Aula 001 Introdução e História dos PCs

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Fundamentos da Computação
Por
Prof. Dr. Helio Cavalcante S. Neto
helio.hx@gmail.com
São Paulo
Fevereiro de 2018 1
Plano de Aula
• Ementa;
• Objetivos Gerais;
• Cronograma;
• Metodologia de Avaliação;
• Bibliografias;
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Ementa
• Apresenta a definição, história e conceitos da
Ciência da Computação. Examina definições
das diferentes áreas, nomenclaturas,
panorama do mercado de trabalho e novas
tendências da área. Formaliza conceitos de
lógica clássica, de lógica proposicional e de
sistemas de numeração.
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Objetivos Gerais
• Identificar os componentes básicos da arquitetura dos
computadores e seu papel na dinâmica operacional da
máquina, bem como compreender todo o arcabouço
envolvido nesse processo.
• Identificar softwares em função de sua classificação
funcional.
• Compreender a gama de linguagens de programação
existentes;
• Calcular capacidade de armazenamento de dispositivos.
• Identificar dispositivos e meios de comunicação e conexão
com a Internet.
• Avaliar e criar operações lógicas utilizando ferramentas
matemáticas;
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Cronograma
• Parte 1
– História da Computação;
– Tamanho de Dados;
– Sistemas de Numeração;
– Linguagem de Programação;
• Parte 2
– Logica de Programação
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Metodologia de Avaliação
• Atividades ligadas ao conteúdo de ensino 
(30%);
• Prova Final com todo o conteúdo ensinado 
(70%);
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Bibliografias
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Bibliografias
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
1. BROOKSHEAR, J. Glenn. Ciência da Computação: Uma Visão Abrangente, 11th edição. Bookman, 
04/2013. [Minha Biblioteca].
2. MENEZES, Paulo Blauth. Matemática Discreta para Computação e Informática - Vol.16 - Série 
Livros Didáticos Informática
UFRGS, 4th edição. Bookman, 03/2013. [Minha Biblioteca].
3. FILHO, BARBIERI, Plínio, HETEM Jr., Annibal. Fundamentos de Informática - Lógica para 
Computação. LTC, 12/2012. [Minha Biblioteca].
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
1. Peres, Ricardo Daniel Fedeli | Enrico Giulio Franco Polloni | Fernando E. Introdução à Ciência da 
Computação - 2ª edição
atualizada, 2nd edição. Cengage Learning Editores, 06/2013. [Minha Biblioteca]..
2. GERSTING, Judith L. Fundamentos Matemáticos para a Ciência da Computação, 7ª edição. LTC, 
12/2016. [Minha Biblioteca]..
3. CARVALHO, André C. P. L. de, LORENA, Ana Carolina. Introdução à Computação - Hardware, 
Software e Dados. LTC, 11/2016.
[Minha Biblioteca].
4. PERKOVIC, Ljubomir. Introdução à Computação Usando Python - Um Foco no Desenvolvimento 
de Aplicações. LTC, 04/2016.
[Minha Biblioteca].
5. GUIMARÃES, Carlos H. C. Sistemas de Numeração [recurso eletrônico, Biblioteca Virtual 3.0]. 
Editora Interciência, Brasil, 2014. 
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Vídeo
• O primeiro computador
– https://www.youtube.com/watch?v=wyZPsCQd7U
o
• Bugs incríveis
– https://www.youtube.com/watch?v=t3v5r_SV4z0
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Historia da Computação
Por
Prof. Dr. Helio Cavalcante S. Neto
helio.hx@gmail.com
São Paulo
Fevereiro de 2018 11
Plano de Aula
• Gerações de Computadores
– 0ª. Geração – Computadores Mecânicos
– 1ª. Geração – Válvulas
– 2ª. Geração – Transistores
– 3ª. Geração – Circuitos Integrados
– 4ª. Geração – VLSI
– 5ª. Geração – Conectividade, mobilidade
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História e evolução dos 
Computadores
• Como Surgiu o Computador?
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Filmes Recomendados
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Visão Geral
• Geração Zero (? - 1944) – Mecânicos
• Primeira Geração (1945 - 1955) – Válvulas
• Segunda Geração (1956 - 1965) – Transistor
• Terceira Geração (1966 - 1980) – Circuito 
Integrado
• Quarta Geração (1981 – 1990) –
Minicomputadores
• Quinta Geração (1991 – ?) – Uso de Inteligência 
Artificial.
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Geração Zero (? - 1944) – Mecânicos
• Ábaco (2000AC)
Inventado pelos Chineses, sendo utilizado ainda hoje.
Uma pessoa treinada pode efetuar operações de soma, 
subtração, multiplicação, divisão e radiciação com 
velocidade comparável a de uma maquina de calcular
Geração Zero (? - 1944) – Mecânicos
• Bastões de Napier (1614)
John Napier, matemático escocês, inventor dos 
logaritimos, criou os Bastões de Napier, que consistiam 
num conjunto de 9 bastões.
Bastões de Napier Napier 
Geração Zero (? - 1944) – Mecânicos
• Cículos de Proporção (1633)
Ano em que o cientista Galileu Galilei era julgado pela Santa Inquisição, 
William Oughtred representou os logaritimos de Napier em escalas, que 
recebeu o nome de Cículos de Proporção. Este dispositivo de Oughtred 
originou a Régua de Cálculos, que conhecemos até hoje. Esta Régua é 
considerada como o primeiro computador analógico da História.
Régua de Cálculos
Geração Zero (? - 1944) – Mecânicos
• Máquina de Calcular de Pascal (1642)
Aos 19 anos o francês Blaise Pascal construiu a
primeira calculadora que efetivamente funcionava. 
Usando o princípio de engrenagens dentadas 
acionadas por alavancas efetuava soma e subtração
com oito algarismos. Denominada de Pascaline
 
