Introdução à Computação. Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Maicon A. Sartin

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1 Introdução à Computação Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Maicon A. Sartin mapsartin@unemat.br

2 Agenda 1.Gerações de Computadores 1.Geração Zero 2.Primeira Geração 3.Segunda Geração 4.Terceira Geração 5.Quarta Geração 6.Quinta Geração 2.Classificação de Computadores 1.Workstation 2.Notebook, Tablet e Smartphone 3.Automação 4.Supercomputador 2

3 Geração Zero Contagem de animais, mercadorias, sementes, dedos, Ábaco (China, ~ 2500 a.c.) 3

4 Geração Zero Contagem de animais, mercadorias, sementes, dedos, Ábaco (China, ~ 2500 a.c.)

5 Geração Zero Contagem de animais, mercadorias, sementes, dedos, Ábaco (China, ~ 2500 a.c.)...??? 5

6 Geração Zero Contagem de animais, mercadorias, sementes, dedos, Ábaco (China, ~ 2500 a.c.) ??? 6

7 Geração Zero Os algarismos atuais, conhecidos por algarismos arábicos, tem pouco mais de mil anos. Poder militar dos árabes, foi a razão pela qual os algarismos arábicos se tornaram o padrão numérico mundial 7

8 Geração Zero Bastões de Napier Matemático John Napier, inventor dos logaritmos Os bastões de Napier eram um conjunto de 9 bastões, um para cada dígito, auxiliavam na multiplicação Transformavam a multiplicação de dois números numa soma de cada dígito

9 Geração Zero Bastões de Napier 9

10 Geração Zero Bastões de Napier 10

11 Geração Zero No século 19, um computador não era uma máquina, mas uma pessoa Tinha a função de fazer contas e arbitrar conflitos que envolvessem números. Em 1944, o termo computador foi publicado em jornal inglês London Times. Uma matéria sobre alguns equipamentos inteligentes que no futuro poderiam vir a substituir o esforço humano. O jornal chamou uma hipotética máquina pensante de COMPUTER. O computador sempre foi um aperfeiçoamento constante de idéias anteriores. 11

12 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) Pascalina (1642) Cientista francês Blaise Pascal Construiu com 19 anos de idade uma máquina de calcular operacional Projetada para ajudar seu pai, coletor de impostos do governo francês Efetuava apenas duas operações: adição e subtração Funcionava com uma manivela operada à mão Software

13 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) Pascalina (1642)

14 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) Pascalina (1642) 14

15 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) Pascalina (1642) 15

16 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) Gottfriend Wilhelm von Leibniz (1642) Matemático alemão Máquina mecânica de somar e subtrair, multiplicar e dividir

17 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) Joseph Jacquard (1802) Tear Mecânico de Jacquard Engenhoso sistema baseado em grandes cartões perfurados para produzir tecidos com desenhos e em larga escala. Essa inveção inspirou diversos outros inventores

18 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) Charles Babbage (1834) Máquina Analítica Prof. de Matemática da Universidade de Cambridge Projetou e construiu a primeira máquina diferencial Só somava e subtraia, executava um único algoritmo Projetada para calcular tabelas de números úteis para a navegação naval 18

19 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) Charles Babbage (1834) Máquina Analítica ou Diferenças base do funcionamento do computador Unidade de entrada - alimentação de dados, através de cartões perfurados; Unidade de saída saída impressa e perfurada em cartões; Unidade de memória 1000 palavras de 50 dígitos Unidade de computação aceitava operandos da Memória e operações como soma, subtração, multiplicação e divisão. 19

20 1. Marcos da Computação Máquina Analítica Charles Babbage (1834) Primeira tentativa de construir um computador digital Máquina das diferenças

21 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) Charles Babbage (1834) Máquina Analítica ou Diferenças base do funcionamento do computador Contratou Ada Augusta Lovelace para produzir software Primeira programadora de computadores do mundo Problema com o hardware Máquina necessitava de milhares de dentes, rodas e engrenagens O alto grau de precisão não era produzido no século XIX O primeiro "homem" a programar um computador foi uma mulher!!! 21

22 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) Samuel F. B. Morse (1837) Físico (NY) Sistema telegráfico que utilizava a energia elétrica para transmitir sinais à distância O Código Morse continua a ser utilizado. Mensagem histórica: SOS - Save Our Souls (salvai as nossas almas) 22

23 Geração Zero - Computadores Mecânicos ( ) George Boole (1854) - Inglaterra Concepção dos fundamentos lógicos para a criação de programas Lógica matemática - álgebra booleana Estabelecimento de uma forma de armazenamento e processamento de dados Utilizando relações binárias 23

