HISTÓRIA DA INFORMÁTICA

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1 HISTÓRIA DA INFORMÁTICA - EVOLUÇÃO DA TECNOLOGIA - Desde os tempos mais remotos, o homem desenvolve meios de facilitar sua vida. Criou a roda para facilitar o transporte de cargas, armas para caçar e se defender e outras inúmeras invenções. A necessidade humana de contar objetos e valores data de milhares de anos. Quando começou a organizar-se em sociedade, o homem precisou criar meios de armazenar informações sobre o seu dia a dia. Inicialmente ele usava pedras, conchas ou bastões para representar unidades. Uma pedra representava um animal do seu rebanho e, à medida que ganhava ou perdia um animal, acrescentava ou retirava uma pedra do seu sistema de controle. A partir de sinais pintados nas pedras desenvolveu-se a escrita e os sistemas de numeração. Descobertas arqueológicas no Oriente Médio relatam a utilização por babilônios de tabuadas já em 1700 AC e o emprego de sistema de numeração sexagesimal (base 60) que deu origem as nossas atuais unidades de tempo: hora, minuto e segundo. Dispositivos Automáticos de Cálculo: Na medida em que os cálculos foram se complicando e aumentando de tamanho, o homem criou mecanismos para facilitar o cálculo. Ao longo do tempo, foram sendo inventados dispositivos que aprimoravam e tornavam cada vez mais fácil lidar com a matemática. Nesse sentido, o ábaco chinês, que data de aproximadamente 1200 DC, pode ser apontado como a primeira contribuição neste campo, muito embora versões primitivas deste dispositivo já fossem utilizadas no Oriente Médio desde 2500 AC. É um instrumento formado por fios paralelos e contas ou arruelas deslizantes, que de acordo com a sua posição, representa a quantidade a ser tratada. Esse sistema de contas e fios recebeu o nome de calculi pelos romanos, dando origem à palavra cálculo. Figura 1 - Ábaco Chinês Introdução à Informática Página 1

2 O ábaco chinês possui dois conjuntos de arruelas em cada fio, contendo cinco contas no conjunto da parte inferior da barra horizontal representando uma unidade cada e duas contas no conjunto superior que representam cinco unidades cada. Inicialmente, o ábaco foi um instrumento muito utilizado por mercadores e, em razão de sua eficiência, logo se propagou por toda parte, e em alguns países é usado até hoje. Antes do século XVII, época de intensa ebulição intelectual, nenhum outro instrumento de cálculo podia competir com ele. Quando em mãos treinadas, continuam eficientes e rápidos para cálculos mais simples. Os pensadores europeus estavam fascinados pelo desafio de descobrir meios que ajudassem a calcular. Seguindo o critério cronológico (1614), os bastões de Napier (teólogo e matemático inventor dos logaritmos) teria sido o próximo dispositivo de cálculo. Figura 2 Bastões de Napier Criados como auxílio à multiplicação, os bastões de Napier eram um conjunto de nove bastões, um para cada dígito, que transformavam a multiplicação de dois números em uma soma das tabuadas de cada dígito. Mais tarde, em 1633, William Oughtred um sacerdote inglês, baseado no trabalho sobre logaritmos de Napier, combinou as tabelas logarítmicas (elaboradas num fatigante trabalho de cálculo manual) e criou um dispositivo denominado círculos de proporção, do qual se originou a régua de cálculo utilizada até sua substituição pelas calculadoras eletrônicas! Introdução à Informática Página 2

3 Figura 3 Régua de Cálculo Como os logaritmos são representados por traços na régua e sua divisão e produto são obtidos pela subtração e adição de comprimentos, considera-se como o primeiro computador analógico da história. Todavia, coube a Blaise Pascal, um filósofo, físico e matemático francês de 19 anos, a criação da primeira calculadora (mecânica naturalmente) em 1642, denominada Pascaline. Era baseada em dois conjuntos de discos: um para a introdução dos dados e outro que armazenava os resultados, interligados por meios de engrenagens. A máquina utilizava o sistema decimal para os seus cálculos de maneira que quando um disco ultrapassava o valor nove, retornava ao zero e aumentava uma unidade no disco imediatamente superior. Seu invento foi uma forma de auxiliar nas tarefas de seu pai que era cobrador de impostos. Figura 4 - Pascaline O invento de Pascal não prosperou em razão do seu funcionamento não totalmente confiável devido aos limites do ferramental industrial da época (imprecisão ou inadequação das ferramentas utilizadas naquela época para construção desses equipamentos). Tais dificuldades técnicas também afetaram os inventos de Charles Babbage ( ), tido por muitos como o pai da computação. Introdução à Informática Página 3

