I N T R O D U Ç Ã O A O S S I S T E M A S C O M P U T A C I O N A I S P R O F. M E. H É L I O E S P E R I D I Ã O

Transcrição

1 I N T R O D U Ç Ã O A O S S I S T E M A S C O M P U T A C I O N A I S P R O F. M E. H É L I O E S P E R I D I Ã O

2 O QUE É INFORMÁTICA? Em 1957, o alemão Karl Steinbuch publicou um jornal chamado Informatik: Automatische Informationsverarbeitung ("Informática: processamento de informação"). Em português, a palavra informática é formada pela junção das palavras informação + automática. Pode dizer-se que informática é a ciência que estuda o processamento automático da informação.

3 POR QUE ESTUDAR INFORMÁTICA? Informática tem uma função social e um impacto ímpar na sociedade. Desempenha um papel chave nos maiores avanços de nossa época. São diversas áreas precisando de profissionais capacitados e, no Brasil, uma oferta muito baixa de mão-de-obra. Os profissionais mais qualificados têm uma inserção rápida no mercado (escolhem onde querem trabalhar).

4 O QUE ESPERAR DE UM CURSO TÉCNICO EM INFORMÁTICA? Entendimento dos princípios fundamentais de funcionamento de dispositivos computacionais. Capacidade de analisar problemas e desenvolver soluções computacionais. Criar programas que aproveitem da melhor forma os recursos da máquina. Noções fundamentais de redes e desenvolvimento de sistemas que utilizem rede.

5 O QUE ESPERAR DE UM CURSO TÉCNICO EM INFORMÁTICA? Entendimento dos princípios de funcionamento da internet. Desenvolvimento de sites e aplicações de rede que utilizem tecnologias recentes.

6 O QUE É UM COMPUTADOR? O computador é uma máquina que processa dados. Entre vários benefícios, podemos citar: Grande velocidade no processamento Disponibilização de informações. Próprio para execução de tarefas repetitivas Propicia a redução de custos em várias atividades. É formado e funcional por meio de duas bases: Hardware Software

7 HARDWARE Hardware é a parte física de um computador, é formado pelos componentes eletrônicos, como por exemplo, circuitos de fios e luz, placas e qualquer outro material em estado físico. Todo o conjunto de componentes físicos de um computador incluindo os periféricos ligados a ele. Por exemplo, o teclado, os monitores, as impressoras entre outros.

8 SOFTWARE(PROGRAMAS) É formado por componentes não físicos. É formado por instruções lógicas que fazem o hardware trabalhar de forma a apresentar resultados.

9 O QUE É UM SISTEMA COMPUTACIONAL? Todo Sistema Computacional, no qual o Computadores Digitais e os Microcontroladores estão incluídos, é um Sistema Lógico formado por duas partes fundamentais, denominadas de: Hardware" e Software. Sistema de Computação = hardware + software

10 O Q U E É U M D A D O? Dado pode ser definido como a matéria-prima originalmente obtida de uma ou mais fontes (etapa de coleta).

11 O QUE É A INFORMAÇÃO? A Informação é o resultado do processamento. Isto é, o dado processado ou "acabado.

12 OBTENDO A INFORMAÇÃO Dados Processamento Informação

13 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM COMPUTADOR O computador não é uma máquina com inteligência. Possui grande capacidade para processamento de informações. Grande volume de dados Grande velocidade nas operações sobre esses dados É uma máquina de cálculos extremamente rápida

14 O D E S A F I O Q U E M É M A I S R Á P I D O, O C É R E B R O H U M A N O O U U M C O M P U T A D O R M O D E R N O?

15 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Basicamente, o computador é organizado em três grandes funções ou áreas: Entrada de dados. Processamento de dados. Saída de dados. Você já viu isso antes!?

16 OBTENDO A INFORMAÇÃO Dados Processamento Informação

17 ENTRADA DE DADOS Para o computador processar dados, precisamos ter meios para fornecê-los a ele. Teclado Mouse disquetes e CDs

18 PROCESSAMENTO DE DADOS Os dados fornecidos ao computador podem ser armazenados para processamento imediato ou posterior. O armazenamento de dados é feito na memória do computador, que pode ser volátil (isto é, desaparece quando o computador é desligado), ou pode ser permanente (enquanto não é apagada por alguém).

