ICC-01 História dos Computadores

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História dos Computadores: primórdios da computação e o surgimento dos computadores.

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ICC-01 História dos Computadores

  1. 1. A História dos Computadores Primórdios da Computação O Surgimento dos Computadores
  2. 2. Primórdios da Computação υ Razões da demanda por ferramentas auxiliares de cálculo. υ Calculadoras Manuais. υ Calculadoras Mecânicas. Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 2 da Computação
  3. 3. Cálculo com o auxílio de Ferramentas As principais razões residem em duas limitações humanas: velocidade de cálculo e taxa de erros. υ Operações matemáticas elementares tais como multiplicação e divisão podem demandar vários segundos ou minutos, se feitas manualmente. υ Fatores como distração, fadiga, tensão, etc, estão entre as causas comuns de erros por parte dos seres humanos, principalmente em tarefas repetitivas, requerendo procedimentos elaborados de controle para a execução confiável destas tarefas. Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 3 da Computação
  4. 4. As Tabelas de Prony: A Matemática feita Manualmente Em 1794 cem pessoas, sob o comando de G. F. Prony e patrocínio do governo francês, foram incumbidas do cálculo manual de várias tabelas de números naturais, incluindo tabelas de logaritmos para números entre 1 e 200.000 com 19 casas decimais de precisão. A tarefa que incluía também tabelas para funções trigonométricas, demandou 2 anos, sendo cada resultado calculado duas vezes, por pessoas diferentes, para minimizar a ocorrência de erros. O resultado final, apenas para os logaritmos, foram tabelas que continham um total de 8 milhões de dígitos decimais. Para reduzir os custos, a maior parte da equipe era composta por pessoas que sabiam apenas executar operações de adição e subtração, supervisionadas por um pequeno time de matemáticos. Hoje, uma calculadora científica é capaz de fornecer qualquer dos dados das tabelas trigonométricas e de logaritmos, ainda que com precisão menor, em segundos.
  5. 5. Calculadoras Manuais Ábaco. Criado pelos Babilônios em 2000 ac. Tábuas de Multiplicação. Montadas por Napier em 1610. Régua de Cálculo. Criada por Oughtred em 1621. Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 5 da Computação
  6. 6. Calculadoras Mecânicas DATA INVENTOR CARACTERÍSTICAS 1623 Schickhard adição e subtração 1642 Pascal adição e subtração com “vai-um” automático 1671 Leibniz adição, subtração, multiplicação e divisão 1834 Babbage solução de polinômios por diferen- ças finitas. 1885 Felt uso de teclado para dados e comandos Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 6 da Computação
  7. 7. As Calculadoras Mecânicas e o Censo Americano de 1890 Em 1880, o governo americano decidiu que o país seria recenseado a cada dez anos, a partir de 1890. Entretanto, com as técnicas existentes, estimava-se que o trabalho estatístico sobre os dados coletados levaria mais de 10 anos para ser feito! Herman Hollerith engenheiro e funcionário do departamento de censo, propôs um sistema para manipulação automática dos dados através de uma máquina para tabulação de cartões perfurados. Aplicando-se o sistema de Hollerith, os dados referentes aos 62 milhões de americanos foram processados em menos de 2 meses. Em 1896 Hollerith fundou a “Tabulating Machine Company”, mais tarde transformada, pela fusão com outras empresas, na “Computing-Tabulating-Recording Company”. Esta companhia foi rebatizada em 1924 para “International Business Machine Company (IBM)”.
  8. 8. O Surgimento dos Computadores υ Evidências Arqueológicas: gicas – O Mecanismo de Antykera υ O Computador do Século XIX: XIX – A Máquina Analítica de Babbage υ O 1º Computador Eletrônico: – A Máquina de von Neumann υ As Gerações de Computadores: Computadores – A Indústria de Computadores Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 8 da Computação
  9. 9. O Mecanismo de Antykera υ Instrumento datado de 80 AC, usado para cálculos de navegação no Mediterrâneo. υ Considerado um computador de programa fixo.
