1 Como seu Cérebro Funciona?

1 Como seu Cérebro Funciona? UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC (UFABC) O cérebro humano é capaz de processar as informações recebidas pelos cinco sentidos, analisá-las com base em uma vida inteira de experiências, e apresentá-las para nós de maneira muito rápida. Nem o computador mais avançado do mundo é capaz de se aproximar ao processamento do cérebro humano. Mas como funciona o nosso cérebro? Pode-se dizer que as maiores funções do cérebro são as seguintes: 1. Entrada/Recepção: O cérebro recebe informação pelos seus sentidos; 2. Armazenamento: Na memória o cérebro retém e armazena informação, comandos, relações, etc, e depois consegue acessá-los; 3. Processamento: o cérebro executa comandos/ações, reconhece padrões e organiza informações de modo que façam sentido; 4. Saída: O cérebro libera informações de diferentes formas como por exemplo pensando, falando, desenhando, movimentado e todas as outras formas de ação e criatividade. A Figura 1 apresenta uma ilustração das funções do cérebro humano. Figura 1: Funcionamento do Cérebro Humano e suas Principais Funções: Primeiro Exemplo. A Figura 2 apresenta uma segunda ilustração das funções do cérebro humano. 1.1 O Que é a Memória? O termo memória tem sua origem no latim e significa a faculdade de reter e/ou adquirir idéias, imagens, expressões, conhecimentos, etc, adquiridos anteriormente. A memória é uma faculdade cognitiva extremamente importante porque ela forma a base para a aprendizagem. Se não houvesse uma forma de armazenamento mental de representações do passado, não teríamos uma solução para tirar proveito da experiência. Assim, a memória envolve um complexo mecanismo que abrange o arquivo e a recuperação de experiências. 1

Figura 2: Funcionamento do Cérebro Humano e suas Principais Funções: Segundo Exemplo. Figura 3: Memória de Curto Prazo e Memória de Longo Prazo. Figura 4: Memórias de Curto e Longo Prazo em uma Situação Prática. 1.1.1 Memória de Curto Prazo e Memória de Longo Prazo A memória também pode ser vista em termos de duração, sendo dividida em dois tipos: memória de curto prazo e memória de longo prazo. Na Figura 3 tem-se uma representação destes dois tipos de memória. E na Figura 4 tem-se a memória de curto e longo prazo em uma situação prática. A memória de curto prazo, ou memória de trabalho, proporciona a continuidade do nosso sentido do presente. Esta memória registra e retém informações por um curto espaço de tempo, questão de segundos, minutos ou no máximo horas. Depois de algum tempo o conteúdo da memória de curto prazo pode ser: Esquecido, apagado da memória; Ou movido para a memória de longo prazo. Os conteúdos da memória de curto prazo estão sujeitos a um rápido esquecimento. Qualquer informação que tenha estado na memória de curto prazo, e que se tenha perdido, é irrecuperável, liberando espaço para que outras informações sejam inseridas. Informações consideradas importantes são gradualmente transferidas da memória de curto prazo para a memória de longo prazo. Quanto mais uma pessoa tiver atenção ao conteúdo da memória 2

de curto prazo, quanto mais a informação for repetida ou utilizada, maior a probabilidade de ela ser transferida para a memória de longo prazo, ou de ser guardada. Os conteúdos da memória de longo prazo podem ser armazenados por dias, anos e podem ser recuperados posteriormente. Uma metáfora comum é que a memória de longo prazo é a biblioteca do cérebro. Como uma biblioteca tradicional, a informação na memória de longo prazo é classificada, arquivada e indexada de diversas formas. As pessoas tendem a armazenar mais facilmente assuntos dos quais já saibam alguma coisa, pois a informação tem mais significado para elas e pode ser mentalmente conectada a informações relacionadas que já estão armazenadas na memória de longo prazo. O processo de armazenar novas informações na memória de longa duração é chamado de consolidação. A informação armazenada pode ser temporariamente recuperada e transferida para a memória de curto prazo. A recuperação da informação da memória de longo prazo exige algum esforço do organismo. 2 Princípios do Funcionamento de um Computador O funcionamento geral dos computadores é baseado no funcionamento geral do cérebro do ser humano. Assim como você, o computador deve ser capaz de lembrar, raciocinar e dizer o que pensa. Portanto, o computador precisa da capacidade de receber dados e comandos, precisa de um cérebro, de uma memória e da capacidade de comunicar-se através de equipamentos de saída. A Figura 5 ilustra o funcionamento geral de um computador. Figura 5: Funcionamento Geral de um Computador: Primeiro Exemplo. Um computador se caracteriza como um equipamento que, a partir de dados e comandos fornecidos como entrada, é capaz de realizar um processamento sobre os mesmos, produzindo outro conjunto de dados ou de informações como saída. A Figura 6 ilustra com mais detalhes o funcionamento de um computador, mantendo o princípio de entrada processamento saída. Observe como o funcionamento de um computador, ilustrado na Figura 6, está fortemente baseado no funcionamento do cérebro humano, ilustrado na Figura 2. O diferencial de um computador com relação a outras máquina está no fato de o mesmo possibilitar a programação, ou seja, de permitir que um usuário avançado (um programador) codifique por meio de instruções em uma linguagem específica o que ele deve fazer. Essa possibilidade é mais restrita em uma calculadora ou em outra máquina especializada. 3