Pascaline Blaise Pascal
Geração Zero (? - 1944) – Mecânicos
• Roda de Leibnitz (1672)
O alemão Gottfried von Leibniz construiu outra máquina 
mecânica capaz de realizar as quatro operações básicas
(soma, subtração, divisão e multiplicação). Sendo
considerado o pai das calculadoras de bolso. 
 
Leibnitz (1646-1716)
Geração Zero (? - 1944) – Mecânicos
• Cartões Perfurados (1801)
Outro francês, Joseph Marie Jacquard, introduziu, o 
conceito de armazenamento de informações em placas 
perfuradas, não para o processamento de dados, mas sim 
para a tecelagem. Uma das primeiras máquinas programáveis.
Tear de Jacquard
Geração Zero (? - 1944) – Mecânicos
• Arithmometer (1820)
Charles Xavier Thomas projetou e construiu uma máquina capaz de 
efetuar as 4 operações aritméticas básicas: a Arithmometer. Esta foi 
a primeira calculadora realmente comercializada com sucesso. Ela 
fazia multiplicações com o mesmo princípio da calculadora de 
Leibnitz e com a assistência do usuário efetuava as divisões.
Arithmometer 
Geração Zero (? - 1944) – Mecânicos
• Máquina Analítica (1833)
Construída por Charles Baddage, a máquina analítica tinha quatro
componentes: a memória, a unidade de computação, a unidade de
entrada e de saída. Podia executar diferentes seqüências de cálculos. 
Devido a este projeto Baddge é considerado o pai dos computadores digitais.
 
