introdução à informática profa. regiane klidzio histórico e evolução da informática...

Introdução à InformáticaProfa. Regiane Klidzio

Histórico e Evolução da Informática

Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões – URI

Técnico em Informática

Histórico - Evolução (Primórdios)

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Ábaco (aprox. 3500 a.C.) Base 5 Algarismos romanos Algarismos arábicos


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Régua de cálculo (1624) Criada pelo astrônomo inglês Edmund Gunter,

implementada pelo Reverendo William Oughtred e aperfeiçoada pelo Prof. de Geometria Amédée Mannheim, em 1850 (França)

Possui uma régua deslizante sobre uma base fixa, com escalas logarítmicas para a realização de diversas operações

Utilizada até a década de 1970


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Régua de Cálculos: o primeiro computador analógico.

Geração zero (século XVII)

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Geração Zero

Equipamentos compostos exclusivamente por elementos mecânicos

Caracterizavam-se por uma grande rigidez no que diz respeito aos programas a executar Máquinas dedicadas


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Calculadora de Pascal (1642) Blaise Pascal: filósofo e matemático

francês, desenvolveu uma máquina de calcular totalmente mecânica (Pascaline)

Cada disco sendo dotado de 10 dígitos (de 0 a 9)

Realiza operações de adições e subtrações Outras operações, como multiplicações e

divisões podiam ser realizadas através da combinação de adições e subtrações


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1802 Joseph Marie Jacquard: desenvolveu os cartões-

perfurados para entrada de dados


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1822: Charles Babbage: construiu a máquina de

diferenças para calcular tabelas de logaritmos.


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1833 - Engenho Analítico Projeto Computador

Analítico, proposto por Babbage.

Não foi construído por falta de tecnologia na época.

Teria uma leitora de cartões perfurados, executar instruções, memória de 1000 números com 50 dígitos (armazém), somar (até 50 casas decimais).

Primeiro modelo teórico de um computador.


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1842 - Lady Ada Byron, escreveu o primeiro programa para a máquina de Babbage

1847 - George Boole, The Mathematical Analysis of Logic - nasce a Lógica Simbólica; sistema binário

1854 - George Boole desenvolve a teoria da Álgebra de Boole, origem da Teoria dos Circuitos Lógicos

Um programa de computador é uma coleção de instruções que descrevem uma tarefa a ser realizada por um computador, escrito em alguma linguagem de programação.


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1890 Herman Von Hollerith

estatístico e inventor americano: desenvolveu uma máquina eletromecânica que usa cartões perfurados

Essa máquina foi baseada nos cartões de Jacquard e no conceito de impulsos elétricos para transmissão de dados.

Os resultados ficaram prontos em um tempo muito menor que normalmente levaria, gerando enorme economia (redução de 8 para 3 anos).

Em 1924, fundou a International Business Machines Corp. (IBM).

Uma Questão Intrigante

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Guerra e Computação: o que tem a ver?

Por incrível que pareça, foi durante as guerras que a computação teve um maior desenvolvimento.

Os governos incentivaram o desenvolvimento de equipamentos que pudessem calcular trajetórias, decifrar mensagens inimigas,....

Primeira geração (1930-1958)

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Uso de relés e válvulas eletrônicas Vantagens das máquinas a relé sobre as máquinas

de calcular mecânicas: Maior velocidade de processamento Possibilidade de funcionamento contínuo,

apresentando poucos erros de cálculo e pouco tempo de manutenção

Relé é um eletroímã cuja função é abrir ou fechar contatos elétricos com o intuito de interromper ou estabelecer circuito

Válvula é um dispositivo que conduz a corrente elétrica num só sentido


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Computadores da primeira geração Normalmente quebravam após não muitas horas

de uso Tinham dispositivos de entrada/saída primitivos e

calculavam em baixa velocidade Cartões perfurados foram o principal meio usado para

armazenar os arquivos de dados e para ingressá-los ao computador

Tinham uma série de desvantagens Custo elevado, relativa lentidão, pouca confiabilidade,

grande quantidade de energia consumida e necessitavam de grandes instalações de ar condicionado para dissipar o calor gerado por um grande número de válvulas


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Modelo de Von Neumann Modelo seguido pela grande maioria dos

computadores existentes atualmente, proposto pelo matemático americano Von Neumann (1940)

Processador segue as instruções armazenadas em uma memória de programas, para ler canais de entrada, enviar comandos sobre canais de saída e alterar as informações contidas em uma memória de dados

EntradasEntradas

Memória de

Programas

Memória de

Programas

Memória de DadosMemória de Dados

SaídasSaídas

Processador


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1940 (Alan Turing e sua equipe) construção do primeiro

computador operacional para o serviço de inteligência britânico - Heath Robinson.

