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Introdução à Informática Profa. Regiane Klidzio Histórico e Evolução da Informática Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões – URI.

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1 Introdução à Informática Profa. Regiane Klidzio Histórico e Evolução da Informática Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões – URI Técnico em Informática

2 Histórico - Evolução (Primórdios) 2 Ábaco (aprox a.C.) Base 5 Algarismos romanos Algarismos arábicos

3 Histórico - Evolução (Primórdios) 3 Régua de cálculo (1624) Criada pelo astrônomo inglês Edmund Gunter, implementada pelo Reverendo William Oughtred e aperfeiçoada pelo Prof. de Geometria Amédée Mannheim, em 1850 (França) Possui uma régua deslizante sobre uma base fixa, com escalas logarítmicas para a realização de diversas operações Utilizada até a década de 1970

4 Histórico - Evolução (Primórdios) 4 Régua de Cálculos: o primeiro computador analógico.

5 Geração zero (século XVII) 5 Geração Zero Equipamentos compostos exclusivamente por elementos mecânicos Caracterizavam-se por uma grande rigidez no que diz respeito aos programas a executar Máquinas dedicadas

6 Geração zero (século XVII) 6 Calculadora de Pascal (1642) Blaise Pascal: filósofo e matemático francês, desenvolveu uma máquina de calcular totalmente mecânica (Pascaline) Cada disco sendo dotado de 10 dígitos (de 0 a 9) Realiza operações de adições e subtrações Outras operações, como multiplicações e divisões podiam ser realizadas através da combinação de adições e subtrações

7 Geração zero (século XVII) Joseph Marie Jacquard: desenvolveu os cartões-perfurados para entrada de dados

8 Geração zero (século XVII) : Charles Babbage: construiu a máquina de diferenças para calcular tabelas de logaritmos.

9 Geração zero (século XVII) Engenho Analítico Projeto Computador Analítico, proposto por Babbage. Não foi construído por falta de tecnologia na época. Teria uma leitora de cartões perfurados, executar instruções, memória de 1000 números com 50 dígitos (armazém), somar (até 50 casas decimais). Primeiro modelo teórico de um computador.

10 Geração zero (século XVII) Lady Ada Byron, escreveu o primeiro programa para a máquina de Babbage George Boole, The Mathematical Analysis of Logic - nasce a Lógica Simbólica; sistema binário George Boole desenvolve a teoria da Álgebra de Boole, origem da Teoria dos Circuitos Lógicos Um programa de computador é uma coleção de instruções que descrevem uma tarefa a ser realizada por um computador, escrito em alguma linguagem de programação.

11 Geração zero (século XVII) Herman Von Hollerith estatístico e inventor americano: desenvolveu uma máquina eletromecânica que usa cartões perfurados Essa máquina foi baseada nos cartões de Jacquard e no conceito de impulsos elétricos para transmissão de dados. Os resultados ficaram prontos em um tempo muito menor que normalmente levaria, gerando enorme economia (redução de 8 para 3 anos). Em 1924, fundou a International Business Machines Corp. (IBM).

12 Uma Questão Intrigante 12 Guerra e Computação: o que tem a ver? Por incrível que pareça, foi durante as guerras que a computação teve um maior desenvolvimento. Os governos incentivaram o desenvolvimento de equipamentos que pudessem calcular trajetórias, decifrar mensagens inimigas,....

13 Primeira geração ( ) 13 Uso de relés e válvulas eletrônicas Vantagens das máquinas a relé sobre as máquinas de calcular mecânicas: Maior velocidade de processamento Possibilidade de funcionamento contínuo, apresentando poucos erros de cálculo e pouco tempo de manutenção Relé é um eletroímã cuja função é abrir ou fechar contatos elétricos com o intuito de interromper ou estabelecer circuito Válvula é um dispositivo que conduz a corrente elétrica num só sentido

14 Primeira geração ( ) 14 Computadores da primeira geração Normalmente quebravam após não muitas horas de uso Tinham dispositivos de entrada/saída primitivos e calculavam em baixa velocidade Cartões perfurados foram o principal meio usado para armazenar os arquivos de dados e para ingressá-los ao computador Tinham uma série de desvantagens Custo elevado, relativa lentidão, pouca confiabilidade, grande quantidade de energia consumida e necessitavam de grandes instalações de ar condicionado para dissipar o calor gerado por um grande número de válvulas

15 Primeira geração ( ) 15 Modelo de Von Neumann Modelo seguido pela grande maioria dos computadores existentes atualmente, proposto pelo matemático americano Von Neumann (1940) Processador segue as instruções armazenadas em uma memória de programas, para ler canais de entrada, enviar comandos sobre canais de saída e alterar as informações contidas em uma memória de dadosEntradasEntradas Memória de Programas Memória de Dados SaídasSaídas Processador

16 Primeira geração ( ) (Alan Turing e sua equipe) construção do primeiro computador operacional para o serviço de inteligência britânico - Heath Robinson. Heath Robinson Enigma Utilizava tecnologia de relés e foi construído especificamente para decifrar mensagens alemãs (durante a 2 a Guerra Mundial) cifradas pela máquina Enigma.

