UEPA - Universidade do Estado do Pará 1 APRESENTAÇÃO

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1 UEPA - Universidade do Estado do Pará 1 APRESENTAÇÃO A disciplina COMPUTAÇÃO do Curso de Licenciatura Plena em Matemática da Universidade do Estado do Pará tem uma carga horária total de 120 horas sendo estas divididas em: 80 h à distância e 40 h presenciais. Este material refere-se ao módulo à distância e é composto por quatro (04) unidades respectivamente: Introdução à Computação, Processador de Texto, Internet e Algoritmo. Para um melhor entendimento do seu material relacionamos abaixo algumas representações gráficas que você encontrará ao longo do seu estudo que servirão como facilitadores de sua aprendizagem. Este símbolo representa os prováveis questionamentos do aluno em relação ao conteúdo apresentado no decorrer das unidades. Este símbolo representa chamadas de atenção feitas pelo autor, com observações acerca do conteúdo ou orientações ao aluno. Este símbolo aparecerá sempre que o autor sugere atividades de fixação do conteúdo. Tais atividades devem ser respondidas no próprio material. Este símbolo marca o avanço do aluno em seu estudo, marcando as etapas vencidas em cada unidade. Este símbolo representa que a atividade proposta deve ser remetida ao professor tutor. O diário de bordo é um espaço no qual o aluno poderá colocar suas observações a respeito do conteúdo estudado e registrar dúvidas para posterior esclarecimento com o professor/tutor. PARA SABER MAIS: Esta seção indica complementações para o estudo do aluno. Informa endereços na internet a serem visitados a título de informação. Esperamos que você tenha um excelente aproveitamento do seu curso e que a disciplina COMPUTAÇÃO venha contribuir efetivamente de forma positiva em sua formação. As autoras. Profa. Márcia Hellen Santos e Profa. Nancy Lobato

2 UEPA - Universidade do Estado do Pará 2 UNIDADE I INTRODUÇÃO A COMPUTAÇÃO Objetivos de Aprendizagem da Unidade Caro aluno, a partir da leitura desta unidade, esperamos que você se sinta capaz de: entender o conceito de computação e a evolução do computador como um instrumento; identificar conceitos de hardware e software; entender o funcionamento do computador de uma maneira geral; expandir seu conceito de software e conhecer os diversos tipos existentes; ter noções básicas de redes de computadores. APRESENTAÇÃO Todas as pessoas têm, ou já tiveram, no seu dia a dia algum tipo de contato com o computador. Você ao exercer seu direito político através do voto utilizou a urna eletrônica. Para sacar dinheiro e realizar operações bancárias de forma mais rápida utiliza um caixa eletrônico, ou até mesmo a internet através dos sites dos bancos. O seu celular é composto de um chip. Em casa você convive com o forno de microondas, o DVD, e tantos outros aparelhos que - sabia? - funcionam com um computador. Esta ferramenta - o computador - surgiu a priori com a função de realizar cálculos matemáticos, mas com o passar dos anos e com o aperfeiçoamento da tecnologia, ele assume papéis limitados apenas pela criatividade daqueles que o manipulam. Quer dizer então que em algum momento, mesmo sem saber, já usei um computador? Sim, e para que você possa entender melhor o que estamos falando apresentamos como primeiro tópico desta unidade um passeio pela história do desenvolvimento da computação e da criação dos computadores. No segundo tópico você terá a oportunidade de conhecer o conceito de computador e ainda alguns conceitos básicos relacionados ao seu funcionamento. Este tópico é de fundamental importância para o entendimento do funcionamento desta máquina que fascina a todos. No terceiro tópico trataremos especificamente da parte física do computador - o hardware - e seus componentes. No quarto tópico finalmente chegaremos à alma do computador, conhecida como software. Seja bem vindo a esta aventura de descobertas!

