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Download Captulo 2 A Histria dos Computadoressrv-  Mquina de Hollerith ... Construiu ento a Mquina de Recenseamento ou Mquina Tabuladora, perfurandose cerca de 56

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  • Captulo2AHistriadosComputadores

    Nestecaptulo,faremosumresgatehistricodosprincipaisacontecimentose avanostecnolgicosedesuainfluncianasmudanasdasarquiteturasdos computadores. O entendimento sobre processo delinear, passopasso, a evoluodossistemascomputacionaismodernos.

    2.1AEvoluoHistricaToda evoluo tecnolgica foi iniciada atravs de uma necessidade humana. E na histria doscomputadores,nofoideferente.Por termosa necessidadedeefetuamosclculoscadavezmaiscomplexos deuse incio aos estudos que culminaram na criao de uma mquina de clculosautomtica,ocomputador.

    Oprimeiroelementocomoqualhomemcontouparafazerclculosfoioconjuntode dedosdesuasmos.

    2.1.1ObacoA histria da contagem comea h milhares de anos atrs. Escavaes arqueolgicas recentesencontraramumtipodedispositivorudimentarcompostoporpequenaspedrasorganizadassobresulcoscavadosnaareia,estebacoprimitivoauxiliavanacontagemdegrandesquantidades.

    ApalavraClculo temsuaorigemnotermolatinoCalculus (denominaodadas pedrasqueeramusadasparacontar!

    Figura1:Dedoscomoauxiliaresnacontagem

  • Apartir dessedispositivo declculo,outros similares apareceramsimultaneamenteemdiversoslugaresdomundo.Omaisantigodatadeaproximadamente3500a.C.,novaleentreosriosTigreeEufrates,noEgito.Porvoltadoano2600a.C.apareceuobacochinsqueevoluiurapidamenteefoichamadoemsuaformafinaldeSuanPan,demodosemelhanteapareceunoJapo,oSoroban.

    Obacoconstituiuportantooprimeirodispositivomanualdeclculo;serviapararepresentarnmerosnosistemadecimalerealizaroperaescomeles.

    Vejamoscomoutilizarobacopararegistrarumnmero.Apartirdaposioinicial(a),oregistrodosnmeroserafeitodeslocandoseasesferasparaapartecentraldodispositivo,noexemploacima,figura2.(b),estamosrepresentandoonmero1972.

    2.1.2OsBastesdeNapier(16101614)Sdepoisdemuitossculossemquequalquerinvenoquefacilitasseosclculofosseapresentada.Surge umconjunto de tabelasmveis paramultiplicaoe diviso,os Bastes de Napier. Esteconjuntoeraformadopornovebastes,ondecadaumdelescorrespondiaaumdosdgitosdecimaisde1a9.Cadaumadestashastesoubastes,queoriginalmenteforamfabricadasemmarfim,eraessencialmenteumacolunademultiplicao(videfigura3).Suautilizaobastantesimples.Paraobteroprodutodeumnmero,alinhamseashastescorrespondentesaosdgitosdestenmeroefazse a leitura da linha correspondente ao nmero multiplicador ento, somase os nmeros dasdiagonaisdaesquerdaparadireitaparaaformaodosdgitosdasresposta.

    Comoexemplodeoperaocomosbastesvamosmultiplicar: 3768x6.

    Paraisso,alinhamseosbastes 3,7,6e8 aoladodobastobase,fazseentoaleituradalinhacorrespondenteaonmero6somadoosnmerosdasdiagonaisdaesquerdaparadireita.

    Oltimonmerodaresposta8; Openltimoasomade(4+6=10),

    portantoo0;

    Figura2:bacoModerno

    Figura3:BastodeNapier

    Figura4:MultiplicaocomBastesdeNapier

  • Oantepenltimoasomade(3+2=5),acrescido1(queveiodasomaanterior),assimteremos6;

    Depoisteremosasomade(4+8=12),assimteremos2; Por fim, teremoscomoprimeironmero formadopor 1, acrescido1 (queveiodasoma

    anterior),assimteremos2;

    Respostadamultiplicaoento:22.608.