Geração Zero (? - 1944) – Mecânicos
• Herman Hollerith (1880)
Criou uma máquina para realizar as operações de censo da população. A 
máquina fazia a leitura de cartões de papel perfurados em código BCD (Binary
Coded Decimal) e efetuava contagens da informação referente à perfuração 
respectiva. Criou sua própria empresa, que em 1911 se fundiu com mais três 
corporações para formar a Computing Tabulating Recording Corporation. Sob 
a presidência de Thomas J. Watson, ela foi renomeada para IBM.
Herman Hollerith
Primeira Geração (1945 - 1955) - Válvulas
Computadores ENIAC
EDVAC
UNIVAK
Hardware Válvulas
Tambor Magnético
Tubos de raios catódicos
Software Linguagem de Máquina
Linguagem Assembly
Telecomunicações Telefone
Teletipo
Primeira Geração (1945 - 1955) - Válvulas
• Pouca confiabilidade;
• Tinham dispositivos de entrada/saída primitivos (cartões perfurados);
• Baixa velocidade;
• Custo elevado;
• Grande quantidade de energia consumida;
• Necessitavam de grandes instalações de ar condicionado para dissipar o 
calor;
Primeira Geração (1945 - 1955) - Válvulas
Construído pelo governo britânico (Alan Turing), com o objetivo de decifrar
códigos secretos das máquinas alemãs Enigma. Entrando em operação em
1943, mas por questões de segurança manteve-se secreto por 30 anos. 
Considerado o primeiro computador eletrônico digital construídono mundo.
• COLOSSUS (1943)
 
Primeira Geração (1945 - 1955) - Válvulas
Construído com o objetivo de auxiliar o exército americano no processo de
mira de seu artilharia pesada.
• ENIAC (1945)
Características: 
18000 válvulas, 
1500 relés, 
Pesava 30.000Kg, 
Consumia 140.000W,
 
Para programar o ENIAC era necessário ajustar 6000 chaves 
e conectar um número imenso de cabos.
Primeira Geração (1945 - 1955) - Válvulas
Inventada pelo gênio John von Neumann. Ele imaginou que os programas
poderiam ser representados em forma digital na memória do computador,
juntos com os dados. E poderia utilizar a aritmética binária em detrimento
a ultrapassada aritmética decimal. Esse projeto foi a base do EDSAC,
considerado o primeiro computador com programa armazenado, e ainda
é a base de praticamente todas as máquinas atuais.
• Máquina ISA - Máquina de Von Neumann (1946)
Memória
Entrada
SaídaUnidade
de
Controle
Unidade
aritimética
lógica
acumulador
Primeira Geração (1945 - 1955) - Válvulas
Diferentemente de seu predecessor Eniac, utilizava o sistema 
binário e possuía arquitetura de von Neumann..
O computador foi concebido para ter adição binária, subtração e 
multiplicação, divisão programada e automática. 
Também possui um verificador automático para até mil palavras.
• EDVAC (1949)
Segunda Geração (1956 - 1965) - Transistor
Computadores NCR
IMB 7094
CDC-6600
Hardware Transistor
Memória Magnética
Software Linguagem de Alto Nível
Processamento Batch
Telecomunicações Transmissão Digital
Segunda Geração (1956 - 1965) - Transistor
Foi inventada em 1948 no Bell Labs
por John Bardeen, Walter Brattain e 
William Shockle os quais receberam
o prêmio Nobel de física em 1956.
 
Com o uso dos transistor os 
computadores ficaram menores,e 
reduziu drasticamente o número de falhas
e a dissipação de calor.
Segunda Geração (1956 - 1965) - Transistor
Conclui-se em 1956, o primeiro computador transistorizado, feito pela Bell
Laboratories: o TRADIC, o qual possuía 800 transistores discretos e 
consumia 100W o que representa a vigésima parte da energia consumida 
por um computador a válvula equivalente
• TRADIC (1956)
 
Segunda Geração (1956 - 1965) - Transistor
O primeiro computador transistorizado de propósito geral e programável era uma 
máquina de 16 bits, construída no MIT, chamava-se 
TX-0 (Transistorized eXperimental computer 0).
• TX-0 (1956)
 
