Introdução à Informática

Introdução à Informática Apresentação da disciplina UFRPE 2014.2 George Valença georgevalenca@deinfo.ufrpe.br

Um pouco sobre mim

Formação acadêmica Doutorado Tese: Ecossistemas de Software Projeto de Pesquisa Tribunal de Contas de Pernambuco Professor do DEINFO/UFRPE Mestrado Dissertação: Gestão de Processos de Negócio (BPM) Analista de negócios (SERPRO) Graduação Monitoria (Matemática Discreta) Iniciação científica (Engenharia de Requisitos, Qualidade de Software) Empresa júnior (Centro Integrado de Tecnologia da Informação) Intercâmbio (Université de Technologie de Compiègne, França) Estágio (Gerenciamento de Projetos) Trabalho de graduação: Engenharia de Software Baseada em Evidências 3

Princípios Transparência e comunicação Discussão Colaboração Autonomia Compartilhamento de conhecimento

Sobre a disciplina

Informações gerais e objetivos Dia / horário: QUI 9 às 12h Carga horária: 45h Departamento: Estatística e Informática (DEINFO) Esta disciplina busca oferecer uma visão do suporte da Informática à Zootecnia, introduzindo conceitos e aplicações básicas da área. 6

Ementa 1. Software e Hardware. 2. Sistemas Operacionais. 3. Editores de Texto. 4. Software de Apresentação. 5. Planilhas eletrônicas. 6. Redes 7

Avaliação - Exercícios (ex. aulas práticas, listas de questões, discussões em sala, etc.). - Verificações de aprendizagem. Manifestação e participação, interesse e assiduidade. Média parcial (MP) = [VA1+VA2+VA3] * 0,7 + [exercícios] * 0,3 Verificação final (VF) Média final = (MP + VF) / 2 + 8

Bibliografia básica - NORTON, P. Introdução à Informática. Editora Makron Books, 1996. - VELOSO, F. C. Informática Uma Introdução. Editora Campus, 1991. - GONIK, L. Introdução Ilustrada à Computação. 1a ed., Editora Harbra, 1986. Materiais apresentados durante as aulas 9

Site da disciplina https://groups.google.com/d/forum/introducao-a-informaticasz1-ufrpe Grupo criado no Google para: - Informações sobre a disciplina (cronograma, avisos, etc.) - Acesso aos materiais apresentados em sala (slides de aulas, listas de exercícios, referências adicionais, etc.). - Interação entre a turma (comentários e discussões, dúvidas, sugestões, etc.). Preencher ata com nome e e-mail. 10

Alertas! Comparecer às aulas: Limite de faltas: 3 dias. Quem as retira? DRCA. Fazer exercícios e observar os prazos: Exercícios fora do prazo terão nota reduzida. Provas, projetos, exercícios: Não deixar para a última hora! Problemas em geral (comparecimento, entendimento..): Informar o quanto antes (antes/após aula, e-mail). Não deixar para avisar no fim do período! 11

Introdução à Informática Fundamentos UFRPE 2014.2 George Valença georgevalenca@deinfo.ufrpe.br

Objetivos - Apresentar a evolução da Informática. - Definir os fundamentos de representação da informação. 13

Introdução

Computador Computar: calcular uma resposta ou quantidade usando uma máquina (Cambridge Dictionnaire) Computador é aquilo que realiza computações. No começo do século XX era um papel atribuído a pessoas. Hoje só se aplica a equipamentos eletrônicos. 15

Computação Ciência da Computação (CC) Ciência de fundamentos teóricos da informação bem como suas implementações e aplicações em sistemas de computadores. Apoiada na Matemática e na Física. 16

Computação Problemas de interesse: - Formas de criar programas; - Estudo de quais problemas podem ser computados por um computador; - Formas que a informação pode ser codificada e processada. - Eficiência das operações realizadas por um computador. 17

Informática Neologismo criado na França em 1966 (Informatique). - INFORmação automática, ou seja, tratamento da informação de modo automático. - Uso de computadores eletrônicos no tratamento da informação! 18

Informática Sim, mas qual a diferença entre os dois conceitos? Informática Ciência da Computação Conjunto das ciências da informação, incluindo: Ciência da Computação, Teoria da Informação, Cálculo, Análise Numérica e métodos teóricos da representação do conhecimento e modelagem de problemas. Busca por uma solução para um problema, a partir de entradas, e através de um algoritmo. É com isto que lida a teoria da computação, subcampo da Ciência da Computação e da Matemática. http://www.ed.ac.uk/schools-departments/informatics/undergraduate/faq/ 19

