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Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO - AS ÁREAS DA COMPUTAÇÃO Alan Gomes; Edward Machado; Jonathan Souza; Leandro Ribeiro; Vinicius Dias; Sandra Maria Rodrigues de Morais (Orientadora) Centro Universitário de Belo Horizonte, Belo Horizonte, MG alan.gomes.facu@gmail.com;edwcoelho@gmail.com; jonathanbh29@gmail.com ; sant.leandro14@gmail.com;neonbit@bol.com.br sandra.marais@prof.unibh.br (orientadora) RESUMO: Neste artigo é apresentada a linha de pesquisa “Introdução à Ciência da Computação - As áreas da computação”, realizada com consulta a livros didáticos, dissertações, teses, projetos e navegações pela internet, que abordam essa questão. A pesquisa concentrou-se em publicações direcionadas às Áreas da Computação, e apresenta o escopo de atuação dos profissionais formados em Ciências da Computação além de aprofundar em algumas das áreas que estão mais em evidência nos dias de hoje. PALAVRAS-CHAVE: Ciências da Computação. Áreas da Computação. Introdução à Ciência da Computação. ABSTRACT: This paper presents the research line "Introduction to Computer Science - The areas of computing," performed with consulting textbooks , dissertations , theses, projects and navigations on the Internet, that address this issue. The research focused on publications aimed at the Computer Areas , and shows of professional practice areas formed in Computer Science as well as delving into some of the areas that are most in evidence today. KEYWORDS: Computer Science. Computer Areas. Introduction to Computer Science. ____________________________________________________________________________ 1 INTRODUÇÃO A ciência da computação busca construir uma base cientifica para tópicos como projeto e programação de computadores, processamento de informação, soluções algorítmicas de problemas e o próprio processo algorítmico. Ela fornece a estrutura das aplicações computacionais atuais, bem como a base para futura infraestrutura de computação. (BROOKSHEAR, 2013, p.2). Hoje em dia, os computadores estão presentes em nossa vida de uma forma nunca vista anteriormente. Seja em casa, na escola, na faculdade, na empresa ou em qualquer outro lugar, eles são utilizados como ferramenta de vida, de trabalho e criação. Ao contrário do que parece, a computação não surgiu nos últimos anos ou décadas, mas sim há mais de 7 mil anos. 1.1 Assunto O assunto do trabalho em questão é abordar a história, a evolução da computação e dos computadores e apontar áreas da Computação que estão em destaques nos dias de hoje. Desta maneira, se poderá conhecer as principais formas de computação utilizadas pela humanidade. O texto irá abordar temas diversos, como o ábaco, Máquina de Pascal, Lógica de Boole, computadores mainframes, Steve Jobs e Bill Gates, Cloud Computing, Big Data entre vários outros. 2 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ 1.2 Tema O tema proposto se resume em "Introdução à Ciência da Computação - Áreas da Computação", que trata de descrever a evolução histórica da Ciência da Computação, e selecionar as áreas mais interessantes e que estão em evidência. 1.3 A contextualização da pesquisa Tendo em vista a necessidade de desenvolver ferramentas que aperfeiçoariam o trabalho humano em atividades que exigiam uma grande demanda de tempo e altos custos, o ser humano vem evoluindo em suas atividades e tecnologias para que o auxiliem em tais atividades. Dos primórdios, ábaco e régua de cálculo, até os dias de hoje, com a computação em nuvem e os dispositivos móveis, houve uma gigantesca evolução. As ferramentas e serviços criados pelo homem, fizeram com que todos os setores, como por exemplo a Indústria e o Comércio, se desenvolvessem em grande escala, a aplicação desses recursos proporcionaram a criação de inúmeras tecnologias, onde foi possível otimizar os processos e ter maior desenvolvimento em curto período de tempo. Hoje, as ferramentas tecnológicas são indispensáveis para a sociedade como um todo. O tempo passa rápido, e a computação está muito à frente desse tempo, esperando para ser utilizada. 1.4 Justificativa A presente pesquisa tem como finalidade trazer conhecimento sobre as áreas da computação para auxiliar aqueles que estão cursando ciências da computação e a todos que desejam ingressar nessa carreira, tendo entendimento de que tipo de atividade esses profissionais exercem e quais são suas contribuições no mercado de trabalho. 1.5 Objetivos O objetivo desta pesquisa é proceder a um levantamento, colocando, de forma clara e evidente, a evolução e áreas da computação, além de aprofundar em algumas que são de maior importância e necessidade. Especificamente, é interessante mostrar que na Computação há inúmeras áreas e ressaltar que nesta ciência, mesmo de ampla aplicabilidade, é uma ciência pura e assim como todas elas possui uma abrangência de setores de atuação muito vasta e varia de acordo com o grau de requisição dela frente à sociedade. Todas elas podem ser moldadas de acordo com as necessidades vigentes de pesquisa no contexto histórico e social delas. A convergência de áreas acontece livremente a cada momento e a cada variabilidade do mercado da Computação já que áreas novas são descobertas a cada dia com mais frequência que nas outras ciências. 