Historia do computador

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Historia do computador

  1. 1. Hoje emdia,os computadoresestãopresentesemnossavidade umaformanunca vistaanteriormente.Sejam emcasa, na escola,na faculdade,naempresaouemqualqueroutrolugar,elesestãosempre entrenós.Aocontrário do que parece,a computaçãonão surgiu nosúltimosanosoudécadas,mas simhá maisde 7 mil anos. Por este motivo,desenvolvemoseste artigoque contaahistóriae a evoluçãodacomputaçãoe dos computadoresemgeral,desde aantiguidadeaté osdiasde hoje.Destamaneira,você poderáficarpor dentrodas principaisformasde computaçãoutilizadaspelahumanidade.Otextoestádivididoemquatropartese vai abordar temasdiversos,comoábaco,Máquinade Pascal,Lógica de Boole,computadoresmainframes,Steve Jobse Bill Gates, entre váriosoutros. Para começar,vamosfalar sobre umaforma de calcularmuitosimples,masque tambémfoi muitoútil nas culturasantigas:o ábaco. Ábaco, a primeiracalculadora da História Muitospovosda antiguidade utilizavamo ábaco para a realizaçãode cálculosdodiaa dia,principalmentenasáreasde comérciode mercadoriase desenvolvimentode construçõescivis.Ele pode serconsideradocomoaprimeiramáquinadesenvolvidapara cálculo,poisutilizavaumsistemabastante simples,mastambémmuitoeficiente naresoluçãode problemas matemáticos.Ébasicamente umconjuntode varetasde formaparalelaque contémpequenas bolasque realizama contagem. Seuprimeiroregistroé datadodoano de 5.500 a.C.,pelospovosque constituíama Mesopotâmia.Contudo,o ábaco tambémfoi usadoposteriormente pormuitasoutrasculturas:Babilônia,Egito,Grécia,Roma,Índia,China, Japão etc.Cada um dessespovospossui umaversãode específicadessamáquina,entretanto,preservandoasua essênciaoriginal.Seunome naRomaAntigaera "Calculus",termode onde apalavracálculofoi derivada. O fatodeste instrumentotersidodifundidoentre todasessasculturasse deve principalmente adoisfatores.O contato entre povosdistintosé oprimeirodeles,oque fezcomque o ábaco fosse copiadode umlugarpara vários outrosno mundo.Poroutro lado,a necessidade darepresentaçãomatemáticafezcomque ossistemasde contagemutilizadosnocotidianofossemimplementadosde formamaisprática. Sobre as operaçõesmatemáticas,eleé bastante útil paraa somae subtração.Já para a multiplicaçãoe divisão, o ábaco comumnão é muitorecomendado,somente algumasversõesmaiscomplexasque apadrão. Régua de Cálculo Durante váriosséculos,oábaco foi sendodesenvolvidoe aperfeiçoado,se tornandoaprincipal ferramentade cálculopor muitotempo.Entretanto,osprincipaisintelectuaisdaépocadoRenascimentoprecisavamdescobrir maneirasmaiseficientesde efetuarcálculos.Logo,em1638 depoisde Cristo,umpadre inglêschamadoWilliam Oughtred,criouumatabelamuitointeressanteparaa realizaçãode multiplicaçõesmuitograndes.A base de sua invençãoforamaspesquisassobre logaritmos,realizadaspeloescocêsJohnNapier. Até o momento,amultiplicaçãode númerosmuitograndeseraalgomuitotrabalhosoe demoradode serrealizado. Porém,Napierdescobriuváriaspropriedadesmatemáticasinteressantese deuaelaso nome de logaritmos.Apóso fato,multiplicarvaloresse tornouuma tarefamaissimples. O mecanismoconsistiaemumaréguaque já possuía umaboa quantidade de valorespré-calculados, organizadosde formaque os resultadosfossemacessadosautomaticamente.Umaespéciede ponteiroindicavao resultadodovalordesejado. Máquina de Pascal Apesarda réguade cálculode WilliamOughtredserútil,osvalorespresentesnelaaindaerampré-definidos, o que não funcionariaparacalcularnúmerosque nãoestivessempresentesnatábua.Poucotempodepoi s,em1642, o matemáticofrancêsBleise Pascal desenvolveuoque pode serchamadode primeiracalculadoramecânicada História,a Máquinade Pascal.
