Conceitos Básicos INFORMÁTICA = Trata a informação de forma automática

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2 Conceitos Básicos INFORMÁTICA Trata a informação de forma automática INFORMÁTICA = INFORMAÇÃO + AUTOMÁTICA Ciência que estuda o tratamento automático e racional (matemático, lógico) da informação Ciência que descreve as facilidades e recursos para a manipulação e distribuição de informações

3 Principais Funções da Informática Desenvolvimento de novas máquinas Desenvolvimento de novos métodos de trabalho A construção de aplicações automáticas A melhoria dos métodos e aplicações existentes. Ferramentas Computacionais - Profa. Cristina Nunes

4 Áreas da Informática Redes de Computadores Banco de Dados Inteligência Artificial Computação Paralela e Distribuída Computação Gráfica Segurança de Sistemas Robótica, Métodos Formais... Ferramentas Computacionais - Profa. Cristina Nunes

5 Aplicações da Informática Medicina; Engenharia; Educação - computador com ferramenta de aprendizado (ensino a distância, cursos multimídia) Telefonia, Supermercado, Bancos; Previsão de tempo;... Ferramentas Computacionais - Profa. Cristina Nunes

6 Histórico Material cedido pelas Material cedido pelas Professoras Milene Selbach Silveira e Letícia Lopes Leite

7 Conceitos de Computador Um computador é qualquer dispositivo utilizado para processar informação de acordo com um procedimento bemdefinido. Conceito originalmente utilizado para descrever pessoas empregadas para fazer cálculos aritméticos.

8 Conceito Universal de Computador A noção moderna assume o conceito de propósito-geral e universal, isto é, dada a capacidade de programação, qualquer computador pode emular o comportamento de qualquer outra máquina.

9 Como contar? A história começa há cerca de 2000 a.c., com o ábaco. Este era formado por fios paralelos e contas ou arruelas deslizantes, que de acôrdo com a sua posição, representava a quantidade a ser trabalhada. suan pan (chinês) soroban (japonês) O próximo grande marco na história já data de 1610/17, com os Napier s Bones*, que são tabelas móveis de multiplicação feitas de marfim pelo escocês John Napier. Estas tabelas influenciaram a invenção da régua de cálculo, concretizadas em 1621, pelo matemático inglês William Oughtred com uma forma circular. Napier s Bones Régua de Cálculo Como utilizá-los:

10 Seguem as tentativas de automatização... O francês Blaise Pascal, com 18 anos, inventou a Pascaline (1642/47), que podia somar e subtrair por meio de engrenagens mecânicas semelhantes ao contador de um carro. Dizem que ele fez isto para auxiliar seu pai, que era contador e fazia muitos cálculos de coleta de impostos. Em 1671/73, o matemático alemão Gottfried von Leibniz adicionou à máquina de Pascal os recursos de multiplicação e divisão. Pascaline Máquina de Calcular (Leibniz) Em 1820, Charles de Colmar simplificou e refinou a idéia de Leibniz e criou o Arithmometer, primeira máquina de calcular que teve sucesso comercial: até 1850 venderam-se cerca de Outro francês, Joseph Marie Jacquard, introduziu, entre 1801 e 1805 o conceito de armazenamento de informações em placas perfuradas, não para o processamento de dados, mas sim para a tecelagem. Começa o temor pelo desemprego... Bruxaria...

11 Grandes pensadores, grandes idéias! O inglês Charles Babbage conseguiu financiamento do governo inglês para desenvolver o que chamou de máquina diferencial (1822 a 1834), mas ela nunca funcionou... Depois (1833/4) ele começou o desenvolvimento de uma máquina analítica, mas não conseguiu completá-la até sua morte em Máquina Analítica Máquina Diferencial Lady Ada Byron, matemática talentosa, trabalhou junto com Babbage, não só relatando todo o processo, mas criando, também, programas para a máquina em construção. Em 1854, George Boole publica An Investigatio of the Laws of Thought e, com sua Álgebra Booleana estabelece os princípios binários usados até hoje...