17 Primeira geração ( ) 17 Década de 1930 Konrad Zuse construiu uma série de máquinas de calcular automáticas usando relés eletromecânicos, Início - Z Z3 (Konrad Zuse) Resultado da 2a Guerra Mundial, construído pelos alemães. Principal função: codificação de mensagens.

18 Primeira geração ( ) a Howard Aiken (IBM). Harvard MARK I, primeiro computador eletromecânico (relés). Representação decimal. Características: 3500 relés com contatos 2225 contadores 1464 chaves de 10 pólos 72 somadores, cada um com 23 dígitos significativos 800Km de fio 3 milhões de conexões painel de interconexão composto por chaves e botões 17m de comprimento por 2,5m de altura (5 ton)

19 Primeira geração ( ) O primeiro BUG de computador é relatado pela Oficial Naval e matemática Grace Murray Hopper, o BUG era um inseto (bug) dentro do computador. Nesse contexto, o termo "bug" passou a referir todo o tipo de erro de computação.

20 Primeira geração ( ) 20 ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Calculator) Criado entre 1943 e 1946 Foi considerado o primeiro grande computador digital Programas eram introduzidos por meio de cabos Fazia sua preparação para cálculos demorar semanas Ocupava 170 m², pesava 30 toneladas, funcionava com 18 mil válvulas e 10 mil capacitores, além de milhares de resistores a relé, consumindo uma potência de 150 Kwatts Como tinha vários componentes discretos, não funcionava por muitos minutos seguidos sem que um deles quebrasse

21 Primeira geração ( ) 21 ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Calculator)

22 Primeira geração ( ) 22 ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Calculator) Dados e Programas Entrada de dados era baseada na tecnologia de cartões perfurados Programas eram modificados através de reconfigurações no circuito trabalho de dias para um programa relativamente simples Conceito de programa armazenado, i ntroduzido por John Von Neuman: Fazendo com que os programas fossem introduzidos através de cartões perfurados como se fazia com os dados Desenvolveu a lógica dos circuitos, os conceitos de programa e operações com números binários Estes conceitos, adotados nos computadores atuais, revolucionaram o conceito de programação de computadores da época, tornando muito mais flexíveis e versáteis

23 Segunda geração ( ) 23 Unidades de memória principal substituição do sistema de tubos de raios catódicos pelo sistema de núcleos magnéticos utilizado até hoje nos chips de memória RAM Vantagens Esses computadores, além de menores, eram mais rápidos e eliminavam quase que por completo o problema do desprendimento de calor, característico da geração anterior

24 Segunda geração ( ) 24 Transistor (1948) Transistor: amplificador de cristal usado para substituir a válvula Na década de 60 surgiram a DEC e IBM

25 Segunda geração ( ) 25 Memórias com anéis ferromagnéticos Fitas magnéticas foram a forma dominante de armazenamento secundário permitiam capacidade muito maior de armazenamento e o ingresso mais rápido de dados que as fitas perfuradas

26 Terceira geração ( ) 26 Marcada pela substituição dos transistores pela tecnologia dos circuitos integrados Circuito integrado: circuito eletrônico constituído de elevado número de componentes arrumados em um chip de poucos centímetros ou milímetros quadrado Entrou no mercado em 1961 pela Fairchild Semiconductor e pela Texas Instruments

27 Terceira geração ( ) 27 Permitiu a substituição de dezenas de transistores numa única peça de silício permitiu o surgimento de computadores de menores dimensões, mais rápidos e menos caros Tempo passou a ser medido em nanossegundos

28 Terceira geração ( ) 28 Tecnologia de pequena escala de integração (SSI) A tecnologia utilizada na época com a qual mil transistores podiam ser integrados no circuito de uma pastilha computadores eram menores, mais confiáveis, com maior velocidade de operação e um custo bem mais baixo do que as máquinas das gerações anteriores Discos magnéticos eram usados discos magnéticos para armazenamento permitiu o acesso direto à arquivos muito grandes

29 Quarta Geração ( ) 29 Tecnologias de Integração Tecnologia da alta escala de integração (LSI) mil componentes em uma só pastilha de silício (chip) Tecnologia VLSI (Very Large Scale of Integration) – 90s 9 milhões de componentes Novos computadores, menores e mais baratos Unidade Central de Processamento (CPU) As máquinas de todas as gerações têm como característica comum a existência de uma única CPU para executar o processamento Mais recentemente existem computadores com mais de uma CPU Computadores Pessoais Baixa dos preços permitiu a uma pessoa ter o seu próprio computador Passaram então a ser utilizados de uma maneira relativamente distinta dos grandes computadores de então