1.6 Metodologia Trata-se de uma pesquisa descritiva. Segundo Andrade (2010), nesse tipo de pesquisa, os fatos são observados, registrados, analisados, classificados e interpretados, sem que o pesquisador interfira neles. Isto significa que os fenômenos do mundo físico e humano são estudados, mas não manipulados pelo pesquisador. 3 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ Foi utilizada a pesquisa bibliográfica que serviu de sustentação teórica para conhecimento e aprofundamento do tema a ser pesquisado, segundo Andrade (2010), a pesquisa bibliográfica tanto pode ser trabalho independente ou constituir-se no passo inicial de outra pesquisa, já que todo trabalho científico pressupõe uma pesquisa bibliográfica preliminar. Segundo Vergara (2006, pg.48), pesquisa bibliográfica “trata-se de um estudo sistematizado desenvolvido com base em material publicado em livros, revistas, jornais, internet, material acessível ao público em geral”. 1.7 Interdisciplinaridade Encontrou-se embasamento, foco, orientação e muitas vezes estímulo no estudo das disciplinas do curso, o que muito contribuiu para o aprendizado . 1.7.1 Administração e Empreendedorismo Administrar é dar direção. É preciso ter visão de modernidade e eficácia na ação, tanto nas decisões como na execução de seus objetivos. Visão é a percepção das necessidades do mercado. Nessa perspectiva tantos os demais setores quanto as áreas da computação precisam de direcionamento. Uma boa formação dá ao empreendedor a capacidade de enfrentar diversas situações. A sua história, experiência, formação familiar e escolar são fatores que contribuem para o desenvolvimento de soluções para diversos problemas e o ajuda a conviver com a pressão e responsabilidade. A educação de qualidade, leitura, etc. amplia o conhecimento e favorece sua capacidade empreendedora de resolução de problemas. O empreendedor não tem o dinheiro como seu maior motivador, pois não seria suficiente para atraí-los. As suas qualidades colaboram para o sucesso e seus defeitos não prejudicam. 1.7.2 Algoritmos e Estrutura de dados / Programação e Estrutura de dadosAntes da máquina computacional, já existia o uso de passos sucessivos para realização de tarefas ou cálculos, uma vez que grande parte das atividades humanas pode ser apresentada através de normas sequenciadas para execução do mesmo, como uma receita. Desta maneira para que um passo seja executado com eficiência, tense uma grande necessidade que os passos anteriores também sejam realizados rigorosamente, assim rapidamente teve-se a necessidade de registrar esses passos, conhecidos como algoritmos na computação atual. (BROOKSHEAR 2013, p.8). Atualmente os algoritmos são escritos de formar a ser convenientemente entendido pelos humanos e codificado ou compilado para conveniência da máquina. Figura 2 – Algoritmo em C Fonte: https://michelpsi.files.wordpress.com/2008/11/prog.png 4 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ 1.7.3 Geometria Analítica e Álgebra Linear A Matemática Computacional, explica o Coordenador do Colegiado de Graduação, professor Antônio Zumpano Pereira Santos, é o curso que capacita profissionais a solucionar, por meio da computação, problemas que envolvam a Matemática ou vice-versa. Essa característica básica permite ao profissional aplicar seu duplo conhecimento nas mais diferentes áreas. Os exemplos estão espalhados em demandas muito variadas, apresentadas, por exemplo, por escritórios de advocacia, que lidam com bancos de dados extremamente variados; por fabricantes de parafusos, que precisam testar a resistência do produto; por empresas que comandam o tráfego nas grandes cidades e precisam da sincronia de semáforos; pelos Correios, que carecem de constante otimização de rotas; ou, ainda, por biólogos, que decifram os milhares de informações reveladas pelo código genético. Devemos lembrar que não é uma área derivada da Computação. É uma Matemática que se vale de computação para resolver seus problemas, e assim torna-se mais prática e com mais nichos de atuação como descritos acima. “Hoje, o mundo todo gira em torno de computadores e estes em torno da Matemática”, diz Luciana Rocha Pedro, formada na área pela UFMG. O que ressalta que a matemática do al os computadores se valem é fomentada por esta área. 1.7.4 Leitura e Produção de Textos Disciplina em que os fundamentos de escrita, necessários para a elaboração e estruturação do trabalho escrito. 2 Informação x Computação Informação é um conjunto organizado de dados, que constitui uma mensagem sobre um determinado fenômeno ou evento. A informação permite resolver problemas e tomar decisões, tendo em conta que o seu uso racional é a base do conhecimento. Outra perspectiva indica que a informação é um fenômeno que confere significado ou sentido às coisas, já que através de códigos e de conjuntos de dados, forma os modelos do pensamento humano. (CONCEITO DE, 2011, p.1). Existem diversas espécies que comunicam entre si através da transmissão de informação para a sua sobrevivência. A diferença para os seres humanos reside na capacidade de criar códigos e símbolos com significados complexos, que conformam a linguagem comum para o convívio em sociedade. (CONCEITO DE 2011, p.1). Os dados são percepcionados através dos sentidos e, uma vez integrados, acabam por gerar a informação necessária para produzir o conhecimento. Considera-se que a sabedoria é a capacidade para julgar corretamente quando, como, onde e com que objetivo se aplica o conhecimento adquirido. (CONCEITO DE 2011, p.1). 