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Introdução à Introdução à InformáticaInformática

ApêndiceApêndiceA Ininterrupta História da Era da A Ininterrupta História da Era da 

Computação:Computação:Passado, Presente e FuturoPassado, Presente e Futuro

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ObjetivosObjetivos

  Descrever as gerações de projetos de Descrever as gerações de projetos de computador que levaram à realidade presente.computador que levaram à realidade presente.  Descrever a história do desenvolvimento        Descrever a história do desenvolvimento        do computador pessoal.do computador pessoal.  Explicar os conceitos e os termos fundamentais Explicar os conceitos e os termos fundamentais da inteligência artificial.da inteligência artificial.  Explicar os fundamentos dos sistemas Explicar os fundamentos dos sistemas especialistas, robótica e realidade virtual.especialistas, robótica e realidade virtual.  Dar exemplos do impacto dessas áreas nos Dar exemplos do impacto dessas áreas nos negócios e no dia­a­dia.negócios e no dia­a­dia.

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Inicia­se a Era da ComputaçãoInicia­se a Era da Computação

  Em aproximadamente 55 anos, demos Em aproximadamente 55 anos, demos um salto sobre quatro gerações de um salto sobre quatro gerações de tecnologia:tecnologia: A A válvulaválvula a  a vácuovácuo O transistorO transistor O O circuitocircuito  integradointegrado O O microprocessadormicroprocessador  

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A Primeira GeraçãoA Primeira GeraçãoO UNIVAC foi o primeiro O UNIVAC foi o primeiro computador construído para computador construído para uma aplicação comercial.uma aplicação comercial.Usava válvulas a vácuo como Usava válvulas a vácuo como componentes internos:componentes internos: Gerava muito calor.Gerava muito calor. Eles se queimavam com Eles se queimavam com 

freqüência.freqüência.Usava núcleos magnéticos para Usava núcleos magnéticos para prover memória.prover memória.Os dados eram armazenados Os dados eram armazenados em cartões perfurados.em cartões perfurados.

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A Segunda GeraçãoA Segunda Geração

  Utilizava transistores – dispositivos que transferem Utilizava transistores – dispositivos que transferem sinais eletrônicos através de um resistor.sinais eletrônicos através de um resistor. Mais rápidos e mais confiáveis do que as válvulas a vácuo.Mais rápidos e mais confiáveis do que as válvulas a vácuo. Consumiam menos energia e geravam menos calor.Consumiam menos energia e geravam menos calor.

  As linguagens modificaram­se de linguagens de As linguagens modificaram­se de linguagens de máquina para linguagens máquina para linguagens assembly assembly e depois para e depois para linguagens de alto nível.linguagens de alto nível.  O armazenamento de dados passou de cartões O armazenamento de dados passou de cartões perfurados a armazenamento em fita, e, depois,             perfurados a armazenamento em fita, e, depois,             em disco.em disco.

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A Terceira GeraçãoA Terceira Geração

  Utilizava circuitos integrados Utilizava circuitos integrados –– circuitos  circuitos eletrônicos completos em um pequeno eletrônicos completos em um pequeno chip de silício.chip de silício.  Apresentava muitas vantagens:Apresentava muitas vantagens: Confiabilidade. Confiabilidade.  Eram mais compactos.Eram mais compactos. Baixo custo:Baixo custo:

    Podem ser manufaturados a baixo custo.Podem ser manufaturados a baixo custo.

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A Quarta GeraçãoA Quarta Geração

  Utilizava microprocessador – um Utilizava microprocessador – um processador de uso geral em um chip.processador de uso geral em um chip. Contém milhões de minúsculos transistores.Contém milhões de minúsculos transistores.

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Desenvolvimento do      Desenvolvimento do      Computador PessoalComputador Pessoal

  PrimeirosPrimeiros  computadorescomputadores  pessoaispessoais  O O padrãopadrão de PC  IBM de PC  IBM  O O padrãopadrão Microsoft/Intel Microsoft/Intel

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Primeiros Computadores Primeiros Computadores PessoaisPessoais

  O MITS Altair foi o primeiro O MITS Altair foi o primeiro computador pessoal disponível       computador pessoal disponível       ao público.ao público.  O computador Apple II foi o primeiro O computador Apple II foi o primeiro computador bem­sucedido computador bem­sucedido comercialmente:comercialmente: Ele oferecia um teclado fácil de          Ele oferecia um teclado fácil de          

usar e uma tela.usar e uma tela. VisiCalc, o primeiro programa de planilha VisiCalc, o primeiro programa de planilha 

eletrônica, fez com que os negócios se eletrônica, fez com que os negócios se interessassem pelo computador pessoal.interessassem pelo computador pessoal.