 
IBM lança em 1956 o primeiro
disco magnético o 
IBM 305 RAMAC com
capacidade de 5MB. 
Segunda Geração (1956 - 1965) - Transistor
Tinha clock de 500KHz e uma memória de
32K palavras de 36 bits cada. Com a lançamento das 
máquinas 7090 e 7094 marcou o início do domino da 
IBM na computação cientifica durante a década de 
1960.
• IBM 7094 (1959)
Segunda Geração (1956 - 1965) - Transistor
Fabricado pela DEC (Digital Equipment Corporation), tinha 4K de 
palavras de 18 bits e um clock de 200KHz e tinha um 
preço acessível para época, U$120.000,00. Vinha com monitor e 
era necessário apenas um operador, sendo o percussor dos
minicomputadores
• PDP-1(1960)
 
1962 - Primeiro videogame 
Segunda Geração (1956 - 1965) - Transistor
Nesta data a empresa Control Data Corporation (CDC) lançou o 6600,
uma máquina que era uma ordem de magnitude mais rápida que o 7094.
O segredo da velocidade dessa máquina estava no processamento 
paralelo.
O CDC era uma máquina que estava a décadas à frente do seu tempo,
servindo de base para muitos dos projetos de computadores modernos
• CDC 6600 (1964)
 
Terceira Geração (1966 - 1980) – Circuito Integrado
Computadores IBM 360, 370
PDP-11
Cray 1
Cyber-205
Hardware Circuito Integrado
Disco Magnético
Minicomputador
Microprocessador
Software Linguagem Estruturadas
Multiprogramação
Time-Sharing
Computação Gráfica
Telecomunicações Comunicação via satélite
Microondas
Redes distribuídas(WAN)
Fibra óptica
Terceira Geração (1966 - 1980) – Circuito Integrado
Os engenheiros da Texas Instruments 
desenvolveram o CI (Circuito Integrado), 
também conhecidos como pastilhas
e chips. Esses chips incorporavam, numa
única peça de dimensões reduzidas, 
várias dezenas de transistores já 
interligados, formando circuitos eletrônicos 
complexos.
 
Constrito com CIs, projetado tanto para computação científica quanto 
para rodar aplicações comerciais. Não sendo um único computador, mas 
sim uma família com custos e performance diferentes. Com clock que 
variava de 1 a 4 Mhz e a possibilidade de multiprogramação.
• IBM System/360 (1964)
Terceira Geração (1966 - 1980) – Circuito Integrado
O mouse é inventado por Douglas Engelbart (EUA), se tornando um dos 
dispositivos mais importantes para interface homem-máquina.
• Mouse (1964)
Terceira Geração (1966 - 1980) – Circuito Integrado
 
O primeiro microprocessador fabricado no mundo foi
o Intel 4004. Desenvolvido para Busicom, um fabricante
de calculadora japonês, os 4004 tinham 2250 transistores
e podiam executar até 90.000 operações por segundo (4 
bits)
• Intel 4004 (1971)
Terceira Geração (1966 - 1980) – Circuito Integrado
 
A revista Popular Electronics anuncio o Altair 8800, 
baseado no Intel 8080. Sendo um sucesso de vendas. 
A linguagem do Altair é o BASIC (criada por Bill 
Gates e Paul Allen). Sendo utilizado
pela 1° vez o termo “computador pessoal”.
• Altair 8800 (1975)
 
Steve Wozniak projetou o Apple I e utilizou o
pocessador 6800 da Motorola ou invés do
popular 8080 da Intel (devido ao custo).
• Apple I (1976)
Terceira Geração (1966 - 1980) – Circuito Integrado
 
O microprocessador Motorola 68000 apresentou uma velocidade
de processamento muito superior a seus concorrentes.
• Motorola 68000 (1976)
Terceira Geração (1966 - 1980) – Circuito Integrado
 