5 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ Os especialistas afirmam que existe uma relação indissolúvel entre a informação, os dados, o conhecimento, o pensamento e a linguagem. Ao longo da história, a forma de armazenamento e o acesso à informação foi variando. Até à Antiguidade a produção do conhecimento humano era transmitido oralmente ou através de imagens. Na Idade Média, o principal patrimônio encontrava-se nas bibliotecas dos mosteiros. A partir da Idade Moderna, graças ao nascimento da imprensa, os livros começaram a ser fabricados em série e surgiram os jornais conseguindo atingir um número significativo da população humana que até então se baseava nos relatos carregados de intencionalidades e de relação de poder. Já no século XX, apareceram os meios de comunicação de massa (televisão, rádio) bem como as ferramentas digitais resultantes do desenvolvimento da Internet. 2.1 A Computação A ciência da computação busca construir uma base cientifica para tópicos como projeto e programação de computadores, processamento de informação, soluções algorítmicas de problemas e o próprio processo algorítmico. Ela fornece a estrutura das aplicações computacionais atuais, bem como a base para futura infraestrutura de computação. (BROOKSHEAR, 2013, p.2). O uso de ferramentas computacionais não é exclusividade dos dias de hoje, segundo Brookshear (2013, p.4), “Um dos primeiros dispositivos de computação foi o ábaco. É provável que ele tenha tido suas raízes na China antiga e fosse usado nas primeiras civilizações gregas e romana”. O ábaco é uma máquina utilizada para contagem, sua estrutura é uma moldura retangular com pequenos pêndulos presos por hastes. Figura 01 - Ábaco Russo Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7a/ Schoty_abacus.jpg/640px-Schoty_abacus.jpg Muitos povos da antiguidade utilizavam o ábaco para a realização de cálculos do dia a dia, principalmente nas áreas de comércio de mercadorias e desenvolvimento de construções civis. Ele pode ser considerado como a primeira máquina desenvolvida para cálculo, pois utiliza um sistema bastante simples, mas também muito eficiente na resolução de problemas matemáticos. É basicamente um conjunto de varetas de forma paralela que contêm pequenas bolas que realizam a contagem. (GUGIK, 2009, p.2). O fato deste instrumento ter sido difundido entre todas essas culturas se deve principalmente a dois fatores: o contato entre povos distintos é o primeiro deles, o que fez com que o ábaco fosse copiado de um lugar para vários outros no mundo; por outro lado, a necessidade da representação matemática fez com que os sistemas de contagem 6 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ utilizados no cotidiano fossem implementados de forma mais prática. Sobre as operações matemáticas, ele é bastante útil para a soma e subtração. Já para a multiplicação e divisão, o ábaco comum não é muito recomendado, somente algumas versões mais complexas que a padrão. (GUGIK, 2009, p.3). Durante vários séculos, o ábaco foi sendo desenvolvido e aperfeiçoado, se tornando a principal ferramenta de cálculo por muito tempo. Entretanto, os principais intelectuais da época do Renascimento precisavam descobrir maneiras mais eficientes de efetuar cálculos. Logo, em 1638, um padre inglês chamado William Oughtred, criou uma tabela muito interessante para a realização de multiplicações muito grandes. A base de sua invenção foram as pesquisas sobre logaritmos, realizadas pelo escocês John Napier. (GUGIK, 2009, p.3). Até o momento, a multiplicação de números muito grandes era algo muito trabalhoso e demorado de ser realizado. Porém, Napier descobriu várias propriedades matemáticas interessantes e deu a elas o nome de logaritmos. Após o fato, multiplicar valores se tornou uma tarefa mais simples. O mecanismo consistia em uma régua que já possuía uma boa quantidade de valores pré- calculados,organizados de forma que os resultados fossem acessados automaticamente. Uma espécie de ponteiro indicava o resultado do valor desejado. (GUGIK, 2009, p.4). Figura 02 - Régua de Cálculo Fonte: https://hestoriadopc.files.wordpress.com/2011/07/slide_rule_ cursor.jpg Apesar da régua de cálculo de William Oughtred ser útil, os valores presentes nela ainda eram pré- definidos, o que não funcionaria para calcular números que não estivessem presentes na tábua. Pouco tempo depois, em 1642, o matemático francês Bleise Pascal desenvolveu o que pode ser chamado de primeira calculadora mecânica da História, a Máquina de Pascal. Alguns Inventores começaram a realizar experimentos com a tecnologia de engrenagens. Dentre eles estavam Blaise Pascal (1623-1662), da França, Gottried Wilhelm Leibniz (1646-1716), da Alemanha, e Charles Babbage (792-1871), da Inglaterra. Essas máquinas representavam dados por meio de posicionamento de engrenagens, com os dados sendo informados mecanicamente pelo estabelecimento de posições iniciais da engrenagens. (BROOKSHEAR, 2013, p.4). Seu funcionamento era baseado no uso de rodas interligadas que giravam na realização dos cálculos. A ideia inicial de Pascal era desenvolver uma máquina que realizasse as quatro operações matemáticas básicas, o que não aconteceu na prática, pois ela era capaz apenas de somar e subtrair. Por esse motivo, a tecnologia não foi muito bem acolhida na época. (GUGIK, 2009, p.5). 