  2. 2. Seu funcionamentoerabaseadonousode rodas interligadasque giravamnarealizaçãodoscálculos.A ideia inicial de Pascal eradesenvolverumamáquinaque realizasseasquatrooperaçõesmatemáticasbásicas,oque não aconteceunaprática, poiselaeracapaz apenasde somare subtrair.Poresse motivo,atecnologianãofoi muito bemacolhidana época. Algunsanosapósa Máquina de Pascal,em1672, o alemãoGottfriedLeibnitzconseguiuoque Pascal não tinhaconseguido:criarumacalculadoraque efetuavaasoma e a divisão,alémdaraizquadrada. A programação funcional Em todasas máquinase mecanismosmostrados,asoperaçõesjáestavampreviamente programadas,não sendopossível inserirnovasfunções.Contudo,noanode 1801, o costureiroJosephMarie Jacquarddesenvolveuum sistemamuitointeressantenestaárea. A indústriade Jacquardatuavano ramo de desenhosemtecidos,tarefaque ocupavamuitotempode trabalhomanual.Vendoesse problema,Josephconstruiuaprimeiramáquinarealmenteprogramável,como objetivode recortarostecidosde formaautomática. Tal mecanismofoi chamadode TearProgramável,poisaceitava cartõesperfuráveiscomentradadosistema.Dessamaneira,Jacquardperfuravaocartão com o desenhodesejadoe a máquinao reproduzianotecido.A partirdesse momento,muitosesquemasforaminfluenciadospelotear, incluindooque vamosexplicarlogoabaixo. A Máquina de Diferençase o Engenho Analítico No anode 1822, foi publicadoumartigocientíficoque prometiarevolucionartudooque existiaaté entãonoramo do cálculoeletrônico.Oseu autor,CharlesBabbage,afirmouque suamáquinaeracapaz de calcular funçõesde diversasnaturezas(trigonometria,logaritmos)de formamuitosimples.Esse projetopossuíaonome de Máquinade Diferenças. Houve um grande boomna épocapor causa disso,poisasideiasaplicadasnoprojetoestavammuitoàfrente doseu tempo.Devidoalimitaçõestécnicase financeiras,aMáquinade Diferençassópôde serimplementadamuitosanos depois. Apósum período,noano de 1837, Babbage lançouuma novamáquina,chamadade EngenhoAnalítico(MáquinaAnalítica).Elaaproveitavatodosos conceitosdoTear Programável,comoouso doscartões.Alémdisso,instruçõese comandostambémpoderiamser informadospeloscartões,fazendousode registradoresprimitivos.A precisãochegavaa50 casas decimais. Novamente,elanãopôde serimplementadanaquelaépoca,pelomesmomotivode limitaçõestécnicase financeiras.A tecnologiaexistente nãoeraavançadao suficienteparaa execuçãodoprojeto.Contudo,a contribuição teóricade Babbage foi tãogrande que muitasde suasideiassãousadasaté hoje. A Teoria de Boole Se Babbage é o avô da computadordo pontode vistade arquiteturade hardware,o matemáticoGeorge Boole pode serconsideradoopai da lógicamoderna.Boole desenvolveu,em1847, um sistemalógicoque reduziaa
  3. 3. representaçãode valoresatravésde doisalgarismos:0ou 1. Em sua teoria,onúmero“1” temsignificadoscomo:ativo,ligado,existente,verdadeiro.Poroutrolado,o “0” representaoinverso: nãoativo,desligado,nãoexistente,falso.Pararepresentarvaloresintermediários,como“mais ou menos”ativo,é possível usardoisoumaisalgarismos(bits) paraa representação.Porexemplo: 00 – desligado 01 – carga baixa 10 – carga moderada 11 – carga alta Todo o sistemalógicodoscomputadoresatuais,inclusiveodoqual você está usando,usaa teoriade Boole de formaprática. Para maisinformaçõessobre oassunto,visite esteartigo. Máquina de Hollerith O conceitode cartõesdesenvolvidosnamáquinade TearProgramável tambémfoi muitoútil paraa realização do censode 1890, nosEstados Unidos.Nessaocasião,HermannHollerithdesenvolveuumamáquinaque acelerava todoo processode computação dosdados. Em