História da Computação: do ábaco aos nossos PCs

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Curso Técnico em Informática – Montagem e Manutenção de Computadores
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Professor:
Tiago Bonfanti
Montagem e Manutenção de Computadores
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História da Computação
 “do ábaco aos nossos atuais PCs”
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INVEÇÃO DA PALAVRA ESCRITA
 VIDRO
 INSTRUMENTOS AGRÍCOLAS
 ORGANIZAÇÃO DE CIDADES (TENTATIVA)
 CERVEJA
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Como contar?
Daí os termos dígito, digital, decimal, ...
usar somente os dedos passa a ficar complicado. Começaram, então, a usar pedrinhas, que foram ficando difíceis de carregar... Transformaram-nas em contas...
Daí os termos cálculo, calcular, contar, ...
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QUANDO APRENDEMOS A CALCULAR?
Há cerca de 4000 anos. 
 Mercadores da Mesopotâmia 
 Através de sulcos na areia com sementes secas (contas)
 Base 10. – usando 3 sulcos
 Assim para contar 732 só era necessário 12 contas.
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Como automatizar estas contas todas?
A história começa há cerca de 2600 a.C., com o ábaco. Este era formado por fios paralelos e contas ou arruelas deslizantes, que de acordo com a sua posição, representava a quantidade a ser trabalhada.
suan pan (chinês)
soroban (japonês)
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ALGARISMO ATUAIS
Os algarismo Arábicos tem pouco mais de 1000 anos – e foram criados pelos Hindus
Antes deste tínhamos os Romanos, Gregos e Egípcios
Em algarismo Romanos = CCCXXIII
Em caracteres Gregos = HHHAEAEIII
Em sinais Egípcios = o o o ⌒ ⌒ | | |
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Seguem as tentativas de automatização...
O francês Blaise Pascal, com 18 anos, inventou a Pascaline (1642/47), que podia somar e subtrair por meio de engrenagens mecânicas semelhantes ao contador de um carro. Dizem que ele fez isto para auxiliar seu pai, que era contador e fazia muitos cálculos de coleta de impostos. Em 1671/73, o matemático alemão Gottfried von Leibniz adicionou à máquina de Pascal os recursos de multiplicação e divisão.
Pascaline
Máquina de Calcular (Leibniz)
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Em 1820, Charles de Colmar simplificou e refinou a ideia de Leibniz e criou o Arithmometer, primeira máquina de calcular que 
 teve sucesso 
 comercial: até 1850 
 venderam-se cerca de 
 1500. Fazia as quatro 
 operações básicas.
Seguem as tentativas de automatização...
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Outro francês, Joseph Marie Jacquard, introduziu, entre 1801 e 1805 o conceito de armazenamento de informações em placas perfuradas, não para o processamento de dados, mas sim para a tecelagem. 
Seguem as tentativas de automatização...
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GRANDES CONTRIBUIÇÕES
O inglês Charles Babbage consegui até financiamento do governo inglês para desenvolver o que chamou de máquina diferencial (1822 a 1834), 
mas ela nunca funcionou...
 Depois (1833/4) ele começou o desenvolvimento de uma 
máquina analítica, mas não 
conseguiu completá-la até sua
 morte em 1871.
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Primeiras empresas...
Em 1880, o Congresso dos Estados Unidos aprova uma lei que regulamenta em 10 anos o período de recenseamento uma vez que os resultados costumavam demorar mais de 10 anos. Herman Hollerith, a partir das ideias de Babbage, Jacquard, sugeriu uma máquina para 
classificar e acumular informações 
automatizando, assim, algumas tarefas 
de tabulação do censo. Com tal máquina, 
Hollerith anunciou uma prévia do censo 
em 6 semanas após o encerramento do
mesmo. 
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Primeiras empresas...
A partir deste sucesso, ele resolve generalizar o uso de sua máquina, fundando, em 1896, a Tabulating Machine Company, a qual em 1911 se associa a outras empresas e, em 1914, passa a ser dirigida por Thomas Watson. A partir delas, cria-se, em 1924,
 a International Business
Machines Comportation, a IBM. 
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O QUE FALTAVA PARA O COMPUTADOR COMPUTAR?
Uma Guerra!
A Segunda Guerra Mundial (1938/1945)
Os nazistas criaram o Enigma
Os Aliados contrataram cabeças e criaram o Colossus que foi concluído em 1941 e decifrava qualquer enigma. Mas só executava um única tarefa.
O Colossus foi desmontado em 1946 para não cair em mãos inimigas.
