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Itaqui - RS, 2º Semestre de 2014.

Prof. Dr. Rogério R. de Vargas

I n f o r m á t i c aHistória e evolução da informática

Aula 1

História da computação e dos computadores

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Histórico da Computação

• Conceituação – Processamento de Dados; – Sistemas de Computação;

• Histórico – Máquinas Mecânicas; – Dispositivos Eletromecânicos; – Componentes Eletrônicos; – Evolução dos Computadores Eletrônicos.

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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.

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Sistema de Computação

• Um sistema de computação completo inclui 4 partes distintas: – Hardware; – Software; – Dados; – Usuários.

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Histórico

Máquinas Mecânicas

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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.

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Máquinas Mecânicas

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

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Máquinas Mecânicas

• 1642 – Primeira máquina de calcular: – Pasca l ine – s imi lar a um ábaco de

engrenagens ou um odômetro. – Não fez muito sucesso, pois era cara e

requeria prática de uso.

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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.

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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.

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Máquinas Mecânicas

• 1672 – Máquina de calcular c/ 4 operações:

Máquina de Leibniz: SOMA, SUB, MUL, DIV

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Máquinas Mecânicas

!

150 anos de silêncio !!! nada revolucionário ocorreu neste

período.

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Máquinas Mecânicas

• 1823 – Máquina Diferencial:

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Máquinas Mecânicas

• 1834 – Máquina Analítica: – Charles Babbage: PAI DO COMP., AVÔ DO

COMP. DIGITAL MODERNO; – Compara-se a ideia dos computadores

modernos.

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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).

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Máquinas Mecânicas

• Cont.. Máquina Analítica: –Linguagem Assembly bem simples; • Operações: fetch, SOMA, SUB, MUL, DIV,

store, test, desvio condicional.

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Máquinas Mecânicas

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

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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.

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Máquinas Mecânicas

• Máquina programável

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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.

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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).

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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.

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

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Os primeiros computadores eletrônicos

Mark I

• Cont. MARK I – 1o. Comp. Prop. Geral EUA:

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Mark I

• Cont. MARK I – 1o. Comp. Prop. Geral EUA:

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Mark I

• Cont. MARK I – 1o. Comp. Prop. Geral EUA:

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1a. Geração

1a. Geração – Válvulas - 1945 à 1955

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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 l i m i t a d o s o m e n t e a o o p e r a d o r o u especialistas. Tais computadores eram muito volumosos e utilizavam tubos de vácuo como chaves eletrônicas;

• Naquele tempo eram acessíveis somente as grandes organizações.

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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.

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1a. Geração

• Cont. – ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) – EUA:

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1a. Geração

• EDVAC:

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Von Neumann

• Computadores baseados no modelo Von Neumann: – Os c inco computadores precedentes

u t i l i z a v a m m e m ó r i a s o m e n t e p a r a a r m a z e n a m e n t o d e d a d o s e e r a m programados externamente, utilizando fios ou comutadores;

– John Von Neumann propôs que o programa e os dados deveriam ser armazenados na memória.

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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.

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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.

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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.

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1a. Geração

• Cont. IAS – Máquina de von Neumann:

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1a. Geração

• 1953 – 701 – IBM – Deu origem ao conceito de séries.

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2a. Geração

2a. Geração – Transistores - 1955 à 1965

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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.

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2a. Geração

• Cont. – TX-0 Prim. Comp. Transistorizado:

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2a. Geração

• TX-2 Evolução TX-0:

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2a. Geração

• Cont.. 1960 – PDP-I – DEC:

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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.

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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; – ó t i m o p a r a c o m p u t a ç ã o

“comercial” (armazenagem e acesso a dados).

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2a. Geração

• 1961 – 1401 – IBM:

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2a. Geração

• Burroughs B5000:

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2a. Geração

• 1965 – PDP-8 - DEC – Vendeu 50.000 unidades (custava US

$16.000,00 uma PECHINCHA); – Introduziu conceito de barramento único, o

omnibus.

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2a. Geração

• Cont. 1965 – PDP-8 – DEC:

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3a. Geração

3a. Geração – Circuitos Integrados - 1965 à 1975

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3a. Geração• A invenção dos c i r cu i to s in tegrados

(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 .

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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!

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3a. Geração

• PDP-11 – DEC: – Sucessor de 16 bits do PDP-8; – Sucesso enorme em universidades.

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3a. Geração

• IBM System/360:

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4a. Geração

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

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4a. Geração

• A primeira calculadora desktop, o Altair 8080, tornou-se disponível em 1975;

• Avanço s na i ndú s t r i a e l e t r ôn i ca permitiram que complexos subsistemas de computadores se adaptassem a uma única placa de circuito;

• Essa geração também viu o aparecimento das redes de computadores.

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5a. Geração

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

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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.

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5a. Geração

• S i s temas e spec ia l i s t a s , S i s temas multimídia, Banco de dados distribuídos;

• Inteligência artificial, Redes neurais; • Arquiteturas paralelas, Programação

concorrente, Processamento distribuído; • Surge o Linux; • Interfaces Gráficas.

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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.

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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.

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