12 Primeiras empresas... Em 1880, o Congresso dos Estados Unidos aprova uma lei que regulamenta em 10 anos o período de recenseamento uma vez que os resultados costumavam demorar mais de 10 anos. Herman Hollerith, a partir das idéias de Babbage, Jacquard e Ada, sugeriu uma máquina para classificar e acumular informações automatizando, assim, algumas tarefas de tabulação do censo. Com tal máquina, Hollerith anunciou uma prévia do censo em 6 semanas após o encerramento do mesmo. A partir deste sucesso, ele resolve generalizar o uso de sua máquina, fundando, em 1896, a Tabulating Machine Company, a qual em 1911 se associa a outras empresas e, em 1914, passa a ser dirigida por Thomas Watson. A partir delas, cria-se, em 1924, a International Business Machines Comportation, a IBM. Em 1890, William Burroughs, que era bancário e contador, começou a produção de uma máquina de calcular que imprimia parcelas e resultados. Também fundou sua empresa, a American Arithmometer Company que, mais tarde, se transformou em Burroughs Company e depois, uniu-se à UNIVAC para formar a UNISYS (1986).

13 Os primeiros grandes (ENORMES) computadores Em 1937, Howard Aikem apresentou a idéia do computador MARK I para Thomas Watson, da IBM, que o construiu juntamente com a Marinha Americana. Até 1944, ficou como segredo militar e somente após a guerra foi divulgado. Algumas de suas características: * 2,5 m de altura * 18 m de comprimento * 30 ton * partes * + de 700 Km de cabos O ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Calculator) foi desenvolvido a partir de 1943 por John Mauchly e J. Presper Eckert, na Universidade da Pensilvânia. Tinha como características: * reduziu de seg para 30 seg os cálculos de trajetórias de mísseis * às vezes era 1000 vezes mais rápido que o MARK I * 170 metros quadrados * 30 toneladas * capacitores * válvulas (não trabalha muitos min seguidos sem que alguma não se queimasse) * programação feita através da ligação de fios (demorava semanas) * consumia cerca de watts

14 Os primeiros grandes (ENORMES) computadores von Neumann (1945 a 1950), não é um computador mas é um marco na história destes porque desenvolveu a lógica dos circuitos, os conceitos de programa e operações com números binários, armazenamento de instruções e dados e manipulação interna destes. Os primeiros computadores a utilizarem o conceito de programa armazenado foram o EDSAC (Eletronic Delay Storage Automatic Computer), construído na Inglaterra em 1949 e alguns meses depois o EDVAC (Electronic Discret Variable Automatic Computer) construído na Universidade de Pensilvânia com a consultoria de von Neumann. O EDVAC: * usava 10% do volume de equipamento do ENIAC * tinha 100 vezes mais memória que o ENIAC EDSAC EDVAC

15 Os primeiros grandes (ENORMES) computadores O UNIVAC I (Universal Automated Computer) foi o primeiro a utilizar os conceitos de Von Neumann e a ser produzido em escala comercial. Seu tamanho já era razoável, se comparado com o ENIAC: * possuia em torno de 20 m 2 * pesava 5 ton Foram comercializados 15 computadores. Ficou conhecido por, na noite da eleição de 52, ter conseguido prever a vitória do presidente Eisenhower. O segundo foi vendido em 1954 à GE (General Eletrics) para processar sua folha de pagamento. O maior sucesso comercial da década de 50 foi o IBM 650. As previsões de venda eram de 50 unidades o que, para a época, foi considerado um absurdo visto que era superior ao número total de computadores que existia até seu lançamento. A IBM comercializou mais de unidades deste modelo.

16 Gerações de computadores (1/3) 1ª GERAÇÃO: computadores baseados em tecnologia de VÁLVULA. * datam de 1951 a 1959 * utilizavam cerca de válvulas * quebravam após algum tempo de uso contínuo * utilizavam linguagem de máquina * não eram muito confiáveis pois, como queimavam com freqüência, não se podia confiar nos resultados finais * consumiam muita energia * eram enormes * exemplos: MARK I, ENIAC, UNIVAC 2ª GERAÇÃO: computadores baseados em tecnologia de TRANSISTOR. * datam de 1959 a 1965 * transistor 100 vezes menor que a válvula * não precisavam de tempo para aquecer * consumiam menos energia * eram mais confiáveis * eram mais rápidos (calculavam em microssegundos) * exemplos: IBM 1401, IBM 7094 (entre estes dois, a IBM vendeu mais de ) IBM 1401 IBM 7094

