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Histórico - Evolução
INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO
Professor: Rosalvo Ferreira de Oliveira Neto
1. Definição
2. Primeiras máquinas de calcular
3. Cartões-perfurados
4. Máquina Diferencial
5. Primeiros computadores
6. Primeiros computadores pessoais
7. Classificação de sistemas computacionais
8. Personalidades
9. Tendências
03Univasf – Engenharia de Computação - INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO - Prof.: Rosalvo Neto
Estrutura
Qual a definição mais simples para o computador?
É uma máquina que efetua cálculos.
Você sabe qual a origem da palavra CÁLCULO?
Em latim, a palavra “pedra” significa CALCULUS.
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Histórico - Evolução
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Histórico - Evolução
Os primeiros profissionais a CALCULAR foram os pastores.
Técnica utilizada: empilhamento de pedras para controlar a
quantidade de ovelhas de seu rebanho.
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Por volta de 2500 A.C., na China, surgiu a primeira máquina
de contar bem sucedida:
O Ábaco.
A palavra ABACUS em latim significa “Tábua de Argila”.
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1614 - Bastões de Napier
John Napier (1550-1617), escocês inventor dos logaritmos,
também inventou os ossos de Napier, que eram tabelas de
multiplicação gravadas em bastão, o que evitava a
memorização da tabuada.
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1642 - Primeiro instrumento moderno de calcular - uma
somadora (Máquina de Pascal) .
Construído por Blaise Pascal (físico, matemático e filósofo
francês).
Pascal construiu a máquina com 19 anos.
Dispositivo inteiramente mecânico, usava várias engrenagens, acionado por uma alavanca.
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1671 - Gottfried Wilhelm Leibnitz (filósofo e um dos
formuladores do cálculo integral) projetou a primeira máquina
de multiplicação e divisão, além de soma e subtração.
Equivalente às calculadoras de bolso que efetuam as quatro operações.
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O que estas máquinas tinham em comum?
Todas essas máquinas estavam longe de ser um computador de
uso geral, pois não eram programáveis. Isto quer dizer que a
entrada era feita apenas de números, mas não de instruções a
respeito do que fazer com os números.
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1802 - Jacquard desenvolveu os cartões-perfurados para
entrada de dados.
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1822 - Charles Babbage (matemático) propõe a MáquinaDiferencial, utilizando os cartões de Jacquard.
Funções trigonométricas e logaritmos eram calculados na
máquina.
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Máquina Diferencial: Babbage
Idealizada para construir tabelas de números para
navegação naval.
Construída para executar um único algoritmo – método das
diferenças finitas usando polinômios.
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1834 – Babbage “inventou” a precursora dos computadoresdigitais de hoje, a Máquina Analítica.
Máquina “mecânica”, trabalhava a vapor.
Programação seqüencial de operações.
Por seu trabalho na máquina analítica, Babbage é
considerado um dos pioneiros dos computadores.
As máquinas de Babbage nunca foram construídas.
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Ada Byron King (ou Ana Lovelace)compreendeu o funcionamento da MáquinaAnalítica e escreveu os melhores relatos sobreo processo.
Criou programas para a máquina - primeiraprogramadora de computador. É uma daspoucas mulheres a figurar na história doprocessamento de dados.
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Geração 0 – Computadores Mecânicos (séx. XVII ao séc. XIX).
Próxima etapa: substituir as partes mecânicas por componenteselétricos.
Máquina de Diferenças Máquina Analítica
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Década de 1930
Tentativas de substituir as partes mecânicas dos computadores
por partes elétricas.
O uso de relés era uma forma de fazer essas substituições, mas o
alto custo, tamanho físico e baixo desempenho eram as
desvantagens desses tipos de máquinas.
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Só por volta de 1936 as idéias de Babbage foramcomprovadas, quando Alan Turing publicou umartigo, pouco conhecido, chamado “Oncomputable numbers”.
Alan Turing foi um dos fundadores da Informática,tendo apresentado contribuições importantes tantoem aspectos teóricos como práticos da mesma.
O prêmio Turing Award tem sido concedido pelaACM (Association for Computing Machinery)desde os anos 1960 a personalidades queobtiveram destaque no domínio da Informática eCiência da Computação. Alan Turing
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O computador moderno nasce das idéias sobre algoritmos, publicadasem 1937 por Alan Turing, e dos planos de John von Neumann parauma nova máquina de calcular, que pela primeira vez inclui, além decálculos matemáticos, o processamento lógico de informações.
John von Neumann
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Arquitetura do computador (1945 - Von Neumann)
Codificar as instruções de uma forma possível de ser armazenada namemória do computador. Von Neumann sugeriu que fossem usadosuns e zeros.
Armazenar as instruções na memória, bem como toda e qualquerinformação necessária a execução da tarefa, e
Quando processar o programa, buscar as instruções diretamente namemória, ao invés de lerem um novo cartão perfurado a cada passo.
Estas sugestões tornaram-se a base filosófica para projetos decomputadores.
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Guerra e desenvolvimento
É notório que durante as guerras a tecnologia sempre apresenta
um maior desenvolvimento.
Com a Computação o fenômeno é o mesmo.
Os governos sempre incentivaram o desenvolvimento de
equipamentos que pudessem calcular trajetórias, decifrar
mensagens inimigas, obter maior poder de destruição....
