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INFORMÁTICA ELETROTÉCNICA – SUBSEQUENTE - 2014.1 AULA I
Prof. MSc. Glécio Rodrigues de Albuquerque
Objetivo: entender como foi a invenção computador e sua evolução no decorrer do tempo.
A história da evolução dos computadores
História e Evolução – Aula I Prof. MSc. Glécio Rodrigues
Definição • O que é computador? Em termos gerais, um computador é uma máquina (ou hardware) que manipula dados de acordo com uma lista de instruções, conhecida como programa (ou software).
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Definição
• Antes de falar da história do computador, precisamos saber qual é a definição de computador.
• Em termos gerais, um computador é uma máquina (ou hardware) que manipula dados de acordo com uma lista de instruções, conhecida como programa (ou software).
MáquinaDados deentrada
Dados desaída
Programa
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Ancestrais do computador • Àbaco
• É um instrumento digital de cálculo, feito de contas que deslizam em arames.
• Inventado na Babilônia, hoje Iraque, por volta de 2400 A.C. • Também usado na antigüidade pelos chineses, romanos, gregos e
astecas. O soroban - ábaco japonês - é utilizado até hoje na Ásia. • Inicialmente era usado para registrar valores, somar e subtrair. • Posteriormente, foram inventados métodos para multiplicação,
divisão, extração de raízes e representação de números decimais e negativos.
• O ábaco em si é um “hardware”, os procedimentos padrão para realizar cada operação são o “software”. A entrada de dados é feita através do posicionamento das contas e a saída é feita através da leitura da posição final das contas.
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• Régua de cálculo • É um instrumento analógico de cálculo, baseado no uso de
escalas logarítmicas em réguas, sendo normalmente duas fixas e uma que desliza.
• Inventada em 1621 pelo matemático inglês William Outgred, a régua de cálculo continuou sendo usada por cientistas e engenheiros até a década de 1970.
• Inicialmente usada para multiplicar e dividir, mais tarde foram inventadas réguas para exponenciação, cálculo de logaritmos, extração de raízes e operações trigonométricas.
• A régua é em si é um “hardware”, os procedimentos padrão para realizar cada operação são o “software”. A entrada de dados é feita através do posicionamento das réguas e a saída é feita através da leitura da régua.
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Ancestrais do Computador
• Régua de cálculo– É um instrumento analógico
de cálculo, baseado no uso de escalas logarítmicas em réguas, sendo normalmente duas fixas e uma que desliza.
– Inventada em 1621 pelo matemático inglês William Outgred, a régua de cálculo continuou sendo usada por cientistas e engenheiros até a década de 1970.
– Inicialmente usada para multiplicar e dividir, mais tarde foram inventadas réguas para exponenciação, cálculo de logaritmos, extração de raízes e operações trigonométricas.
– A régua é em si é um “hardware”, os procedimentos padrão para realizar cada operação são o “software”. A entrada de dados é feita através do posicionamento das réguas e a saída é feita através da leitura da régua.
(mais sobre a régua de cálculo em http://en.wikipedia.org/wiki/Slide_Rule)
Ancestrais do computador
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• Primeiras calculadoras mecânicas • Em 1623, Wilhelm Schikard construiu a primeira máquina de calcular mecânica (que chamava de “relógio de cálculo”). Ela somava e subtraía números de até 6 digitos, através de um sistema baseado em rodas dentadas. A máquina foi perdida e só redescoberta em 1935. • Em 1642, Blaise Pascal construiu uma máquina de calcular (chamada de “Pascalina”) também baseada em rodas dentadas. Ela somava e subtraia números de até 8 digitos. Foram construídas 50 dessas máquinas. • Em 1820, Charles Thomas de Colmar idealiza e vende mais de
1500 unidades da Arithmometer.
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Ancestrais do Computador
• Primeiras calculadoras mecânicas– Em 1623, Wilhelm Schikard construiu a primeira
máquina de calcular mecânica (que chamava de “relógio de cálculo”). Ela somava e subtraía números de até 6 digitos, através de um sistema baseado em rodas dentadas. A máquina foi perdida e só redescoberta em 1935.
– Em 1642, Blaise Pascal construiu uma máquina de calcular (chamada de “Pascalina”) também baseada em rodas dentadas. Ela somava e subtraia números de até 8 digitos. Foram construídas 50 dessas máquinas.
– Em 1820, Charles Thomas de Comar idealiza e vende mais de 1500 unidades da Arithmometer.
