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Introdução à Computação

Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas

Maicon A. Sartin

[email protected]

12.04.17 UNEMAT - Introdução à Computação 2

Agenda

1.Gerações de Computadores

1.Geração Zero

2.Primeira Geração

3.Segunda Geração

4.Terceira Geração

5.Quarta Geração

6.Quinta Geração

2.Classificação de Computadores

1.Workstation

2.Notebook, Tablet e Smartphone

3.Automação

4.Supercomputador


1. Gerações de Computadores

□ Geração Zero

▫ Contagem de animais, mercadorias, sementes, dedos,…

▫ Ábaco (China, ~ 2500 a.C.)

https://br.pinterest.com



□ Geração Zero




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□ Geração Zero




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□ Geração Zero




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870.530 ???



□ Geração Zero

▫ Os algarismos atuais, conhecidos por algarismos arábicos, tem pouco mais de mil anos.

▫ Poder militar dos árabes, foi a razão pela qual os algarismos arábicos se tornaram o padrão numérico mundial



□ Geração Zero▫ 1614 - Bastões de Napier

● Matemático John Napier, inventor dos logaritmos

● Os bastões de Napier eram um conjunto de 9 bastões, um para cada dígito, auxiliavam na multiplicação

● Transformavam a multiplicação de dois números numa soma de cada dígito.

http://paintingandframe.com/http://www.boselli.com.br/museu/Napier.htm



□ Geração Zero▫ No século 19, um computador não era uma

máquina, mas uma pessoa● Tinha a função de fazer contas e arbitrar conflitos

que envolvessem números.

▫ Em 1944, o termo “computador” foi publicado em jornal inglês London Times .

● Uma matéria sobre alguns equipamentos inteligentes que no futuro poderiam vir a substituir o esforço humano.

● O jornal chamou uma hipotética máquina pensante de COMPUTER.

O computador sempre foi um aperfeiçoamentoconstante de idéias anteriores.



□ Geração Zero - Computadores Mecânicos (1642–1945)

▫ Pascalina (1642)● Cientista francês – Blaise Pascal● Construiu com 19 anos de idade uma máquina de

calcular operacional – Projetada para ajudar seu pai, coletor de impostos do

governo francês– Efetuava apenas duas operações: adição e subtração– Funcionava com uma manivela operada à mão

http://www.iep.utm.edu/pascal-b/

Softwarehttp://mimosa.pntic.mec.es/jgomez53/docencia/pascalina.htm




▫ Pascalina (1642)

http://fotos.noticias.bol.uol.com.br

https://www.macobserver.com/





https://www.edumedia-sciences.com/es/media/333-pascalina




▫ Gottfriend Wilhelm von Leibniz (1642)

● Matemático alemão● Máquina mecânica de somar e subtrair, multiplicar e

dividir

https://www.theguardian.com/http://www.computermuseum.li/




▫ Joseph Jacquard (1802)

● Tear Mecânico de Jacquard– Engenhoso sistema baseado em grandes cartões

perfurados para produzir tecidos com desenhos e em larga escala.

– Essa inveção inspirou diversos outros inventores

http://www.bpiropo.com.br/fpc20060821.htmhttp://history-computer.com/




▫ Charles Babbage (1834)● Máquina Analítica

– Prof. de Matemática da Universidade de Cambridge– Projetou e construiu a primeira máquina diferencial– Só somava e subtraia, executava um único algoritmo– Projetada para calcular tabelas de números úteis para

a navegação naval




▫ Charles Babbage (1834)● Máquina Analítica ou Diferenças base do

funcionamento do computador– Unidade de entrada - alimentação de dados, através

de cartões perfurados;– Unidade de saída – saída impressa e perfurada em

cartões;– Unidade de memória – 1000 palavras de 50 dígitos– Unidade de computação – aceitava operandos da

Memória e operações como soma, subtração, multiplicação e divisão.


1. Marcos da Computação● Máquina Analítica – Charles Babbage (1834)

➢ Primeira tentativa de construir um computador digital

http://www.tecmundo.com.br

Máquina das diferenças - 1822http://www.chem.ucla.edu




▫ Charles Babbage (1834)● Máquina Analítica ou Diferenças base do

funcionamento do computador– Contratou Ada Augusta Lovelace para produzir

software● Primeira programadora de computadores do mundo● Problema com o hardware● Máquina necessitava de milhares de dentes, rodas e

engrenagens ● O alto grau de precisão não era produzido no

século XIX

http://www.keywordsking.com/

O primeiro"homem" aprogramar umcomputador foiuma mulher!!!