Informática Sim, mas qual a diferença entre os dois conceitos? Informática Ciência da Computação Conjunto das ciências da informação, incluindo: Ciência da Computação, Teoria da Informação, Cálculo, Análise Numérica e métodos teóricos da representação do conhecimento e modelagem de problemas. Busca por uma solução para um problema, a partir de entradas, e através de um algoritmo. É com isto que lida a teoria da computação, subcampo da Ciência da Computação e da Matemática. http://www.ed.ac.uk/schools-departments/informatics/undergraduate/faq/ 20

Evolução da Informática

Histórico Como toda ciência, a Informática é dinâmica e sujeita a várias mudanças e aperfeiçoamentos. Vamos acompanhar aao evolução longo do das último máquinas, século percebemos desde as que surgiram apenas um paragrande resolver salto cálculos em sua atéevolução. as atuais, atentas à necessidade de Mas armazenamento é importante e processamento compreender grande volume de informações. principalmente a origem de tudo isso... 22

Início O desenvolvimento do computador começou com a necessidade de controlar os números. Mesmo antes dos números serem inventados, as pessoas precisavam de um instrumento para auxiliar na contagem. Sem nenhuma máquina de calcular ou caixa registradora, como um mercador poderia determinar quanto dinheiro um cliente devia pagar por uma mercadoria? Com o ÁBACO! 23

Início Ábaco: primeiro instrumento de cálculo utilizado pelo homem, criado por volta do ano 1200 dc pelos chineses. Foi utilizado em operações de adição e subtração por muito tempo. Pascalina: bolada em 1642 pelo matemático, físico e filósofo francês Blaise Pascal. Foi a primeira calculadora mecânica, sendo capaz de somar e subtrair por meio de engrenagens mecânicas. 24

Início Moinho: computador analítico concebido por Charles Babbage no século XIX, sendo uma máquina de somar com precisão de até 50 casas decimais. Para construí-lo, Babbage contou com a colaboração da matemática Ada Augusta Byron, Lady Lovelace (1ª programadora). 25

Início Mas o Ábaco, a Pascalina, o Moinho... não faziam Informática. Isso é, não há tratamento da informação de maneira automática. Máquinas mecânicas que calculavam, mas que não podiam ser programadas. Passemos então aos computadores e suas gerações! 26

Evolução dos computadores Gerações de computadores 1. Mainframe. 2. Computadores com transistores. 3. Computadores com circuitos integrados. 4. Computadores Pessoais. 5. Computadores Pessoais Portáteis. 27

1ª geração Essa geração ocorreu entre 1946 e 1956. Ela contava com computadores Baseados em válvulas eletrônicas. Entrada por meio de cartões e saída em papel. Programação com linguagem de máquina (não havia propriamente linguagens de programação). 28

1ª geração Os computadores desse período eram muito grandes, dissipavam muito calor, tinham alto custo, uma baixa velocidade nas operações e queimavam com facilidade. Conhecida como a geração dos mainframes: computadores de grande porte, dedicados normalmente ao processamento de um volume grande de informações. 29

1ª geração Essa geração foi marcada pelo ENIAC. Esse foi o primeiro computador eletrônico de grande porte, construído na Universidade da Pensilvânia em 1946. Processava aproximadamente 200 operações por segundo, sendo composto de 18.000 válvulas. Ocupava o espaço de uma sala (5,5m de altura e 25m de comprimento) e pesava 30 toneladas! 30

1ª geração VÍDEO 31

2ª geração Ocorrendo no período de 1957 a 1964, essa geração contou com a criação dos semicondutores. Durante ela, computadores passaram a utilizar transistores. Transistor é um componente eletrônico responsável por chavear a corrente elétrica. 32

2ª geração Surgimento das linguagens de programação (maior facilidade de programação). Entrada por cartões, fitas e discos. Saída em papel. Exemplo IBM 1401 (1959). 33

3ª geração Essa geração ocorreu entre 1964 e 1981. Durante ela, surge o CHIP, composto por vários circuitos integrados (transistores conectados) em uma única placa de silício. Isso possibilitou: Miniaturização dos computadores Aumento de confiabilidade dos cálculos Melhoria da velocidade de processamento 34

3ª geração Foi lançado o sistema operacional, como um conjunto de programas que facilita o funcionamento da máquina. Nessa fase são desenvolvidos os primórdios dos computadores para uso pessoal. Há o surgimento das linguagens de alto nível (maior facilidade para criação de programas). Entrada por teclado, saída por monitor. 35

3ª geração Foi lançado o sistema operacional, como um conjunto de programas que facilita o funcionamento da máquina. Nessa fase são desenvolvidos os primórdios dos computadores para uso pessoal. Há o surgimento das linguagens de alto nível (maior Lançado em 1971, o Kenbak-1 era facilidade para criação de programas). Entrada por teclado, saída por monitor. programado ajustando-se vários botões e chaves. A saída consistia numa série de oito lâmpadas que piscavam no painel frontal. 36