19 PROCESSAMENTO DE DADOS O processamento dos dados é feito na CPU - Central Process Unit - unidade de processamento central (ou simplesmente processador) onde a informação é tratada.

20 SAÍDA DE DADOS Os dados resultantes do processamento das informações pelo computador podem ser apresentadas de inúmeras formas, e por meio de diversos dispositivos. monitor de vídeo impressoras Caixas de som

21 PROCESSAMENTO DE DADOS: O ESQUEMA. Entrada Processamento Saída Dispositivo de Entrada CPU Memória Dispositivo de Saída

22 COMPLICADO?

23 PROCESSAMENTO DE DADOS Exemplo 1 Exibir a média de dois números. Entrada Processamento Saída Dispositivo de Entrada CPU Memória 6, 8 7 (6 + 8) / 2 Dispositivo de Saída

24 ESTÁ DIFÍCIL AINDA?

25 ANALOGIA AO CÉREBRO HUMANO Observe os dados do problema (Entrada) Pense uma solução (Processamento) Escreva o resultado (saída)

26 TENTE VOCÊ... Exemplo 2 Exibir se o aluno está aprovado ou reprovado.

27 Entrada Dispositivo de Entrada Notas da Ana, 5, 3 Processamento UCP Memória Se (5+3)/2>=7 aprovado Senão reprovado Saída Dispositivo de Saída Ana, reprovado

28 CL ASSIFICAÇÃO DE SOFT WARE SEGUNDO A FORMA DE DISTRIBUIÇÃO Freeware: São gratuitos e podem ser copiados, instalados e apagados a qualquer tempo sem a necessidade de compra. Pode ou não ser exigido registro para o uso. Shareware: Pode ser utilizado apenas durante um período de tempo estipulado pelo desenvolvedor do software Ao passar deste tempo é necessária a aquisição do software. Geralmente possui recursos limitados.

29 CLASSIFICAÇÃO DE SOFTWARE SEGUNDO A FORMA DE DISTRIBUIÇÃO Demo: Demonstrações dos programas. Não possui todas as funções do software completo Geralmente referem-se à jogos.

30 SISTEMAS COMPUTACIONAIS CL ASSIFICAÇÃO QUANTO À CARACTERÍSTICA DE CONSTRUÇÃO Primeira, segunda, terceira, quarta e quinta (????) geração

31 1ª GERAÇÃO (...DÉCADA DE 50): Linguagem de programação: linguagem de máquina. A válvula é o componente básico Grande Esquentava muito Gastava muita energia elétrica Ocupavam muito espaço físico. Eram aplicados em campos científicos e militares. Tinham, dispositivos de Entrada/Saída primitivos (através da cartões perfurados).

32 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS VÁLVULAS ELECTRÓNICAS Armazenamento: banda magnética, disco magnético. memória principal: ferrite magnética introdução da programação introdução da comunicação Consomem bastante energia; Era necessário aquecer primeiro

33 2ª GERAÇÃO (INÍCIO DOS ANOS 60): O transistor é o componente básico Tamanho menor que a válvula Esquentava menos Gastava menos energia elétrica Mais durável e confiável As máquinas diminuíram muito em tamanho e suas aplicações passam além da científica e militar a administrativa e gerencial. Surgem as primeiras linguagens de programação.

34 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS TRANSÍSTORES Evolução das soluções de equipamento; Evolução da programação; Não necessitam de aquecimento; Consomem pouca energia; Não queimam;

35 TRANSISTORES Com apenas 1/200 do tamanho de uma das primeiras válvulas e consumindo menos de 1/100 da energia, o transístor viu o seu uso generalizado nos computadores por volta de A função básica do transístor num computador é o de um interruptor electrônico para executar operações lógicas.

36 3ª GERAÇÃO (MEADOS DOS ANOS 60 ATÉ MEADOS DOS ANOS 70): Marco inicial: surgimento dos C.Is. LSI (Large Scale Integration) Componente básico: chip Pequena pastilha de silício de 1 cm2 Composto de milhares de transistores Os computadores diminuíram de tamanho e aumentaram seu desempenho A memória é feita de semicondutores e discos magnéticos. Operações internas mediam-se em nanossegundos.