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• Cartões perfurados • Em 1801, Joseph Marie Jacquard inventou um sistema de controle de máquinas de tecelagem baseado em cartões perfurados. • A capacidade de se mudar o padrão do tecido através de um código nos cartões faz esses teares serem considerados máquinas programáveis. • Cartões perfurados são um dispositivo de entrada de dados, que mais tarde foram usados em computadores.
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Ancestrais do Computador
• Cartões perfurados– Em 1801, Joseph Marie Jacquard
inventou um sistema de controle de máquinas de tecelagem baseado em cartões perfurados.
– A capacidade de se mudar o padrão do tecido através de um código nos cartões faz esses teares serem considerados máquinas programáveis.
– Cartões perfurados são um dispositivo de entrada de dados, que mais tarde foram usados em computadores.
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• A máquina diferencial • Em 1822, Charles Babbage anuncia uma máquina capaz de computar valores de funções polinomiais, através do método de diferenças de Newton. • A máquina não chegou a funcionar de forma satisfatória por causa de problemas nas engrenagens. Em 1991, ela foi reconstruída e funcionou perfeitamente. • Babbage também projetou a máquina analítica, o primeiro projeto de um computador de propósito geral, que usava cartões perfurados para armazenar os dados de entrada e o programa. Ada Lovelace chegou a escrever programas para essa máquina e hoje é considerada a primeira programadora.
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Ancestrais do Computador
• A máquina diferencial– Em 1822, Charles Babbage
anuncia uma máquina capaz de computar valores de funções polinomiais, através do método de diferenças de Newton.
– A máquina não chegou a funcionar de forma satisfatória por causa de problemas nas engrenagens. Em 1991, ela foi reconstruída e funcionou perfeitamente.
– Babbage também projetou a máquina analítica, o primeiro projeto de um computador de propósito geral, que usava cartões perfurados para armazenar os dados de entrada e o programa. Ada Lovelace chegou a escrever programas para essa máquina e hoje é considerada a primeira programadora.
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• Máquina de tabulação • Em 1880, Hermann Hollerith, baseado nas idéias de Babbage e Jacquard, constrói uma máquina de tabulação, que é usada no censo norte-americano de 1890. • Essa máquina usava cartões perfurados como entrada e contava os valores dos cartões através de um sistema de relays mecânicos. • Em 1896, Hollerith funda a Tabulating Machine Company, que mais tarde se transforma na IBM (International Machine Company) depois de sua associação com Watson.
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Ancestrais do Computador• Máquina de tabulação
– Em 1880, Hermann Hollerith, baseado nas idéias de Babbage e Jacquard, constrói uma máquina de tabulação, que é usada no censo norte-americano de 1890.
– Essa máquina usava cartões perfurados como entrada e contava os valores dos cartões através de um sistema de relays mecânicos.
– Em 1896, Hollerith funda a Tabulating Machine Company, que mais tarde se transforma na IBM (International Machine Company) depois de sua associação com Watson.
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• Uma sucessão de computadores cada vez mais potentes e flexíveis surgem nas décadas de 30 e 40.
• Em 1931, o primeiro computador analógico de propósito geral é construído no MIT por Vannevar Bush.
• Em 1937, o primeiro computador eletrônico digital a válvulas usando números binários (o ABC) é apresentado por John Atanasoff, mas sua construção é abandonada.
• Em 1944, Alan Turing constrói dez computadores Colossus I, também utilizando válvulas e usa o equipamento para decifrar códigos militares alemães.
• Em 1946, é construído o primeiro computador eletrônico e digital de propósito geral, o ENIAC. O ENIAC ocupava 200 metros quadrados e pesava 30 toneladas.
• Em 1951, é construído o UNIVAC I, primeiro computador comercial a utilizar os preceitos de Von Neumann. Ocupava 20 metros quadrados e pesava 5 toneladas.
Computadores Pioneiros
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• A máquina universal de Turing é uma máquina abstrata proposta por Alan Turing em 1936.
• Ela é formada por uma fita de memória infinita e um cabeçote de leitura e escrita, que se move para a esquerda e para direita.
• O cabeçote se move de acordo com regras definidas em uma tabela de ação, que depende do estado atual e do último valor lido na fita.
• A tese de Church-Turing diz que a máquina universal de Turing é equivalente a qualquer computador de propósito geral, sendo capaz de computar as mesmas funções.
• A máquina serve até hoje como modelo matemático no estudo de teoria da computação.
A máquina Universal de Turing
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• Desenvolvida por Von Neumann em 1949, ainda é utilizada nos computadores atuais.
A Arquitetura de Von Neumann
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A Arquitetura de Von Neumann
• Desenvolvida por Von Neumann em 1949, ainda é utilizada nos computadores atuais.
Memória
Unidadede
Controle
UnidadeAritmética
Lógica
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