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1944 – Mark I - primeiro computador eletromecânico construído.
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Características do Mark I
Possuía 18 metros de comprimento, dois metros de largura epesava 70 toneladas;
Era constituído por 7 milhões de peças móveis;
Sua fiação alcançava 800 Km;
Com a chegada dos computadores eletrônicos o Mark I logo foisubstituído.
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1946 - O primeiro computador eletrônico, o ENIAC (EletronicNumerical Integrator And Computer), foi inventado.
0 ENIAC teve vida ativa curta e foi aposentado em 1952
Pode-se encontrar também a denominação ENIAC (Electrical Numerical IntegratorAnd Calculator).
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Características do ENIAC:
Totalmente eletrônico ;
Emitia o equivalente a 200 quilowatts de calor;
30 toneladas de peso;
180 m² de área construída;
5,5 m de altura;
25 m de comprimento;
2 vezes maior que o MARK I;
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Características do ENIAC:
Foi alojado em uma sala de 9 m x 30 m.
Capacidade de memória e confiabilidade foram seus primeirosproblemas.
Em 1952, mais de 19.000 válvulas tinham sido substituídas: elascomeçavam a queimar dois minutos depois de ligar oequipamento.
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BUG?
O termo "bug" representa todo o tipo de erro de computação
O primeiro BUG de computador é relatado pela Oficial Naval ematemática Grace Murray Hopper.
O BUG era um inseto (“bug”) dentro do computador.
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UNIVAC (1951) Foi o primeiro computador comercialfabricado e comercializado nos Estados Unidos
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O primeiro UNIVAC foi entregue ao escritório do censo dos Estados Unidos
29Univasf – Engenharia de Computação - INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO - Prof.: Rosalvo Neto
Características do UNIVAC
Usava 5.200 válvulas
Pesava 13 toneladas
consumia 125 KW
O sistema completo ocupava mais de 35 m2 de espaço
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Mainframes (1959)
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1962:
Douglas Engelbart recebe a patente do primeiro mouse.
32Univasf – Engenharia de Computação - INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO - Prof.: Rosalvo Neto
Altair 8800 (1975) – Primeiro computador pessoal
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33Univasf – Engenharia de Computação - INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO - Prof.: Rosalvo Neto
Apple II (1977) – Primeiro computador pessoal bem sucedido
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34Univasf – Engenharia de Computação - INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO - Prof.: Rosalvo Neto
O IBM PC (1981) – Computadores em larga escala
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35Univasf – Engenharia de Computação - INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO - Prof.: Rosalvo Neto
Classificação de Sistemas Computacionais
Quanto à característica de construção
1ª GERAÇÃO (...Década de 50):
A válvula é o componente básico;
Grande;
Esquentava muito;
Consumia muita energia elétrica;
Computadores ocupavam muito espaço físico.
Dispunham de dispositivos de
Entrada/Saída primitivos (através da cartões perfurados).
Eram aplicados em campos científicos e militares.
Linguagem de programação: linguagem de máquina.
Operações internas mediam-se em milissegundos.
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Classificação de Sistemas Computacionais
2ª GERAÇÃO (Início dos anos 60):
O transistor é o componente básico
Tamanho menor que a válvula
Esquentava menos
Gastava menos energia elétrica
Mais durável e confiável
As máquinas diminuíram muito em tamanho e suas aplicaçõespassam da esfera científica e militar e começam a focar emaplicações administrativas e gerenciais.
Surgem as primeiras linguagens de programação.
Além dos núcleos de ferrite, fitas e tambores magnéticos passam aser usados como memória.
Operações internas mediam-se em microssegundos.
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Classificação de Sistemas Computacionais
3ª GERAÇÃO (meados dos anos 60 até meados dos anos 70):
Marco inicial: surgimento dos C.I.s. O LSI passa a ser o componente básico
O LSI ficou conhecido como „chip‟ Pequena pastilha de silício de 1 cm2
Composto de milhares de transistores
Os computadores diminuíram de tamanho e aumentaram seudesempenho.
Evolução dos Sistemas Operacionais, surgimento damultiprogramação, real time e modo interativo.
A memória é feita de semicondutores e discos magnéticos.
Operações internas mediam-se em nanossegundos.
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Classificação de Sistemas Computacionais
4ª GERAÇÃO (meados dos anos 70 a início dos anos 90):
Tem como marco inicial o surgimento do microprocessador.
Houve a miniaturização dos computadores.
Nesta geração é que surgiram os microcomputadores PC.
Surgem muitas linguagens de alto-nível.
Operações internas mediam-se em picossegundos.
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Classificação de Sistemas Computacionais
5ª GERAÇÃO (anos 90 - ????):
Devido ao avanço tecnológico o conceito de geração torna-seobsoleto.
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Personalidades
Bill GatesCom apenas 19 anos, fundou a Microsoft em 1975
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Personalidades
Steve Jobsfundou a Apple Computer em 1976 com o lançamento do Apple I
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Personalidades
Larry Page e Sergey Brin desenvolveram e fundaram o Google em 1998
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Tendências
Virtualização
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Tendências
Computação em nuvem (Cloud Computing)
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Tendências
Computação em nuvem (Cloud Computing)
Utilização da memória e das capacidades de armazenamento
Cálculo de computadores e servidores
Compartilhados e interligados por meio da Internet
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Tendências
Computador quântico