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Os primeiros grandes (ENORMES)
computadores
Em 1937, Howard Aikem apresentou a idéia do computador MARK I para Thomas Watson, da IBM, que o construiu juntamente com a Marinha Americana. Até 1944, ficou como segredo militar e somente após a guerra foi divulgado. Algumas de suas características: 
2,5 m de altura 
* 18 m de comprimento 
30 ton * 750.000 partes * + de 700 Km de cabos
- Mark II - BUG
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Mark I
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O ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Calculator) foi desenvolvido a partir de 1943 por John Mauchly e J. Presper Eckert, na Universidade da Pensilvânia. Tinha como características: 
* reduziu de 1.000 seg
para 30 seg os cálculos de trajetórias de mísseis
* às vezes era 1000 vezes mais rápido que o MARK I 
* 170 metros quadrados * 30 toneladas * 10.000 capacitores
* 18.000 válvulas (não trabalha muitos min seguidos sem que alguma não se queimasse)
* programação feita através da ligação de fios (demorava semanas)
* consumia cerca de 150.000 watts
Os primeiros grandes (ENORMES) computadores
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ENIAC
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Os primeiros computadores a utilizarem o conceito de programa armazenado foram o EDSAC (Eletronic Delay Storage Automatic Computer), construído na Inglaterra em 1949 e alguns meses depois o EDVAC (Electronic Discret Variable Automatic Computer) construído na Universidade de Pensilvânia com a consultoria de von Neumann. O EDVAC: 
* usava 10% do volume de equipamento do ENIAC 
* tinha 100 vezes mais memória que o ENIAC
Os primeiros grandes (ENORMES) computadores
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EDSAC
EDVAC
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Os primeiros grandes (ENORMES) computadores
O UNIVAC I (Universal Automated Computer) foi o primeiro a utilizar os conceitos de Von Neumann e a ser produzido em escala comercial. Seu tamanho já era “razoável”, se comparado com o ENIAC: 
* possuía em torno de 20 m2
* pesava 5 ton 
Foram comercializados 15 computadores. Ficou conhecido por, na noite da eleição de 52, ter conseguido prever a vitória do presidente Eisenhower. O segundo foi vendido em 1954 à GE (General Eletrics) para processar sua folha de pagamento.
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O maior sucesso comercial da década de 50 foi o IBM 650. As previsões de venda eram de 50 unidades o que, para a época, foi considerado um absurdo visto que era superior ao número total de computadores que existia até seu lançamento. A IBM comercializou mais de 1.000 unidades deste modelo.
Os primeiros grandes (ENORMES) computadores
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As gerações de computadores
Primeira Geração (1937 a 1953) - válvulas a vácuo
Segunda Geração (1954 a 1962) - transistores e diodos semicondutores
Terceira Geração (1963 a 1972) - circuitos integrados em pequena escala (SSI)
Quarta Geração (1972 a 1984) circuitos integrados LSI e VLSI
Quinta Geração (1984 a 1990) - processamento paralelo e redes
Sexta Geração (1990 - ) - Evolução das redes e da Internet
Geração futura - Da Nanotecnologia (construção de máquinas biológicas)
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Gerações de computadores 
1ª GERAÇÃO: computadores baseados em tecnologia de VÁLVULA. * datam de 1937 a 1953
* utilizavam cerca de 20.000 válvulas
* quebravam após algum tempo de uso contínuo
* utilizavam linguagem de máquina
não eram muito confiáveis pois, como queimavam
com frequência, não se podia confiar nos resultados
finais
* consumiam muita energia
* eram enormes
* exemplos: MARK I, ENIAC, UNIVAC
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2ª GERAÇÃO: computadores baseados em tecnologia de TRANSISTOR. * datam de 1954 a 1962
* transistor 100 vezes menor que a válvula
* não precisavam de tempo para aquecer
* consumiam menos energia 
* eram mais confiáveis
* eram mais rápidos (calculavam em microssegundos)
* exemplos: IBM 1401, IBM 7094 (entre estes dois, a IBM vendeu mais de 10.000)
Gerações de computadores 
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Em 1960 a Benthlen Steel foi a pioneira de uso do computador em tempo real para processar pedidos, inventário e controlar a produção.
Dois anos depois, surgem os discos magnéticos.
Em 1961, chega o primeiro computador ao Brasil. Era um UNIVAC, ainda com válvulas e foi para o IBGE. 
Em 1964, a American Airlines começa a fazer reservas em tempo real.
 
