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Introdução a Informática
Baseada nos textos da Aula 01, disponível no site do curso
http://www.tecgraf.puc-rio.br/~abraposo/INF1503/
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Informática – Cada vez mais onipresente
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História do computador
• Época Manual
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História do computador
• Época mecânica
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História do computador
• Época mecânica
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História do computador
• Época mecânica
Hollerith fundou em 1896 a Tabulating Machine Company, que depois se fundiucom 2 outras empresas, e passou a se chamar Computing Tabulating Recording(CTR). Em 1924 a CTR troca de nome, e passa a se chamar International BusinessMachines Corporation (IBM).
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História do computador
• Época eletrônica
Remington Rand Corp.
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História do computador
• Época eletrônica
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História do computador
• Época eletrônica
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História do computador
• Época eletrônica Reduced Instruction Set Computer
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Histórias “paralelas”
• Mobilidade
• Software, S.O., etc.
• Internet / Web
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Processamento de Dados
• Exemplo: quando se compra passagem aérea
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Sistema de Informação
• Hardware: equipamento– Responsável pelo processamento
• Software: programas• Software: programas– Responsável pela organização e metodologia
em que os dados serão processados
• Peopleware: pessoas envolvidas no processamento
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Hardware
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Tipos de Computadores
• Microcomputador– Tipo mais popular
– Lançado originalmente pela IBM, e hoje conta – Lançado originalmente pela IBM, e hoje conta com inúmeros fabricantes (e mesmo sem fabricantes – montados)
– PC (Personal Computer) x Macintosh
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Tipos de Computadores
• Notebooks– Microcomputadores portáteis– Pc x Mac
• Workstations– Mais poderosos e mais caros
que os PCs– Usados em aplicações mais
sofisticadas (ex., Computação Gráfica)
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Tipos de Computadores
• Mainframes / Supercomputadores– Computadores de grande
porteporte– Para aplicações de
grande porte• Sistemas bancários• Sistemas meteorológicos• Sistemas de controle de
vôos espaciais• Sistemas militares
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Tipos de Computadores
• Palmtop– Ainda menor que os
notebooks (cabem no bolsonotebooks (cabem no bolsoe na palma da mão)
– Menos capacidade de processamento que os microcomputadores e notebooks
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Arquitetura Básica de Computadores
• Von Neumann
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Arquitetura Básica de Computadores
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CPU ou UCP (Unidade Central de Processamento)
• Encarregada de gerenciar todo o tráfego de informações e também efetuar todo o processamento de dados
• A principal peça da CPU é o microprocessador, que é composto por– UC: Unidade de Controle– ULA: Unidade Lógica e Aritmética– Registrador de Instruções– Registrador de Dados– Via de Dados (Bus / Barramento)
• Normalmente, o microprocessador dánome ao computador
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CPU ou UCP (Unidade Central de Processamento)
• ULA: verifica e faz o controledas instruções (comandos) realizados na UCP
• Registrador de instruções: armazena temporariamente a instrução que está sendo realizada pela UCP
• Registrador de dados: armazena • Registrador de dados: armazena temporariamente os operandos referentes à instrução atual
• ULA: responsável pela realização das operações aritméticas ( + / - *) e lógicas (and, or, nor, not, xor)
• Via de Dados: conexões elétricas por onde vão transitar os dados em forma de impulsos elétricos, da UCP para as demais partes do sistema computacional e vice-versa
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Arquitetura Básica de Computadores
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Memória
• Memória Primária– RAM (Randomic Access Memory)
– ROM (Read Only Memory)– ROM (Read Only Memory)
– CACHE
• Memória Secundária / Auxiliar– HD
– Disquetes, CD, etc.