30 Quarta Geração ( ) 30 Intel Nasceu no início dessa geração Intel 4004 criado para compor uma calculadora primeiro microprocessador (de 4 bits) um circuito integrado com 2250 transistores Intel 8008 processador de 8 bits Logo substituído pelo Intel 8080

31 Quarta Geração ( ) 31 Altair 8800 Primeiro microcomputador da história usava o chip Intel 8088 tornou-se padrão mundial da época para os microcomputadores de uso pessoal abrindo uma nova era na história da informática

32 Quarta Geração ( ) 32 Apple I Criado em 1976 Apple II (1977) com um novo e melhor projeto primeiro microcomputador com grande sucesso comercial

33 Quarta Geração ( ) O primeiro Hard Disk Drive para microcomputadores (capacidade: 5MBytes). O primeiro disco óptico de armazenamento de dados (capacidade: 60 vezes maior do que o disco flexível de 5 ¼). A IBM contrata a Microsoft Corporation para fazer um sistema operacional para um novo microcomputador (IBM percebe que o mercado é promissor) IBM introduziu seu PC (proporciona o rápido crescimento do mercado de computadores pessoais). O MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) foi o software básico lançado para o PC da IBM. O primeiro computador portátil (Osborne I).

34 Quarta Geração ( ) 34 Osborne I IBM PC

35 Quarta Geração ( ) A Intel lançou o microprocessador (mais de 1 milhão de transistores) A Microsoft anunciou o Windows 3.0 (Compatível com o DOS). A World Wide Web nasceu quando Tim Berners-Lee, um pesquisador do CERN, desenvolveu o HTML (HiperText Markup Language).

36 Quarta Geração ( ) Fundação da Netscape Communications. O primeiro browser da Netscape torna-se disponível e cria rapidamente um crescimento de "surfistas" da Web Toy Story é o primeiro filme de longa metragem inteiramente gerado por computador. Windows 95 é lançado. A linguagem de programação Java, permite o desenvolvimento de aplicações independentes de plataformas O Pentium Pro da Intel é apresentado.

37 Quarta Geração ( ) O Netscape Navigator 2.0 é lançado (primeiro browser com suporte para JavaScript). A Intel lança o processador Pentium de 150,166 & 200 MHz (têm o equivalente a 3.3 milhões de transistores). O IBM Deep Blue, foi o primeiro computador a ganhar do campeão mundial de xadrez Gary Kasparov em um jogo É lançado o processador Pentium II 333 MHz É lançado o Windows O número de pessoas que usam LINUX é estimado em mais de 10 milhões.

38 Quarta Geração ( ) A Intel lança o seu Pentium III de 1GHz. AMD lança o AMD de 1GHz Lançado o Windows XP O Pentium 4 é construído com uma tecnologia de 0,13 micrômetros e possui 55 milhões de transistores. AMD

39 Quarta Geração ( ) – AMD64 Athlon e Opteron 2005 – Processadores Dual Core 2006 – Intel Core 2 Due 2007 – AMD lança Phenom x – Xeon, Core 2 Extreme (Quad core)

40 Computador – Dias Atuais 40 Computador Pessoal Há no mercado várias categorias de microcomputadores, cuja classificação está muito relacionada ao tamanho físico do equipamento e seu grau de portabilidade. Desktop Notebook Palmtop - PDA

41 Computador – Dias Atuais 41 Mainframes São sistemas projetados para manusear considerável volume de dados e executar simultaneamente programas de uma grande quantidade de usuários. Utilizados por grandes empresas que necessitam armazenar grande quantidade de informação e ter um acesso rápido à ela. Os usuários acessam o mainframe através de terminais. Um mainframe possui à ele conectado uma grande quantidade de terminais.

42 Computador – Dias Atuais 42 Supercomputadores Computadores com grande poder de processamento Utilizados principalmente no campo científico, nos quais se destacam as simulações. Outros exemplos de aplicação: previsão de tempo e modelagem tridimensional. Estes computadores são de âmbito específico, realizando um grupo de tarefas reduzido. Seu custo é muito elevado. Possuem um tamanho muito grande e necessitam de condições especiais de funcionamento.

43 A Evolução!!! 43 Tendências Os grandes computadores caminham para o processamento paralelo. O tamanho do grão de processamento será cada vez menor e os processos cada vez mais acoplados. O Futuro Computadores ópticos, Nanotecnologia, Computação biológica, Armazenar bits no spin do átomo? Vem aí o computador quântico.


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