3 UEPA - Universidade do Estado do Pará 3 1. HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO DOS COMPUTADORES (DO ÁBACO AOS DIAS DE HOJE) A tarefa de contar (no sentido de contabilizar) está intimamente relacionada ao desenvolvimento do ser humano. Contar as luas indicava a passagem dos dias, contar os dias indicava as estações propícias a determinadas atividades, a noção de quantidade era utilizada para as negociações comerciais, tendo como base a troca. Inicialmente o homem utilizou seus próprios dedos para essa tarefa, dando origem ao sistema DECIMAL e aos termos DIGITAL e DÍGITO. Para auxílio deste método, eram usados gravetos, contas ou marcas na parede. Com o avanço da civilização foram criados mecanismos para se fazer cálculos, com base nas operações aritméticas, que facilitaram e agilizaram esta tarefa. Que tal conhecermos um pouco estes mecanismos? Então vamos lá! Apesar dos computadores eletrônicos terem efetivamente aparecido somente na década de 40, os fundamentos em que se baseiam remontam a centenas, ou até mesmo, milhares de anos AS PRIMEIRAS MÁQUINAS: ÁBACO: A necessidade de se fazer contas fez com que o homem inventasse o Ábaco, um calculador decimal. São conhecidos exemplares utilizados na Ásia Menor há anos e existem exemplares atuais em utilização na China. Soroban é o nome dado ao ábaco japonês, que consiste em um instrumento de cálculo levado da China há cerca de quatro séculos. O ábaco chinês é construído em madeira. Dispõe de um conjunto de varetas verticais nas quais Figura 01 - Ábaco deslizam livremente contas também em madeira. Uma régua separa a esquadria em duas seções. Na seção superior deslizam duas contas representando cada uma o valor 5 (cinco); cada uma das cinco contas da secção inferior representa o valor 1 (um). A coluna mais à direita é a coluna das unidades, a coluna adjacente à sua esquerda é a coluna das dezenas, a seguinte a das centenas e assim sucessivamente. 'Ábaco' é o nome genérico atribuído aos contadores em geral! RÉGUA DE CÁLCULO: William Oughtred inventou, em 1622, a régua de cálculo - que era originalmente circular - criando escalas em que a posição dos números era proporcional ao seu logaritmo. Edmund Gunter desenhou segmentos de reta utilizando estas mesmas escalas e o Figura 02 - Régua de Cálculo próprio Oughtred desenhou uma régua de cálculo com forma retangular, na qual se destaca uma régua mais estreita que desliza entre duas outras. Note que as escalas se iniciam sempre com o número 1, pois o log 1 é zero.

4 Figura 03 - Blaise Pascal UEPA - Universidade do Estado do Pará 4 A PRIMEIRA CALCULADORA: O primeiro instrumento moderno de calcular foi construído pelo físico, matemático e filósofo Blaise Pascal, em 1642, e se chamava Pascaline. Para multiplicar 28 por 15 era necessário somar 15 vezes o número 28. Esta continha como elemento essencial uma roda dentada construída com 10 "dentes". Cada "dente" correspondia a um algarismo, de 0 a 9. A primeira roda da direita corresponde às unidades, a imediatamente à sua esquerda corresponde às dezenas, a seguinte às centenas e assim sucessivamente. Permitia efetuar as operações de adição e subtração pelo método do complemento, e multiplicações e divisões pelo método das adições sucessivas e subtrações sucessivas, respectivamente. Aperfeiçoamentos sucessivos a este calculador decimal fizeram-no sobreviver até ao advento da eletrônica sob a forma de máquinas de calcular, máquinas registradoras, máquinas de contabilidade, etc. O mais interessante é que Blaise Pascal a inventou quando tinha apenas 19 anos! Figura 04 - Pascaline. Figura 05 -Máquina Analítica MÁQUINAS DE BABBAGE: Em 1820, Charles Babbage inicia a construção de uma máquina que é a primeira aproximação de um computador. A máquina das diferenças era uma máquina construída para calcular. Parte da máquina ficou concluída em 1832 e foi exposta ao "público" na casa de Babbage. Ela não foi construída em sua totalidade por falta de fundos. Entre 1833 e 1834 Babbage concebe a máquina analítica, que seria uma máquina para aplicação generalizada, efetuaria as quatro operações base - multiplicação, divisão, adição e subtração - e a sua finalidade seria calcular o valor de qualquer expressão matemática para a qual pudesse ser determinado um algoritmo. A máquina analítica nunca foi construída devido, em parte, à tecnologia pouco avançada da época. TABULADORES HOLLERITH: Com a necessidade de se contar a população, um homem chamado Herman Hollerith construiu uma processadora de cartões perfurados e apresentou ao governo americano uma proposta para realizar, com sua máquina, o censo de A máquina lia cartões perfurados em código BCD (Binary Coded Decimal), que continham um questionário e acumulavam as respostas fornecidas, fazendo ao fim de alguns cartões, uma estatística total das respostas fornecidas. O mesmo cálculo, quando feito Figura 06 - Tabulador de Hollerith. manualmente, levava em torno de sete anos para ficar pronto. Dessa vez teve seus resultados