Heath Robinson Utilizava tecnologia de relés e

foi construído especificamente para decifrar mensagens alemãs (durante a 2a Guerra Mundial) cifradas pela máquina Enigma.


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Década de 1930 Konrad Zuse construiu uma série de máquinas de

calcular automáticas usando relés eletromecânicos, Início - Z1.

1941 - Z3 (Konrad Zuse) Resultado da 2a Guerra Mundial, construído pelos

alemães.

Principal função: codificação de mensagens.


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1937 a 1944 - Howard Aiken (IBM). Harvard MARK I, primeiro computador eletromecânico

(relés). Representação decimal.

Características: 3500 relés com 35000 contatos 2225 contadores 1464 chaves de 10 pólos 72 somadores, cada um com 23 dígitos significativos 800Km de fio 3 milhões de conexões painel de interconexão composto por chaves e

botões 17m de comprimento por 2,5m de altura (5 ton)


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1945 O primeiro BUG de computador é relatado pela

Oficial Naval e matemática Grace Murray Hopper, o BUG era um inseto (“bug”) dentro do computador.

Nesse contexto, o termo "bug" passou a referir todo o tipo de erro de computação.


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ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Calculator) Criado entre 1943 e 1946 Foi considerado o primeiro grande computador

digital Programas eram introduzidos por meio de

cabos Fazia sua preparação para cálculos demorar

semanas Ocupava 170 m², pesava 30 toneladas,

funcionava com 18 mil válvulas e 10 mil capacitores, além de milhares de resistores a relé, consumindo uma potência de 150 Kwatts

Como tinha vários componentes discretos, não funcionava por muitos minutos seguidos sem que um deles quebrasse


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ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Calculator)


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ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Calculator) Dados e Programas

Entrada de dados era baseada na tecnologia de cartões perfurados Programas eram modificados através de reconfigurações no circuito

trabalho de dias para um programa relativamente simples

Conceito de programa armazenado, introduzido por John Von Neuman: Fazendo com que os programas fossem introduzidos através de

cartões perfurados como se fazia com os dados Desenvolveu a lógica dos circuitos, os conceitos de programa e

operações com números binários Estes conceitos, adotados nos computadores atuais,

revolucionaram o conceito de programação de computadores da época, tornando muito mais flexíveis e versáteis

Segunda geração (1955-1965)

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Unidades de memória principal substituição do sistema de tubos de raios

catódicos pelo sistema de núcleos magnéticos utilizado até hoje nos “chips” de memória RAM

Vantagens Esses computadores, além de menores, eram mais

rápidos e eliminavam quase que por completo o problema do desprendimento de calor, característico da geração anterior


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Transistor (1948) Transistor: amplificador de cristal usado para

substituir a válvula Na década de 60 surgiram a DEC e IBM


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Memórias com anéis ferromagnéticos Fitas magnéticas foram a forma dominante de

armazenamento secundário permitiam capacidade muito maior de armazenamento

e o ingresso mais rápido de dados que as fitas perfuradas

Terceira geração (1965-1980)

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Marcada pela substituição dos transistores pela tecnologia dos circuitos integrados Circuito integrado: circuito eletrônico constituído de

elevado número de componentes arrumados em um chip de poucos centímetros ou milímetros quadrado Entrou no mercado em 1961 pela Fairchild Semiconductor e

pela Texas Instruments


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Permitiu a substituição de dezenas de transistores numa única peça de silício permitiu o surgimento de computadores de

menores dimensões, mais rápidos e menos caros Tempo passou a ser medido em nanossegundos


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Tecnologia de pequena escala de integração (SSI) A tecnologia utilizada na época com a qual mil

transistores podiam ser integrados no circuito de uma pastilha computadores eram menores, mais confiáveis, com

maior velocidade de operação e um custo bem mais baixo do que as máquinas das gerações anteriores

Discos magnéticos eram usados discos magnéticos para

armazenamento permitiu o acesso direto à arquivos muito grandes

Quarta Geração (1980-....)