7 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ Figura 03 - La Pascaline Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/ 80/Arts_et_Metiers_Pascaline_dsc03869.jpg Alguns anos após a Máquina de Pascal, em 1672, o alemão Gottfried Leibnitz conseguiu o que Pascal não tinha conseguido: criar uma calculadora que efetuava a soma e a divisão, além da raiz quadrada. (GUGIK, 2009, p.5). 2.2 Programação funcional Em todas as máquinas e mecanismos mostrados, as operações já estavam previamente programadas, não sendo possível inserir novas funções. Contudo, no ano de 1801, o costureiro Joseph Marie Jacquard desenvolveu um sistema muito interessante nesta área. A indústria de Jacquard atuava no ramo de desenhos em tecidos, tarefa que ocupava muito tempo de trabalho manual. Vendo esse problema, Joseph construiu a primeira máquina realmente programável, com o objetivo de recortar os tecidos de forma automática. (GUGIK, 2009, p.6). Tal mecanismo foi chamado de Tear Programável, pois aceitava cartões perfuráveis com entrada do sistema. Dessa maneira, Jacquard perfurava o cartão com o desenho desejado e a máquina o reproduzia no tecido. A partir desse momento, muitos esquemas foram influenciados pelo tear. No ano de 1822, foi publicado um artigo científico que prometia revolucionar tudo o que existia até então no ramo do cálculo eletrônico. O seu autor, Charles Babbage, afirmou que sua máquina era capaz de calcular funções de diversas naturezas (trigonometria, logaritmos) de forma muito simples. Esse projeto possuía o nome de Máquina de Diferenças. (GUGIK, 2009, p.6). Figura 04 - Máquina de Diferenças Fonte: https://hestoriadopc.files.wordpress.com/2011/07/800px- difference_engine_scheutz.jpg Devido a limitações técnicas e financeiras, a Máquina de Diferenças só pôde ser implementada muitos anos depois. 2.3 A Teoria de Boole Se Babbage é o avô do computador do ponto de vista de arquitetura de hardware, o matemático George Boole pode ser considerado o pai da lógica moderna. Boole desenvolveu, em 1847, um sistema lógico que reduzia a representação de valores através de dois algarismos: 0 ou 1. (GUGIK, 2009, p.8). Em sua teoria, o número “1” tem significados como: ativo, ligado, existente, verdadeiro. Por outro lado, o “0” representa o inverso: não ativo, desligado, não existente, falso. Para representar valores intermediários, como “mais ou menos” ativo, é possível usar dois ou mais algarismos (bits) para a representação. 8 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ 2.4 Máquina de Hollerith O conceito de cartões desenvolvidos na máquina de Tear Programável também foi muito útil para a realização do censo de 1890, nos Estados Unidos. Nessa ocasião, Hermann Hollerith desenvolveu uma máquina que acelerava todo o processo de computação dos dados. Em vez da clássica caneta para marcar X em “sim” e “não” para perguntas como sexo e idade, os agentes do censo perfuravam essas opções nos cartões. Uma vez que os dados fossem coletados, o processo de computação da informação demorou aproximadamente 1/3 do comum. Foi praticamente uma revolução na maneira de coleta de informações. Figura 05 - Máquina de Hollerith Fonte: https://hestoriadopc.files.wordpress.com/2011/07/maquinace nso1890.jpg Aproveitando todo o sucesso ocasionado por sua máquina, Hollerith fundou sua própria empresa, a Tabulation Machine Company, no ano de 1896. Após algumas fusões com outras empresas e anos no comando do empreendimento, Hoolerith veio a falecer. Quando um substituto assumiu o seu lugar, em 1916, o nome da empresa foi alterado para Internacional Business Machine, a mundialmente famosa IBM. (GUGIK, 2009, p.9). 2.5 Computadores pré-modernos Na primeira metade do século XX, vários computadores mecânicos foram desenvolvidos, sendo que, com o passar do tempo, componentes eletrônicos foram sendo adicionados aos projetos. Em 1931, Vannevar Bush implementou um computador com uma arquitetura binária propriamente dita, usando os bits 0 e 1. A base decimal exigia que a eletricidade assumisse 10 voltagens diferentes, o que era muito difícil de ser controlado. Por isso, Bush fez uso da lógica de Boole, onde somente dois níveis de voltagem já eram suficientes. (GUGIK, 2009, p.10). A Segunda Guerra Mundial foi um grande incentivo no desenvolvimento de computadores, visto que as máquinas estavam se tornando mais úteis em tarefas de desencriptação de mensagens inimigas e criação de novas armas mais inteligentes. Entre os projetos desenvolvidos nesse período, o que mais se destacou foi o Mark I, no ano de 1944, criado pela Universidade de Harvard (EUA), e o Colossus, em 1946, criado por Allan Turing. (GUGIK, 2009, p.10). Figura 06 - Mark I Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/ 11/Harvard_Mark_I_Computer_- _Left_Segment.jpg 9 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ Sendo uma das figuras mais importantes da computação, Allan Turing focou sua pesquisa na descoberta de problemas formais e práticos que poderiam ser resolvidos através de computadores. Para aqueles que apresentavam solução, foi criada a famosa teoria da “Máquina de Turing”, que, através de um número finito de operações, resolvia problemas computacionais de diversas ordens. A máquina de Turing foi colocada em prática através do computador Colosssus, citado acima. (GUGIK, 2009, p.11). 