5 UEPA - Universidade do Estado do Pará 5 divulgados em dois anos e meio, confirmando o sucesso de Hollerith, que conseguiu aplicar seu invento em outras áreas. Nossa, que interessante! Queria saber mais sobre a evolução dos computadores PRIMEIROS COMPUTADORES PROGRAMÁVEIS DE USO UNIVERSAL ENIAC: 1943 a J. Presper Eckert, John V. Mauchly e Herman H. Goldstine, nos Estados Unidos, construíram o Eletronic Numerical Integrator Computer - ENIAC, considerado o primeiro computador programável universal, que foi usado em uma simulacão numérica para o projeto da bomba de hidrogênio e em pesquisa de projetos de túneis de vento, geradores de números randômicos e em previsões meteorológicas. Os programas eram modificados através de alterações das ligações elétricas entre os componentes. Figura 07 - ENIAC Uma curiosidade: o ENIAC tinha em torno de válvulas, resistores e capacitores. Consumia cerca de 150 quilowatts de potência, ocupava 3 salas com um total de 72 metros cada uma. quadrados e pesava 30 toneladas. PARA SABER MAIS: Para saber mais sobre o ENIAC, você pode acessar o site do Museu do ENIAC Online em: Após o ENIAC vieram vários computadores similares e com algumas inovações como o EDVAC, EDSAC, ILLIAC, JOHNIAC. IBM 1401: Primeiro computador de grande porte da IBM, foi anunciado publicamente em 1959, era totalmente transistorizado e tinha uma capacidade memória base de bytes com um ciclo de memória de 12 microsegundos. A memória era construída com toros de ferrite (óxido de ferro). Utilizava um sistema de codificação derivado diretamente da codificação utilizada nos cartões perfurados. IBM 360: Era totalmente transistorizado e tinha uma capacidade memória base de 32K bytes. É o primeiro computador IBM a utilizar 8 bits para codificação de caracteres e a palavra byte assume então o significado que ainda hoje tem. É o primeiro computador IBM que podia ser comandado a partir da digitação de caracteres numa máquina de escrever. A partir de 1960 o tamanho das máquinas foi se reduzindo, saíram os primeiros minicomputadores e nas décadas de 70 e 80 os microcomputadores.

6 UEPA - Universidade do Estado do Pará 6 PARA SABER MAIS: Se você quiser aprofundar seus estudos sobre o Histórico dos Computadores, visite o site Você pode estar se perguntando agora: mas o que são Bits? Não se preocupe em querer saber todas as siglas utilizadas na informática de uma só vez! Mais adiante você aprenderá o conceito de Bit e Byte AS DIVERSAS GERAÇÕES DE COMPUTADORES A arquitetura de um computador depende do seu projeto lógico, enquanto que a sua implementação depende da tecnologia disponível. As diversas gerações de computadores refletem a evolução dos componentes básicos do computador (hardware) e um aprimoramento dos programas (software) existentes. Para que você entenda melhor o que foi dito acima, apresentamos uma tabela destacando os principais itens de hardware e software de cada geração, a fim de você possa observar facilmente as mudanças que ocorrem de uma para a outra. Gerações Computadores Hardware Software Telecomunicações Primeira ( ) ENIAC EDVAC UNIVAC Válvulas Tambor magnético Tubos de raios catódicos Linguagem de Máquina Linguagem Assembly Telefone Teletipo Segunda ( ) NCR IMB 7094 CDC-6600 Transistor Memória magnética Linguagem de Alto Nível Processamento batch Terceira ( ) IBM 360, 370 PDP-11 Cray 1 Cyber-205 Circuito integrado Disco magnético Minicomputador Microprocessador Estruturadas Multiprogramação Time-Sharing Computação Gráfica Transmissão Comunicação via Digital Satélite Microondas WAN Fibra óptica TABELA 01 Gerações dos computadores Quarta ( ) Cray XMP IBM 308 VAX-11 IBM-PC LSI ou VLSI Disco óptico Microcomputador Multiprocessamen to Sistemas Especialistas Orientadas à Objetos LAN Internet Quinta ( ) IBM 3090 Alpha AXP Pentium Sun SPAC Ultra-LSI Arquiteturas paralelas Circuito integrado 3-D Processamento Distribuído Concorrentes Programação Funcional Neurais ELAN Redes sem fio Modelo clienteservidor Nossa, quantas siglas! Algumas eu já vi aqui antes, mas outras eu não sei o que significam.

7 UEPA - Universidade do Estado do Pará 7 Então aí vão algumas siglas e seus significados para que você possa entendê-las melhor: LSI - Large Scale Integration VLSI - Very Large Scale Integration Ultra-LSI Ultra Large Scale Integration WAN -Redes Distribuídas LAN - Redes Locais ELAN - Redes Locais estendidas Parabéns! Você concluiu a primeira etapa da Unidade I. Nela você teve a oportunidade de conhecer um pouco sobre a história da computação e evolução dos computadores. Para uma melhor fixação, desenvolva aqui um pequeno texto resumindo o que você aprendeu.