfurados, de modo que, de 
acordo com os resultados dos cálculos intermediários, a máquina poderia saltar os cartões, 
modifi cando dessa forma o curso dos cálculos.
2.2.5 A Máquina de Hollerith (1886)
Aproximadamente em 1885, Herman Hellerith, 
funcionário do Departamento de Recenseamento dos E.U.A., 
percebeu que a realização do censo anual demorava cerca de 10 
anos para ser concluído, e que a maioria das perguntas tinha como 
resposta sim ou não. Em 1886 idealizou um cartão perfurado 
que guardaria as informações coletadas no censo e uma máquina 
capaz de tabular essas informações. Construiu então a Máquina de 
Recenseamento, ou Máquina Tabuladora, que perfurava cerca de 
56 milhões de cartões. 
Com essa solução, Hollerith conseguiu que o tempo de processamento dos dados 
do censo baixasse de dez para três anos. A tecnologia de cartões perfurados foi adotada 
rapidamente por diversos países da Europa, difundindo a utilização das máquinas Hollerith 
em nível mundial e por bastante tempo. 
Dez anos mais tarde, Hollerith fundou uma companhia, a Tabulating Machine 
Company. Em 1924, a fi rma mudou de nome, tornando-se a International Business Machines 
Corporation, hoje mais conhecida como IBM. 
2.3 Gerações dos Computadores
A partir do momento que surgiram os primeiros computadores na acepção popular 
da palavra, divide-se a história dos computadores em cinco gerações distintas. O pulo para 
a geração seguinte se dá com o advento de uma nova tecnologia que possibilita grandes 
avanços do poder de cálculo ou descobertas que modifi cam a base de um computador.
1º Geração: Tecnologia de válvulas (1930-1958)
Já no século XX, um grande número de projetos 
foi baseado na utilização de relés e válvulas eletrônicas 
para a realização de cálculos automaticamente: eram os 
computadores de primeira geração. Relés são eletroímãs, 
cuja função é abrir ou fechar contatos elétricos com o 
intuito de interromper ou estabelecer circuitos. Válvula é um dispositivo que conduz a 
corrente elétrica num só sentido. 
Relé Válvula
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Uma das grandes vantagens das máquinas a relé sobre as máquinas de calcular 
mecânica era, sem dúvida, a maior velocidade de processamento. Um outro aspecto positivo 
era a possibilidade de funcionamento contínuo, apresentando poucos erros de cálculo e 
pequeno tempo de manutenção.
Os computadores da primeira geração são todos baseados em tecnologias de válvulas 
eletrônicas. Normalmente quebravam após não muitas horas de uso. Tinham dispositivos de 
entrada/saída primitivos e calculavam com uma velocidade de milissegundos (milésimos 
de segundo). 
Os cartões perfurados foram o principal meio usado para armazenar os 
arquivos de dados e inseri-los no computador. A grande utilidade dessas máquinas 
era no processamento de dados. No entanto, tinham uma série de desvantagens como: 
custo elevado, relativa lentidão, pouca confiabilidade, alto consumo de energia, além 
de necessitarem de muito ar condicionado para dissipar o calor gerado por um grande 
número de válvulas, cerca de 20 mil. 
Alguns Computadores dessa Geração
MARK I
Numa parceria da IBM com a marinha Norte-
Americana, o Mark I era totalmente eletromecânico: ele 
tinha cerca de 17 metros de comprimento por 2 metros 
e meio de altura e uma massa de cerca de 5 toneladas. 
Mark I continha nada menos que 750.000 partes unidas 
por aproximadamente 80 km de fi os. Ele foi o primeiro 
computador totalmente automático a ser usado para fi ns bélicos.
ENIAC
Criado entre 1943 e 1946, foi considerado o primeiro grande computador digital. 
Não usava um programa de armazenamento interno. Os programas eram introduzidos por 
meio de cabos, o que fazia sua preparação para 
cálculos demorar semanas. Ocupava 170 m², 
pesava 30 toneladas, funcionava com 18 mil 
válvulas e 10 mil capacitores, além de milhares 
de resistores a relé, consumindo uma potência 
de 150 Kwatts. Como tinha vários componentes 
discretos, não funcionava por muitos minutos 
seguidos sem que um deles quebrasse. 
Outra contribuição importante dessa época foi o conceito de programa armazenado, 
introduzida por John Von Neuman. Von Neuman tinha sido consultor no projeto ENIAC e 
conhecia os problemas da programação dessas máquinas. Os programas para os computadores 
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da época eram feitos através de modifi cações nos circuitos, o que correspondia a um 
trabalho de dias para um programa relativamente simples. A proposta de Von Neuman 
foi inspirada na tecnologia de entrada de dados utilizada na época, fazendo com que os 
programas fossem introduzidos através de cartões perfurados como se fazia com os dados. 
John Von Neuman assim desenvolveu a lógica dos circuitos, os conceitos de programa e 
as operações com números binários. Esses conceitos, adotados nos computadores atuais, 
revolucionou o conceito de programação de computadores da época, tornando muito mais 
fl exíveis e versáteis.
O novo conceito de programação introduzido deu origem a muitos outros projetos 
nos quais ele próprio esteve envolvido: EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic 
Computer), UNIVAC (Universal Automatic Computer) e IBM 650. Em 1961 chegou o 
primeiro computador no Brasil: um UNIVAC 1105, ainda com válvulas, para o IBGE. 