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Tecnologias de Integração Tecnologia da alta escala de integração (LSI) - 1970

65 mil componentes em uma só pastilha de silício (chip) Tecnologia VLSI (Very Large Scale of Integration) – 90’s

9 milhões de componentes Novos computadores, menores e mais baratos

Unidade Central de Processamento (CPU) As máquinas de todas as gerações têm como característica

comum a existência de uma única CPU para executar o processamento

Mais recentemente existem computadores com mais de uma CPU

Computadores Pessoais Baixa dos preços permitiu a uma pessoa ter o seu próprio

computador Passaram então a ser utilizados de uma maneira relativamente

distinta dos grandes computadores de então


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Intel Nasceu no início dessa geração Intel 4004

criado para compor uma calculadora primeiro microprocessador (de 4 bits) um circuito integrado com 2250

transistores Intel 8008

processador de 8 bits Logo substituído pelo Intel 8080


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Altair 8800 Primeiro microcomputador da história usava o chip Intel 8088 tornou-se padrão mundial da época para os

microcomputadores de uso pessoal abrindo uma nova era na história da informática


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Apple I Criado em 1976 Apple II (1977)

com um novo e melhor projeto primeiro microcomputador com grande sucesso

comercial


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1980 O primeiro Hard Disk Drive para microcomputadores

(capacidade: 5MBytes). O primeiro disco óptico de armazenamento de dados

(capacidade: 60 vezes maior do que o disco flexível de 5 ¼).

A IBM contrata a Microsoft Corporation para fazer um sistema operacional para um novo microcomputador (IBM percebe que o mercado é promissor).

1981 IBM introduziu seu PC (proporciona o rápido crescimento

do mercado de computadores pessoais). O MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) foi o

software básico lançado para o PC da IBM. O primeiro computador portátil (Osborne I).


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Osborne IIBM PC


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1989 A Intel lançou o microprocessador 80486 (mais de

1 milhão de transistores).

1990 A Microsoft anunciou o Windows 3.0 (Compatível

com o DOS). A World Wide Web nasceu quando Tim Berners-

Lee, um pesquisador do CERN, desenvolveu o HTML (HiperText Markup Language).


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1994 Fundação da Netscape Communications. O primeiro browser da Netscape torna-se disponível

e cria rapidamente um crescimento de "surfistas" da Web.

1995 Toy Story é o primeiro filme de longa metragem

inteiramente gerado por computador. Windows 95 é lançado. A linguagem de programação Java, permite o

desenvolvimento de aplicações independentes de plataformas.

1996 O Pentium Pro da Intel é apresentado.


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1997 O Netscape Navigator 2.0 é lançado (primeiro

browser com suporte para JavaScript). A Intel lança o processador Pentium de 150,166 &

200 MHz (têm o equivalente a 3.3 milhões de transistores).

O IBM Deep Blue, foi o primeiro computador a ganhar do campeão mundial de xadrez Gary Kasparov em um jogo.

1998 É lançado o processador Pentium II 333 MHz É lançado o Windows 98.

1999 O número de pessoas que usam LINUX é estimado

em mais de 10 milhões.


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2000 A Intel lança o seu Pentium III de

1GHz. AMD lança o AMD de 1GHz.

2001 Lançado o Windows XP.

2002 O Pentium 4 é construído com uma

tecnologia de 0,13 micrômetros e possui 55 milhões de transistores.

AMD


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2003 – AMD64 Athlon e Opteron

2005 – Processadores Dual Core

2006 – Intel Core 2 Due

2007 – AMD lança Phenom x4

2007 – Xeon, Core 2 Extreme (Quad core)

Computador – Dias Atuais

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Computador Pessoal Há no mercado várias

categorias de microcomputadores, cuja classificação está muito relacionada ao tamanho físico do equipamento e seu grau de portabilidade.

Desktop

Notebook

Palmtop - PDA


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Mainframes São sistemas projetados para

manusear considerável volume de dados e executar simultaneamente programas de uma grande quantidade de usuários.

Utilizados por grandes empresas que necessitam armazenar grande quantidade de informação e ter um acesso rápido à ela.

Os usuários acessam o mainframe através de terminais. Um mainframe possui à ele conectado uma grande quantidade de terminais.


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Supercomputadores Computadores com grande

poder de processamento Utilizados principalmente no

campo científico, nos quais se destacam as simulações.

Outros exemplos de aplicação: previsão de tempo e modelagem tridimensional.

Estes computadores são de âmbito específico, realizando um grupo de tarefas reduzido.

Seu custo é muito elevado. Possuem um tamanho muito

grande e necessitam de condições especiais de funcionamento.

A Evolução!!!

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Tendências Os grandes computadores caminham para o

processamento paralelo. O tamanho do grão de processamento será cada

vez menor e os processos cada vez mais acoplados.

O Futuro Computadores ópticos, Nanotecnologia,

Computação biológica, Armazenar bits no spin do átomo?

Vem aí o computador quântico.

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