▫ Samuel F. B. Morse (1837) – Físico (NY)● Sistema telegráfico que utilizava a energia elétrica

para transmitir sinais à distância– O Código Morse continua a ser utilizado.– Mensagem histórica:

... --- ... SOS - Save Our Souls (salvai as nossas almas)




▫ George Boole (1854) - Inglaterra● Concepção dos fundamentos lógicos para a criação

de programas– Lógica matemática - álgebra booleana

● Estabelecimento de uma forma de armazenamento e processamento de dados

– Utilizando relações binárias

https://global.britannica.com



□ Geração Zero (1642-1945) - Dispositivos eletromecânicos (1880-1930)

▫ Relés● Substituir as partes mecânicas dos computadores

por partes elétricas.● As Máquinas tinham como desvantagens o alto

custo, o tamanho físico e o baixo desempenho

http://www.findernet.comhttp://w3.siemens.com.br http://www.infoescola.com



□ Geração Zero (1642–1945) - Componentes Eletrônicos – Primeiras Invenções (1930 - 1945)

▫ Alan Turing● Heath Robinson - Primeiro computador operacional

▫ Konrad Zuse

● Z1 - uma série de máquinas de calcular automáticas usando relés


Agenda


1.Geração Zero


3.Segunda Geração


5.Quarta Geração

6.Quinta Geração


1.Workstation


3.Automação

4.Supercomputador



□ Primeira Geração (1945-1955)

▫ Válvulas● Época dos computadores eletrônicos● Computadores eram construídos com muitas

válvulas● O grande estímulo para o computador eletrônico foi

a Segunda Guerra Mundial http://producao.virtual.ufpb.br/

http://latesttechnomanias.blogspot.com.br/




▫ Colossus – Alan Turing (1943)●Para a 2º Geração do Enigma●Diversas Contribuições:

– Teste de Turing– Máq. Universal

http://oglobo.globo.comhttp://www.apav.it




▫ Howard Aiken (1944)●Mark I ● Quando foi finalizado, os computadores de relés já

estavam obsoletos

● Possuía 72 palavras

● A entrada e saída usava fita de papel perfurada

● 18 m de comprimento, 2 m de largura e pesava 70 toneladas.

● 7milhões de peças móveis● 800 Km de fiação



● Mark I – Howard Aiken (1944)➢ Primeiro computador norte-americano

de uso geral▫ Usava relés mecânicos

▫ Ciclo de relógio de 6 seg.

http://sites.harvard.edu/~chsi/markone/exhibit.html




▫ ENIAC – John Mauchley (1946)● Exército americano estava interessado em

calculadoras mecânicas● Montou uma proposta solicitando financiamento

para a construção de um computador eletrônico– ~17.500 válvulas– 1.500 relés– 500.000 conexões de solda– 30 toneladas de peso– 180 m2 de área construída– 5,5 m de altura– 25 m de comprimento– chegava a realizar 5 mil operações por segundo


1. Marcos da Computação● ENIAC – Eckert/Mauchley (1946)

➢ A história moderna dos computadores começa aqui

used to calculate artillery firing tables for the United States Army's Ballistic Research Laboratoryhttps://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC

Electronic Numerical Integrator And Computer




▫ ENIAC – Eckert/Mauchley (1946)● Seus criadores criaram curso de verão para

cientistas – Explosão do interesse em computadores digitais

● Depois, surgem diversos outros computadores:– EDSAC (1949) - Universidade de Cambridge– JOHNIAC - Rand Corporation– ILLIAC - Universidade de Illinois– MANIAC - Los Alamos Laboratory– WEIZAC - Weizmann Institute em Israel




▫ EDSAC – Wilkes (1949)● Sucessor do ENIAC● Construído por Mauchley e Eckert● Teve seu projeto comprometido

– seus criadores deixaram a Universidade da Pensilvânia para fundar sua própria empresa

● Eckert e Mauchley Corporation– Atualmente, UNISYS Corporation

(http://www.unisys.com/unisys/ )




▫ EDSAC – Wilkes (1949)● Primeiro computador com programa armazenado

https://www.cl.cam.ac.uk/

https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_delay_storage_automatic_calculator