    2.1.3RguasdeClculo(1621)AstabelasdeNapierinfluenciaramdiretamenteainvenodarguadeclculo,concretizadaporWilliamOughtred, comsua formacircular foi consideradacomoumdosprimeirosdispositivosanalgicos dacomputao.As rguasde clculoe as calculadorasmecnicas foram largamenteutilizadasat1970,quandosurgiramascalculadoraseletrnicas.

    2.2OsancestraisdoscomputadoresOsprimeiroscomputadores,oude geraozero, apareceramnosculoXVIIeeramcompostosexclusivamentepor elementosmecnicos. Caracterizavamseporumagrande rigidezno quedizrespeitoaosprogramasaexecutar.Sendoconsideradascomomquinasdedicadas.

    2.2.1CalculadoradePascal(1642)Dos trabalhos conhecidos deste perodo, destacase o trabalho de Blaise Pascal, que em 1642desenvolveu uma mquina de calcular totalmente mecnica. A mquina, tambm chamada dePascaline,erabaseadanaexistnciadeumdiscoparacadapotnciade10,cadadiscosendodotadode10dgitos(de0a9).Emborafossecapazderealizarapenasadiesesubtraes,outrasoperaes,comomultiplicaesedivisespodiamserrealizadasatravsdacombinaodasprimeiras.Pascal esperava comercializar sua mquina, mas foi um fracasso comercial, apesarde ser umaimportanteinveno.

    Figura5:RguadeClculo

  • 2.2.2CalculadoradeLeibnitz(1671)Em1671, o filsofoematemticoalemodacidadedeLeipzig, GottfriedWilhelmvonLeibnitzintroduziuoconceitoderealizarmultiplicaesedivisesatravsdeadiesesubtraessucessivas.

    Em1694,amquinafoiconstrudaeapresentavaumacertaevoluoemrelao Calculadorade Pascal.Atravsdesomasrepetidaseracapazdeefetuarmultiplicaes,tambmeracapazderealizardivises,assimsendocapazdeexecutarasquatrooperaesbsicasdamatemtica.Suaoperaoapresentousemuitodeficienteesujeitaaerros,tendosido,portanto,abandonada.

    2.2.3PlacaPerfurada(1801)Joseph Marie Jacquard introduziu o conceito de armazenamento de informaes em placasperfuradas,quenoeramusadasespecificamenteemprocessamentodedados,masparacontrolaraexecuo de mquinas de tecelagem. Esse processo despertou, j nessa poca, temor pelodesemprego,provocandoumagrandereaopopularcontraessaespciedeprautomao.

    2.2.4Arithmometer(1820)Em1820, Charles Xavier Thomas (conhecidocomo ThomasdeColmar, Paris FR)projetoueconstruiuumamquinacapazdeefetuaras4operaesaritmticasbsicas:aArithmometer.Estafoiaprimeiracalculadorarealmentecomercializadacomsucesso;at1850vendeusecercade1500Arithmometers.ElafaziamultiplicaescomomesmoprincpiodacalculadoradeLeibnitzecomaassistnciadousurioefetuavaasdivises.

    Figura7:CalculadoradeLeibnitz

    Figura6:CalculadoradePascal:Pascaline

  • 2.2.5MquinaDiferencialdeBabbage (1823)

    Entre1802e1822,Charles Babbage,ummatemticoeengenheirobritnico,construiuumamquinaamquinade diferenasquebaseavasetambmnoprincpio de discos giratrios e eraoperada por uma simples manivela.Babbageconsideradooprecursordosmodernos computadores eletrnicosdigitais.

    Esta mquinadediferenas surgiudevidoapreocupaode Babbage comoserroscontidosnastabelasmatemticasdesuapoca.Elapermitia calcular tabelasdefunes (logaritmos, funes trigonomtricasetc.)semaintervenodeumoperadorhumano.Aooperadorcabiasomenteiniciaracadeiadeoperaes,easeguiramquinatomavaseucursodeclculos,preparandototalmenteatabelaprevista.Em1823,ogovernobritnicofinanciouaconstruodeumanovaverso,masnoobteveresultadosatisfatrio,devidooslimitesdoferramentalindustrialdapoca. Babbage seviuobrigadoadesenharpeaseferramentas,retardandoodesenvolvimentodoprojeto.Aps10anosdetrabalho,tudoqueBabbagehaviaconseguidoeraumapequenamquinade3registrose6caracteres,sendoquedeveriaser,deacordocomoprojeto,umamquinade7registrose20caracterescada,almdeapresentarseusresultadosimpressos!