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Memórias
• RAM– Para gravação e leitura, pode ser gravada e lida pelo processador,
isto é, podemos gravar programas, dados, resultados de processamento
– Volátil: perde-se quando o computador é desligado– Volátil: perde-se quando o computador é desligado
• ROM– Somente para leitura– Utilizada apenas para inicializar o equipamento e por parte do
processador– Seu conteúdo é gravado durante a fabricação do equipamento,
geralmente, informações básicas relacionadas à configuração e desempenho do equipamento, não sendo possível alterá-la
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Memórias
• CACHE– Leitura ou gravação feita pelo computador depende do
movimento de peças mecânicas, diminuindo a velocidade de processamentovelocidade de processamento
– Alguns equipamentos são dotados de uma memória especial denominada CACHE (esconderijo) para acelerar significativamente o processamento em certas circunstâncias
– Na verdade, é uma pequena memória RAM que armazena as informações mais solicitadas, evitando novos acessos
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Memórias
• Memória Auxiliar– Complementa a memória principal
– Vantagens• dados podem ficar guardados por longos períodos de tempo• dados podem ficar guardados por longos períodos de tempo
• capacidade de armazenamento muito superior à da memória RAM
• proporcionalmente ao que grava, tem um custo muito mais baixo
– Desvantagem• acesso mais lento
– Exemplos• HD, disquete, CD, etc
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Placa-mãe (Mother Board)
• CPU + Memórias principais (RAM e ROM), além das outras ROM), além das outras placas (de vídeo, de rede, etc.)
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Arquitetura Básica de Computadores
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Dispositivos de Entrada
• Permitem a entrada de dados no computador
• Exemplos
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Dispositivos de Saída
• Responsáveis pela divulgação dos dados e informações obtidos com base no processamento eletrônico
• Exemplos• Exemplos
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Representação Binária
• Toda a manipulação dos dados em um sistema computacional é feita sob a forma de sinais elétricos, codificados em um sistema binário.
• Bit (binary digit) é a menor quantidade de • Bit (binary digit) é a menor quantidade de informação que pode ser armazenada e processada por um computador.
• Símbolos fundamentais: 0 e 1, que formam a numeração com base 2
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Numeração com base 2
• Sistema de numeração binária utiliza combinações dos dígitos 0 e 1
• Toda a informação que circula dentro de um • Toda a informação que circula dentro de um sistema informático é organizada em grupos de bits
• Os mais frequentes são os múltiplos de 8 bits: 8, 16, 32, etc.
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Numeração Binária
• No sistema binário (0 e 1), para determinar o número de combinações com n bits, basta calcular 2n
• Exemplos:- 1 bit →→→→ 21 = 2 combinações possíveis (0 e 1)
0 0
0 1- 1 bit →→→→ 2 = 2 combinações possíveis (0 e 1)- 2 bits →→→→ 22 = 4 combinações possíveis- 3 bits →→→→ 23 = 8 combinações possíveis
0 1
1 0
1 1
0 0 0 0 0 1
0 1 0 0 1 1
1 0 0 1 0 1
1 1 0 1 1 1
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Numeração Binária• 1 Byte →→→→ 8 bits →→→→ 28 = 256 combinações possíveis• Byte (B) = 8 bits representa unidade básica de memória =
1 caracter armazenado em memória• Tabela de 256
caracteres: ASCII
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Binário x Decimal
• Decimal (0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)
1998 = 1x1000 + 9x100 + 9x10 + 8x1
= 1x103 + 9x102 + 9x101 + 8x100= 1x103 + 9x102 + 9x101 + 8x100
• Binário (0 1)01101001 = 0 x 27 + 1 x 26 + 1 x 25 + 0 x 24 +
1 x 23 + 0 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 =
= 64 + 32 + 8 + 1 = 105 (em decimal)
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• Efetuar divisões sucessivas por 2 até se obter o quociente 1• Agrupar o último quociente e todos os restos da divisão
encontrados por ordem inversa.• Exemplo:
Conversão Decimal � Binário
20 20 10 2
0 5 21 2 2
0 120(10) = 10100(2)
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Unidades
• Simplificadamente
• Na verdade
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Grandezas• Capacidade de Armazenamento
Memória RAM do PC 128 MB a 2 GB
Disquete 3,5’’ 1,44 MB
HD (Hard Disk) 80 GB (típico)
Zip Drive 100 MB
CD-ROM 700 MB (80 min) ou 680,4 MB (74min)CD-ROM 700 MB (80 min) ou 680,4 MB (74min)
DVD-ROM 4,25 GB por lado (1, 2 ou 4 lados: 4,25, 8,5 ou 17 GB) – 2h20min de vídeo por lado.