24 Geração Zero ( ) - Dispositivos eletromecânicos ( ) Relés Substituir as partes mecânicas dos computadores por partes elétricas. As Máquinas tinham como desvantagens o alto custo, o tamanho físico e o baixo desempenho

25 Geração Zero ( ) - Componentes Eletrônicos Primeiras Invenções ( ) Alan Turing Heath Robinson - Primeiro computador operacional Konrad Zuse Z1 - uma série de máquinas de calcular automáticas usando relés 25

27 Primeira Geração ( ) Válvulas Época dos computadores eletrônicos Computadores eram construídos com muitas válvulas O grande estímulo para o computador eletrônico foi a Segunda Guerra Mundial 27

28 Primeira Geração ( ) Colossus Alan Turing (1943) Para a 2º Geração do Enigma Diversas Contribuições: Teste de Turing Máq. Universal

29 Primeira Geração ( ) Howard Aiken (1944) Mark I Quando foi finalizado, os computadores de relés já estavam obsoletos Possuía 72 palavras A entrada e saída usava fita de papel perfurada 18 m de comprimento, 2 m de largura e pesava 70 toneladas. 7milhões de peças móveis 800 Km de fiação 29

30 Mark I Howard Aiken (1944) Primeiro computador norte-americano de uso geral Usava relés mecânicos Ciclo de relógio de 6 seg. 30

31 Primeira Geração ( ) ENIAC John Mauchley (1946) Exército americano estava interessado em calculadoras mecânicas Montou uma proposta solicitando financiamento para a construção de um computador eletrônico ~ válvulas relés conexões de solda 30 toneladas de peso 180 m2 de área construída 5,5 m de altura 25 m de comprimento chegava a realizar 5 mil operações por segundo 31

32 1. Marcos da Computação ENIAC Eckert/Mauchley (1946) A história moderna dos computadores começa aqui Electronic Numerical Integrator And Computer used to calculate artillery firing tables for the United States Army's Ballistic Research Laboratory 32

33 Primeira Geração ( ) ENIAC Eckert/Mauchley (1946) Seus criadores criaram curso de verão para cientistas Explosão do interesse em computadores digitais Depois, surgem diversos outros computadores: EDSAC (1949) - Universidade de Cambridge JOHNIAC - Rand Corporation ILLIAC - Universidade de Illinois MANIAC - Los Alamos Laboratory WEIZAC - Weizmann Institute em Israel 33

34 Primeira Geração ( ) EDSAC Wilkes (1949) Sucessor do ENIAC Construído por Mauchley e Eckert Teve seu projeto comprometido seus criadores deixaram a Universidade da Pensilvânia para fundar sua própria empresa Eckert e Mauchley Corporation Atualmente, UNISYS Corporation ( ) 34

35 Primeira Geração ( ) EDSAC Wilkes (1949) Primeiro computador com programa armazenado Electronic Delay Storage Automatic Computer

36 Primeira Geração ( ) IAS Von Neumann (1952) A maioria das máquinas atuais usa esse projeto built at the Institute for Advanced Study (IAS) in Princeton, New Jersey 36

38 Segunda Geração ( ) Transistor Grupo de Stanford (1947) Usam elementos semicondutores Os transistores: Funcionam como chaves, Bell Laboratories (1952) desenvolveu o Transistor Passou a ser um componente básico na construção de computadores O Prêmio Nobel de 1956 foi conferido à equipe cuja pesquisa levou à invenção do transistor, em

39 Segunda Geração ( ) Transistor Grupo de Stanford (1947) Usam elementos semicondutores Os transistores:

40 Segunda Geração ( ) Primeiro computador feito com transistores foi o TX-0 (Transistorized experimental Computer 0) MIT

41 1. Marcos da Computação Segunda Geração ( ) 7094 IBM (1962) Dominou a computação científica no início da década de 60 second-generation transistorized version of the earlier IBM 709 vacuum tube mainframe computers Dual 7090s at NASA during Project Mercury. 41

42 Segunda Geração ( ) Membro da equipe do TXT fundou a DEC (Digital Equipment Corporation) Em 1957 DEC fabrica PDP-1 Comercializado em 1961 Executava 200 mil instruções por segundo Custava 120 mil dólares PDP-8 (1965) Custava 18 mil dólares Empresa vendeu 50 mil computadores 42

43 PDP-8 DEC (1965) Primeiro minicomputador na década de 70 O PDP-8 vendida por US $ , um quinto do preço de um mainframe IBM 360. O PDP-8 entrou em milhares de fábricas, pequenas empresas e laboratórios científicos. 43

