Introdução à Informática Profa . Regiane Klidzio

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

2. Histórico - Evolução (Primórdios) • Ábaco (aprox. 3500 a.C.) • Base 5 • Algarismos romanos • Algarismos arábicos

3. Histórico - Evolução (Primórdios) • Régua de cálculo (1624) • Criada pelo astrônomo inglês Edmund Gunter, implementada pelo Reverendo William Oughtred e aperfeiçoada pelo Prof. de Geometria AmédéeMannheim, 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) Régua de Cálculos: o primeiro computador analógico.

5. Geração zero (século XVII) • 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) • 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) • 1802 • Joseph Marie Jacquard: desenvolveu os cartões-perfurados para entrada de dados

8. Geração zero (século XVII) • 1822: • Charles Babbage: construiu a máquina de diferenças para calcular tabelas de logaritmos.

9. Geração zero (século XVII) • 1833 - 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) • 1842 - Lady Ada Byron, escreveu o primeiro programa para a máquina de Babbage • 1847 - George Boole, TheMathematicalAnalysisofLogic - nasce a Lógica Simbólica; sistema binário • 1854 - 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) • 1890 • 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 MachinesCorp. (IBM).

12. Uma Questão Intrigante • 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 (1930-1958) • 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 (1930-1958) • 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. Entradas Memória de Programas Memória de Dados Processador Saídas Primeira geração (1930-1958) • 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 dados

16. Primeira geração (1930-1958) • 1940 (Alan Turing e sua equipe) • construção do primeiro computador operacional para o serviço de inteligência britânico - Heath Robinson. • Heath Robinson • Utilizava tecnologia de relés e foi construído especificamente para decifrar mensagens alemãs (durante a 2a Guerra Mundial) cifradas pela máquina Enigma.

17. Primeira geração (1930-1958) • Década de 1930 • Konrad Zuse construiu uma série de máquinas de calcular automáticas usando relés eletromecânicos, Início - Z1. • 1941 - Z3 (Konrad Zuse) • Resultado da 2a Guerra Mundial, construído pelos alemães. • Principal função: codificação de mensagens.

18. Primeira geração (1930-1958) • 1937 a 1944 - Howard Aiken (IBM). • Harvard MARK I, primeiro computador eletromecânico (relés). • Representação decimal. • Características: • 3500 relés com 35000 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 (1930-1958) • 1945 • 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 (1930-1958) • 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 (1930-1958) • ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Calculator)

22. Primeira geração (1930-1958) • 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, introduzido 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 (1955-1965) • 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 (1955-1965) • Transistor (1948) • Transistor: amplificador de cristal usado para substituir a válvula • Na década de 60 surgiram a DEC e IBM

25. Segunda geração (1955-1965) • 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 (1965-1980) • 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 (1965-1980) • 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 (1965-1980) • 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 (1980-....) • Tecnologias de Integração • Tecnologia da alta escala de integração (LSI) - 1970 • 65 mil componentes em uma só pastilha de silício (chip) • Tecnologia VLSI (VeryLargeScaleofIntegration) – 90’s • 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 (1980-....) • 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 (1980-....) • 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 (1980-....) • Apple I • Criado em 1976 • Apple II (1977) • com um novo e melhor projeto • primeiro microcomputador com grande sucesso comercial

33. Quarta Geração (1980-....) • 1980 • 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). • 1981 • 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 (1980-....) Osborne I IBM PC

35. Quarta Geração (1980-....) • 1989 • A Intel lançou o microprocessador 80486(mais de 1 milhão de transistores). • 1990 • A Microsoft anunciou o Windows 3.0(Compatível com o DOS). • AWorld Wide Webnasceu quando Tim Berners-Lee, um pesquisador do CERN, desenvolveu o HTML(HiperText Markup Language).

36. Quarta Geração (1980-....) • 1994 • Fundação da Netscape Communications. • O primeiro browser da Netscape torna-se disponível e cria rapidamente um crescimento de "surfistas" da Web. • 1995 • 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. • 1996 • O Pentium Pro da Intel é apresentado.

37. Quarta Geração (1980-....) • 1997 • ONetscape 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). • OIBM Deep Blue, foi o primeiro computador a ganhar do campeão mundial de xadrez Gary Kasparov em um jogo. • 1998 • É lançado o processadorPentium II 333 MHz • É lançado o Windows 98. • 1999 • O número de pessoas que usam LINUX é estimado em mais de 10 milhões.

38. Quarta Geração (1980-....) • 2000 • A Intel lança o seu Pentium III de 1GHz. • AMD lança o AMD de 1GHz. • 2001 • Lançado oWindows XP. • 2002 • O Pentium 4 é construído com uma tecnologia de 0,13 micrômetros e possui 55 milhões de transistores. AMD

39. Quarta Geração (1980-....) • 2003 – AMD64 Athlon e Opteron • 2005 – Processadores Dual Core • 2006 – Intel Core 2 Due • 2007 – AMD lança Phenom x4 • 2007 – Xeon, Core 2 Extreme (Quad core)

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

41. Computador – Dias Atuais • 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 • 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!!! • 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.