Evolução dos Computadores

Evolução dos Computadores Disciplina: Softwares, Aplicativos e Sistema Operacional Professor: Thiago Silva Prates

O que é um computador? Computador é uma máquina à base de circuitos eletrônicos que efetua grandes operações e cálculos gerais, de maneira ultra rápida. Computador = o que computa; calculador, calculista.

Evolução dos computadores

Evolução dos Computadores 1ª Geração Utilizada para aplicações científico militares, baseados em válvulas eletrônicas; 2ª Geração - Um dispositivo eletrônico chamado de transistor substituiu a válvula eletrônica em 1947, consumindo menos energia e muito mais rápido; 3ª Geração Em 1965 os circuitos integrados substituiu os transistores, onde os transistores passam a serem montados em um único chip; 4ª Geração É marcada pelo uso dos microprocessadores; 5ª Geração Utiliza a Inteligência Artificial para os computadores atuarem como os seres humanos.

Ábaco O ábaco, palavra de origem fenícia, surgiu entre os povos do Mediterrâneo em 3.500 a.c. e é utilizado até hoje, por algumas culturas. É um instrumento composto de varetas e bolinhas, utilizado pelos comerciantes para efetuar operações aritméticas.

Ábaco O ábaco pode ser considerado como uma extensão do ato natural de se contar nos dedos. Até o século XVII não haviam inventado nada tão eficiente e simples quando o Ábaco. Existiram vários modelos, o russo e o japonês, mas nenhum se tornou tão conhecido mundialmente como o chinês, que ainda é utilizado atualmente. Ainda hoje é utilizado para ensinar às crianças as operações de somar e subtrair.

Ossos de Napier Em 1614, John Napier, um matemático escocês, inventou um método diferente de efetuar multiplicações. Criou um dispositivo conhecido como Ossos de Napier, formado por um conjunto de barras segmentadas, dispostas de tal maneira que os resultados de uma multiplicação eram obtidos somando-se os números de seções horizontais adjacentes.

Ossos de Napier

Régua de cálculo A régua de cálculo é um dispositivo de cálculo que se baseia na sobreposição de escalas logarítmicas. Usando os cálculos e tabelas criados por Napier, o padre William Oughtred desenvolveu a régua de cálculo por volta de 1620.

Geração Zero Computadores mecânicos (1642 ~ 1945) Basicamente calculadoras. Máquina de Pascal Máquina de Leibniz Máquina Diferencial e Analítica de Babbage Máquina de Hollerith

Pascalina Inventada por Blaise Pascal em 1642, a Pascalina era capaz de realizar operações simples (aritméticas). Composta por discos interligados. Os discos representavam unidades, dezenas e centenas. Cada roda, ao completar um giro, fazia a roda à sua esquerda avançar um dígito. Precursora das calculadoras mecânicas.

Calculadora de Leibniz Em 1672, a calculadora de Leibniz conseguia fazer cálculos envolvendo as quatro operações: adição, subtração, multiplicação e divisão. Era muito parecida com Pascalina, porém, possuía componentes extras que agilizavam as quatro operações básicas, para os processos para a multiplicação, de cálculos repetitivos e também o cálculo da raiz quadrada.

Máquina Diferencial de Babbage No ano de 1822, Charles Babbage, imaginou uma máquina que seria capaz de calcular funções de diversas naturezas (trigonometria, logaritmos) de forma muito simples. O projeto possuía o nome de Máquina de Diferenças. Segundo Babbage essa máquina seria capaz de efetuar o trabalho enfadonho e monótono das operações de cálculo repetidas.

Máquina Analítica de Babbage Em 1834, desenvolveu uma máquina que seria capaz de efetuar uma grande variedade de cálculos. A Máquina Analítica era constituída por um moinho e um depósito, ambos formados por rodas dentadas. O depósito era capaz de armazenar até 100 números de 40 dígitos e ficariam armazenados até que o moinho precisasse utilizá-los. Os dados eram introduzidos na Máquina Analítica por meio de cartões perfurados. É considerada o primeiro computador programável e Babbage entrou para a história como o avô da informática.