37 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DOS CIRCUITOS INTEGRADOS(CIS) criação de minicomputadores utilização em tempo partilhado introdução do conceito de compatibilidade programação em assembly desenvolvimento de software evolução dos diversos componentes

38 4ª GERAÇÃO (MEADOS DOS ANOS 70 A INÍCIO DOS ANOS 90): Tem como marco inicial o surgimento do microprocessador. O VLSI(Very Large Scale Integration) é o componente básico (menor que o LSI) Houve a miniaturização dos computadores Nesta geração é que surgiram os microcomputadores PC Surgem muitas linguagens de alto-nível e nasce a teleinformática, transmissão de dados entre computadores através de rede.

39 VLSI - CEM MIL TRANSÍSTORES POR "CHIP. Ainda mais avançados que os circuitos integrados, eram os circuitos de larga escala (LSI - mil transístores por "chip") e larguíssima escala (VLSI - cem mil transístores por "chip"). O uso desses circuitos na construção de processadores representou outro salto na história dos computadores. As linguagens mais utilizadas eram a PROLOG, FP, UNIX e o início da utilização da linguagem C. Logo em 1981 nasce o 286 utilizando slots ISA de 16 bits e memórias de 30 pinos.

40 5ª GERAÇÃO (ANOS 90 -????): Devido ao avanço tecnológico o conceito de geração torna-se obsoleto. O ULSI(Ultra Large Scale Integration) é o componente básico (menor que o VLSI) Processamento Paralelo, Inteligência Artificial,... Altíssima velocidade de processamento, Alto grau de interatividade, etc.

41 Enquanto Intel 4004 continha transistores, o Intel Core i7 tem 731 milhões deles.

42 OBS1.: OBS1.: Para alguns autores a 3ª GERAÇÃO de computadores vai até hoje. Outros, afirmam que de 1970 até os dias de hoje fazem parte da 4ª GERAÇÃO. Outros definem que a 4ª GERAÇÃO começou a partir de 1975 com os circuitos de VLSI.

43 SISTEMAS COMPUTACIONAIS CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PORTE Computadores pessoais (PC- Personal computer) Supercomputadores Mainframes Minicomputadores Estações de trabalho Dispositivos móveis Notebook netbook Palmtop Tablets SmartPhones

44 PERSONAL COMPUTER O conceito de computador pessoal baseia-se em máquinas pequenas e de baixo custo, projetadas para uso pessoal ou corporativo. O termo é usado correntemente para se referir a computadores de mesa, portáteis (laptops) e outros dispositivos do gênero

45 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. Seu custo é muito elevado. Possuem um tamanho muito grande e necessitam de condições especiais de funcionamento. Estes computadores são de âmbito específico, realizando um grupo de tarefas reduzido.

46 SUPERCOMPUTADORES Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), em Cachoeira Paulista (SP), o supercomputador Tupã.

47 MAINFRAMES Projetados para manusear grande 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. Ao contrário dos supercomputadores, são de âmbito extenso, utilizadas em grandes organizações como bancos, companhias de seguros e centros de investigação.

48 M A I N F R A M E S I B M ' S Z E N T E R P R I S E M A I N F R A M E

49 MINICOMPUTADORES O minicomputador foi resultado de uma redução no tamanho dos grandes computadores. É um sistema computacional intermediário aos grandes mainframes e os microcomputadores. Possuem grande capacidade de processamento. Possui terminais conectados a ele. Os minicomputadores são computadores de médio porte adequados a tarefas como, por exemplo, o controle de processos industriais e a gestão de sistemas multiusuário. Com o aparecimento e posterior desenvolvimento dos microcomputadores, a distinção entre estas duas categorias é cada vez menos clara

50 Estação de era o nome genérico dado a computadores situados, em termos de cálculo, entre o computador pessoal e de grande porte. ESTAÇÕES DE TRABALHO Algumas destas máquinas eram destinadas a aplicações com requisitos gráficos acima da média, podendo então ser referidas como Estação gráfica ou Estação gráfica de trabalho (Graphical workstation). Hoje, devido ao poder de processamento muito maior dos PCs comuns, o termo às vezes é usado como sinônimo de computador pessoal.

51 DISPOSITIVOS MÓVEIS Possuem tamanho e peso reduzido. São extremamente portáveis.

52 LEI DE MOORE A lei de Moore surgiu em 1965 através de um conceito estabelecido por Gordon Earl Moore. Tal lei dizia que o poder de processamento dos computadores (entenda computadores como a informática geral, não os computadores domésticos) dobraria a cada vinte e quatro meses.