INSTITUTO FEDERAL DO NORTE DE MINAS GERAIS

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INSTITUTO FEDERAL DO NORTE DE MINAS GERAIS - CAMPUS ARINOS
BRUNNO GONÇALVES BRUNO
KAREN LARISSA GONÇALVES
TÁLISSON BRUNO ALVES SOUZA
GERAÇÃO ZERO
ARINOS - MG
2019
BRUNNO GONÇALVES BRUNO
KAREN LARISSA GONÇALVES
TÁLISSON BRUNO ALVES SOUZA
GERAÇÃO ZERO
Trabalho apresentado ao IFNMG, disciplina de Organização de Computadores , como forma de obtenção da nota no 2º período letivo do curso Bacharelado em Sistemas de Informação.
Professor Orientador: Diego Vipo
ARINOS - MG
2019
Introdução 
Hoje em dia, os computadores estão presentes em nossa vida de uma forma nunca vista anteriormente. Sejam em casa, na escola, na faculdade, na empresa ou em qualquer outro lugar, eles estão sempre entre nós. Ao contrário do que parece, a computação não surgiu nos últimos anos ou décadas, mas sim há mais de 7 mil anos. 
Por este motivo, desenvolvemos este artigo que conta a história e a evolução da computação e dos computadores em geral, desde a antiguidade até os dias de hoje. Desta maneira, você poderá ficar por dentro das principais formas de computação utilizadas pela humanidade. O texto está dividido em quatro partes e vai abordar temas diversos, como ábaco, Máquina de Pascal, Lógica de Boole, computadores mainframes, Steve Jobs e Bill Gates, entre vários outros.
Primeiras Calculadoras
Ábaco, a primeira calculadora da História
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 utilizava um sistema bastante simples, mas também muito eficiente na resolução de problemas matemáticos. É basicamente um conjunto de varetas de forma paralela que contém pequenas bolas que realizam a contagem.
Seu primeiro registro é datado do ano de 5.500 a.C., pelos povos que constituíam a Mesopotâmia. Contudo, o ábaco também foi usado posteriormente por muitas outras culturas: Babilônia, Egito, Grécia, Roma, Índia, China, Japão etc. Cada um desses povos possui uma versão de específica dessa máquina, entretanto, preservando a sua essência original. Seu nome na Roma Antiga era "Calculus", termo de onde a palavra cálculo foi derivada.
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 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.
Régua de Cálculo
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 depois de Cristo, 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.
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. 
 
Máquina de Pascal
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.
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.
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.
A 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. 
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, incluindo o que vamos explicar logo abaixo.
A Máquina de Diferenças e o Engenho Analítico
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.
Houve um grande boom na época por causa disso, pois as ideias aplicadas no projeto estavam muito à frente do seu tempo. Devido a limitações técnicas e financeiras, a Máquina de Diferenças só pôde ser implementada muitos anos depois.
Após um período, no ano de 1837, Babbage lançou uma nova máquina, chamada de Engenho Analítico (Máquina Analítica). Ela aproveitava todos os conceitos do Tear Programável, como o uso dos cartões. Além disso, instruções e comandos também poderiam ser informados pelos cartões, fazendo uso de registradores primitivos. A precisão chegava a 50 casas decimais. 
Novamente, ela não pôde ser implementada naquela época, pelo mesmo motivo de limitações técnicas e financeiras. A tecnologia existente não era avançada o suficiente para a execução do projeto. Contudo, a contribuição teórica de Babbage foi tão grande que muitas de suas ideias são usadas até hoje.
A Teoria de Boole
Se Babbage é o avô da 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.
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. Por exemplo:
00 – desligado
01 – carga baixa
10 – carga moderada
11 – carga alta
Todo o sistema lógico dos computadores atuais, inclusive o do qual você está usando, usa a teoria de Boole de forma prática. 
Máquina de Hollerith
O conceito de cartões desenvolvidos namáquina 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.
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.
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. 
 
