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Aula 01(icc) Presentation Transcript

  • 1. Introdução a Ciência da Computação M.Sc. Daniel Augusto de Moura Pereira Março de 2010 Conceitos Iniciais
  • 2. Introdução
    • Na era industrial as pessoas se deslocaram fisicamente da zona rural para a zona urbana;
    • A força de trabalho foi por muito tempo fonte de renda para diversas famílias;
    • Na sociedade moderna as pessoas utilizam a força intelectual em vez da força muscular;
    • Para se obter conhecimento em informática devemos levar em consideração, pelo menos, três elementos básicos:
      • Consciência: a percepção da importância do computador se dá com a sua utilização;
      • Conhecimento: é importante entender como os computadores funcionam;
      • Interação: a interação com os computadores é a melhor maneira de conhecê-los.
  • 3. Características dos computadores
    • Capacidade de armazenamento
      • Armazenam grandes quantidades de dados;
      • Facilidade de localização e recuperação;
    • Velocidade
      • Oferecem a velocidade de processamento necessária para diversas aplicações
    • Confiabilidade
      • Importante para diversas áreas críticas
  • 4. Características dos computadores
    • Produtividade
      • Na medida em que nos familiarizamos com os recursos oferecidos pelos computadores a produtividade tende a aumentar;
    • Tomada de decisão
      • Podem ser utilizados para classificar e organizar informações, podendo assim, auxiliar no processo de tomada de decisão;
    • Outros benefícios:
      • Informação em tempo real;
      • Redução de custos com “mão de obra”;
      • Encurtamento de distâncias.
  • 5. Utilização dos computadores
    • Podem ser utilizados em praticamente todas as áreas, como por exemplo:
      • Comércio;
      • Economia;
      • Educação;
      • Indústria;
      • Residência;
      • Saúde;
      • Transporte;
  • 6. Conceitos gerais
    • O que é a informática?
    • Informação + automática
      • ... ou seja, a utilização de métodos e técnicas no tratamento automático da informação que incluem a coleta, o armazenamento, a classificação, a transformação e a disseminação da informação;
    • O que vem a ser a automação?
      • Tecnologia empregada no trabalho automático onde os sistemas se auto-controlam, efetuam medições, introduzem correções durante o processo de produção, praticamente sem a intervenção do homem;
      • Ferramenta mais adequada : O COMPUTADOR
  • 7. Computador
    • E o que vem a ser um computador?
      • Uma máquina que processa dados, faz cálculos e possibilita a obtenção de resultados de operações com o mínimo de intervenção humana;
    • Vantagens
      • Precisão no fornecimento das informações;
      • Grande velocidade no processamento (disponibilidade de informações);
      • Execução de tarefas repetitivas;
      • Compartilhamento de dados;
      • Redução de custos para várias atividades produtivas.
  • 8. Origens da computação
    • A habilidade do ser humano em se comunicar possibilitou a realização de cálculos;
    • A partir de formas de comunicação o homem aprimorou suas capacidades cognitivas;
      • Surgimento de vocabulários extensos e elaboração de regras para a criação de frases;
      • Formação das primeiras linguagens;
        • Pinturas rupestres;
        • Símbolos que representavam as palavras usadas na comunicação;
      • Origem da escrita:
        • Surgimento do alfabeto permitiu a expansão da comunicação.
  • 9. Origens da computação
    • Com o aumento da comunicação pelo homem, surgiu a necessidade de realização de cálculos;
    • Necessidade de controle das atividades humanas como:
      • Contagem de rebanhos;
      • Troca de moedas;
      • Divisão de terras;
      • Elaboração de calendários voltados para atividades agrícolas;
  • 10. História dos computadores
    • Primeiro instrumento utilizado para computar:
      • O ábaco, inventado por volta de 1000 a.C.
      • Utilizado por babilônios e egípcios inicialmente e, posteriormente, na cultura oriental (chineses);
      • Possibilitava a operação de todas as operações matemáticas.
  • 11. História dos computadores
    • Em 1612, John Napier desenvolveu a primeira calculadora portátil.
      • Composta de bastões para realizar multiplicações por meio de adições;
      • Os bastões continham a tabuada de um número pronta;
      • Criou o conceito de logaritmo.
    • Em 1642, Blaise Pascal, matemático francês, inventou a primeira máquina de somar, denominada máquina Pascalina. Possibilitava apenas a soma e subtração.
  • 12.