Tear de Jacquard Em 1804, Joseph-Marie Jacquard inventou o tear mecânico, automatizado, capaz de ler os cartões e executar as operações na sequência programada. Os cartões perfurados de Jacquard, que mudaram a rotina da industria têxtil, também teriam, poucos anos depois, uma decisiva influência no ramo da computação.

Máquina de Hollerith Em 1890, o matemático americano Herman Hollerith utilizou cartões perfurados para tornar mais rápida a tabulação das estatísticas do censo dos Estados Unidos. A companhia criada por Hollerith passou a se chamar International Business Machines Corporation (IBM) em 1924. A IBM iria se transformar em uma das maiores empresas de Informática do mundo.

1 geração Compreende o período 1945 ~ 1957. Os computadores foram desenvolvidos nas universidades dos EUA e Inglaterra. Preparados para aplicações científico militares, esses equipamentos são baseados em tecnologias de válvulas eletrônicas, não tendo, portanto, confiabilidade. O tempo de operação interna era milésimo de segundos (milisegundos). Entende-se por tempo de operação interna o tempo gasto em operações aritméticas e lógicas.

Mark I A Segunda Guerra Mundial provocou um rápido avanço da ciência da Informática, pois era necessário descobrir maneiras mais rápidas e eficientes de combater o inimigo. A companhia IBM, em parceria com a marinha americana, passou a desenvolver um projeto de uma máquina capaz de efetuar todos os tipos de operações. O desenvolvimento do projeto ficou a cargo de um jovem matemático da Universidade de Harvard, Howard Aiken. O Mark I foi concluído em 1943. Baseado no sistema de numeração decimal, recebia dados por meio de cartões perfurados e era capaz de trabalhar com números de 23 dígitos. Efetuava operações de soma e subtração em 0,3 segundo e de multiplicação e divisão em três segundos.

Mark I Era baseada na máquina analítica de Babbage e foi utilizada calcular tabelas de trajetória para acertar a pontaria de canhões de longo alcance, substituindo cálculos demorados, feitos à mão. O equipamento funcionava com relés e era programado por fita de papel. Ocupava aproximadamente 120m3, tinha 760.000 peças, 16,6 metros de comprimento e 2,6 metros de altura, dois metros de largura, pesava 5 toneladas, sua fiação alcançava 800 KM e tinha 420 interruptores para controle. Era envolvido por uma caixa de vidro e de aço inoxidável e era refrigerada a gelo.

Mark I Vista parcial do computador eletromecânico Mark I.

Mark II O Mark II foi criado em 1947 liderado por Howard Aiken e Grace Hooper em parceria com a Marinha NorteAmericana. Foi construído com relés eletromagnéticos de alta velocidade em vez de contadores eletromecânicos usados no Mark I, tornando-o muito mais rápido que seu antecessor. Curiosamente, em 9 de setembro, às 15:45 horas, foi registrado o primeiro "bug" de computador. Era um inseto preso entre os relés do Mark II.

Máquina de Zuze Em 1941, o matemático alemão Konrad Zuze construiu um computador baseado no sistema binário, menor e mais eficiente do que o Mark I. Em 1942, Zuze e seu colega Helmut Schreyer desejavam construir um computador com válvulas eletrônicas que controlaria a passagem dos circuitos elétricos por meio de tensões elétricas, sem utilizar peças móveis. Hitler, no entanto, vetou a pesquisa. O matemático inglês Alan Turing desenvolveu uma máquina com a qual conseguiu interceptar e quebrar os códigos secretos utilizados pelos alemães durante a guerra, com os métodos que Zuze havia planejado.

Alan Turing Alan Turing (1912-1954) foi um matemático, lógico, cripto analista e cientista da computação britânico. Foi influente no desenvolvimento da ciência da computação e proporcionou uma formalização do conceito de algoritmo e computação com a máquina de Turing, desempenhando um papel importante na criação do computador moderno. É considerado o "pai da Ciência da Computação"

ENIAC Em agosto de 1942, John Mauchly e Presper Eckert, propuseram a construção de um computador de alta velocidade que utilizava válvulas eletrônicas. O ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Compute) possuía 17.468 válvulas e operava com sistema numérico decimal. Tinha 5,5 metros de altura por 25 de comprimento. Ficou pronto no final de 1945, quando a Segunda Guerra Mundial já havia terminado.