    2.2.6AMquinaAnalticaEm1833,Babbageprojetouumamquinabastanteaperfeioada(comoauxliodeAdaLovelace),quechamoudeMquinaAnaltica.Adaumadaspoucasmulheresafigurarnahistriadocomputador.Matemticatalentosa,compreendeuofuncionamentodaMquinaAnalticaeescreveuosmelhoresrelatossobreoprocesso.

    AdaLovelace criouprogramasparaamquinaanaltica, tornandoseaprimeira programadoradecomputadordomundo.

    Figura8:Arithmometer(1820)Fonte:Science&SocietyPictureLibrary

    Figura10:CharlesBabbage Figura11:AdaLovelace

    Figura9:MquinaDiferencialdeBabbage

  • AMquinaAnalticapoderiaserprogramadaparacalcularvriasfunesdiferentes,eraconstitudadeunidadedecontrole,dememriaaritmticaedeentradaesada.Suaoperaoeragovernadaporconjunto de cartes perfurados, de modo que, de acordo com os resultados dos clculosintermedirios,amquinapoderiasaltaroscartes,modificandodessaformaocursodosclculos.

    Babbage investiutodasuafortunapessoaledeseufilho,quecomeletrabalhouduranteanos,natentativadeconstruodaMquinaAnaltica,vindoafalecerem1871,semconcluirsuaconstruo.

    2.2.7MquinadeHollerithAproximadamenteem1885,HermanHollerith,funcionriodoDepartamentodeRecenseamentodosE.U.A.,percebeuquearealizaodocensoanualdemoravacercade10anosparaserconcludoequeamaioriadasperguntastinhacomorespostasimouno.Em1886idealizouumcartoperfuradoqueguardariaasinformaescoletadasnocensoeumamquinacapazdetabularessasinformaes.Construiuentoa MquinadeRecenseamento ou MquinaTabuladora,perfurandosecercade56milhesdecartes.

    AmquinaTabuladoraeracompostadasseguintesunidades: Unidadedecontrole,quedirigiriaaseqnciadasoperaesdetodaamquinaatravsde

    Figura12:MquinaAnalticadeCharlesBabbage

    Figura13:MquinadeHollerith

  • furosemcartesperfurados. Entradadedados,queutilizavatambmcartesperfurados. Sada,queperfurariaosresultadosemcartesparausoposteriorcomoentrada,aumentando

    assimamemriainternacomarmazenamentoexterno,indefinidamentegrande. Sada impressa, utilizada na apresentao dos resultados finais, tais como tabelas

    matemticas,aqualdeumalinotipoautomticaacopladaaosistema.

    FoiHermanHollerith,queconcebeuaidiadeprocessardadosapartirdecartes perfurados,oproblemaaresolvereraacomputaodedadosdocensodosEstados Unidos.

    Utilizandocartesperfurados,Hollerithconseguiuqueotempodeprocessamentodosdadosdocensobaixassede8anospara3anos.Essatecnologia foiadotadarapidamentepordiversospasesdaEuropa,difundindoautilizaodasMquinasHollerithanvelmundialeporbastantetempo.Dezanosmaistarde,Hollerith fundouumacompanhia,a TabulatingMachineCompany.Em1924,estafirma mudou de nome, tornandose a International Business Machines Corporation, hoje maisconhecidacomoIBM.

    2.3Asmquinasdaprimeiragerao(19301958)J no sculo XX, um grande nmero de projetos foram implementados, baseados na utilizao de inovaestecnolgicascomrelsevlvulaseletrnicas.Estessemprevoltadosarealizaodeclculosautomaticamentesurgiamoscomputadoresdeprimeiragerao.

    Relssoeletromscujafunoabriroufecharcontatoseltricoscomointuitodeinterromperou estabelecercircuitos.

    Vlvulaumdispositivoqueconduzacorrenteeltricanumssentido.

    Umadasgrandesvantagensdasmquinasa rel sobreasmquinasdecalcularmecnicasera,s

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