GBC015: INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Introdução Ilmério Reis da Silva ilmerio@ufu.br www.facom.ufu.br/~ilmerio/icc UFU/FACOM/BCC
Def. Ciência da Computação é a disciplina que busca construir uma base científica para projeto e programação de computadores, processamento da informação e soluções algorítmicas de problemas [1]
Def. Algoritmo é uma sequência finita de passos que define como uma tarefa pode ser realizada Exemplo: Tarefa: fazer um bolo de fubá! Algoritmo: receita do bolo de fubá!
História do Algoritmo MDC, por Euclides, ~400 AC Soluções equações, por al-khwārizmī, ~800 DC Teorema da Incompletude, Gödel, ~1930 DC
Computação
Sistemas de Computação
História do Hardware Máquinas Mecânicas
Tear Joseph Jacquard, tecelão Tear orientada por cartão perfurado, ~1800
Máquina Analítica (Computador Mecânico) Charles Babbage, Matemático e Engenheiro Tabulava funções polinomiais, ~1830.
Leitora de cartões perfurados Herman Hollerith, empresário e fundadador da IBM Sua máquina realizou o censo americano de 1890 Usava cartões, inspirada no Tear de Jacquard
Facit Calculadora mecânica, ~1920 Ápice da empresa em 1970 Em uso(?)
Outras contribuições importantes antes do computador eletrônico George Boole(Filósofo, 1815-1864), Álgebra Booleana; von Neumann(Matemático, 1903, 1957),Arquitetura de Computadores: CPU(instruções) + Memória (dados); Alonzo Church(Matemático, 1903-1995), Lambda-calculus; Stephen Kleene(Matemático, 1909-1994), Recursividade; Allan Turing (Matemático, 1912-1954), Máquina Abstrata; Claude Shannon (Matemático e Engenheiro, 1916-2001), em sua tese de mestrado(1937) Shannon demonstra que uma aplicação elétrica utilizando Álgebra de Boole poderia resolver qualquer problema de lógica: nasce o computador digital (considerada por muitos a tese de mestrado mais importante de todos os tempos) Etc...
O COMPUTADOR DIGITAL
História do Computador Digital No princípio (anos 40 a 70) Eram Grandes Consumiam muita energia Aqueciam muito Tinham: alto índice de manutenção pouca Memória limitada capacidade de processamento várias dificuldades de uso
Z3 Konrad Zuze, Alemanha, 1941 Memória: 64 números de 22 bits Aritmética de ponto flutuante; raiz quadrada; etc.
MARK I Howard Hathaway Aiken, Harvard/IBM, 1944 Computador Eletromecânico que pesava 5 toneladas Calculo equações diferenciais (1 a grande calculadora)
ENIAC John Adam P.Eckert Jr. & John Mauchly, USA, 1946 Primeiro computador com Sistema Operacional em cartões 5000 operações por segundo usando 17.468 válvulas Cálculos balísticos
DESENVOLVIMENTOS TECNOLÓGICOS Após o ENIAC vários desenvolvimentos tecnológicos, diminuindo o tamanho, consumo e melhorando a usabilidade dos computadores popularizaram seu uso.
DESENVOLVIMENTO HARDWARE Hardware Válvula, século XIX (amplia/troca sinal elétrico) Transistor, século XX (amplia/troca sinais eletrônicos) Circuito Integrado-CI, 1949(miniaturização e encapsulamento) Microprocessador, 1970 (vários CI)
DESENVOLVIMENTO SOFTWARE
Outros marcos importantes Internet/ARPANET, USA, 1969 (primeiro e-mail) Computador de mesa (Desktop), IBM, 1981 Computador portátil (Laptop), Osborne, 1981 Word Wide Web, Tim Berners-Lee, 1992 Motores de busca 1, MIT, 1993 Smartphone(celular/computador), IBM, 1993 GPS, 1995 Motores de busca 2, Google, 1998 Tablet, Microsoft, 2002 ipod/iphone/ipad, Apple, 2010...
Componentes de um Computador Processador Memória Dispositivo de Armazenamento Dispositivos de E/S
Processador Executa operações Caracterísiticas: Velocidade em Ghz Quantidade de núcleos Faixa de endereços (64 bits) Quantidade e tamanho da cache.
Memória Armazena as instruções do programa Características: Tipos: Velocidade do barramento de memória Capacidade de armazenamento RAM (SRAM & DRAM) ROM (Read Only Memory) Flash (Solid State Memory) HD Flash
Dispositivos de Armazenamento Características Tipos Capacidade (GigaBytes / TeraB) Velocidade de transferência Hard Disk DVD (Blu Ray) Pen Drive Cartão de SD
Outros Dispositivos de Entrada e Saída Exemplo / Caracteristicas: Monitor / quantidade de píxeis Teclado / padrão Mouse / tipo Impressora / velocidade de impressão; cor; etc
Bibliografia [1] BROOKSHEAR, J. Glenn. Ciência da computação: uma visão abrangente, tradução da 11a ed [por] Eduardo K Pivete, Porto Alegre, Bookman, 2013. [2] FEDELI, Ricardo Daniel; POLLONI, Enrico Giulio Franco; PERES, Fernando Eduardo. Introdução à ciência da computação. 2. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2010. [3] MOKARZEL, Fábio Carneiro. Introdução à ciência da computação. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008. [4] Autran Macedo, Maria Adriana, Renato Pimentel e Ilmério Silva, http://www.facom.ufu.br [5] Fonseca Filho, Cléuzio. História da Computação, Porto Alegre, EDIPUCRS, 2007, disponível em http://www.pucrs.br/edipucrs/online/historiadacomputacao.pdf
Material de Apoio Capítulo 0 de [1] Capítulo 1 de [2], incluindo questões de revisão Livro [5]
FIM - Introdução