2.1 Hardware, Software e Dispositivos de Entrada e Saída Hardware (pronuncia-se: rardiuér) é a parte física de um computador, a parte que se vê e que se pode tocar. Como exemplo de hardware tem-se o gabinete, teclado, monitor de vídeo, processador, etc. Software (pronucia-se: sóftiuér) corresponde ao programas (por exemplo Windows, editor de texto, navegador de Internet, calculadora) e dados armazenados em um computador. É a parte que não se consegue ver nem tocar. Comparando com os seres humanos, o hardware seria o corpo físico da pessoa e o software seria seus pensamentos, conhecimentos, emoções, etc. A Figura 6 apresenta o funcionamento básico de um computador, com a relação entrada processamento saída. Dispositivos de Entrada. Para inserir dados no computador para serem processados, os dispositivos de entrada de dados são usados. Por exemplo, com o uso de um teclado é possível digitar letras, números, etc, para serem processados e/ou armazenados no computador. Outros exemplos de dispositivos de entrada de dados são: mouse (pronuncia-s: mause), webcam (pronuncia-se: uébicam), microfone, leitor de CD/DVD. Dispositivos de Saída. Para obter ou visualizar o resultado do processamento de dados, é necessário que dispositivos de saída de dados estejam conectados ao computador. O dispositivo de saída de dados mais comum é o monitor de vídeo. Outros exemplos de dispositivos de saída de dados são: impressora, caixa de som, fone de ouvido, projetor multimídia (data show), dentre outros. 2.2 Funcionamento Interno mais Detalhado de um Computador A Figura 7 apresenta com mais detalhes o funcionamento interno de um computador. Processador. Como visto anteriormente, o computador é uma máquina capaz de processar dados. Quem faz esta tarefa é o processador, que pode ser visto como o cérebro da máquina. Na Figura 8 tem-se um processador da Intel, e na Figura 9 tem-se um processador já inserido em uma placa. Como o cérebro do computador é o processador, é o processador que dá ao computador sua força de pensamento. Quanto mais rápido o processador, mais rápido o computador pensa. Em nossa vida corrida, precisamos de um computador que possa fazer coisas para nós o mais rápido possível. Assim como você não acharia bom ter um telefone que demorasse 10 minutos para discar, você também não Figura 6: Funcionamento Geral de um Computador: Segundo Exemplo. 4

gostaria que uma página da Web demorasse várias horas para carregar. Memória Principal (Memória de Curto Prazo). O computador também tem uma memória. Na verdade, ele tem vários tipos de memória. Assim como os seres humanos têm memória de curto prazo, que nos permite lembrar da última vez que nos sentamos, e memória de longo prazo, que nos permite dizer nosso nome e endereço, o computador também tem essas memórias. Fazendo uma analogia com uma pessoa, a memória principal de um computador corresponde à memória de curto prazo, ou seja, uma memória rápida que guarda acontecimentos recentes e por pouco tempo. Uma característica da memória principal é que ela é volátil, ou seja, as informações nela guardadas são perdidas caso o computador seja desligado, ou falte energia elétrica. A memória principal de um computador também é chamada de RAM (sigla em inglês de Random Access Memory, ou Memória de Acesso Randômico). Sendo assim, sempre associado a um processador há uma memória principal (RAM), que é o local onde ficam provisoriamente armazenados os dados enquanto estiverem sendo processados. Na Figura tem-se um exemplo de placas com memórias principais (RAMs). Memória Secundária (Memória de Longo Prazo). A memória secundária de um computador é formada por dispositivos para o armazenamento de dados. Sendo assim, não existe apenas uma memória secundária. Elas servem para guardar as informações permanentemente, e por isto são memórias não-voláteis. Ou seja, as informações não são perdidas quando o computador é desligado, ou quando acaba a energia elétrica. Exemplo de memórias secundárias são: Discos rígidos, popularmente conhecidos como HD (derivação de HDD, do Inglês Hard Disk Drive). Há os HDs internos (veja um exemplo na Figura 11) e os HDs externos (veja Figura 12); Cartões de memória, ou cartão SD (do Inglês Secure Digital): São dispositivos que possibilitam ler ou gravar dados (textos, imagens, sons, etc), geralmente utilizados para armazenar fotos em máquinas fotográficas digitais, celulares, video games e outros aparelhos eletrônicos. Veja um exemplo de cartão de memoria na Figura 13; Pendrives (pronuncia-se: pendraive): São dispositivos de formato compacto, utilizados para 5

Figura 7: Funcionamento Interno de um Computador: Versão Detalhada. Figura 8: Processador da Intel. Figura 9: Processador já Inserido em uma Placa. armazenamento e de fácil transporte de dados. Na Figura 14 tem um exemplo deste dispositivo de memória secundária. O conteúdo armazenado em uma memória secundária precisa primeiro ser transferido para a memória principal, antes de ser usado pelo processador. DICA IMPORTANTE: Armazenamento é a responsabilidade do disco rígido. Tudo que você mantém no computador fica no disco rígido. Não só documentos, fotos, músicas e vídeos. Os seus programas, preferências e até mesmo o sistema operacional, tudo isso fica armazenado no disco rígido do seu computador. Se o disco rígido for danificado, você pode perder tudo. Essa é a triste realidade. E é por isso que a maioria das pessoas tem um sistema de backup. Elas compram um disco rígido novo e copiam todos os seus arquivos importantes nele. 6

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC (UFABC) Figura 10: Memória Principal de um Computador (RAM). Figura 11: Dispositivo de Armazenamento Interno (HD Interno). Figura 12: Dispositivo de Armazenamento Externo (HD Externo). Figura 13: Cartão de Memória. Figura 14: Pen Drive. 7