Informática. Histórico e Conceitos Básicos. Prof. Valderi R. Q. Leithardt

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1 Informática Histórico e Conceitos Básicos Prof. Valderi R. Q. Leithardt

2 Histórico Antes de 3000AC as primeiras tentativas de calcular provavelmente surgiram através de comparação, onde o homem primitivo comparava seus bens com alguns objetos de referência sem se preocupar com a quantidade. Por exemplo: Cada ovelha do rebanho tinha uma pedra correspondente. 2

3 Histórico Entre 3000 e 2000 AC, no oriente médio, estima-se que o Ábaco, primeira máquina que ajudava o homem a calcular, tenha surgido. O Ábaco foi muito utilizado até o século XVII e ainda é usado em alguns países orientais. 3

4 Histórico Entre 1610 e 1614, John Napier desenvolveu umas tabelas móveis de multiplicação feitas de marfim, denomida Ossos de Napier, ou Napier s bones. 4

5 Histórico Em 1621, o matemático inglês William Oughtred desenvolveu a Régua de Cálculo inspirada nas tabelas de Napier. No ano de 1623, o matemático alemão Schickard inventou a 1ª máquina de calcular. Entre 1642 e 1647, o matemático francês Blaise Pascal desenvolveu uma máquina de calcular capaz de somar e subtrair por meio de engrenagens mecânicas, com funcionamento semelhante ao odômetro de um carro, denominada Pascaline. 5

6 Histórico No ano de 1671, o matemático alemão Gottfried Von Leibnitz, adicionou à Pascaline os recursos de multiplicação e divisão baseados na repetição dos processos de soma e subtração anteriormente desenvolvidos naquela máquina. 6

7 Histórico Em 1801, o matemático francês Josef Marie Jacquard introduziu o conceito de armazenamento de informações em placas perfuradas utilizadas em máquinas de tear. 7

8 Histórico Em 1820, o francês Charles Thomas de Calmar aperfeiçoou a máquina de Leibnitz e inventou a primeira máquina de calcular com sucesso comercial, denominada Arithometer. Em 30 anos, foram vendidas por volta de 1500 unidades. Entre 1823 e 1834, o inglês Charles Babbage, com o auxílio do governo, desenvolveu a Máquina diferencial. 8

9 Histórico Entre 1834 e 1871, Charles Babbage trabalhou em um ambicioso projeto, chamado de Máquina analítica, que nunca ficou pronto. A tecnologia da época tornou o projeto caro e trabalhoso, impedindo o financiamento. 9

10 Histórico Em 1854, baseado nos projetos de Babbage, George Boole desenvolveu a álgebra booleana. Este paradigma matemático, que deu ênfase a notação binária em vez da tradicional notação decimal, estabeleceu os princípios binários utilizados atualmente nos computadores. 10

11 Histórico No ano de 1880, o matemático especializado em estatística Hermann Hollerith, modificou o sistema de Jacquard para desenvolver um método de contagem automática dos dados levantados pelo Census Bureau, nos Estados Unidos. O processo de cartões perfurados reduziu em um terço o tempo necessário para contagem do censo americano. O sucesso da máquina motivou Hollerith a comercializá-la. Em 1896, Hermann Hollerith fundou a Tabulating Machine Company (TMC), que em 1911 associou-se a outras companhias. Em 1914, Thomas Watson assume a direção da TMC e em 1924 a TMC passa a chamar-se IBM. 11

12 Histórico Em 1890, o bancário e contador William S. Burroughs iniciou a produção de uma calculadora mecânica que imprimia as parcelas e os resultados. Era vendida inicialmente pela American Arithometer Company, que mudou de nome, vindo a chamar-se Burroughs Company. Em 1986 uniu-se com a Univac e transformou-se na Unisys. 12

13 Histórico Em 1935, o alemão Konrad Zuse desenvolveu a primeira calculadora eletrônica. No ano de 1936 o matemático inglês Alan Mathison Turing desenvolveu a teoria da máquina universal, capaz de resolver qualquer cálculo arbitrário desde que carregada com um programa pertinente. A máquina ficou conhecida como Máquina de Turing. Em 1941, Konrad Zuze construiu o Z3, que foi o primeiro computador eletromecânico. Esta máquina marcou o que chamamos de Geração Zero dos computadores. Em 1944, Howard Aiken também construiu um computador eletromecânico, conferindo esta tecnologia também para os Estados Unidos. A máquina chamava-se MARK I. 13