Pen-drive 256 MB, 512 MB, 1GB (típicos)
Cartão de memória (máquinas digitais) 512 MB, 1GB (típicos)
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Software
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Software
• São os programas, que tornam o computador útil, informando a ele como executar determinada tarefa.
• Representado por um conjunto de instruções • Representado por um conjunto de instruções (comandos) escritas em código binário (linguagem) � Programa
• Computador como conhecemos: Hardware + Software
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Tipos de Software
• Sistemas Operacionais
• Aplicativos– Editores de Texto– Editores de Texto
– Banco de Dados
– Planilhas
– Gráficos, etc.
• Software de Desenvolvimento
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Sistema Operacional (SO)
• Nível mais básico de software, representando a camada de "inteligência" que dá as instruções primárias para o funcionamento do computador. – Responsável pela supervisão e administração dos recursos de
hardwarehardware• SO é ativado sempre que o computador é ligado, permanecendo ativo
até que a máquina seja desconectada. • Gerencia memória, dispositivos de entrada e saída... Organiza tudo!!
– Responsável pela comunicação do computador com seu usuário, servindo ainda como suporte para a execução de software aplicativo.
• É o “chefe” dos demais softwares que executam em um computador
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Exemplos de Sistemas Operacionais
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Exemplos de Sistemas Operacionais• MS-DOS (Microsoft Disk Operating System)
– Usado nos primeiros PCs da IBM, daí a razão da sua popularidade– Maioria dos software ainda hoje implantados em microcomputadores
"rodam" baseados no DOS– interface de linha de comando a partir da qual o usuário insere, pelo
teclado, palavras e símbolos pré–definidos, que permitem a determinação determinação dos comandosque serão executados
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Exemplos de Sistemas Operacionais
• MS-Windows– Principal SO atualmente, usado na maioria dos PCs e notebooks
– Resposta da Microsoft à necessidade e desejo dos usuários passarem a contar com uma interface gráfica (GUI - Grafical User Interface), muito mais fácil de utilizar e extremamente mais agradável aos olhos, pela qual o usuário seleciona ícones, que comandam as operações desejadas.desejadas.
• Metáfora WIMP (Windows, Icons, Menus and Pointing device)
Bill Gates
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Exemplos de Sistemas Operacionais
• MS-Windows XP– Principais características
• Projetado para o usuário final
• Emprego de interface gráfica / ícones
• Utilização intuitiva
• Apresenta ambiente • Apresenta ambiente multitarefa
• Oferece recursos de rede próprios
• Exige maiores recursos de hardware
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Exemplos de Sistemas Operacionais
• Linux– Ideologicamente
baseado em Unix,criado por LinusTorvalds
– Multi-tarefa emulti-usuáriomulti-usuário
– Multi-plataforma
– Open-Source (gratuito!!!)
– Vários desenvolvedores
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Aplicativos
• Há categorias de aplicativos que se tornaram essenciais: editores de texto, planilhas, banco de dados, software de apresentação, etc.
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Editores de Texto
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Editores de Texto: WordPerfect
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Editores de Texto: StarOffice (Linux)
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Planilha Eletrônica
• Estrutura básica de uma planilha– área reservada se divide em linhas e colunas– cruzamento de cada linha e coluna representa uma célula na qual pode ser
armazenado um valor numérico, uma fórmula ou um texto qualquer. – células, quando têm seu conteúdo definido, passam a compor as tabelas
(ou planilhas), onde as colunas e linhas são planejadas de modo a permitir a disposição dos valores desejados, melhorando a organização do trabalho do usuário e o cumprimento das funções do software.
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Planilha Eletrônica: Excel
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Sistema Gerenciador de Dados (Banco de Dados)
• Utilizado para assegurar o armazenamento e o processamento dos dados estruturados de determinada organização
• SGBD (Sistema gerenciador de banco de dados) permite que os dados sejam armazenados em um formato pré-definido e os dados sejam armazenados em um formato pré-definido e recuperados posteriormente para que possam ser submetidos ao processamento desejado.
• Devido a sua alta flexibilidade e aplicabilidade em diversas área das organizações, esse tipo de software tem sido utilizado em larga escala para o desenvolvimento de sistemas de contabilidade, contas a pagar, controle de estoque.
• Exemplos: Oracle, RDB, DBase, SQL, MS-Access, Delphi,Progress.