45 Terceira Geração ( ) Circuitos Integrados (CI) Integração: Circuitos integrados (SSI e MSI) SSI -integração em pequena escala - menos de 10 elementos por chip MSI - integração em média escala - 10 a 100 elementos por chip CI Circuito constituído de elevado número de componentes eletrônicos arrumados em um único chip

46 Terceira Geração ( ) Circuitos Integrados (CI) 1958: invenção do circuito integrado de silício Permitiu que dezenas de transistores fossem colocados em um único chip Computador menor, mais rápido, mais barato 1964: IBM lança linha System/360 para substituir suas duas máquinas precursoras (IBM 7094 e IBM 1401) 46

47 Terceira Geração ( ) Circuitos Integrados (CI) Linha System/360 Computador da linha System/360 Modelo Permitiu a multiprogramação Primeira máquina que podia emular (simular a execução) outros computadores Seguido pelas séries 370, 4300, 3080,

48 1. Marcos da Computação Terceira Geração ( ) 360 IBM (1964) Primeira linha de produto projetada como uma família 48

49 1. Marcos da Computação Terceira Geração ( ) Ao mesmo tempo, a DEC lança série PDP-11 atualmente HP Sucessor de 16 bits do PDP

51 Quarta Geração ( ) Circuitos Integrados (CI) - LSI Integração LSI (Larga Escala de Integração) Milhares de elementos em um único chip Circuitos com tecnologia de firmware (software armazenado em chip) Integração VLSI (Integração em Escala muito Grande) Possibilitou colocar milhões de transistores em um único chip Computador mais rápido e menor 51

52 Quarta Geração (1980?) Circuitos Integrados (CI) - LSI Discussões sobre Quarta, Quinta,... Gerações A partir da Terceira, a evolução está voltada aà integração Era dos Comutadores Pessoais 52

53 Quarta Geração (1980?) Circuitos Integrados (CI) - LSI Integração LSI (Larga Escala de Integração) Milhares de elementos em um único chip Circuitos com tecnologia de firmware (software armazenado em chip) Integração VLSI (Integração em Escala muito Grande) Possibilitou colocar milhões de transistores em um único chip Computador mais rápido e menor 53

54 Quarta Geração (1980?) IBM PC - IBM (1981) Início da era moderna do computador pessoal Preço - US $1,565 ~ $3,000 RAM - 16K, 640K max Dual 160KB 5-1/4 disk drives HD Não suportado Intel 8088, 4.77MHz 54

55 Quarta Geração (1980?) Lisa Apple (1983) Primeiro computador pessoal com uma GUI Preço - US $9,995 (1983) Peso - 11 kg RAM - 2 MB Dual 5-1/4 disk drives CPU Motorola MHz 55

56 Quarta Geração (1980?) Computadores encolheram!!! Newton da Apple (1993) Percursor dos PDAs (Personal Digital Assistants agendas eletrônicas) 56

58 Quinta Geração (2000?) O nascimento da Inteligência Artificial com diversas áreas de pesquisa: Reconhecimento de voz; Sistemas inteligentes; Redes de Alta Velocidade; Redes neuronais; Robótica; 58

59 Quinta Geração (2000?) O nascimento da Inteligência Artificial com diversas áreas de pesquisa: 59

61 2. Classificação de Computadores Workstation São computadores com poderosa capacidade de processamento gráfico e matemático Normalmente utilizados por cientistas, engenheiros, projetistas, analistas financeiros, designers,

62 2. Classificação de Computadores PC, Notebook,Tablet Smartphone O PC transformou em mais um eletrodoméstico Mesma capacidade de processamento que os mainframes dos anos 80 Podem ser utilizados isoladamente ou como parte de uma rede

63 2. Classificação de Computadores Automação e Embarcados Dispositivos eletrônicos específicos para determinadas aplicações Relação custo, recursos, adaptações conforme a necessidade store.digilentinc.com/ 63

64 2. Classificação de Computadores Supercomputador Utilizados na solução de problemas em que o tempo de cálculo é um limite Normalmente os supercomputadores são utilizados em aplicações Científicas, Militares, Pesquisa blogdalu.magazineluiza.com.b 64

65 2. Classificação de Computadores Supercomputador Top500 65

66 2. Classificação de Computadores Supercomputador Top500 - Sunway TaihuLight

67 Referências MONTEIRO, Mario A. Introdução à computadores. Rio de Janeiro: LTC, organização de STALLINGS, W. Arquitetura de Computadores. Pearson, VLSI Encyclopedia. Future < of VLSI. Araújo, J. M. F. R. de. Introdução à Computação. Universidade Federal de Campina Grande Sanches, Rosely. Uma Breve História Universidade do Estado de São Paulo da Computação. 67