14 Histórico Eniac 14

15 Histórico ENIAC - Eletronic Numerical Integrator Analyser and Computer Desenvolvido em 1946 por John Mauchly e Pesper Eckert na universidade da Pensilvania. Esta máquina se notabilizou por ser o primeiro computador genuinamente eletrônico e também pelas suas exageradas dimensões. Tamanho:170m2; Peso:30 toneladas; válvulas; capacitores; milhares de resistores e relés; Consumia 150Kw. 15

16 Histórico ENIAC - Eletronic Numerical Integrator Analyser and Computer 5000 adições ou subtrações por segundo; 20 registradores com capacidade para armazenar um número decimal de 10 dígitos, cada um; Programação feita por fios, alterando a estrutura da própria máquina. Custo do equipamento: $ ,00 da época. Esta máquina marcou o início da geração de computadores construídos com válvulas, muito mais rápidas que o sistema eletromecânico utilizado na geração zero. 16

17 Histórico ENIAC - Eletronic Numerical Integrator Analyser and Computer O ENIAC inaugurou a Primeira Geração de Computadores, e as características desta geração eram: máquinas com armazenamento interno de dados e instruções; sistema operacional manual (os técnicos tinham de cuidar de todo o funcionamento básico da máquina); poucos recursos de programação (utilização de linguagem de máquina); armazenamento em cartões perfurados e início do armazenamento em tambores magnéticos. 17

18 Histórico EDVAC Electronic Discrete Variable Automatic Computer 1947 Mauchly e Eckert construiram um outro computador electrónico que permitia armazenar na memória qualquer programa e constituisse um multipurpose computer. A memória do EDVAC era construida com lâmpadas de mercúrio (mercury delay lines ). Excitando uma lâmpada de mercúrio com um impulso elétrico este poderia ser enviado para a frente e para trás de modo a ser lido sob a forma de 0 ou 1. 18

19 Histórico John Von Neumann No período entre 1945 e John Von Neumann, Burks e Goldstine desenvolveram a lógica dos circuitos, os conceitos de programação, operações com números binários e o conceito de que tanto instruções como os dados podiam ser armazenados e manipulados internamente. Estes conceitos estão presentes em todos os computadores construídos desde aquela época. 19

20 Histórico Segunda Geração O transistor inaugura a Segunda Geração de Computadores que possuem as seguintes características: aumento na capacidade do armazenamento interno de dados e instruções; sistema operacional com um certo grau de automação; médios recursos de programação (surgimento de linguagens de programação de alto nível como Cobol - utilizado em aplicações comerciais e Fortran - empregado em aplicações científicas); armazenamento em cartões perfurados e início do armazenamento em discos magnéticos. 20

21 INFORMÁTICA Trata a informação de forma automática INFORMÁTICA = INFORMAÇÃO + AUTOMÁTICA 21

22 Cibernética INFORMÁTICA Teoria da Informação Ciência da Computação Teoria dos Sistemas 22

23 INFORMÁTICA Ciência da Computação: preocupa-se com o processamento de dados, levando-se em conta a arquitetura das máquinas e a programação das mesmas. Ciência da Informação: preocupa-se com o tratamento da informação, como é armazenada, manipulada e mostrada. Teoria dos Sistemas: preocupa-se com o estudo e técnicas para solucionar problemas. Cibernética: preocupa-se com a eficiência de ações ordenadas feitas através de mecanismos autômatos. 23

24 Principais Funções da Informática Desenvolvimento de novas máquinas; Desenvolvimento de novos métodos de trabalho; A construção de aplicações automáticas; A melhoria de métodos e aplicações existentes. 24

25 DADOS São os elementos necessários para compor a informação. Podem ser considerados como a matéria-prima para a informação. INFORMAÇÃO É um conjunto de dados organizados, sensíveis ao contexto e tendo portanto, significado. 25