2.6 Computação moderna A computação moderna pode ser definida pelo uso de computadores digitais, que não utilizam componentes analógicos com base de seu funcionamento. Ela pode ser dividida em várias gerações. 2.6.1 Primeira geração (1946 — 1959) A primeira geração de computadores modernos tinha como principal característica o uso de válvulas eletrônicas, possuindo dimensões enormes. Eles utilizavam quilômetros de fios, chegando a atingir temperaturas muito elevadas, o que frequentemente causava problemas de funcionamento. Normalmente, todos os programas eram escritosdiretamente na linguagem de máquina. Existiram várias máquinas dessa época, contudo, vamos focar no ENIAC, que foi a mais famosa de todas. 2.6.1.1 ENIAC No ano de 1946, ocorreu uma revolução no mundo da computação com o lançamento do computador ENIAC (Electrical Numerica Integratorand Calculator), desenvolvido pelos cientistas norte- americanos John Eckert e John Mauchly. Esta máquina era em torno de mil vezes mais rápida que qualquer outra que existia na época. (GUGIK, 2009, p.11). Figura 07 – ENIAC Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6c/ENIAC_ Penn1.jpg A principal inovação nesta máquina é a computação digital, muito superior aos projetos mecânicos-analógicos desenvolvido até então. Com o ENIAC, a maioria das operações era realizada sem a necessidade de movimentar peças de forma manual, mas sim pela entrada de dados no painel de controle. Cada operação podia ser acessada através de configurações-padrão de chaves e switches. As dimensões desta máquina são muito grandes, com aproximadamente 25 metros de comprimento por 5,50 metros de altura. O seu peso total era de 30 toneladas. Esse valor representa algo como um andar inteiro de um prédio. (GUGIK, 2009, p.12). 2.6.2 Segunda geração (1959 — 1964) Na segunda geração, houve a substituição das válvulas eletrônicas por transístores, o que diminui em muito tamanho do hardware. A tecnologia de circuitos impressos também foi criada, evitando que os fios e cabos elétricos ficassem espalhados 10 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ por todo lugar. É possível dividir os computadores desta geração em duas grandes categorias: supercomputadores e minicomputadores. Figura 08 – supercomputador Fonte: https://hestoriadopc.files.wordpress.com/2011/07/ibm7030 O IBM 7030, também conhecido por Strech, foi o primeiro supercomputador lançado na segunda geração, desenvolvido pela IBM. Seu tamanho era bem reduzido comparado com máquinas como o ENIAC, podendo ocupar somente uma sala comum. Ele era utilizado por grandes companhias, custando em torno de 13 milhões de dólares na época. Esta máquina executava cálculos na casa dos microssegundos, o que permitia até um milhão de operações por segundo. Dessa maneira, um novo patamar de velocidade foi atingido. Comparado com os da primeira geração, os supercomputadores, como o IBM 7030, eram mais confiáveis. (GUGIK, 2009, p.13). Várias linguagens foram desenvolvidas para os computadores de segunda geração, como Fortran, Cobol e Algol. Assim, softwares já poderiam ser criados com mais facilidade. Muitos mainframes (modo como as máquinas dessa época são chamadas) ainda estão em funcionamento em várias empresas nos dias de hoje, como na própria IBM. 2.6.2.1 PDP-8 O PDP-8 foi um dos minicomputadores mais conhecidos da segunda geração. Basicamente, foi uma versão mais básica do supercomputador, sendo mais atrativo do ponto de vista financeiro (centenas de milhões de dólares a menos). Eram menores do que os supercomputadores, mas mesmo assim ainda ocupavam um bom espaço no cômodo. 2.6.3 Terceira geração (1964 — 1970) Os computadores desta geração foram conhecidos pelo uso de circuitos integrados, ou seja, permitiram que uma mesma placa armazenasse vários circuitos que se comunicavam com hardwares distintos ao mesmo tempo. Desta maneira, as máquinas se tornaram mais velozes, com um número maior de funcionalidades. O preço também diminuiu consideravelmente. Figura 09 - Computador da terceira geração Fonte: https://hestoriadopc.files.wordpress.com/2011/07/ibm360- paineldecontrole.jpg Os computadores desta geração foram conhecidos pelo uso de circuitos integrados, ou seja, permitiram que uma mesma placa 11 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ armazenasse vários circuitos que se comunicavam com hardwares distintos ao mesmo tempo. Desta maneira, as máquinas se tornaram mais velozes, com um número maior de funcionalidades. O preço também diminuiu consideravelmente. Um dos principais exemplos da terceira geração é o IBM 360/91, lançado em 1967, sendo um grande sucesso em vendas na época. Esta máquina já trabalhava com dispositivos de entrada e saída modernos, como discos e fitas de armazenamento, além da possibilidade de imprimir todos os resultados em papel. (GUGIK, 2009, p.15). O IBM 360/91 foi um dos primeiros a permitir programação da CPU por microcódigo, ou seja, as operações usadas por um processador qualquer poderiam ser gravadas através de softwares, sem a necessidade de projetar todo o circuito de forma manual. No final deste período, houve uma preocupação com a falta de qualidade no desenvolvimento de softwares, visto que grande parte das empresas estava só focada no hardware. 