vezda clássicacanetapara marcar X em“sim” e “não” para perguntascomosexoe idade,osagentesdo censoperfuravamessasopçõesnoscartões.Uma vezque os dadosfossemcoletados,oprocessode computaçãoda informaçãodemorouaproximadamente 1/3docomum. Foi praticamente umarevoluçãonamaneirade coletade informações. Aproveitandotodoosucessoocasionadoporsua máquina,Hollerithfundousuaprópriaempresa,aTabulation Machine Company,noano de 1896. Apósalgumasfusõescomoutras empresase anosnocomando do empreendimento,Hoolerithveioafalecer.Quandoumsubstitutoassumiuoseulugar,em1916, o nome da empresa foi alteradopara Internacional BusinessMachine,amundialmente famosaIBM. Computadorespré-modernos Na primeirametade doséculoXX,várioscomputadoresmecânicosforamdesenvolvidos,sendoque,como passar dotempo,componenteseletrônicosforamsendoadicionadosaosprojetos.Em1931, VannevarBush implementouumcomputadorcomumaarquiteturabináriapropriamentedita,usandoosbits0 e 1. A base decimal exigiaque aeletricidade assumisse10 voltagensdiferentes,oque eramuito difícil de sercontrolado.Porisso,Bush fezusoda lógicade Boole,onde somentedoisníveisde voltagemjáeramsuficientes. A SegundaGuerraMundial foi um grande incentivonodesenvolvimentode computadores,vistoque asmáquinasestavamse tornando maisúteis emtarefasde desencriptaçãode mensagensinimigase criaçãode novasarmas mais inteligentes.Entre osprojetos desenvolvidosnesse período,oque maisse destacoufoi oMark I,no ano de 1944, criadopelaUniversidade de Harvard (EUA),e o Colossus,em1946, criado por AllanTuring. Sendouma das figurasmaisimportantesdacomputação,AllanTuringfocousuapesquisanadescobertade problemasformaise práticosque poderiamserresolvidosatravésde computadores.Paraaqueles que apresentavamsolução,foi criadaafamosateoriada “Máquina de Turing”,que,atravésde um númerofinitode operações,resolviaproblemascomputacionaisde diversasordens.A máquinade Turingfoi colocadaemprática atravésdo computadorColosssus,citadoacima. Computaçãomoderna.A computação modernapode serdefinidapelousode computadoresdigitais,que não utilizamcomponentesanalógicoscombase de seufuncionamento.Elapode serdivididaemváriasgerações.
  4. 4. Primeirageração(1946 — 1959) A primeirageraçãode computadoresmodernostinhacomprincipal característicaousode válvulaseletrônicas, possuindodimensõesenormes.Elesutilizavamquilômetrosde fios,chegandoaatingirtemperaturasmuito elevadas,oque frequentemente causavaproblemasde funcionamento.Normalmente,todososprogramaseram escritosdiretamentenalinguagemde máquina.Existiramváriasmáquinasdessaépoca,contudo,vamosfocarno ENIAC,que foi a maisfamosade todas. ENIAC No anode 1946, ocorreu umarevoluçãonomundoda computação com o lançamentodocomputadorENIAC (Electrical Numerical IntegratorandCalculator),desenvolvidopeloscientistasnorte-americanosJohnEckerte John Mauchly.Esta máquinaera emtorno de mil vezesmaisrápidaque qualqueroutraque existianaépoca. A principal inovaçãonestamáquinaé a computaçãodigital,muitosuperioraosprojetosmecânicos-analógicos desenvolvidosaté então.ComoENIAC,a maioriadasoperaçõeserarealizadasema necessidadede movimentar peçasde formamanual,massim pelaentradade dadosno painel de controle.Cadaoperaçãopodiaseracessada atravésde configurações-padrãode chavese switches. Asdimensõesdestamáquinasãomuitograndes,com aproximadamente 25metrosde comprimentopor5,50 metrosde altura. O seupesototal erade 30 toneladas.Esse valorrepresentaalgocomoum andarinteirode umprédio. Segundageração(1959 — 1964)Na segundageração,houve a substituiçãodas válvulaseletrônicaspor transístores,oque diminiuemmuitotamanhodohardware.A tecnologiade circuitosimpressostambémfoi criada, evitandoque osfiose cabos elétricosficassemespalhadosportodolugar.