I n f o r m á t i c a

Prof. Dr. Rogério R. de Vargas I n f o r m á t i c a História e evolução da informática Itaqui - RS, 2º Semestre de 2014.

Aula 1 História da computação e dos computadores 2

Histórico da Computação Conceituação Processamento de Dados; Sistemas de Computação; Histórico Máquinas Mecânicas; Dispositivos Eletromecânicos; Componentes Eletrônicos; Evolução dos Computadores Eletrônicos. 3

Processamento de Dados O que é um computador? É uma máquina capaz de coletar, manipular dados e fornecer os resultados (informações) para um ou mais objetivos. 4

Sistema de Computação Um sistema de computação completo inclui 4 partes distintas: Hardware; Software; Dados; Usuários. 5

Histórico Máquinas Mecânicas 7

Máquinas Mecânicas 1642 à 1945 (século XVII): Durante este período, foram inventadas diversas máquinas de computação que têm pouca semelhança com o moderno conceito de um computador. 8

Máquinas Mecânicas As primeira ideias de usar equipamentos para efetuar cálculos data, pelo menos, do século V A. C. com a invenção do ábaco. 9

Máquinas Mecânicas 1642 Primeira máquina de calcular: Pascaline similar a um ábaco de engrenagens ou um odômetro. Não fez muito sucesso, pois era cara e requeria prática de uso. 10

Máquinas Mecânicas No século XX, quando Niklaus Wirth inventou uma linguagem de programação estruturada, deu-lhe o nome Pascal, em homenagem ao inventor da primeira calculadora mecânica. 11

Máquinas Mecânicas No final do século XVII - 1672 Máquina de calcular c/ 4 operações: Gottfried Leibnitz Matemático Alemão; Fazia SOMA, SUB, MULT e DIV; Chamada de Roda de Leibnitz. 12

Máquinas Mecânicas 1672 Máquina de calcular c/ 4 operações: Máquina de Leibniz: SOMA, SUB, MUL, DIV 13

Máquinas Mecânicas 150 anos de silêncio!!! nada revolucionário ocorreu neste período.! 14

Máquinas Mecânicas 1823 Máquina Diferencial: 15

Máquinas Mecânicas 1834 Máquina Analítica: Charles Babbage: PAI DO COMP., AVÔ DO COMP. DIGITAL MODERNO; Compara-se a ideia dos computadores modernos. 16

Máquinas Mecânicas Cont.. Máquina Analítica: Tinha 4 componentes: Uma engrenagem (correspondente a uma moderna ULA); Um local de armazenamento (memória); Um operador (unidade de controle); E saída (entrada/saída). 17

Máquinas Mecânicas Cont.. Máquina Analítica: Linguagem Assembly bem simples; Operações: fetch, SOMA, SUB, MUL, DIV, store, test, desvio condicional. 18

Máquinas Mecânicas O tear utilizava cartões perfurados (como um programa armazenado) para controlar o aumento dos fios na fabricação de tecidos. 19

Máquinas Mecânicas 1890 Hollerith: máq. de perfurar cartões: Dr. Herman Hollerith Funcionário do recenciamento dos EUA; Senso de 1880 Proc. Manual levou 7,5 anos para finalizar; Senso de 1890 Proc. levou 2,5 anos com: máquina de perfurar cartões; máquina de tabular e ordenar. 20

Máquinas Mecânicas Máquina programável 21

Máquinas Mecânicas Cont. Hollerith: máq. de perfurar cartões: Dr. Herman Hollerith utilizou ideia do Joseph- Marie Jacquard para automação de teares; Exemplo de Cartão Perfurado. 22

Máquinas Mecânicas Cont. Hollerith: máq. de perfurar cartões: Dr. Herman Hollerith fundou em 1911 a companhia Tabulating Machine Company para produzir máquinas de tabulação; 1924 A companhia de Hollerith foi renomeada para IBM (International Business Machines). 23

O nascimento dos computadores eletrônicos (1930 1950) Entre 1930 e 1950, vários computadores foram inventados por cientistas, que podem ser considerados os pioneiros da indústria dos computadores. 24

Os primeiros computadores eletrônicos Os primeiros computadores desse período não armazenavam o programa na memória todos eram programados externamente. 25

Mark I Cont. MARK I 1o. Comp. Prop. Geral EUA: 26

1a. Geração 1a. Geração Válvulas - 1945 à 1955 29

1a. Geração A 1ª geração foi caracterizada pelo surgimento de computadores comerciais. Durante essa época, eles eram utilizados somente por profissionais; Ficavam trancados em salas com acesso limitado somente ao operador ou especialistas. Tais computadores eram muito volumosos e utilizavam tubos de vácuo como chaves eletrônicas; Naquele tempo eram acessíveis somente as grandes organizações. 30

1a. Geração 1946 ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) - EUA John Mauchley e seu aluno de graduação J. Presper Eckert. (+ John Von Neumann) 18.000 mil tubos de vácuo; Media 30 metros de comprimento por 3 metros de altura; E pesava 30 toneladas. 31

1a. Geração Cont. ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) EUA: 32

1a. Geração EDVAC: 33

Von Neumann Computadores baseados no modelo Von Neumann: Os cinco computadores precedentes utilizavam memória somente para armazenamento de dados e eram programados externamente, utilizando fios ou comutadores; John Von Neumann propôs que o programa e os dados deveriam ser armazenados na memória. 34