2 Geração Compreende o período entre 1957 ~ 1964. A válvula foi substituída pelo transistor, dispositivo eletrônico desenvolvido em 1947 na BELL LABORATORIES. O tamanho do transistor era 100 vezes menor que o da válvula, não precisava de tempo para aquecimento, consumia menos energia, era mais rápido e mais confiável.

Transistor Em 1947, na Universidade de Stanford, foi inventado o primeiro transistor. É considerado a maior invenção da eletrônica até hoje. Eles geram informações binárias: 1, se tiver corrente elétrica passando e 0, se não estiver. Todo o funcionamento lógico dos computadores é baseado neles. O processador Pentium 4, da Intel, possui aproximadamente 42 milhões de transistores.

TRADIC TRADIC (TRAnsistor DIgital Computer ou TRansistorized Airborne DIgital Computer) foi o primeiro computador o primeiro modelo de computador 100% transistorizado. Foi criado na Bell Laboratories em 1954. Outro modelo dessa época era o IBM 1401, com uma capacidade de memória base de 4.096 bytes.

PDP-1 Foi o primeiro computador da serie da Corporação de Equipamento Digital foi o primeiro a ser produzido em 1959. O PDP-1 (Programmed Data Processor-1) também foi o hardware original usado para jogar o primeiro video game na história dos microcomputadores (Spacewar).

3 Geração Compreende o período de 1965 ~ 1980. Inicia-se a partir da substituição dos transistores pela tecnologia dos circuitos integrados. Os transistores e outros componentes eletrônicos são miniaturizados e montados em um único chip. A finalização desta geração é datada no início dos anos 70 a qual foi considerada a importância de uma maior escala de integração para o início da 4ª geração.

Características Utilização em tempo partilhado. Introdução do conceito de compatibilidade. Programação em Assembly ou linguagem de montagem. Desenvolvimento dos primeiros software (programas). Evolução dos diversos componentes (redução em tamanho). Lançamento da sistema operacional UNIX. Surgimento da linguagem C em 1972 por Dennis Ritchie.

Circuito Integrado A invenção dos circuitos integrados permitiu que os computadores se tornassem cada vez menores e mais baratos, acessíveis a um número cada vez maior de pessoas. A partir de 1970, o silício começou a ser utilizado para produção dos circuitos integrados.

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 dobraria a cada 18 meses. Não há como dizer que esta lei vá perpetuar por muito mais tempo, mas até agora ela tem sido válida.

Altair 8800 Primeiro computador pessoal portátil, produzido industrialmente para venda em massa. A primeira linguagem de programação para a máquina foi o Altair BASIC, que conduziu à fundação da Microsoft.

Apple II O Apple II foi lançado em 1976, por Steve Jobs e Steve Wozniak (fundadores da Apple). Foi o primeiro microcomputador pessoal a ter sucesso comercial.

IBM 360 (mainframe) O IBM System/360 (S/360) constitui-se numa família de mainframes lançada pela IBM em 1964. Programas escritos para o mainframe original ainda rodam, nos mainframes de hoje. A IBM manteve a compatibilidade dos sistemas nas décadas que se seguiram ao lançamento. É considerado por muitos como sendo um dos mais bemsucedidos da história dos computadores.

Embrião da Internet ARPANET, do inglês Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) do Departamento de Defesa dos Estados Unidos, foi a primeira rede operacional de computadores à base de comutação de pacotes, e o precursor da Internet foi criada só para fins militares. Foi criada em 1969 durante a Guerra Fria e é considerada a mãe da internet. A partir de 1982, o uso da ARPANET tornou-se maior no âmbito acadêmico. Inicialmente, o uso era restrito aos EUA, mas se expandiu para outros países, como Holanda, Dinamarca e Suécia.