É possível dividiroscomputadoresdesta geração emduasgrandescategorias:supercomputadorese minicomputadores. IBM 7030O IBM7030, tambémconhecidoporStrech,foi o primeirosupercomputadorlançadonasegundageração, desenvolvidopelaIBM.Seutamanhoerabemreduzidocomparadocommáquinascomoo ENIAC,podendoocupar somente umasalacomum.Ele era utilzadoporgrandescompanhias,custandoemtornode 13 milhõesde dólaresna época. Esta máquinaexecutavacálculosnacasa dosmicrossegundos,oque permitiaaté ummilhãode operaçõespor segundo.Dessamaneira,umnovopatamarde velocidade foi atingido.Comparadocomosdaprimeirageração,os supercomputadores,comooIBM 7030, eram maisconfiáveis. Váriaslinguagensforamdesenvolvidasparaoscomputadoresde segundageração,comoFortran,Cobol e Algol. Assim,softwaresjápoderiam sercriadoscommaisfacilidade.Muitosmainframes(modocomoasmáquinasdessa épocasão chamadas) aindaestãoem funcionamentoemváriasempresasnodiasde hoje,comonaprópriaIBM. PDP-8 PDP-8foi um dos minicomputadoresmaisconhecidosdasegundageração.Basicamente,foi umaversãomaisbasica do supercomputador,sendomaisatrativodopontode vistafinanceiro(centenasde milhõesde dólaresamenos). Eram menoresdoque os supercomputadores,masmesmoassimaindaocupavamumbomespaçono cômodo.
  5. 5. Terceirageração (1964 — 1970) Os computadoresdestageraçãoforamconhecidospelousode circuitosintegrados,ouseja,permitiramque uma mesmaplacaarmazenasse várioscircuitosque se comunicavamcomhardwaresdistintosaomesmotempo.Desta maneira,asmáquinasse tornaram maisvelozes,comumnúmeromaiorde funcionalidades.Opreçotambém diminuiuconsideravelmente. Um dos principaisexemplosdaterceirageraçãoé o IBM 360/91, lançado em1967, sendoumgrande sucesso emvendasna época.Esta máquinajátrabalhavacom dispositivosde entradae saída modernos,comodiscose fitas de armazenamento,alémdapossibilidadede imprimirtodososresultadosempapel. O IBM360/91 foi um dosprimeirosapermitirprogramaçãoda CPU por microcódigo,ouseja,asoperações usadaspor um processadorqualquerpoderiamsergravadasatravésde softwares,semanecessidade doprojetar todoo circuitode formamanual. No final deste período,houveumpreocupaçãocoma faltade qualidade nodesenvolvimentode softwares,visto que grande parte dasempresasestavasófocada nohardware. Quarta geração (1970 até hoje) A quartageração é conhecidapeloadventodosmicroprocessadorese computadores pessoais,coma reduçãodrásticado tamanhoe preçodas máquinas.AsCPUsatingiramo incrível patamarde bilhões de operaçõesporsegundo,permitindoque muitastarefasfossemimplementadas. Os circuitosacabaram se tornandoaindamaisintegradose menores,oque permitiuodesenvolvimentodos microprocessadores.Quantomaisotempofoi passando,maisfácil foi comprarumcomputadorpessoal.Nestaera, os softwarese sistemasse tornaramtãoimportantesquantoohardware. Altair8800 O Altair8800, lançadoem 1975, revolucionoutudooque eraconhecidocomocomputadoraté aquelaépoca. Com umtamanho que cabiafacilmente emumamesae um formatoretangular,tambémeramuitomaisrápidoque os computadoresanteriores.Oprojetousavaoprocessador8080 da Intel,fatoque propicioutodoesse desempenho. Com todoo boomdo Altair,umjovemprogramadorchamadoBill Gatesse interessoupelamáquina,criandoasua linguagemde programaçãoAltairBasic.OAltairfuncionavaatravésde cartões de entradase saída, semuma interface gráficapropriamentedita. Apple,Lisa e Macintosh Vendoosucessodo Altair,Steve Jobs(fundadordaApple) sentiuque aindafaltavaalgonoprojeto:apesarde suasfuncionalidades,este computadornão erafácil de serutilizadoporpessoascomuns. Steve sempre foi conhecidoporterumladoartístico apurado,portanto,emsua opinião,umcomputador deveriarepresentarde maneiragráficaoseufuncionamento,aocontráriode luzesque acendiame apagavam.Por