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Banco de Dados: Access
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Editoração Eletrônica e Programas Gráficos
• Capacidade de trabalhar com alta resolução gráfica para produzir criações profissionais como cartazes, jornais, panfletos, slides/transparências, etc.slides/transparências, etc.
• Softwares mais sofisticados permitem adição de áudio, vídeo, etc.
• Exemplos: PowerPoint, PageMaker, Photoshop, Illustrator
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PowerPoint
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Adobe Photoshop
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Navegadores Web (Browsers)• Internet Explorer
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Navegadores Web (Browsers)• FireFox
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Software para gerenciamento de projetos
• Conjunto de programas capazes de registrar a evolução do processo de desenvolvimento de projetos, independentemente do tipo de atividade.
• Geram a necessidade de maior envolvimento dos membros do projeto, no que se refere ao registro das ocorrências do projeto, no que se refere ao registro das ocorrências verificadas durante seu desenvolvimento
• Permitem o ganho de produtividade e tomam a tarefa de acompanhamento e gerenciamento das atividades muito mais ágil, representando, portanto, uma ferramenta capaz de otimizar os esforços empregados.
• Exemplo: Microsoft Project
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Microsoft Project
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Sistema de Gestão Empresarial
• A evolução da Tecnologia da Informação (TI) fez com que surgissem os Enterprise Resource Planing (ERP), ferramentas voltadas especificamente para propiciar um bom sistema informatizado de gestão empresarial.
• Premissa:• Premissa:– completa automação e integração de todas as variáveis dos
processos empresariais (recursos humanos, marketing, produção, vendas, compras, contabilidade) visando o apoio à tomada de decisão acertada.
• Exemplos de empresas que fabricam ERPs: SAP, MICROSIGA, DATASUL, BAAN, LOGOCETER e JEDWARDS.
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SAP
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Software de Desenvolvimento
MS Visual Studio
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Software Livre
Software Livre
Características
Proprietário, código-fonte
Múltiplos desenvolvedores,não-proprietário, código-fonte disponível, gratuito
Software Comercial
Software Gratuito
Software Open SourceProprietário, código-fonte disponível, gratuito
Proprietário, gratuito
Proprietário, pago
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Peopleware
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Peopleware
• Profissionais ligados ao processamento de dados
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Peopleware (cont.)
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Peopleware (cont.)
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Redes de Computadores
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Redes: Finalidades
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Internet
• Origem: Guerra Fria• DARPA (Departamento de Defesa de Pesquisas
Avançadas) decidiu desenvolver uma rede de computadores que pudesse sobreviver a um ataque aos computadores que pudesse sobreviver a um ataque aos EUA – Redundância no tráfego e nos dados para sobreviver à
destruição de pontos da rede– Multi-plataforma (nem todos computadores precisam ser
iguais)
• Militar � Ensino / Pesquisa � Comercial / Cidadão
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Internet: a rede das redes
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Internet
• Não tem dono.– Cada uma das redes interligadas tem sua
própria administraçãoprópria administração
– Cada país pode ter suas políticas particulares a respeito (ex., China).
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Internet: TCP / IP (Protocolo de Controle de Transmissão / Protocolo da Internet)
• Protocolo (conjunto de regras para que os computadores "conversem" entre si) que possibilitou a Internet chama-se TCP/IP () – Desenvolvido pelo Univ. de Berkley, sob encomenda do governo
americano• Fragmenta as informações que precisam ser transmitidas
– Esses fragmentos são identificados e enviados ao destino. O caminho até o – Esses fragmentos são identificados e enviados ao destino. O caminho até o destino normalmente não é único. A estrutura funcional das redes TCP/IP permitem que as rotas sejam dinamicamente criadas/alteradas baseando-se em tráfego (congestionamento) ou defeitos no caminho. O protocolo é forte o suficiente para sempre garantir que as informações sempre sejam "montadas" corretamente no destino. Havendo problemas na rede, pacotes podem até seguir rotas diversas para chegar o destino. Porém o protocolo sabe exatamente a ordem de montagem dos pacotes para garantir a integridade da informação transmitida.
• Permite a existência da Internet e que computadores que rodam sistemas operacionais totalmente distintos (como o DOS e o UNIX) conversem entre si sem problemas.