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.
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.
Principais Personagens dessa época
William Oughtred (1574 - 1660)
William Oughtred nasceu no dia cinco de março em Eton, na Inglaterra. Estudou na escola de Eton, famosa na época, e em 1592 ingressou na faculdade de Cambridge. Neste tempo, a Matemática ensinada tanto em Eton como em Cambrigde era básica, e Oughtred se interessou por ela. Em 1603, foi ordenado ministro episcopal, um ano depois Vigário de Shalford e, mais tarde, em 1610, reverendo de Albury, que é uma região da Inglaterra. Inventou uma régua corrediça circular em 1630 e dois anos depois, em 1632, publicou seu trabalho Círculos da proporção e do instrumento horizontal. Publicou sua obra mais importante em 1631: Clavis Mathematicae , um trabalho sobre aritmética e álgebra que muito fez no sentido de divulgar o conhecimento matemático na Inglaterra. Nela incluiu uma descrição da notação hindu-árabe e das frações decimais, além de um tópico considerável sobre álgebra. Na obra, Oughtred enfatizou os símbolos matemáticos, contribuindo com mais de 150 deles. Somente três chegaram aos nossos tempos: x para a multiplicação, ~ para a diferença, ainda usado, e :: para a proporção. Oughtred produziu outros trabalhos, por exemplo, Trigonometrie em 1657, que teve alguma importância histórica por apresentar uma das primeiras tentativas de introduzir abreviações para os nomes das funções trigonométricas. William Oughtred morreu no dia trinta de junho em Albury, Inglaterra.
 Blaise Pascal (1623 - 1662)
Blaise Pascal, filho de Etienne Pascal, nasceu no dia 19 de junho em Clermont na França. Sua mãe faleceu três anos após seu nascimento. Em 1632 foi morar em Paris. Seu pai não queria que ele lesse livros de matemática antes dos quinze anos e retirou todos os textos de matemática da casa. No entanto, ao contrário do esperado, isso gerou curiosidade em Blaise e, aos 12 anos, ele mostrou sua aptidão em geometria descobrindo que a soma dos ângulos internos de um triângulo é igual à soma de dois ângulos retos. Daí em diante teve o incentivo de seu pai, que lhe deu uma cópia do livro Os Elementos de Euclides.
Aos 14 anos começou freqüentar, com seu pai, as reuniões informais da Academia de Mersenne em Paris. O propósito desse grupo era incentivar o interesse pelas Ciências, especialmente a Matemática e a Física. Nessas reuniões conheceu o trabalho de Desargues e ainda entrou em contato com o filósofo Descartes (que participou das reuniões quando esteve em Paris), o matemático Roberval, entre vários outros. Aos 16 anos, em 1640, Pascal publicou seu primeiro trabalho sobre geometria, Essay pour les coniques , impresso em uma página que recebeu o nome Teorema de Pascal.
Pascal inventou a primeira máquina de calcular para ajudar seu pai no trabalho de coletar impostos. Em 1647 se interessou pela hidrostática, realizando várias experiências, comprovou a existência do vácuo e o peso do ar, além de inventar a seringa como subproduto de suas pesquisas. Em 1648, Pascal observou que a pressão atmosférica diminuia com a altura e deduziu que deveria existir vácuo sobre a atmosfera. A sua descoberta sobre o vácuo haveria de causar muita polêmica dado que muitos cientistas não acreditavam na sua existência, especialmente quando Pascal publicou em 1647 New Experiments Concerning Vacuums . O próprio Descartes, em uma visita a Pascal nesse mesmo ano, teria dito posteriormente que "Pascal tinha muito vácuo em sua cabeça".
Seis anos depois, voltou à matemática, realizando uma obra sobre cônicas que não foi publicada sendo possível conhecer seu conteúdo através das anotações de Leibniz que leu uma cópia manuscrita da obra. Esse trabalho foi a continuação do Essay pour les coniques. Neste mesmo ano escreveu Treatise on the Equilibrium of Liquids (1653), que foi nada menos que o primeiro tratado sobre a hidrostática realizado. Essa é considerada a sua maior contribuição para a física teórica.
No mesmo período em que desenvolvia seu trabalho sobre as cônicas, um amigo lhe fez indagações sobre probabilidades de jogos, sendo uma delas sobre dados. Pascal começou a se comunicar com Fermat sobre esse assunto, bastante em discussão na época e por onde Tartaglia, Cardano e Pacioli já haviam se aventurado. A correspondência entre eles acabou por dar início à moderna teoria das probabilidades. Pascal havia relacionado sua pesquisa sobre probabilidades ao triângulo aritmético - esse triângulo existia há mais de 600 anos - hoje é conhecido como triângulo de Pascal. Os coeficientes binomiais utilizados por ele contribuiríam posteriormente para que Newton descobrisse o Teorema Geral do Binômio - que incluia expoentes fracionários e negativos.
Em 1654, Pascal quase perdeu a vida num acidente e embora não tenha se ferido fisicamente, tudo indica que este acontecimento provocou uma grande mudança em seu modo de ser. A partir daí começou a publicar diversos trabalhos anônimos sobre tópicos religiosos e filosóficos, dentre os quais o mais famoso é Pensées que consiste em pensamentos sobre o sofrimento humano e a fé em Deus. Pascal diz então que acreditar em Deus é um ato racional.
Em 1658, iniciou seu último trabalho, Traité des sinus du quart de cercle , no qual, determinou volumes, áreas e centros de gravidade relacionados a uma ciclóide, sendo uma das obras que ajudou Leibniz a determinar a tangente a uma curva.
Pascal ainda inventou o relógio de pulso, deu origem ao barômetro, foi o primeiro a pensar em um sistema de ônibus e a organizar uma companhia de transporte público. Dono de uma saúde delicada, Pascal passou boa parte de sua vida sofrendo de enxaqueca e, aos 39 anos, faleceu em Paris.
Hollerith e sua máquina de perfurarcartões
	
	
Por volta de 1890, um outro nome entrou na história do computador: Dr. Herman Hollerith (1860-1929), responsável por uma grande mudança na maneira de se processar os dados dos censos da época.
	
	
	Os dados do censo de 1880, manualmente processados, levaram 7 anos e meio para serem compilados. Os do censo de 1890 foram processados em 2 anos e meio, com a ajuda de uma máquina de perfurar cartões e máquinas de tabular e ordenar, criadas por Hollerith e sua equipe.
As informações sobre os indivíduos eram armazenadas por meio de perfurações em locais específicos do cartão. Nas máquinas de tabular, um pino passava pelo furo e chegava a uma jarra de mercúrio, fechando um circuito elétrico e causando um incremento de 1 em um contador mecânico.
Mais tarde, Hollerith fundou uma companhia para produzir máquinas de tabulação. Anos depois, em 1924, essa companhia veio a se chamar IBM.
Referencias 
MONTEIRO, Mario A. Introdução à computadores. 5.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
MARCOS. Herman Hollerith. Disponível em: <http://ahistoriadainformaticaprofmarcos.blogspot.com/p/herman-hollerith.html>. Acesso em: 03 ago. 2019.
WIKIPÉDIA. John Atanasoff. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/John_Atanasoff>. Acesso em: 03 ago. 2019.
BRITO, Rodrigo Alves de. Charles Babbage: um cientista muito além de seu tempo. Disponível em: <https://www.tecmundo.com.br/historia/16641-charles-babbage-um-cientista-muito-alem-de-seu-tempo.htm>. Acesso em: 03 ago. 2019.