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O Padrão de PC IBMO Padrão de PC IBM

  Incluiu diversas inovações:Incluiu diversas inovações: Uma linha de tela de 80 caracteres.Uma linha de tela de 80 caracteres. Um teclado completo, com maiúsculas e Um teclado completo, com maiúsculas e 

minúsculas.minúsculas. Capacidades de expansão.Capacidades de expansão. Peças adquiridas de outros fornecedores.Peças adquiridas de outros fornecedores.

  Tornou­se o padrão da indústria.Tornou­se o padrão da indústria.  Outras companhias desenvolveram Outras companhias desenvolveram computadores com o padrão IBM:computadores com o padrão IBM: Computadores compatíveis com o padrão Computadores compatíveis com o padrão 

IBM eram chamados de “clones”.IBM eram chamados de “clones”.

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O Padrão Microsoft/IntelO Padrão Microsoft/Intel

  A Microsoft desenvolveu o sistema A Microsoft desenvolveu o sistema operacional para o PC IBM.operacional para o PC IBM. Conhecido como MS­DOS:Conhecido como MS­DOS:

  Sigla de Microsoft Disk Operating System.Sigla de Microsoft Disk Operating System.

  Finalmente, surgiu o padrão Wintel:Finalmente, surgiu o padrão Wintel: A Microsoft desenvolveu o Windows.A Microsoft desenvolveu o Windows. A Intel manufaturava o microprocessador.A Intel manufaturava o microprocessador.

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A Revolução da Internet A Revolução da Internet 

  Dois pontos cruciais na história da Internet:Dois pontos cruciais na história da Internet: A ARPANET – uma rede de computadores:A ARPANET – uma rede de computadores:

  Idealizada como um projeto do Departamento de Defesa Idealizada como um projeto do Departamento de Defesa dos Estados Unidos.dos Estados Unidos.

A World Wide Web:A World Wide Web:  O dr. Tim Berners­Lee criou a noção de hyperlinks.O dr. Tim Berners­Lee criou a noção de hyperlinks.  Marc Andreesen produziu o primeiro navegador gráfico.Marc Andreesen produziu o primeiro navegador gráfico.

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Inteligência ArtificialInteligência Artificial  Explora como os computadores Explora como os computadores podem ser usados para executar podem ser usados para executar tarefas que exigem as características tarefas que exigem as características humanas de inteligência, imaginação humanas de inteligência, imaginação e intuição.e intuição.  Diversos subconjuntos de interesse:Diversos subconjuntos de interesse: ResoluçãoResolução de  de problemasproblemas LinguagensLinguagens  naturaisnaturais SistemasSistemas  especialistasespecialistas Robótica Robótica 

O debate O debate sobresobre IA IAData miningData mining

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Resolução de Problemas: Como os Resolução de Problemas: Como os Computadores AprendemComputadores Aprendem

  A inteligência artificial se afirma na capacidade A inteligência artificial se afirma na capacidade de os computadores aprenderem e melhorarem de os computadores aprenderem e melhorarem o desempenho baseando­se nos erros o desempenho baseando­se nos erros passados.passados.Dois elementos­chave:Dois elementos­chave: Base de conhecimento – um conjunto de fatos e Base de conhecimento – um conjunto de fatos e 

regras a respeito desses fatos.regras a respeito desses fatos. Mecanismo de inferência – aplica regras aos fatos Mecanismo de inferência – aplica regras aos fatos 

para compor novos fatos.para compor novos fatos.  Um mecanismo de inferência é capaz de pesquisar longas Um mecanismo de inferência é capaz de pesquisar longas cadeias de fatos relacionados para chegar a uma conclusão cadeias de fatos relacionados para chegar a uma conclusão e criar um fato novo.e criar um fato novo.

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Linguagens NaturaisLinguagens Naturais

  A linguagem que as pessoas usam diariamente A linguagem que as pessoas usam diariamente para escrever e falar.para escrever e falar.  Associada com inteligência artificial:Associada com inteligência artificial: Seres humanos poderão utilizar melhor a IA caso Seres humanos poderão utilizar melhor a IA caso 

possam se comunicar com os computadores possam se comunicar com os computadores naturalmente.naturalmente.

Os computadores devem saber o vocabulário, Os computadores devem saber o vocabulário, as regras gramaticais e o contexto:as regras gramaticais e o contexto: A mesma palavra pode ter diferentes significados em A mesma palavra pode ter diferentes significados em 

diferentes contextos.diferentes contextos.

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Sistemas EspecialistasSistemas Especialistas  Um pacote de software Um pacote de software usado com um extenso usado com um extenso conjunto de dados conjunto de dados organizados:organizados: Apresenta o computador Apresenta o computador 

como um especialista em um como um especialista em um tópico em particular.tópico em particular.

Contém um conjunto de fatos Contém um conjunto de fatos e regras que foram e regras que foram introduzidos originalmente  introduzidos originalmente  por seres humanos.por seres humanos.

ConstruindoConstruindo  sistemassistemas  especialistasespecialistas..