Linguagem de montagem (Assembly) Uma linguagem é considerada de alto nível quando ela pode representar ideias abstratas de forma simples, diferente da linguagem de baixo nível que representa as próprias instruções de máquina. Exemplo de linguagem de alto nível (linguagem C): x = y * 7 + 2; Mesmo código em baixo nível (Assembly): load y mul 7 add 2 store x // carrega valor de y // multiplica valor carregado por 7 // adiciona 2 // salva o valor do último resultado em x

4 Geração Compreende o período 1980 ~ dias atuais. Caracteriza-se pelo uso do microprocessador. O microprocessador é a CPU (Central Processing Unit) dos computadores, ou seja, Unidade Central de Processamento. No início da década de 70, os CPUs possuíam a capacidade de processar por volta de 100.000 informações por segundo e foram utilizados nos primeiros micros de 8 bits. Linguagens de programação orientadas a objeto como C++ e Smalltalk foram desenvolvidas.

Microprocessador É marcada pelo surgimento dos microprocessadores: dispositivo eletrônico encapsulado em chip que apresentava as funcionalidades básicas de um computador. O Intel 4004 foi o primeiro processador lançado. Ele trabalhava com 4 bits operando com o clock de 0.78 MHz. Calculava até 92.000 instruções por segundo.

IBM PC (Personal Computer) O IBM PC Lançado em 1981 pela IBM Corp. Primeiro microcomputador pessoal da IBM; O primeiro PC tinha clock de 4.77MHz, microprocessador Intel 8088 e usava o sistema operacional MS-DOS da Microsoft. Tornando-se o computador mais vendido de toda história.

Macintosh O Macintosh foi lançado em 1984 foi primeiro computador a apresentar interface gráfico com o utilizador; Foi sucesso em vendas. O Macintosh tinha 128 KB de memória RAM. O mouse foi o diferencial, chegando a ser copiado por outros computadores.

Arquitetura x86 As CPUs 80386 e 80486, trabalhavam com 40MHz e 100MHz, respectivamente. O 80386 permitiu que vários programas utilizassem o processador de forma cooperativa, através do escalonamento de tarefas. Já o 80486 foi o primeiro a usar o mecanismo de pipeline, permitindo que mais de uma instrução seja executada ao mesmo tempo no PC.

Internet Em 1992, Tim Berners-Lee criou, no Laboratório Europeu de Física de Partículas (Cern), World Wide Web (WWW), que começou a ser utilizada para disseminar informações ao alcance de qualquer usuário. A década de 90 ficou conhecida como o "boom da internet", pois foi quando ela se popularizou pelo mundo.

Internet no Brasil No Brasil, a Internet surgiu no final da década de 80, quando as Universidades brasileiras começam a compartilhar algumas informações com os Estados Unidos. Foi a partir de 1989, quando foi fundada a Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP), que o projeto de divulgação e acesso da Internet no Brasil ganhou força. O intuito inicial principal era difundir a tecnologia da Internet pelo Brasil e facilitar a troca de informações e pesquisas. Em 2011, segundo dados do Ministério da Ciência e Tecnologia, aproximadamente 80% da população teve acesso à internet. Isso corresponde a 60 milhões de computadores em uso.

Mobilidade

5 Geração Ainda está por vir e será marcada pela inteligência artificial e por sua conectividade. A inteligência artificial pode ser verificada em jogos e robores ao conseguir desafiar a inteligência humana. A conectividade é cada vez mais um requisito das indústrias de computadores. Hoje em dia, queremos que nossos computadores se conectem ao celular, a televisão e a muitos outros dispositivos como geladeira e câmeras de segurança.

Referências DIAS, Sandro Renato; LOPES, Sando Roberto. Cadernos de Informática: Curso de Montagem e Manutenção de Computadores. Secretaria de Estado de Educação de Minas Gerais. http://computerstory.weebly.com/2ordf-geraccedilatildeo---t ransiacutestores.html http://computerstory.weebly.com/4ordf-geraccedilatildeo--microprocessador.html http://producao.virtual.ufpb.br/books/camyle/introducao-a-c omputacao-livro/livro/livro.chunked/ch01s02.html

Referências https://www.tecmundo.com.br/curiosidade/701-o-que-e-a-l ei-de-moore-.htm https://www.tecmundo.com.br/historia/16641-charles-babb age-um-cientista-muito-alem-de-seu-tempo.htm https://www.tecmundo.com.br/tecnologia-da-informacao/16 97-a-historia-dos-computadores-e-da-computacao.htm https://www.todamateria.com.br/historia-da-internet/ http://www.ufpa.br/dicas/net1/int-h194.htm