26 CLASSIFICAÇÃO DOS COMPUTADORES quanto ao princípio de operação: quanto à característica de utilização: quanto à característica de construção: 26

27 CLASSIFICAÇÃO DOS COMPUTADORES quanto ao princípio de operação: Analógicos (Ex.: velocímetro) Digitais (Ex.: odômetro) quanto à característica de utilização: quanto à característica de construção: 27

28 CLASSIFICAÇÃO DOS COMPUTADORES quanto ao princípio de operação: Analógicos Digitais quanto à característica de utilização: Científicos Comerciais quanto à característica de construção: 28

29 quanto ao princípio de operação: Analógicos Digitais quanto à característica de utilização: Científicos Comerciais quanto à característica de construção: 1ª Geração 2ª Geração 3ª Geração 4ª Geração 5ª Geração Conceitos Básicos CLASSIFICAÇÃO DOS COMPUTADORES 29

30 1ª Geração Circuitos eletrônicos a válvulas Operações internas em milissegundos (10-3 seg) 2ª Geração Circuitos eletrônicos transistorizados Operações internas em microssegundos (10-6 seg) 3ª Geração Circuitos integrados (SSI e MSI) Operações internas em nanossegundos (10-9 seg) 4ª Geração Tecnologia de firmware Chips (LSI, VLSI, ULSI) Conceitos Básicos EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS DE COMPUTAÇÃO CONVENCIONAL Operações internas em picossegundos (10-12 seg) 30

31 EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS DE COMPUTAÇÃO CONVENCIONAL???? 5ª Geração??????? 31

32 TIPOS DE COMPUTADORES Microcomputadores Palmtop Laptop Desktop Computadores de Grande Porte (Mainframe) Supercomputadores 32

33 O QUE É UM COMPUTADOR? É um dispositivo eletrônico que quando manipulado através de um programa executa as seguintes operações básicas: 1. Entrada 2. Processamento 3. Armazenamento 4. Saída 33

34 Componentes de um Ambiente Computacional Usuário Hardware Software 34

35 SOFTWARE É a parte LÓGICA do computador. São os programas que possibilitam a manipulação do hardware para atender as necessidades dos usuários. HARDWARE É a parte FÍSICA do computador. É o equipamento. 35

36 BIT É a menor unidade de informação do computador. O computador é um sistema biestável, isto é, distingue apenas 2 estados: 1 - passa corrente elétrica; 0 - não passa corrente elétrica. 0 e 1 são dígitos binários (BInary digit) BYTE É a unidade básica de tratamento de informação. É o conjunto de 8 bits necessários para representar um caracter: algarismo, letra ou símbolo. 702 É a contração de BinarY TErm

37 ESQUEMA BÁSICO DO COMPUTADOR Processamento e Controle Unidade de Entrada Armazenamento Secundário 37 Unidade de Saída

38 DISPOSITIVOS DE ENTRADA DE DADOS Teclado Mouse Scanner DISPOSITIVOS DE SAÍDA DE DADOS Monitor Impressora Plotador Matricial Jato de tinta Laser 38

39 DISPOSITIVOS DE ENTRADA/ SAÍDA DE DADOS Monitor Modem Meios de armazenamentos 39

40 CPU (Central Processing Unit) ou UCP (Unidade Central de Processamento) Processa e analisa os dados de entrada gerando resultados e apresentando-os. Microprocessador (chip): determina o modelo do microcomputador (PC486, Pentium, Pentium II, Pentium III...) A velocidade do processador é medido em: MIPS no microcomputador (MHz, GHz ) FLOPS em supercomputadores (Mflops, Gflops ) 40

41 MEMÓRIA Função - Armazenar dados e programas. Tipos - Principal: Ela é usada para armazenar as instruções e os dados que estão sendo processados pela CPU. - Secundária: Permite o armazenamento permanente de dados e programas. 41

42 ARMAZENAMENTO SECUNDÁRIO As informações podem ser lidas, gravadas, regravadas ou apagadas. Disquetes (discos flexíveis / floppy disk) Disco rígido (hard disk / HD / winchester) CD-ROM DVD Zip Driver 42