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Construindo Sistemas Construindo Sistemas EspecialistasEspecialistas

  Shell do sistema especialista – um pacote de Shell do sistema especialista – um pacote de software que consiste na estrutura básica usada software que consiste na estrutura básica usada para encontrar respostas a questões.para encontrar respostas a questões. O comprador introduz o conhecimento real.O comprador introduz o conhecimento real.

Desafios:Desafios: Encontrar o especialista apropriado.Encontrar o especialista apropriado. Recolher a informação dada pelo especialista.Recolher a informação dada pelo especialista. Dispor as regras em um conjunto de regras             Dispor as regras em um conjunto de regras             

SE – ENTÃO.SE – ENTÃO.

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RobóticaRobótica

  Robô – um dispositivo Robô – um dispositivo controlado por computador controlado por computador que pode manipular que pode manipular fisicamente seus arredores.fisicamente seus arredores. Usado principalmente em Usado principalmente em 

instalações de manufatura.instalações de manufatura. Freqüentemente usado em Freqüentemente usado em 

ambientes que seriam tediosos ambientes que seriam tediosos ou perigosos para seres ou perigosos para seres humanos.humanos.

Robôs de campo.Robôs de campo.

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Robôs de CampoRobôs de Campo

  Operam em campo, em vez de Operam em campo, em vez de na fábrica.na fábrica.Vão a lugares que seres Vão a lugares que seres humanos não poderiam ou não humanos não poderiam ou não gostariam de ir.gostariam de ir. Freqüentemente executam Freqüentemente executam 

trabalhos perigosos e insalubres.trabalhos perigosos e insalubres.

Devem se envolver com um Devem se envolver com um ambiente altamente ambiente altamente desestruturado.desestruturado.

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O Debate sobre IAO Debate sobre IA

  ComputadoresComputadores  realmenterealmente  podempodem  pensarpensar??  Sistemas de IA não podem ser comparados à Sistemas de IA não podem ser comparados à capacidade que uma pessoa tem para resolver capacidade que uma pessoa tem para resolver problemas por meio de uma idéia original em problemas por meio de uma idéia original em vez de usar regras.vez de usar regras. Computadores resolvem problemas percorrendo­os Computadores resolvem problemas percorrendo­os 

passo a passo.passo a passo. Seres humanos podem ver o quadro geral; Seres humanos podem ver o quadro geral; 

computadores não.computadores não.

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Computadores Podem Pensar?Computadores Podem Pensar?

  Surgiram várias respostas:Surgiram várias respostas: Isso importa?  Isso importa?  

    Se uma máquina é capaz de executar uma tarefa Se uma máquina é capaz de executar uma tarefa muito bem, importa se ela realmente pensa?muito bem, importa se ela realmente pensa?

Máquinas pensam, mas não como seres Máquinas pensam, mas não como seres humanos:  humanos:  

  Faltam­lhes a sensibilidade, a apreciação e a Faltam­lhes a sensibilidade, a apreciação e a paixão características dos seres humanos.paixão características dos seres humanos.

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Data MiningData Mining

  O processo de extrair informação anteriormente O processo de extrair informação anteriormente desconhecida a partir de dados existentes:desconhecida a partir de dados existentes: Enormes Enormes data stores data stores de referência cruzada de muitos de referência cruzada de muitos 

bancos de dados diferentes.bancos de dados diferentes. Examina tendências e relações que não são de Examina tendências e relações que não são de 

imediato patentes a um ser humano.imediato patentes a um ser humano.

  Companhias usam Companhias usam data mining data mining para prever o para prever o comportamento de consumidores.comportamento de consumidores.

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Realidade Virtual (RV)Realidade Virtual (RV)

  O usuário interage fisicamente O usuário interage fisicamente com um ambiente criado por com um ambiente criado por computador:computador: Imersão – o usuário torna­se Imersão – o usuário torna­se 

totalmente absorvido pela interação.totalmente absorvido pela interação.

  A RV altera a percepção que o A RV altera a percepção que o usuário tem da realidade:usuário tem da realidade: Apela a diversos sentidos Apela a diversos sentidos 

simultaneamente.simultaneamente. Apresenta imagens que respondem Apresenta imagens que respondem 

imediatamente às ações e aos imediatamente às ações e aos movimentos do usuário.movimentos do usuário.

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Aplicações Potenciais da RVAplicações Potenciais da RV

  Consumidores podem examinar produtos em Consumidores podem examinar produtos em uma vitrine virtual.uma vitrine virtual.  Um guarda de segurança pode patrulhar Um guarda de segurança pode patrulhar corredores e escritórios em locais remotos.corredores e escritórios em locais remotos.  Médicos e estudantes de medicina poderão Médicos e estudantes de medicina poderão experimentar novos procedimentos em experimentar novos procedimentos em pacientes simulados, em vez de experimentar pacientes simulados, em vez de experimentar em pacientes reais.em pacientes reais.