Quarta Geração (1981 - 1990) – Minicomputadores
Computadores Cray XMP
IBM 308
VAX-11
IBM-PC
Hardware LSI ou VLSI
Disco óptico
Microcomputador
Software Multiprocessamento
Sistemas Especialistas
Linguagens orientadas a objetos
Telecomunicações Redes Locais (LAN)
Internet
A IBM introduziu seu PC (Personal Computer), seguindo a tendência do
crescente mercado de computador pessoal. O primeiro PC tinha clock
de 4.77 MHz, microprocessador Intel 8088 e usava o sistema operacional 
MS-DOS da Microsoft. Tornando-se o computador mais vendido de toda 
história.
• IBM PC (1981)
Quarta Geração (1981 - 1990) – CI VLSI
 
Adam Osborne completou o primeiro computador portátil, 
o Osborne I que pesava 11 Kg e custava $1.795,00. Com 
display de 5 polegada, 
64 KB de memória, um modem, e dois drive de disquete de 
5 1/4''.
• Osborne I (1981)
Quarta Geração (1981 - 1990) – Minicomputadores
 
A Compaq Computer Corp. introduziu o 1° clone 
de PC que usava os mesmos softwares do IBM PC. 
Com o sucesso do clone, Compaq registrou vendas 
da ordem de 111 milhões de dólares no primeiro ano de vendas.
• Compac Clone PC (1981)
Quarta Geração (1981 - 1990) – Minicomputadores
O Apple Computer lançou o Macintosh, o primeiro computador com 
drive de mouse, com uma interface gráfica. Baseado no
microprocessador Motorola 68000 o Macintosh a um preço muito mais 
acessível U$2.500,00.
• Macintosh (1984)
Quarta Geração (1981 - 1990) – Minicomputadores
A IBM e MIPS lançam as primeiras estações de trabalho baseadas em 
processadores RISC, o PC/RT e sistemas R2000.
• RISC (1986)
Quarta Geração (1981 - 1990) – Minicomputadores
a IBM lançou o PS/2, com divre de 3 1/2'', utilizando o processador 
Intel 80386, com o novo sistema operacional o OS/2 e pela primeira vez
um computador da IBM vinha com mouse.
• IBMPS/2 (1987)
Quinta Geração (1991 - ?) – Uso de Inteligência
Computadores IBM 3090
Alpha AXP
Pentium
Sun SPARC
Hardware Ultra-LSI
Arquiteturas Paralelas
Circuto Integrado 3-D
Software Processamento Distribuído
Linguagens concorrentes
Programação funcional
Linguagens naturais
Telecomunicações Redes Locais estendidas (ELAN)
Redes sem fio
Modelo cliente-servidor
O supercomputador da IBM Deep Blue derrota o campeão mundial de xadrez 
Garry Kasparov. Esta máquina executa a um trilhões Flops.
• Deep Blue vs Garri Kasparov (1997)
Quinta Geração (1991 - ?) – Uso de Inteligência
Executa 12.3 teraflops. Isto significa que ele é capaz de calcular 12.3 trilhão 
operações por segundo. Os processadores usados são o IBM RS6000 com clock 
de 375 MHz sendo um total de 8.192. O total de memória RAM é de 6Tb. 
É composto por duzentos gabinetes e ocupa uma área de 2 quadras de basquete. 
• IBM ASCI White (2000)
A evolução da microeletrônica permitirá o desenvolvimento de 
processadores e memórias cada vez mais velozes e baratos, Além 
de dispositivos menores, mais rápidos e com major capacidade 
de armazenamento. 
Sistemas especialistas, sistemas multimídia, banco de dados 
distribuídos, inteligência artificial e redes neurais são apenas 
alguns exemplos da necessidade cada vez maior.
Quinta Geração (1991 - ?) – Uso de Inteligência
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Links Interessantes:
http://www.museudocomputador.com.b
r/
http://museu.boselli.com.br/
http://www.mci.org.br/