Von Neumann Computadores baseados no modelo Von Neumann: Dessa maneira, todas as vezes que utilizamos um computador para realizar uma nova tarefa, precisamos somente modificar o programa, em vez de religar a máquina ou ligar e desligar centenas de comutadores. 35

Von Neumann Computadores baseados no modelo Von Neumann: O primeiro computador com base nas ideias de Von Neumann, chamado EDVAC, foi fabricado em 1950, na University of Pennsylvania; Ao mesmo tempo um computador similar, EDSAC, foi construído por Maurice Wilkes, na Cambridge University, na Inglaterra. 36

1a. Geração 1952 IAS Maioria da máquinas atuais utiliza este projeto: John von Neumann Princeton; Matemático e físico; No ENIAC, cada bit era representado por 10 válvulas (decimal 0 à 9); von Neumann propôs utilizar aritmética binária; Substituiu programação via cabos/chaves por programas digitais armazenados em MEMÓRIA. 37

1a. Geração Cont. IAS Máquina de von Neumann: 38

1a. Geração 1953 701 IBM Deu origem ao conceito de séries. 39

2a. Geração 2a. Geração Transistores - 1955 à 1965 40

2a. Geração Usavam transistores ao invés de tubos de vácuo; As 2 linguagens de programação de alto nível: Fortran e Cobol, foram inventadas e tornaram a programação mais fácil; Separavam a tarefa de programação e operação dos computadores. 41

2a. Geração Cont. TX-0 Prim. Comp. Transistorizado: 42

TX-2 Evolução TX-0: 2a. Geração 43

2a. Geração Cont.. 1960 PDP-I DEC: 44

2a. Geração 1960 7090 IBM: Um dos primeiros mainframes totalmente transistorizados; Sucessora da 709 (válvula), só que usando transistor; ciclo de 2,5 microsegundos (10-6 ), 229.000 cálculos por segundo; Custava milhões de dólares. 45

2a. Geração 1961 1401 IBM: Computador tremendamente popular; podia ler/escrever fitas magnéticas, ler/furar cartões magnéticos; quase tão rápido quanto o 7094 por uma fração do preço; era terrível para computação científica; ótimo para computação comercial (armazenagem e acesso a dados). 46

1961 1401 IBM: 2a. Geração 47

Burroughs B5000: 2a. Geração 48

2a. Geração 1965 PDP-8 - DEC Vendeu 50.000 unidades (custava US $16.000,00 uma PECHINCHA); Introduziu conceito de barramento único, o omnibus. 49

2a. Geração Cont. 1965 PDP-8 DEC: 50

3a. Geração 3a. Geração Circuitos Integrados - 1965 à 1975 51

3a. Geração A i n v e n ç ã o d o s c i r c u i t o s i n t e g r a d o s (transistores, fiação e outros componentes em único chip) reduziu ainda mais o custo e o tamanho dos computadores. Pacotes de softwares tornaram-se disponíveis; Uma pequena corporação podia comprar um pacote, por exemplo, para contabilidade, em vez de precisar escrever seu próprio programa. Surgiu então uma nova indústria: a de Software. 52

3a. Geração A escala de integração miniaturizou os componentes eletrônicos de tal forma que os circuitos integrados possuem o equivalente a milhares de componentes em sua constituição interna! 53

3a. Geração PDP-11 DEC: Sucessor de 16 bits do PDP-8; Sucesso enorme em universidades. 54

IBM System/360: 3a. Geração 55

4a. Geração 4a. Geração VLSI (Very Large Scale Integration) 1975-1985 56

4a. Geração A primeira calculadora desktop, o Altair 8080, tornou-se disponível em 1975; Avanços na indústria eletrônica permitiram que complexos subsistemas de computadores se adaptassem a uma única placa de circuito; Essa geração também viu o aparecimento das redes de computadores. 57

5a. Geração 5a. Geração Começou em 1985 e ainda não terminou) 58

5a. Geração Começou em 1985 e ainda não terminou; Ela tem testemunhado o surgimento dos computadores laptop, palmtop, o desenvolvimento de aperfeiçoamentos nos meios de armazenamento secundário, uso da multimídia e o fenômeno da realidade virtual. 59

5a. Geração Sistemas especialistas, Sistemas multimídia, Banco de dados distribuídos; Inteligência artificial, Redes neurais; Arquiteturas paralelas, Programação concorrente, Processamento distribuído; Surge o Linux; Interfaces Gráficas. 60

5a. Geração CONECTIVIDADE (tecnologias e padrões de comunicação); MOBILIDADE: Celulares: autonomia (bateria) de 1 semana; PDAs: autonomia de 1 semana; Notebooks: autonomia entre 30 minutos à ~8 horas. 61

Bibliografia FOROUZAN, B.; MOSHARRAF, F. Fundamentos da Ciência da Computação. São Paulo: CENGAGE Learning, 2011. Sistemas da Computação. Prof. Rossano Pablo Pinto. Disponível em: http://rossano.pro.br/ fatec/cursos/sistcomp/apostilas/historia.pdf Introdução a Computação. Disponível em: http://www.ccet.unimontes.br/arquivos/dcc/ heveraldo/1078.pdf Agradeço ao prof. Cristiano Galafassi por ceder gentilmente o material de aula. 62