2.6.4 Quarta geração (1970 até hoje) A quarta geração é conhecida pelo advento dos microprocessadores e computadores pessoais, com a redução drástica do tamanho e preço das máquinas. As CPU’s atingiram o incrível patamar de bilhões de operações por segundo, permitindo que muitas tarefas fossem implementadas. (GUGIK, 2009, p.16). Os circuitos acabaram se tornando ainda mais integrados e menores, o que permitiu o desenvolvimento dos microprocessadores. Quanto mais o tempo foi passando, mais fácil foi comprar um computador pessoal. Nesta era, os softwares e sistemas se tornaram tão importantes quanto o hardware. 2.6.4.1 Altair 8800 O Altair 8800, lançado em 1975, revolucionou tudo o que era conhecido como computador até aquela época. Com um tamanho que cabia facilmente em uma mesa e um formato retangular, também era muito mais rápido que os computadores anteriores. O projeto usava o processador 8080 da Intel, fato que propiciou todo esse desempenho. Figura 10 - Altair 8800 Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/19/ Altair_8800.jpg/250px-Altair_8800.jpg Com todo o boom do Altair, um jovem programador chamado Bill Gates se interessou pela máquina, criando a sua linguagem de programação Altair Basic. O Altair funcionava através de cartões de entradas e saída, sem uma interface gráfica propriamente dita. 2.6.4.2 Apple, Lisa e Macintosh Vendo o sucesso do Altair, Steve Jobs (fundador da Apple) sentiu que ainda faltava algo no projeto: 12 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ apesar de suas funcionalidades, este computador não era fácil de ser utilizado por pessoas comuns. Steve sempre foi conhecido por ter um lado artístico apurado, portanto, em sua opinião, um computador deveria representar de maneira gráfica o seu funcionamento, ao contrário de luzes que acendiam e apagavam. Por isso, o Apple I, lançado em 1976, pode ser considerado como o primeiro computador pessoal, pois acompanhava um pequeno monitor gráfico que exibia o que estava acontecendo no PC. Como o sucesso da máquina foi muito grande, em 1979 foi lançado o Apple II, que seguia a mesma ideia. Seguindo na mesma linha, os computadores Lisa (1983) e Macintosh (1984) foram os primeiros a usar o mouse e possuir a interface gráfica como nós conhecemos hoje em dia, com pastas, menus e área de trabalho. Não é um preciso dizer que esses PCs tiveram um sucesso estrondoso, vendendo um número enorme de máquinas. Figura 11 – Macintosh Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ed/ Apple_512k.jpg/250px-Apple_512k.jpg 2.6.4.3 Microsoft e Intel Paralelamente à Apple, Bill Gatesfundou a Microsoft, que também desenvolvia computadores principiais. No começo de sua existência, no final dos anos 70 e até meados dos anos 80, Gates usou as ideias contidas nas outras máquinas para construir a suas próprias. Utilizando processadores 8086 da Intel, o primeiro sistema operacional da Microsoft, MS-DOS, estava muito aquém dos desenvolvidos por Steve Jobs. (GUGIK, 2009, p.18). Por esse motivo, Bill Gates acabou criando uma parceria com Jobs e, após algum tempo, copiou toda a tecnologia gráfica do Macintosh para o seu novo sistema operacional, o Windows. Desta forma, em meados dos anos 80, o Machintosh e o Windows se tornaram fortes concorrentes. Com a demissão de Steve Jobs da Apple, a empresa acabou muito enfraquecida. Assim, a Microsoft acabou se tornando a líder do mercado de computadores pessoais. Desde aquela época, vários processadores da Intel foram lançados, acompanhados de várias versões de Windows. Entre os modelos da Intel, podemos citar: 8086, 286, 386, 486, Pentium, Pentium 2, Pentium 3, Pentium 4, Core 2 Duo e i7. A AMD entrou no ramo de processadores em 1993, com o K5, lançando posteriormente o K6, K7, Athlon, Duron, Sempron, entre outros. Figura 12 - Processadores Intel Fonte: http://img.ibxk.com.br/materias/processadorespentium.jpg Todos os computadores pessoais que são lançados atualmente são bastante derivados das ideias criadas pela Apple e pela Microsoft. 13 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ 2.6.4.4 Multi-core Uma das principais tendências dos últimos anos do mercado de desktops é a chamada “multi-core”, que consiste em vários processadores trabalhando paralelamente. Assim, as tarefas podem ser divididas e executadas de maneira mais eficiente. No início da década de 2000, os transístores usados no processador já estavam muito pequenos, causando um aquecimento maior que o normal. Desta maneira, foi necessário dividir a CPU em vários núcleos. (GUGIK, 2009, p.20). 