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Endereço IP
• Cada site e cada computador possui seu próprio endereço e pode ser exibido de duas formas– Grupo de números com divisão de pontos entre eles. Ex.:
199.60.103.11 – Grupo de letras ou palavras com divisão de pontos entre eles. Ex.:
uol.com.br – Grupo de letras ou palavras com divisão de pontos entre eles. Ex.:
uol.com.br • A cada conjunto de computadores (exemplo uma rede
local) que seja ligada a Internet, é atribuído um nome de domínio e um grupo de endereços IP correspondentes, por uma entidade central em cada país. – FAPESP, sob a chancela do Comitê Gestor da Internet no Brasil – Esse controle centralizado é que permite que se encontre
informações sobre qualquer máquina ligada a Internet e onde ela se encontra.
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Endereço IP (cont.)
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WWW – World Wide Web
• “Versão ilustrada da Internet”
• Acesso a informações emvários formatos, a partir vários formatos, a partir dos navegadores Web
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WWW - Histórico
• Tim-Berners Lee (físico) criou programa para uso pessoal: páginas interligadas por meio de palavras– Hipertexto– Hipertexto
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HTML – Hypertext Markup Language
• Padrão para apresentação de hipertexto – recursos de estruturação de texto– inclusão de imagens e multimídia– links entre documentos– conjunto limitado de widgets
• botões, checkboxes, listas de seleção, caixas para entrada de texto, imagens mapeadas
• Páginas Web estão em HTML (.html ou .htm)
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HTTP – HyperText Transfer Protocol
• Protocolo para transmissão de páginas Web construído em cima do TCP / IP
• URL: Universal Resource Locator• URL: Universal Resource Locator
• Outro protocolo: FTP (File Transfer Protocol)
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Domínio
• Nome da instituição na Web
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Tipos de Domínio
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Tipos de Domínio
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Internet / Web
• Internet � TCP/IP
• Web � Internet + HTTP + HTML
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Para conectar à Internet / Web
• No seu computador– Modem (conexão discada)– Placa de Rede + modem específico (conexão banda
larga: Velox, Virtua, etc)– Navegador Web– Navegador Web
• Serviços– Provedor de acesso
• Banda Larga (Velox, Virtua)• Discado (UOL, Terra, etc.)
– Provedor de conteúdo (em alguns casos): UOL, Terra, Globo.com, etc.
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Serviços Básicos Internet
• Navegação Web
• FTP• FTP
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Endereço Eletrônico
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Ferramentas de E-mail
• Programas para troca de e-mails
• Exemplos: MS-Outlook, Eudora, Thunderbird
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WebMail
• E-mail dentro de navegador web
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SPAM• Mensagens não solicitadas• No ambiente Internet, "SPAM" significa enviar uma
mensagem qualquer para uma grande quantidade de usuários, sem primeiro verificar a utilidade do conteúdo da mensagem para aqueles destinatários.
• Propiciado pelo baixo custo de envio de mensagem eletrônica, causa inconveniência e custo para o destinatário.eletrônica, causa inconveniência e custo para o destinatário.
• Filtros anti-SPAM
• OBS: Prof. Alberto Raposo: [email protected]– Mensagens sempre com subject: [INF1503]...– Para diferenciar do SPAM
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Navegadores Web
• Um "navegador" é uma ferramenta de software que você usa para ver as páginas da web, acessar webmail, etc.
• Surfar na web significa seguir os hyperlinks para • Surfar na web significa seguir os hyperlinks para diferentes páginas da web– O navegador é capaz de ler HTML
• Exemplos: Internet Explorer, FireFox.
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Máquinas de Busca
• Devido à grande quantidade de informação na Web, máquinas de busca se tornam cada vez mais importantes para encontrar algum vez mais importantes para encontrar algum tipo de informação
• Exemplos
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FTP: File Transfer Protocol
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Outros Serviços na Web
• Chat– Conversa em tempo-real (texto, às vezes áudio / vídeo)
• ICQ, MSN, Skype
• Newsgroups, Foruns, FAQs• Newsgroups, Foruns, FAQs
• Blogs (diários)
• “Comunidades”: Orkut
• Jogos online
• E-commerce