Electronic Delay Storage Automatic Computer




▫ IAS – Von Neumann (1952)● A maioria das máquinas atuais usa esse projeto

https://www.ias.edu/ideas/2012/george-dyson-ecp

built at the Institute for Advanced Study (IAS) in Princeton, New Jersey


Agenda


1.Geração Zero


3.Segunda Geração


5.Quarta Geração

6.Quinta Geração


1.Workstation


3.Automação

4.Supercomputador



□ Segunda Geração (1955-1965)

▫ Transistor – Grupo de Stanford (1947)● Usam elementos semicondutores

● Os transistores:– Funcionam como chaves,

▫ Bell Laboratories (1952) desenvolveu o Transistor ● Passou a ser um componente básico na construção

de computadores

“O Prêmio Nobel de 1956 foi conferido à equipe cuja pesquisa levou à invenção do transistor, em 1947.”




▫ Transistor – Grupo de Stanford (1947)● Usam elementos semicondutores

● Os transistores:–

http://www.wisegeek.comhttps://www.embarcados.com.br




▫ Primeiro computador feito com transistores foi o TX-0 (Transistorized eXperimental Computer 0) - MIT

https://en.wikipedia.org/wiki/TX-0http://museum.mit.edu/150/23


1. Marcos da Computação


▫ 7094 – IBM (1962)● Dominou a computação científica no início da

década de 60

second-generation transistorized version of the earlier IBM 709 vacuum tube mainframe computers

Dual 7090s at NASA during Project Mercury.https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_7090




▫ Membro da equipe do TXT fundou a DEC (Digital Equipment Corporation)● Em 1957 DEC fabrica PDP-1

– Comercializado em 1961– Executava 200 mil instruções por segundo– Custava 120 mil dólares

● PDP-8 (1965)– Custava 18 mil dólares– Empresa vendeu 50 mil computadores



● PDP-8 – DEC (1965)➢ Primeiro minicomputador na década de 70

O PDP-8 vendida por US $ 18.000, um quinto do preço de um mainframe IBM 360. O PDP-8 entrou em milhares de fábricas, pequenas empresas e laboratórios científicos.http://www.earthlyissues.com/internet.htm



Agenda


1.Geração Zero


3.Segunda Geração


5.Quarta Geração

6.Quinta Geração


1.Workstation


3.Automação

4.Supercomputador



□ Terceira Geração (1965 – 1980)

▫ Circuitos Integrados (CI)● Integração: Circuitos integrados (SSI e MSI)

– SSI -integração em pequena escala - menos de 10 elementos por chip

– MSI - integração em média escala - 10 a 100 elementos por chip

“CI – Circuito constituído de elevado número de componentes eletrônicos arrumados em um único chip”

http://www.sigmaelectronica.nethttp://www.mixtronica.com/




▫ Circuitos Integrados (CI)

●1958: invenção do circuito integrado de silício●Permitiu que dezenas de transistores fossem

colocados em um único chip●Computador menor, mais rápido, mais barato●1964: IBM lança linha System/360 para substituir

suas duas máquinas precursoras …

(IBM 7094 e IBM 1401)




▫ Circuitos Integrados (CI)

●Linha System/360– Computador da linha System/360– Modelo 195 - Permitiu a multiprogramação– Primeira máquina que podia emular (simular a

execução) outros computadores– Seguido pelas séries 370, 4300, 3080, 3090




▫ 360 – IBM (1964)➢ Primeira linha de produto projetada como uma família

http://www-03.ibm.com/ibm/history/ibm100/us/en/icons/system360/




▫ Ao mesmo tempo, a DEC lança série PDP-11

●atualmente HP

▫ Sucessor de 16 bits do PDP-8

http://www.pdp11.org/https://en.wikipedia.org


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1.Geração Zero


3.Segunda Geração


5.Quarta Geração

6.Quinta Geração


1.Workstation


3.Automação

4.Supercomputador



□ Quarta Geração (1980 – 1990)

▫ Circuitos Integrados (CI) - LSI● Integração LSI (Larga Escala de Integração)

– Milhares de elementos em um único chip– Circuitos com tecnologia de firmware (software

armazenado em chip)● Integração VLSI (Integração em Escala muito

Grande) – Possibilitou colocar milhões de transistores em um

único chip● Computador mais rápido e menor

http://computerstory.weebly.com



□ Quarta Geração (1980 – ?)