2.7 Áreas da Computação Após acompanhar a evolução da computação durante a história, vamos falar sobre as Áreas da Computação, subtema deste artigo. Começando por Computação de Bolso (Mobilidade), umas das áreas que está cada vez mais presente na atualidade. A. Computação de bolso e tablet’s (Mobilidade) Figura 13 - Iphone 1 Fonte: http://cdn1.sbnation.com/products/large/37/done- apple-iphone-1.jpg?1318877878 De alguns anos para cá, cada vez mais computadores móveis são lançados no mercado, os quais podem ser carregados dentro do bolso — por isso o seu nome. Entre esses dispositivos, pode-se citar primeiramente os celulares, que cada vez mais executam funções existentes nos computadores, possuindo sistemas operacionais completos, além de palmtops, pendrives, câmeras fotográficas, TVs portáteis etc. Na verdade, a principal tendência do futuro, que já está ocorrendo agora, é a união de muitas funcionalidades em um mesmo aparelho. Por isso, após alguns anos, vai ser muito comum que as pessoas tenham somente um único dispositivo portátil, que vai executar todas as tarefas desejadas. A chegada dos tablets ao mercado foi outro grande passo para que isso se tornasse realidade. B. Computação na nuvem CloudComputing uma tecnologia que permite acesso remoto a programas (softwares), arquivos (documentos, músicas, jogos, fotos, vídeos) e serviços por meio da internet. O que muitas pessoas não sabem é que, esta tecnologia já vem sendo usada há um bom tempo. Usuários que possuem uma conta de e-mail como, por exemplo no Hotmail, podem acessar seus e- mails em qualquer lugar. Ou seja, não precisam do programa Outlook Express, para poder ler e-mails, simplesmente precisam realizar login numa conta de e-mail pela web, em qualquer computador conectado a internet. Não existe um software do Hotmail instalado no computador, ele é acessado pela Web, ou seja, está na nuvem. Porque nuvem? A nuvem é um símbolo muitas vezes usado para representar a internet em diagramas e fluxogramas, portanto o termo foi utilizado para representar a internet. 14 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ Os principais fornecedores deste tipo de tecnologia são Microsoft, Salesforce, Skytap, HP, IBM, Amazon e Google. Os clientes da computação em nuvem para ter acesso a serviços completos precisam pagar pelos recursos que utilizam. Muitos acham esta tecnologia uma boa forma de economizar dinheiro com hardware, software e serviços, principalmente as empresas. Grandes organizações, ao utilizar a computação em nuvem, não precisam comprar, por exemplo, um conjunto de softwares ou licenças de software para cada funcionário. Em vez disso, contrataria um serviço de computação em nuvem e pagaria uma taxa. (MARTINEZ, 2014, p.1) As principais características da computação em nuvem são a agilidade, escalabilidade, acesso em qualquer local e por diferentes aparelhos (telefones celulares, laptops e PDAs), permite o compartilhamento de recursos por um grande grupo de usuários, serviços fáceis de usar, não sendo necessária instalação. Porém, o quesito segurança preocupa um pouco. Assim como tem surgido tecnologias como esta para facilitar o acesso às informações, paralelamente pessoas especializadas em invadir computadores e programas, os "hackers" podem invadir nossos dados e roubá-los. No entanto, estas empresas fornecedoras da computação em nuvem investem muito em segurança, nos chamados “antivírus em nuvem”. A tendência é que os computadores do futuro terão preços baixos, se comparados com os preços atuais, visto que serão produzidos de forma mais simplificada, já que boa parte de seus dados poderão ser armazenados fora do hardware. Com destaque para os mini laptops, pois podem ser facilmente carregados, possuem baixo consumo de energia e são bem mais baratos. (MARTINEZ, 2014, p.2) C. Big Data Big Data é o termo utilizado para descrever grandes volumes de dados e que ganha cada vez mais relevância à medida que a sociedade se depara com um aumento sem precedentes no número de informações geradas à cada dia. As dificuldades em armazenar, analisar e utilizar grandes conjuntos de dados tem sido um considerável gargalo para as companhias. Segundo o Gartner, a Big Data implicará um investimento maciço nos próximos dois ou três anos, em todo o mundo. Gartner é uma empresa de consultoria fundada em 1979 por GideonGartner e desenvolve tecnologias relacionadas a introspecção necessária para seus clientes tomarem suas decisões todos os dias. (OGLOBO, 2015, p.1). O mercado global de Big Data já movimenta US$ 70 bilhões por ano, e a tendência é que tenha um crescimento de quase 40% até o final de 2015. (IBM, 2015, p.1). A grande novidade das soluções de Big Data é lidar também com os dados não- estruturados, que até então só podiam ser compreendidos por pessoas. São tweets, posts no facebook, vídeos, geolocalização e comportamentos de clientes que dependem de contexto para ter sentido. Esses dados não- 15 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ estruturados representam 85% das informações com as quais as empresas lidam hoje. D. Mídias sociais As mídias sociais são espaços de interação entre usuários. São considerados exemplos de mídias sociais: blogs, microblogs (Twitter), redes sociais (Facebook), fóruns, e-groups, instantmessengers, wikis, sites de Compartilhamento de conteúdo multimidia (YouTube, Flickr,SlideShare, Vimeo).Nestes canais, as pessoas podem dialogar e compartilhar informação. O conteúdo de uma Mídia Social tende sempre ao infinito, uma vez que qualquer membro pode