  10. 10. A Máquina Analítica υ Charles Babbage concebeu, por volta de 1840, o primeiro computador de propósito geral. υ Os algoritmos e a linguagem de progra- mação foram desen- volvidos por Ada Augusta Byron. Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 10 da Computação
  11. 11. Características da Máquina Analítica ν Até 1.000 números decimais de 50 dígitos em ponto fixo ν Adições & Subtrações em 1 segundo ν Multiplicações & Divisões em 1 minuto. ν Cartões operacionais controlavam a execução das operações aritméticas. ν Cartões de variáveis selecionavam locais da memória para os operandos e resultados.
  12. 12. A Máquina de von Neumann υ Modelo básico de um computador digital, composto de três módulos dedicados: dedicados – o processador usado para a execução dos programas; – a memória usada para o armazenamento dos programas e dados e; – as interfaces de entrada e de saída, usadas para a comunicação com o usuário e outros equipamentos. υ Embora conhecida como "Máquina de von Neumann", tal arquitetura foi resultado dos esforços de muitos pioneiros. pioneiros
  13. 13. A Máquina de von Neumann controle dado MEMÓRIA ENTRADA ARITMÉTICA & LÓGICA SAÍDA CONTROLE PROCESSADOR Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 13 da Computação
  14. 14. Cenário do desenvolvimento da Máquina de von Neumann υ Em 1941 Konrad Zuze do "Technische Hochschule" (Alemanha), construiu o Z3, possivelmente o primeiro Computador Eletromecânico de propósito geral. υ Em 1944 surge o Mark I, um computador eletromecânico construido pela IBM com base nas idéias propostas por Howard Aiken (1900-73), físico de Havard. υ Em 1946 John Mauchly e Presper Eckert construíram na "Moore School" da Universidade da Pensilvânia o ENIAC ("Electronic Numerical Integrator and Calculator"), com 18.000 válvulas e 1.500 relés, consumindo 150kW. υ Em 1945 John von Neumann (1903-57), consultor do projeto ENIAC, propôs o EDVAC ("Electronic Discrete VAriable Computer"), o primeiro Computador de Programa Armazenado. υ Em 1949, Maurice Wilkes da Universidade de Manchester (Inglaterra) apresentou o EDSAC ("Electronic Delay Storage Automatic Calculator"), baseado no EDVAC.
  15. 15. As Gerações de Computadores GERAÇÃO TECNOLOGIA SOFTWARE ARQUITETURA I válvulas, relés. Linguagem de montagem, arquitetura sequen- (1938-54) equipamento mono-usuário cial, aritmética em ponto fixo II transistores, memórias Linguagens de alto nível, Processadores de (1952-64) de núcleo magnético, sub-rotinas, processamento E/S, registradores placas de circuito em lote. de índice, impresso. aritmética em ponto flutuante. III circuitos integrados, multiprogramação, pipelining, (1962-74) memórias semiconduto- aplicações multi-usuário. microprogramas, ras, circuito impresso memórias cache multi-camada IV circuitos integrados LSI Sistemas operacionais para processamento (1972-90) & VLSI. processamento paralelo. vetorial e paralelo V escala de integração processamento paralelo em arquiteturas (1991- ...) ULSI, circuitos larga escala. paralelas integrados de arseneto escaláveis. de gálio
  16. 16. Futuro υ A partir de 2000: Era da Internet e das Comunicações Móveis • Periféricos wireless • HDs baseados em mídias óptico-magnéticas • Monitores de cristal líquido • Controle por voz • Reconhecimento de escrita e de impressões digitais • Palmtops com acesso à Internet via tecnologia celular υ Futuro Próximo: – Computação ótica, biológica e quântica
  17. 17. SUMÁRIO υ Ferramentas auxiliares ao cálculo foram desenvolvidas, através de esforços individuais, a medida que aumentava a demanda pelo uso da matemática aplicada, desde o início da civilização. υ O surgimento do computador é, no entanto, resultado de um esforço organizado, empreendido por governos de diversos países, e suportado posteriormente por empresas privadas, responsáveis pela sua popularização. Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 17 da Computação

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