▫ Circuitos Integrados (CI) - LSI● Discussões sobre Quarta, Quinta, ... Gerações

● A partir da Terceira, a evolução está voltada aà integração

● Era dos Comutadores Pessoais

http://www.directindustry.com



□ Quarta Geração (1980 – ?)

▫ Circuitos Integrados (CI) - LSI● Integração LSI (Larga Escala de Integração)

– Milhares de elementos em um único chip– Circuitos com tecnologia de firmware (software

armazenado em chip)● Integração VLSI (Integração em Escala muito

Grande) – Possibilitou colocar milhões de transistores em um

único chip● Computador mais rápido e menor



□ Quarta Geração (1980 – ?) ▫ IBM PC - IBM (1981)

● Início da era moderna do computador pessoal

Preço - US $1,565 ~ $3,000RAM - 16K, 640K maxDual 160KB 5-1/4 disk drivesHD Não suportadoIntel 8088, 4.77MHz

http://oldcomputers.net/ibm5150.html



□ Quarta Geração (1980 – ?) ▫ Lisa – Apple (1983)

● Primeiro computador pessoal com uma GUI

https://www.macobserver.com

Preço - US $9,995 (1983)Peso - 11 kgRAM - 2 MB Dual 5-1/4 disk drivesCPU - Motorola 68000 5 MHz

https://en.wikipedia.org/wiki/Apple_Lisa



□ Quarta Geração (1980 – ?) ▫ Computadores encolheram!!!

● Newton da Apple (1993)– Percursor dos PDAs (Personal Digital Assistants

– agendas eletrônicas)

http://www.palmtoppaper.com/


Agenda


1.Geração Zero


3.Segunda Geração


5.Quarta Geração

6.Quinta Geração


1.Workstation


3.Automação

4.Supercomputador



□ Quinta Geração (2000 – ?)

▫ O nascimento da Inteligência Artificial com diversas áreas de pesquisa:●Reconhecimento de voz;●Sistemas inteligentes;●Redes de Alta Velocidade;●Redes neuronais;●Robótica;



□ Quinta Geração (2000 – ?)

▫ O nascimento da Inteligência Artificial com diversas áreas de pesquisa:


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5.Quarta Geração

6.Quinta Geração


1.Workstation


3.Automação

4.Supercomputador


2. Classificação de Computadores

□ Workstation▫ São computadores com poderosa capacidade de

processamento gráfico e matemático

▫ Normalmente utilizados por cientistas, engenheiros, projetistas, analistas financeiros, designers, ….

http://www.evetech.co.zahttp://www.alphachannel.net.br



□ PC, Notebook,Tablet Smartphone▫ O PC transformou em mais um eletrodoméstico

▫ Mesma capacidade de processamento que os mainframes dos anos 80

▫ Podem ser utilizados isoladamente ou como parte de uma rede

http://www.samsung.com

http://gadgets.ndtv.com

http://www.mobileorchestra.com



□ Automação e Embarcados

▫ Dispositivos eletrônicos específicos para determinadas aplicações

●Relação custo, recursos, adaptações conforme a necessidade

http://www.tested.com

http://www.mikroe.com/cec1302/clicker/

https://www.raspberrypi.org/

store.digilentinc.com/



□ Supercomputador▫ Utilizados na solução de problemas em que o tempo de

cálculo é um limite

▫ Normalmente os supercomputadores são utilizados em aplicações Científicas, Militares, Pesquisa

https://pt.wikipedia.org

blogdalu.magazineluiza.com.bhttps://www.youtecno.com.br



□ Supercomputador

▫ Top500

https://www.top500.org



□ Supercomputador

▫ Top500 - Sunway TaihuLight

http://moneyinc.com

http://insidehpc.com/


Referências● MONTEIRO, Mario A. Introdução à organização de

computadores. Rio de Janeiro: LTC, 2010.

● STALLINGS, W. Arquitetura de Computadores. Pearson, 2010.

● VLSI Encyclopedia. Future of VLSI. <http://www.vlsiencyclopedia.com>. 2015

● Araújo, J. M. F. R. de. Introdução à Computação. Universidade Federal de Campina Grande. 2016

● Sanches, Rosely. Uma Breve História da Computação. Universidade do Estado de São Paulo. 2016

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