    • Em 1673, Gottfried Wilhelm Von Leibniz, matemático alemão, aperfeiçoou a máquina Pascalina;
      • Através de somas sucessivas realizadas pelas engrenagens agora ela tornava-se capaz de multiplicar e dividir.
    • Em 1808, Joseph Marie Jacquard, técnico de tecelagem francês, criou o tear automático, cujos padrões eram controlados por cartões perfurados;
      • Considerado o primeiro esforço no sentido de automação industrial sem a intervenção humana.
    • Em 1822, Charles Babbage, matemático inglês, projetou uma máquina a vapor programável (a máquina das diferenças);
      • Realizava apenas adições e era utilizada para realizar cálculos de tabelas de navegação
    História dos computadores
  • 13.
    • Em 1832, Babbage pensou em generalizar sua máquina para realizar qualquer tipo de cálculo;
      • A máquina analítica, como ficou conhecida, utilizava o princípio básico da programação;
      • Utilizava o conceito de cartões perfurados de Jacquard: a máquina seria alimentada com cartões contendo instruções e dados para serem processados;
      • A partir deste projeto Babbage ficou conhecido como o pai da computação;
      • Por descrédito de seus financiadores a máquina nunca chegou a ser construída para comercialização;
      • Apesar disso, uma colaboradora de Babbage, Ada King, discutiu as técnicas de programação para aquela máquina e tornou-se a primeira programadora do mundo.
    História dos computadores
  • 14. História dos computadores Em 1854, George Boole desenvolveu um sistema de lógica simbólica de raciocínio que ficou conhecida e até hoje é utilizada para o projeto de circuitos integrados digitais utilizados nos computadores
  • 15. História dos computadores
    • Em 1890, Hermann Hollerith, engenheiro americano, projetou um equipamento para auxiliar na realização do censo daquele ano;
      • Chamada de tabulador mecânico;
      • Baseada no tear de Jacquard;
      • Processava automaticamente cartões perfurados;
      • A partir disso, surge o termo processamento de dados;
      • Hollerith, funda a companhia CTR (Computing-Tabulating-Recording)
      • Em 1924, essa empresa passa a se chamar International Business Machine ou IBM
  • 16. História dos computadores – 1ª Geração
    • Computadores a válvula e relé
    • 1935 – 1938. Konrad Zuse, em Berlim, projetou e construiu uma série de máquinas eletromecânicas baseadas em relés;
      • Um relé é um dispositivo que, se excitado por uma corrente elétrica, é capaz de fechar um contato, servindo como uma chave liga e desliga;
      • As máquinas utilizavam aritmética binária;
      • Já apresentavam uma organização interna semelhante a existente nos computadores modernos;
    • 1936 – 1939. John Vicent Atanasoff e John Berry,nos EUA, desenvolveram uma máquina baseada em válvulas para resolver equações lineares da Física;
      • Uma válvula é um dispositivo puramente eletrônico, que como um relé, funciona como uma chave, porém com velocidade dez mil vezes maior.
  • 17. História dos computadores – 1ª Geração
    • Em 1944, Howard H. Aiken, professor da Universidade de Havard, criou o primeiro computador eletromecânico:
      • O Mark I
      • Implementado pela IBM como ASCC (Automatic Sequence Control Calculator)
      • O programa era carregado por meio de uma fita perfurada, executando as instruções durante a leitura;
      • Ocupava 120m²;
      • Continha milhares de relés e conseguia multiplicar números até dez dígitos em três segundos;
  • 18. História dos computadores – 1ª Geração
    • Entre 1940 e 1944, os ingleses desenvolveram o computador Colussus para decifrar os códigos secretos alemães gerados por um computador chamado Enigma;
    • Esse computador só foi revelado na década de 70;
    • Em 1946, John Eckert e John Mauchly, professores da Universidade da Pensylvania (E.U.A.), inventaram o ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Calculator)
      • Continha 18 mil válvulas, pesava 30 ton e era capaz de realizar 5.000 adições e subtrações e 300 multiplicações por segundo;
      • Mas possuía uma memória pequena e seus programas eram configurados por cabos;
      • De difícil programação;
      • Primeiro computador eletônico.
  • 19. História dos computadores – 1ª Geração
    • Até então manusear estes cabos era um sucesso!
  • 20.