 ... mas o uso ainda era restrito...
Gerações de computadores 
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3ª GERAÇÃO: computadores baseados em tecnologia de CIRCUITO INTEGRADO (transistores e outros componentes eletrônicos miniaturizados e montados em um único chip) 
* muito mais confiáveis
* muito menores 
* mais rápidos (cálculo em nanossegundos)
* baixo consumo de energia
* menor custo
* exemplo: IBM 360 
Gerações de computadores 
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Gerações de computadores 
Para alguns historiadores a 3ª GERAÇÃO de computadores vai de 1963 a 1972. Outros, afirmam que de 1970 até os dias de hoje fazem parte da 4ª GERAÇÃO. Outros definem que a 4ª GERAÇÃO começou a partir de 1975. 
Para outros, desde os circuitos integrados de escala ULSI e processamento paralelo, já estamos na 5ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES. 
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E os microcomputadores (mini, mainframes...)?
Microcomputadores: também chamados de computadores pessoais (Personal Computer), surgiram na década de 80 e cada vez mais vêm fazendo parte do nosso dia-a-dia. 
 
Minicomputadores: no princípio os minicomputadores tinham lugar garantido nas empresas de médio e grande porte, atuando como cérebro e banco de dados. Com o avanço dos micros, os minicomputadores praticamente não existem mais.
desktop
laptop
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Conceitos Básicos
Sistemas computacionais
2 partes básicas: hardware e software
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HARDWARE
		
		É a parte mecânica e física da máquina, com seus componentes eletrônicos e peças. 
		
		
		
		
SOFTWARE
		
		São conjuntos de procedimentos básicos que fazem que o computador seja
útil executando alguma função. A essas “ordens” preestabelecidas chamamos também de programas.
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Esquema do Computador
Hardware
Software
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Principais componentes físicos
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Hardware – Conceitos Básicos
Gabinete
Caixa de Som
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Hardware – Conceitos Básicos
Processamento de Dados
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Hardware – Conceitos Básicos
É constituído por elementos básicos, ditos UNIDADES FUNCIONAIS BÁSICAS:
Unidade Central de Processamento (CPU).
Memória Principal.
Unidades de Entrada e Saída.
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Hardware – Conceitos Básicos
CPU (Unidade Central de Processamento)
“cérebro” do computador
conjunto de chips de silício que controla o fluxo de funcionamento de toda a máquina
localizada na placa-mãe
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Hardware – Conceitos Básicos
ENTRADA
PROCESSAMENTO
SAÍDA
Processamento de Dados
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Hardware – Conceitos Básicos
Memória RAM
memória volátil
utilizada apenas para trabalho
armazenamento temporário de programas e dados
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Hardware – Conceitos Básicos
Disco Rígido
Dispositivo principal do computador para armazenamento de informações
Armazenamento não-volátil
Informações armazenadas na forma de arquivos
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Hardware – Conceitos Básicos
Unidade de disco flexível
armazena informações em discos removíveis
pode-se ler e gravar arquivos
tamanho comum: 3 1/2 polegadas
unidade de 5 1/4: fora de uso 
 