IBM 650
O computador IBM 650 foi disponibilizado 
publicamente nos USA pela IBM, em dezembro de 
1954. A empresa projetou a venda de 50 exemplares 
do computador, mais do que todos os computadores 
do mundo juntos, o que foi considerado um exagero. 
Apesar do pessimismo, em 1958, duas mil unidades 
do IBM 650 estavam espalhadas pelo mundo. O 
IBM 650 era capaz de fazer em um segundo 1.300 somas e 100 multiplicações de números 
de dez dígitos. 
2.2.2. 2º Geração: Utilização do transistor (1955-1964)
Foi em 1947 que surgiu o primeiro transistor, produzido pela BellTelephone 
Laboratories. Essa descoberta revolucionou a eletrônica, pois os circuitos passaram a consumir 
muitíssimo menos energia e a ocupar menos espaço, isto a um custo bem 
satisfatório. Os transistores eram e são muito mais confi áveis que as válvulas. 
É feito de cristal de silício, o elemento mais abundante na Terra. 
A partir desse momento, devido à maior facilidade e praticidade 
do transistor, muitos modelos de computador surgiram. O primeiro 
modelo de computador 100% transistorizado foi o TRADIC, da Bell 
Laboratories. Esses computadores, além de menores, eram mais rápidos 
e eliminavam quase que por completo o problema do desprendimento de 
calor, característico da geraçãoanterior. 
Exemplos de computadores dessa geração são o IBM 1401 e o 
Honeywell 800. O IBM 1401 apareceu na década de 60 e com ele a IBM 
assumiu uma posição dominante na indústria de computadores. 
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2.2.3. 3º Geração: os circuitos integrados (1965-1980)
Essa geração é marcada pela substituição dos transistores pela tecnologia dos 
circuitos integrados (transistores e outros componentes eletrônicos miniaturizados e 
montados numa única pastilha de silício: o chip). Entrou no mercado em 1961 pela 
Fairchild Semiconductor e pela Texas Instruments, localizadas no Vale do Silício, na região 
de Palo Alto e Stanford, na Califórnia. A tecnologia dos circuitos integrados, que permitiu 
a substituição de dezenas de transistores numa única peça de silício, admitiu o surgimento 
de computadores de menores dimensões, mais rápidos e menos caros. Com esses circuitos 
integrados o tempo passou a ser medido em nanossegundos (bilionésimos de segundos). O 
exemplo típico dessa geração foi o IBM 360, série que introduziu o conceito de família de 
computadores compatíveis, facilitando a migração dos sistemas quando é necessário mudar 
para um computador mais potente.
2.2.4. 4º Geração: circuitos de larga escala (1980-1990)
Durante a década de 70, com a tecnologia da alta escala de integração (LSI – Large 
Scale of Integration), pôde-se combinar até 65 mil componentes em uma só pastilha de silício 
(chip). Nos anos 80, com o grande desenvolvimento da tecnologia de circuitos integrados, 
o número de transistores podendo ser integrados numa pastilha de silício atingiu a faixa dos 
milhares e, logo em seguida, dos milhões. Foi assim que surgiram os novos computadores, 
ainda menores, mais velozes e mais poderosos que aqueles da geração anterior. 
Em 1981, a IBM entrou no mercado de micros, introduzindo o PC “Personal 
Computer” (Computador Pessoal, em português), um microcomputador com tecnologia de 
16 bits (Intel 8088) que em pouco tempo se tornou um padrão, sendo os principais o PC-
XT, PC-AT, PC-386, PC486.
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5º Geração: Ultra Large Scale Integration (1990 – hoje)
Basicamente são os computadores modernos. Ampliou-se drasticamente a 
capacidade de processamento de dados, armazenamento e taxas de transferência. Também 
é nessa época que os processos de miniaturização são iniciados, diminuindo o tamanho 
e aumentando a velocidade dos agora “populares” PC´s. O conceito de processamento 
está partindo para os processadores paralelos, ou seja, a execução de muitas operações 
simultaneamente pelas máquinas. Surge o primeiro processador Pentium, em 1993, dotado 
de memórias de 168 pinos, ou DIMM. Em seguida surgiu o Pentium II, o Pentium III, 
o Pentium IV e, mais recentemente, o Pentium V (sem contar os modelos similares da 
concorrente AMD). Nesse meio tempo iam surgindo o slot AGP de 64 bits, memórias com 
mais pinos e maior velocidade, HD´s cada vez mais rápidos e com maior capacidade etc. 
Na realidade, as maiores novidades dessa época são os novos processadores cada vez mais 
velozes, com 2, 4 ou 8 núcleos em um único chip de silício. 
Enfi m, a informática evolui cada vez mais rapidamente e as velocidades de 
processamento dobram em períodos cada vez mais curtos. Para se ter uma noção disso, 
basta observar que entre os modelos de computadores mais antigos, os espaçamentos entre 
uma novidade e outra eram de dezenas de anos, e hoje não chega a durar nem um mês. Isso 
nos leva a concluir que o avanço científi co e do poder de cálculo evolui de maneira que 
não se encontra paralelo na história humana, barateando os custos e tornando acessíveis os 
computadores às pessoas de baixa renda. Quem sabe uma nova geração de computadores 
não está por vir?
ATIVIDADES
As atividades referentes a esta aula estão disponibilizadas na ferramenta “Sala 
Virtual - Atividades”. Após respondê-las, enviem-nas por meio do Portfólio- ferramenta do 
ambiente de aprendizagem UNIGRAN Virtual. Em caso de dúvidas, utilize as ferramentas 
apropriadas para se comunicar com o professor.