43 MEMÓRIA A memória é medida em bytes: 1 byte = 8 bits 1 Kbyte = 2 10 bytes = 1024 bytes 1 Mbyte = 2 20 bytes = 1024 Kbytes (2 10 x 2 10 bytes) 1 Gbyte = 2 30 bytes = 1024 Mbytes (2 10 x 2 20 bytes) 1 Tbyte = 2 40 bytes = 1024 Gbytes (2 10 x 2 30 bytes) 1 Pbyte = 2 50 bytes = 1024 Tbytes (2 10 x 2 40 bytes)

44 CLASSIFICAÇÃO DE SOFTWARE Básico Sistemas operacionais Linguagens de programação Aplicativos 44

45 SISTEMAS OPERACIONAIS DOS WINDOWS 95, 98, 2000, XP, Vista, NT LINUX UNIX OS/2 Solaris IRIX UNICOS 45

46 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO Visual Basic Delphi C C++ Fortran Java HTML 46

47 PROGRAMAS APLICATIVOS 1. EDITORES DE TEXTO MS-Word (*) Word Pad SO-Writer 1. PLANILHAS ELETRÔNICAS MS-Excel (*) SO-Calc 47

48 PROGRAMAS APLICATIVOS 3. EDITORES GRÁFICOS Paint / Paintbrush Corel Draw Photo Shop Auto CAD 3D Studio 1. GERENCIADORES DE BANCO DE DADOS MS-Access Fox Pro dbase V Paradox 48

49 INSTRUÇÃO É um comando que define integralmente uma operação a ser executada pelo computador. PROGRAMA É um conjunto de instruções ordenadas logicamente, com início e fim para encontrar um resultado. ROTINA ou BIBLIOTECA É um sub-programa que pode ser inserido em diversos programas. 49

50 MULTIPROGRAMAÇÃO Refere-se à existência de mais de um programa em diferentes partes da memória principal ao mesmo tempo. Objetivo: eficiência computacional. MULTIPROCESSAMENTO Refere-se a sistemas com dois ou mais processadores (CPU) em um único sistema computacional. Dessa forma, duas ou mais instruções podem ser executadas ao mesmo tempo (paralelamente). Objetivo: aumentar a velocidade de processamento 50

51 Ergonomia ERGONOMIA Alinhe seu equipamento de tal maneira que a iluminação do ambiente não reflita na tela do monitor de vídeo ou em seus olhos. 51

52 Ergonomia ERGONOMIA Caso o equipamento fique próximo a janelas, ou quaisquer outras fontes de luz, reduza o ofuscamento através de cortinas ou painéis. 52

53 Ergonomia ERGONOMIA Observe que existem distâncias e ângulos adequados a serem respeitados. A correta utilização dos equipamentos reduz o cansaço e minimiza a ocorrência de doenças profissionais. 53

54 Ergonomia ERGONOMIA Não dobre o corpo para trabalhar. Mantenha uma boa postura. 54

55 Ergonomia ERGONOMIA Evite torcer o corpo. 55

56 Ética ÉTICA: Os 10 Mandamentos 1- Não use o computador para prejudicar as pessoas. 2- Não interfira no trabalho dos outros. 3- Não vasculhe arquivos alheios. 4- Não utilize o computador para roubar. 5- Nem para mentir. 6- Não copie programas sem pagamento. 7- Nem os utilize sem autorização. 8- Não utilize trabalhos feitos por outras pessoas como se fossem seus. 9- Pense nas conseqüências sociais daquilo que escreve e/ou dissemina pela rede Use o computador com educação e respeito pelos outros. 56

57 Referências: VELLOSO, Fernando de Castro. Informática - Conceitos Básicos. Editora Campus WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de Arquitetura de Computadores. Editora Sagra Luzzatto WEBER, Raul Fernando. Arquitetura de Computadores Pessoais. Editora Sagra Luzzatto Imagens retiradas dos sites: Esquema do computador retirado do site da prof. Leda Mara Cadoro do Instituto de Informática da PUC-RS. Figuras sobre ergonomia foram retiradas do site do prof. Gustavo Schimidt Moreira do Colégio Nacional, RJ. 57