    • Em 1945, John Von Newman, matemático húngaro e consultor do projeto ENIAC, propõe a construção de computadores universais;
      • Armazenavam programas em memórias;
      • Tanto as instruções a serem executadas quanto os dados utilizados pelos programas seriam armazenados na memória;
      • Não seria necessário a utilização de cabos, ou outros dispositivos, para fazer alterações nos programas;
      • As instruções seriam representadas da mesma maneira que os dados;
      • A arquitetura proposta dividia o computador em três componentes:
        • Unidade Central de Processamento;
        • Memória Principal;
        • Dispositivos de Entrada e Saída;
      • Tal divisão ficou conhecida como arquitetura de Von Neumann.
    História dos computadores – 1ª Geração
  • 21.
    • A arquitetura de Von Neumann passou a ser utilizada em vários projetos, tendo destaque:
      • 1946 – Primeiro computador a utilizar a arquitetura de Von Neumann, o EDVAC (Eletronic Discrete Variable Computer)
      • 1949 – EDSAC (Eletronic Delay Storage Automatic Cauculator) da Universidade de Cambridge
      • 1951 – UNIVAC, que empregava diodos de cristal. Possuíam desempenho superior às válvulas;
      • Possuía periféricos independentes e utilizava fitas como unidades de armazenamento
    História dos computadores – 1ª Geração
  • 22. História dos computadores – 2ª Geração
    • Computadores baseados em transistores;
    • Com a invenção do transistor, em 1947 por Willian Shockley, John Bardeen e Walter Brattain a construção dos computadores foi revolucionada;
      • Um transistor é um dispositivo semicondutor (conduz corrente elétrica de acordo com uma tensão aplicada) utilizado como chave liga/desliga;
      • Os transistores são mais confiáveis, menores e mais rápidos que as válvulas e relés
      • Tornaram possível a produção de computadores menores;
      • Demorou dez anos para serem utilizados no contexto computacional.
  • 23. História dos computadores – 2ª Geração
    • Em 1957 foi criado o primeiro computador baseado em transistores denominado TX – 0;
    • Posteriormente criou-se o TX – 2;
    • Em 1961 foi lançado o PDP – 1, por Kel Olsen, engenheiro que trabalhou no projeto do TX – 2;
      • Primeiro computador comercial;
    • Em 1965 foi lançado o PDP – 8, impulsionado pelo sucesso do PDP – 1;
    • A IBM lançou o modelo 1401 que vendeu cerca de 100.000 unidades entre 1960 e 1964;
  • 24. História dos computadores – 3ª Geração
    • Computadores com circuitos integrados;
    • Um circuito integrado é um conjunto de transistores executando desde funções lógicas simples a funções mais complexas;
      • Ocupam pouco espaço, são mais robustos a interferências elétricas e tem baixo consumo de energia;
    • Em 1965 a IBM foi a primeira empresa a utilizar circuitos integrados em computadores no modelo 360 (substituto do 1401);
    • O PDP – 11, substituindo o PDP – 8, foi o primeiro microcomputador a usar circuitos integrados
      • Obteve grande sucesso, sendo adotado por várias universidades.
  • 25. História dos computadores – 4ª Geração
    • Computadores com chips VLSI;
    • Surgimento dos microprocessadores
      • Dispositivo eletrônico encapsulado em um chip que possui internamente uma unidade de controle, uma unidade lógico-aritmética e uma memória interna;
      • Engloba as unidades funcionais básicas de um computador
    • Em 1971 surge o Intel 4004 que logo evolui para o Intel 8008 em 1972;
    • Em 1973 foi criado na França o primeiro microcomputador do mundo, denominado Micral (não obteve êxito).
  • 26. História dos computadores – 4ª Geração
    • Com a criação dos microprocessadores, várias empresas começaram a produzir seus próprios microcomputadores, como por exemplo:
      • Motorola;
      • Apple;
      • IBM;
      • etc.
    • Neste momento a IBM lançava o IBM – PC (Personal Computer)
    • Em 1980 surge a tecnologia VLSI (Very Large Scale Integration) que permitiu que milhões de transistores pudessem ser encapsulados em uma única pastilha;
      • Redução ainda mais do tamanho dos microprocessadores e aumentado suas velocidade e processamento;
      • Intel 8088, Intel 80286, Intel 286, Intel 486, Intel 586, Pentium I...
  • 27. Referências
    • Souza, M. (2006). Algorítmos e Lógica de Programação. Ed. Thompson.
    • Capron, H.; Johnson, J. (2004). Introdução à Informática. Ed. Pearson Prentice Hall.
    Leitura Recomendada
    • http://www.museudocomputador.com.br/index.php
    • http://www.computerhistory.org/