3ª geração VÍDEO 37

4ª geração Tendo início em 1982 e se estende até 1990, a 4ª geração apresenta computadores dotados de circuitos integrados VLSI (Very Large Scale Integration), com enorme concentração de transistores numa única pastilha de silício. Tal estrutura aumenta a capacidade de armazenamento e velocidade de processamento das máquinas. 38

4ª geração Nessa geração, observamos o surgimento de computadores cada vez menores e com muito mais recursos. Um dos primeiros PCs de sucesso: - Windows 3.11 (1993) - Processador Intel. 39

4ª geração Computadores Pessoais (personal computers PCs): Baixo custo. Pequeno porte. Uso pessoal ou por pequeno grupo. Multitarefa. Chaveamento entre aplicações executadas no processador, dando a impressão, ao usuário, de que as aplicações estão sendo executadas simultaneamente. 40

5ª geração Em 1991 tem início a 5ª geração de computadores, com sistemas especialistas, sistemas multimídia, bancos de dados distribuídos em redes, etc. Nessa geração, a tecnologia VLSI foi substituída pela ULSI (Ultra Large Scale Integration). 41

5ª geração Com o surgimento da Internet, computadores fornecem informações em tempo real. Ocorre a simplificação e total miniaturização do computador (ex. smartphones), além do alto desempenho e maior capacidade de armazenamento. Tudo isso, com preços cada vez mais acessíveis. 42

E o futuro? Lei de Moore Até 1965 não havia previsão real sobre o futuro do hardware, quando o então presidente da Intel, Gordon Moore fez sua profecia: o número de transistores dos chips teria um aumento de 60%, pelo mesmo custo, a cada período de 18 meses. Essa profecia tornou-se realidade e acabou ganhando o nome de Lei de Moore. Ela indica que a potência dos processadores dobra a cada 18 meses e o preço do hardware gradativamente se reduz. 43

E o futuro? Lei de Moore Até 1965 não havia previsão real sobre o futuro do hardware, quando o então presidente da Intel, Gordon Moore fez sua profecia: o número de transistores dos chips teria um aumento de 60%, pelo mesmo custo, a cada período de 18 meses. Lei ou profecia? Essa profecia tornou-se realidade e acabou ganhando o nome de Lei de Moore. Fato é que esta afirmação mostra-se correta há mais Ela indica que a potência de duas dos décadas... processadores dobra a cada 18 meses e o preço do hardware gradativamente se reduz. 44

E o futuro? Supercomputadores São utilizados para previsão de catástrofes, clima, simulação e prototipação de situações que no mundo real torna-se difícil ou impossível simular. Exemplos: IBM BlueGene/L, com 32.768 GB de memória e 131.072 processadores, sendo empregado em pesquisas sobre quebra de proteína, e simulação climática e financeira. 45

E o futuro? Computador de neurônios Experimento em Baltimore/EUA utilizou cola feita de enzimas para ligar neurônios a placa de silício, desenhando circuitos com tinta de enzimas que atrai os axônios (prolongamentos dos neurônios). Resultado: chip que funciona como os atuais processadores, só que usando neurônios, como o cérebro humano. Problema: é preciso renovar a cola a cada 3 dias e manter a temperatura entre 15 e 25ºC para que o chip não morra. 46

E o futuro? VÍDEO 47

E o futuro? 48

Resumo VÍDEO 49

Representação da informação

Sistemas de medição O simples processo de contagem levou aos sistemas de medição analógico e digital Analógico Digital 51

Sistemas de medição Analógico Digital Analógico diz respeito a um sinal contínuo. Os fenômenos naturais, geralmente, são contínuos. Exemplo: o som. Digital diz respeito a um sinal discreto. Para se armazenar um música, por exemplo, é necessário um conversor analógico-digital A informação é (placa de armazenada captura de em som). Essa pacotes. placa recolhe amostras do sinal contínuo (ex. som) e atribui valores a elas. O computador eletrônico é digital. 52

Representação da informação Tudo isso representa alguma informação... A 125.843.079 Mas como o computador representa informações? 53

Representação da informação O computador eletrônico só entende quando está ou não passando corrente elétrica. Alguém representou esses dois estados como 1 e 0 e chamou isso de 1 bit de informação. Assim, o computador eletrônico representa TUDO através de conjuntos de 1 e 0. 54

Representação da informação Tabela ASCII Cada sequência de códigos na tabela ASCII corresponde a um caractere, representado por 8 bits (um byte), onde o oitavo serve como um bit de paridade (utilizado para detecção de erro). E é por isso que o computador é tão rápido: as informações são representadas pela passagem ou não de corrente elétrica! 55

Introdução à Informática Fundamentos UFRPE 2014.2 George Valença georgevalenca@deinfo.ufrpe.br