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Hardware – Conceitos Básicos
CD-ROM ou DVD-ROM
Lê informações armazenadas em CDs e/ou DVDs
memória apenas de leitura
Os CD-RW e DVD-RW são para leitura e escrita
armazena arquivos (dados, músicas, vídeo, etc)
armazena o espaço equivalente a 500 disquetes de 3 1/2 polegadas
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Hardware – Conceitos Básicos
Periféricos: todo equipamento utilizado pelo computador para intercambiar dados
Dispositivos de entrada e saída
classificação para periféricos
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Dispositivo:
Tipo de comunicação de dados :
modem / fax
entrada e saída de dados
monitor ou vídeo
saída de dados
impressora
saída de dados
teclado
entrada de dados
scanner
entrada de dados
mouse, mousetouch
entrada de dados
microfone para multimídia
entrada de dados
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Hardware – Conceitos Básicos
Monitor
dispositivo que exibe textos e imagens geradas pelo computador - principal meio de exibição de dados
Impressora
dispositivo que produz uma cópia em papel de documentos criados no computador
tipos comuns: matricial, jato de tinta, laser
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Hardware – Conceitos Básicos
Modem
conecta o computador através da linha telefônica
tipos: interno e externo
principal uso: acesso à internet
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Hardware – Conceitos Básicos
Scanner
dispositivo que digitaliza imagens e textos
permite extrair fotos ou gravuras e armazená-las em arquivos
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Hardware – Conceitos Básicos
Medidas de Dados
bit
menor unidade de dado
apresenta os valores 0 ou 1
byte
conjunto de 8 bits
representa um caractere
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Hardware – Conceitos Básicos
Medidas de dados
Dispositivo	Capacidade	Velocidade	
disquete		1.44 Mb		baixa		
CD-ROM		650 Mb		média		
DVD-R		4,7 Gb		média-alta	
disco rígido	160 Gb		alta		
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medida:
representa o mesmo que:
Bit
0 ou 1 - menor unidade de dado
Byte
conjunto de 8 bits ou 1 caractere
Kilobyte (Kb)
210 ou 1024 bytes
Megabyte (Mb)
210 ou 1024 Kilobyte
Gigabyte (Gb)
210 ou 1024 Megabyte
Terabyte (Tb)
210 ou 1024 Gigabyte
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Software – Conceitos Básicos
Hardware
Software
Usuário
SO
Linguagem
Aplicativo
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Software – Conceitos Básicos
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Vantagens do computador
Facilidade de armazenamento e recuperação da informação;
Racionalização
da rotina, tarefas rotineiras podem ser automatizadas;
Velocidade das respostas;
Planejamento e controle;
Segurança;
Redução de custos.
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Uma intranet típica
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Uma porção típica da Internet
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Aparelhos portáteis e móveis em rede
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Armazenamento de Dados
Funcionamento básico
elaborar, salvar e carregar
*
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TRABALHO
DADOS
ARQUIVO
PASTAS
 ou 
_1012671830.doc
�
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Nomes de Arquivos e Pastas
O nome pode possuir até 256 caracteres 
Extensões geralmente apresentam 3 caracteres:
documento do Word: .doc
figura bitmap: .bmp
planilha do Excel: .xls 
apresentação do PowerPoint: .ppt
pucpr.doc
nome
extensão
*
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Windows
Sistema Operacional
software que controla toda a atividade do computador
sucessor do DOS
interface gráfica
funções:
controlar o hardware
executar aplicativos
gerenciar informações (arquivos)
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Tabletes úmidos de barro secos ao sol
Os estiletes tinhas ponta em forma de cunha ou seja cuneiformes
Da escrita até os algarismos numéricos passaram-se alguns séculos
*
CALCULAR NAQUELA EPOCA ERA DIFICIL – CONTAR ATE 20 EXIGIA 2 HOMENS
DEPOIS DE ALGUNS SÉCULOS RESOLVERAM ACUMULAR
A MAIORIA DOS POVOS SABIA CONTAR ATÉ 3 - AN, DVE, DRI DEPOIS ERA ALGO FANTÁSTICO
*
- Nesta época não existia o conceito do zero que apareceu a aproximadamente 600 anos atrás na Índia e foi mérito dos Indus.
*
Atualmente em algumas regiões da Ásia o ábaco é usado por comerciantes
Um operador podia fazer multiplicação de números de 5 algarismos com a mesma velocidade que se faz com uma calculadora.
*
- Os algarismo Arábicos se tornaram padrão devido ao poderio militar árabe durantes dois milênios até 1432
*
A máquina de Pascal podia somar até 999.999
A máquina de Pascal teve uma vida útil de 200 anos
A somadora de Pascal ainda existe e esta exposta em Paris
Pascal ainda inventou a caixa registradora
Já a máquina de Leibiniz apresentou-se muito deficiente e sujeita a erros, tendo sido, portanto, abandonada 
*
Dez anos depois já haviam mais de 10 mil teares de cartões em uso na França
Durou 150 anos
Talvez fez a primeira vítima da tecnologia: o contramestre
*
- Maquina Diferencial = Permite calcular tabelas de funções (logaritmos, funções trigonométricas, etc.) sem a intervenção de um operador humano
Maquina Analítica = Sua operação era governada por conjunto de cartões perfurados
Em 1991, 157 anos depois cientistas britânicos montaram a maquina que funcionou com uma precisão de 31 casas após a vírgula.
*