4 Babbage era um matemático que, frustrado com os erros que encontrava nas tabelas de logarimos, funções trigonométricas, etc, decidiu construir, em 1822, uma máquina que eliminasse o trabalho e os erros dos cálculos manuais. Denominada de máquina de diferenças era constituída por discos giratórios (tal qual a Pascaline) acionados por uma manivela. Figura 5 - Máquina de Diferenças de Babbage Durante seu trabalho, Babbage observou que se podia programar ou ensinar sua máquina a fazer tarefas matemáticas e a máquina de diferenças tornou-se o ponto de partida para outro projeto de Babbage, mais ambicioso, denominado de máquina analítica (muito mais geral que a de diferenças) - uma máquina de somar com um dispositivo de entrada que leria cartões perfurados contendo não somente números mas também fórmulas para manipular esses números. Além disso, essa máquina teria ainda um dispositivo de memória, um banco com 1000 "registradores" cada qual capaz de armazenar um número lido pelos cartões de entrada ou então resultados de operações da máquina analítica. Além disso, de acordo com os resultados dos cálculos intermediários, a máquina poderia saltar os cartões, modificando dessa forma o curso dos cálculos. Esse projeto de Babbage antecipava conceitos importantes que estariam presentes nos computadores modernos. Na concepção desse projeto, Babbage contou com a inestimável ajuda de uma matemática chamada Ada Augusta Byron, que desenvolveu uma série de instruções para o calculador analítico, criando conceitos tais como subrotinas, loops e saltos condicionais. Ada é considerada a precursora do software. Infelizmente, o projeto dessa máquina não pode ser concretizado devido às já citadas dificuldades tecnológicas da época. A utilização de cartões perfurados não foi uma idéia original de Babbage, Joseph Marie Jacquard já se valia deste artifício para definir padrões para desenhos de tecidos produzidos por teares mecânicos em Essa idéia Introdução à Informática Página 4

5 também inspirou o estatístico Herman Hollerith na criação de um tabulador para processar os dados do censo norte americano de Antes de sua invenção, que reduziu para menos de 3 anos o tempo necessário para fornecer os resultados do censo, gastava-se até 8 anos para realizar essa mesma tarefa. Devido ao sucesso obtido, muitas organizações (companhias de seguros, agências do governo, etc) começaram a usar as máquinas Hollerith para seus próprios problemas de processamento de dados. Hollerith criou a Tabulating Machine Company que mais tarde originou a International Business Machines Corporation (IBM). Figura 6 - Máquina Tabuladora de Hollerith O início do século XX foi marcado por intensa atividade no desenvolvimento de dispositivos automáticos de cálculos, precursores dos modernos computadores eletrônicos. O Professor da Iowa State University, John Atanasoff projetou, em 1939, a primeira calculadora eletrônica automática para resolução de equações com até 29 incógnitas. Atanasoff foi pioneiro na utilização do sistema de numeração binário, que mais tarde seria padrão na computação, ao invés do sistema na base 10. A Segunda Guerra Mundial atuou como um forte catalisador contribuindo para a aceleração do desenvolvimento de vários projetos, em diversos locais no mundo, que objetivavam a construção de dispositivos que auxiliassem o esforço de guerra facilitando cálculos balísticos, criptografia etc. Além disso, a tecnologia da época já permitia superar os entraves que as complexas engrenagens puramente mecânicas representavam para as máquinas de cálculo. Isto foi possível, com a utilização de relês eletromecânicos, surgindo então os computadores Bell (fabricante) a relê utilizados pelo exército americano, e a Calculadora Automática de Seqüência Controlada, posteriormente chamada de Mark I, utilizada e desenvolvida pela marinha americana entre 1937 e 1944 com o apoio da IBM. Introdução à Informática Página 5

6 Figura 7 Relê Nesta mesma época, a cargo do Serviço de Inteligência Britânico, foi desenvolvida a invensão mais secreta da Segunda Guerra Mundial, a construção de um computador denominado Colossus, empregado para decifrar o código das comunicações alemães produzido por um tipo de computador chamado Enigma. Envolvido nesse projeto estava um jovem e brilhante matemático inglês de nome Alan Turing, que já em 1926 havia formalizado em célebre artigo, o conceito de uma máquina hipotética, a Máquina Universal de Turing, que possibilitava calcular qualquer número e função, de acordo com intruções apropriadas, ou seja, utilizava um conjunto de regras muito semelhantes ao que hoje chamamos de programa, de certa forma, com este trabalho, Turing comprovou as idéias de Babbage. Figura 8 O Enigma O Colossus foi o primeiro computador eletromecânico e teve papel decisivo para a vitória aliada ao possibilitar realizar-se de forma segura o desembarque das tropas aliadas na Normandia. Em virtude do caráter secreto desse projeto, o Introdução à Informática Página 6

7 papel de Turing na história da evolução dos computadores ainda é pouco conhecido. Figura 9 O Colossos Turing também colaborou no projeto do primeiro computador dos Estados Unidos, o ENIAC Eletronic Numerical Integrator and Calculator, desenvolvido entre 1943 e 1946 na Universidade da Pensilvânia, foi o primeiro computador totalmente eletrônico. O ENIAC também surgiu em razão da guerra, por sugestão de um coronel do exército dos Estados Unidos, para cálculos de artilharia. O ENIAC utilizava válvulas eletrônicas, ao invés de relês, e era 1000 vezes mais rápido que o Mark I. Possuía cerca de válvulas, resistores e emitia o equivalente a 200 quilowatts de calor. Capacidade de memória e confiabilidade foram alguns dos problemas. O ENIAC tinha condições de armazenar apenas vinte números de dez dígitos. Figura 10 Válvula Eletrônica A entrada e a saída de dados no ENIAC eram feitas através de cartões perfurados, mas os programas eram elaborados mediante alteração dos circuitos (reordenando-se a rede elétrica) o que tornava essa atividade bastante Introdução à Informática Página 7

8 demorada além de exigir profundos conhecimentos da máquina. O ENIAC teve vida ativa curta e foi aposentado em Figura 11 O ENIAC Introdução à Informática Página 8