  6. 6. isso,o Apple I,lançadoem1976, pode ser consideradocomooprimeirocomputadorpessoal,poisacompanhavaum pequenomonitorgráficoque exibiaoque estavaacontecendonoPC.Comoo sucessoda máquinafoi muitogrande, em1979 foi lançadoo Apple II, que seguiaamesmaideia. Seguindonamesmalinha,oscomputadoresLisa(1983) e Macintosh(1984) foram osprimeirosausar o mouse e possuira interface gráficacomonósconhecemoshoje emdia,compastas,menuse área de trabalho.Nãoé um precisodizerque essesPCstiveramumsucessoestrondoso,vendendoumnúmeroenormede máquinas. Microsofte os processadoresIntel Paralelamente àApple,BillGatesfundouaMicrosoft,que tambémdesenvolviacomputadoresprincipiais.No começode suaexistência,nofinal dosanos70 e até meadosdosanos 80, Gatesusouas ideiascontidasnasoutras máquinaspara construira suaspróprias.Utilizandoprocessadores8086 da Intel,oprimeirosistemaoperacional da Microsof,MS-DOS,estavamuitoaquémdosdesenvolvidosporSteve Jobs. Por esse motivo,Bill Gatesacaboucriandoumaparceriacom Jobse, apósalgumtempo,copioutodaa tecnologia gráficado Macintoshpara o seunovosistemaoperacional,oWindows. Destaforma,em meadosdosanos80, O Machintoshe o Windowsse tornaramfortesconcorrentes.Coma demisãode Steve JobsdaApple,aempresaacaboumuitoenfraquecida.Assim, aMicrosoftacabouse tornandoa líderdo mercadode computadorespessoais. Desde aquelaépoca,váriosprocessadoresdaIntel foramlançados,acompanhadosde váriasversõesde Windows. Entre osmodelosda Intel,podemoscitar:8086, 286, 386, 486, Pentium, Pentium2,Pentium3,Pentium 4, Core 2 Duo e i7. A AMD entrounoramo de processadoresem1993, com o K5, lançandoposteriormenteoK6,K7, Athlon,Duron, Sempron,entre outros. Todos os computadorespessoaisque sãolançadosatualmentesãobastante derivadosdasideiascriadaspelaApple e pelaMicrosoft. Multi-core Uma das principaistendênciasdosúltimosanosdomercadode desktopsé achamada “multi-core”,que consisteem váriosprocessadorestrabalhandoparalelamente.Assim, astarefaspodemserdivididase executadasde maneira maiseficiente.Noiníciodadécadade 2000, os transístoresusadosnoprocessadorjá estavammuitopequenos, causandoum aquecimentomaiorque onormal.Destamaneira,foi necessáriodividiraCPU emváriosnúcleos. Para maisinformações,cliqueaqui.Computaçãode bolsoe tablets Finalizandoesteartigo,vamosfalarsobre acomputação de bolso,que estácada vezmaispresente nasnossasvidas. De algunsanospara cá, cada vezmaiscomputadoresmóveissãolançadosnomercado,osquaispodemser carregadosdentrodo bolso — por issoo seunome. Entre essesdispositivos,podemoscitarprimeiramente os celulares,que cadavezmaisexecutamfunçõesexistentesnoscomputadores,possuindosistemasoperacionais completos,alémde palmtops,pendrives,câmerasfotográficas,TVsportáteisetc. Na verdade,aprincipal tendênciadofuturo,que jáestáocorrendoagora, é a uniãode muitasfuncionalidades emum mesmoaparelho.Porisso,apósalgunsanos,vai sermuitocomumque as pessoastenhamsomenteumúnico dispositivoportátil,que vai executartodasastarefasdesejadas.A chegadadostabletsaomercadofoi outrogrande passopara que issose tornasse realidade.

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