contribuir a qualquer momento. Este diálogo entre usuários constitui blocos colaborativos de opinião. As Mídias Sociais significam novas oportunidades para criar e comunicar com pessoas que se importam. Trazem oportunidades tanto para grandes empresas como para indivíduos com uma ideia, uma opinião. Mídias sociais, um meio para propagação da sua marca, da sua opinião, da sua causa. Aprender a trabalhar com Mídias Sociais é Fundamental para o desenvolvimento de qualquer ação efetiva de Marketing Digital, isso porque elas são a mola propulsora da internet. Os estímulos sociais e o grau de atividade do consumidor fará com que sua mensagem seja amplificada cada dia mais. (QUINTANILHA, 2015, p.2). E. A questão da segurança na História da Computação A questão de segurança com sistemas não mudou muito até meados do século XX. Na década de 20porém o assunto emergiu devido à provocação iniciada neste período com a Primeira Guerra Mundial. O telegrama Zimmerman, que apressou os EUA a entrarem na guerra, o trabalho de Arthur Scherbius e criptoanalistascomeçaram a tomar fama. Logo após na Segunda Guerra Mundial despontaram o uso das máquinas ENIGMA criadas para poder transmitir mensagens criptografadas pelo exército nazista entre seus submarinos. Passada a guerra, veio a disputa entre as grandes potências emergidas. Para criar um método seguro de comunicação as forças armadas dos EUA criaram a ARPANET, a qual mais tarde se tornaria a Internet. Durante os anos 70, equipes formadas por elementos do governo e da indústria tentavam ultrapassar as defesas de sistemas de computadores num esforço de descobrir e corrigir as falhas de segurança. Em 1977, o Departamento de Defesa dos Estados Unidos apresentou um plano sistemático para tratar do Problema Clássico de Segurança, o qual daria origem ao "DoD Computer Security Initiative" que, logo depois desenvolveria um "centro" para avaliar se as soluções disponibilizadas eram realmente seguras. (VANACOR, 2010, p.3). Com a construção do "Centro", foi gerada uma necessidade da criação de um conjunto de regras a serem utilizadas no processo de avaliação. Este conjunto de regras ficaria conhecido informalmente como "The Orange Book". O 16 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ processo de escrita do "Orange Book", conhecido oficialmente como "Trusted Computer EvaluationCriteria - DoD 5200.28-STD", foi iniciado ainda no ano de 1978, e no dia 26 de dezembro de 1985 foi publicada a versão final e atual deste documento. Mesmo que o "Orange Book" seja considerado, atualmente, um documento ultrapassado, podemos considerá-lo como o marco inicial na busca de um conjunto de medidas que permitam a um ambiente computacional ser qualificado como seguro. A contribuição da segurança Segurança da Informação está relacionada com proteção de um conjunto de dados, no sentido de preservar o valor que possuem para um indivíduo ou uma organização. São características básicas da segurança da informação os atributos de confidencialidade, integridade e disponibilidade, não estando esta segurança restrita somente a sistemas computacionais, informações eletrônicas ou sistemas de armazenamento. Entende-se por informação todo e qualquer conteúdo ou dado que tenha valor para alguma organização ou pessoa. Segredo de negócios, lançamento dos produtos da indústria fonográfica, proteção pessoal (antivírus, firewalls) do mercado de usuários domésticos, criação de sistemas digitais, privacidade virtual em sentido geral, manutenção em data warehouses, proteção de dados de instituições governamentais, agências de inteligência de governos, segurança das transações de grandes instituições financeiras, e em muitas outras esta área serve à prevenção da integridade de aplicações críticas e processamento de dados sensíveis os quais são atualmente manejados por equipamentos digitais. 3 Conclusão Esse trabalho conclui que as áreas da computação mais interessantes e que estão em evidência nos dias de hoje são quatro grandes áreas: computação em nuvem, mobilidade, mídias sociais e Big data. São quatro forças que devem ser entendidas como um conjunto, pois são interdependentes. Elas irão mudar drasticamente a estrutura de custos da TI que vai dominar a próxima era da computação. Tendo em vista esse conceito, este trabalho direciona seu leitor que tem dúvidas sobre qual área seguir à escolha de um desses segmentos. A ideia desse trabalho foi apresentar ao leitor onde as empresas estarão buscando novos profissionais para os próximos anos, fazendo com que o estudante inicie sua especialização dentro das áreas apresentadas, podendo assim seguir sua carreira no ramo da Computação e procurar aprofundar conhecimentos que serão de grande valia para sua trajetória profissional. Referências ADOROCINEMA. Enigma: Filme 2001. Disponível em: <http://www.adorocinema.com/filmes/filme- 26883/>. Acesso em 11 de mai. de 2015. BOUTELLE, Jonathan. How Cloud Computing Impacts the Cash Needs of Startups. Disponível em: <https://gigaom.com/2010/08/16/how- computing-impacts-the-cash-needs-of-startups/>. Acesso em: 29 mai. 2015. 17 Disponível em: www.unibh.br/revistas/exacta/ BROOKSHEAR, J Gleen. Ciências da Computação uma visão abrangente. 11. ed. 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