17 Uma Comparação...

18 Gerações de computadores (2/3) Em 1960 a Benthlen Steel foi a pioneira de uso do computador em tempo real para processar pedidos, inventário e controlar a produção. Dois anos depois, surgem os discos magnéticos. Em 1961, chega o primeiro computador ao Brasil. Era um UNIVAC, ainda com válvulas e foi para o IBGE. Em 1964, a American Airlines começa a fazer reservas em tempo real.... mas o uso ainda era restrito... 3ª GERAÇÃO: computadores baseados em tecnologia de CIRCUITO INTEGRADO (transistores e outros componentes eletrônicos miniaturizados e montados em um único chip uma pastilha de silício) * muito mais confiáveis * muito menores * mais rápidos (cálculo em nanossegundos) * baixo consumo de energia * menor custo * exemplo: IBM 360

19 Gerações de computadores (3/3) A partir de 1970, as evoluções tecnológias se deram principalmente na miniaturização dos componentes internos dos computadores e os avanços ficaram relacionados com a ESCALA DE INTEGRAÇÃO dos circuitos integrados, ou seja, em quantos circuitos se pode colocar em um único chip. Exemplos: * SSI: Small Scale of Integration - densidade: 10 * MSI: Medium Scale of Integration - densidade: 100 registradores, contadores * LSI: Large Scale of Integration - densidade: 1k memórias pequenas, alguns processadores (1971 Intel 4004) * VLSI: Very Large Scale of Integration - densidade: 1M 1976 Cray I 1977 Apple II 1981 IBM-PC 1984 Macintosh (Apple) * ULSI: Ultra Large Scale of Integration - densidade: 10 a 100M 1993 Pentium (Intel) Para alguns historiadores 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. Para outros, desde os circuitos integrados de escala ULSI e processamento paralelo, já estamos na 5ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES.

20 E os microcomputadores (mini, mainframes...)? (1/2) Microcomputadores: também chamados de computadores pessoais (Personal Computer), surgiram na década de 80 e cada vez mais vêm fazendo parte do nosso dia-a-dia. desktop laptop Minicomputadores: no princípio os minicomputadores tinham lugar garantido nas empresas de médio e grande porte, atuando como cérebro e banco de dados. Com o avanço dos micros, os minicomputadores praticamente não existem mais. Estações de Trabalho (Work stations): muito utilizadas em aplicações gráficas, onde se necessita muita memória e velocidade de processamento, além de monitores de vídeo maiores e com alta resolução gráfica. Modular One Silicon Graphics

21 E os microcomputadores (mini, mainframes...)? (2/2) Computadores de Grande Porte (mainframes): enorme capacidade de armazenamento e velocidade. Possuem vários processadores e unidades de disco e são utilizados principalmente por grandes empresas, universidades e bancos de porte médio. IBM 360 Supercomputadores: se destinam principalmente a centros de pesquisa científica e outras aplicações que requerem um imenso volume de cálculos matemáticos e uma velocidade muito grande. São máquinas muito sofisticadas, e, por isso, muito caras. Trabalham com muitos processadores operando ao mesmo tempo e uma memória muito grande. CRAY T94:

22 Frases famosas Históricas Tudo o que pode ser inventado já o foi." Diretor do departamento de patentes dos Estados Unidos, em 1899, solicitando que sua repartição fosse abolida porque achava que não havia mais nada para inventar. "Acho que no mercado mundial há lugar para talvez cinco computadores." Thomas Watson, presidente do conselho de administração da IBM, em Where a calculator on the ENIAC is equipped with 18,000 vacuum tubes and weighs 30 tons, computers in the future may have only 1,000 vaccuum tubes and perhaps weigh 1.5 tons. unknown, Popular Mechanics, March Toda a necesssidade de processamento de dados mundial é perfeitamente atendida por menos de dez computadores do porte do ENIAC." Alguns cientistas por volta de There is no reason for any individual to have a computer in his home. Ken Olsen ( ), President, Digital Equipment, 1977.

23 Bibliografia consultada Meirelles, Fernando de Souza. Informática: novas aplicações com microcomputadores. 2 a edição atualizada e aplicada. São Paulo: Makron books, Links consultados