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Historia dos computadores

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HISTÓRIA DOS COMPUTADORES:
DO ÁBACO AOS TERABYTES
Para contar a história de qualquer coisa nós devemos
primeiramente conhecer seu significado: para isso vamos
recorrer ao velho e bom dicionário. O Houaiss, considerado o
mais completo dicionário de Língua Portuguesa, tem duas
definições para computador:
1. O que computa; calculador, calculista.
2. Máquina destinada ao processamento de dados; dispositivo
capaz de obedecer a instruções que visam produzir certas
transformações nos dados,com o objetivo de alcançar um fim
determinado.
É sabido que os humanos sempre tiveram a
necessidade de calcular, seja para dividir os
animais em grupos, definir os limites de suas
terras ou repartir a comida. Usou-se os dedos,
fez-se marcas na areia ou nas pedras, mas em
um determinado momento esse tipo de
técnica já não era mais suficiente para cálculos
mais complexos.
2000 a.C. - O Ábaco
Há cerca de quatro mil anos (2000 a.C.), povos primitivos desenvolveram sistemas de
cálculo e numeração mais poderosos do que os até então existentes, mas sem usar
nenhum "aparelho" para isso. Por volta de quinhentos anos mais tarde, surgia o primeiro
instrumento capaz de calcular com precisão e rapidez. Composto de varetas (pedaços de
madeira dispostos paralelamente) e pequenas bolas, nascia o primeiro modelo de Ábaco
conhecido. Todavia, somente muito tempo depois surgia um modelo mais evoluído e que é
usado até hoje no oriente: o ábaco chinês. Existem diversos modelos de ábaco, como o
russo ou o japonês, mas a versão chinesa tornou-se a mais conhecida mundialmente. O
ábaco mostrou-se tão eficiente e simples de usar que nada melhor que ele surgiu até o
século XVII.
1622 d.C. - A régua de cálculo
Por volta do século XVII, pensadores do mundo todo se empenhavam em
desenvolver sistemas cada vez mais complexos e eficientes de calcular. Um dos
métodos mais eficazes descobertos na época foi criado pelo escocês John Napier,
que introduziu à comunidade científica o cálculo logarítmico em 1614. A própria
palavras logaritmo foi escrita pela primeira vez por Napier a partir do grego "logos"
(que significa razão) e "aritmos" (que quer dizer números). A junção das duas, em
português, seria algo como "razão dos números". Os cálculos e tabelas criadas por
Napier após exaustivas horas de cálculo foram usados por William Oughtred por
volta de 1620 para desenvolver a régua de cálculo.
1642 - A máquina de Pascal
O próximo passo no desenvolvimento de máquinas de calcular foi a invenção da
primeira "engenhoca" capaz de somar ou diminuir números muito rapidamente. A
Pascalina, como foi apelidada a primeira calculadora mecânica, foi criada quando Pascal
tinha apenas dezoito anos. O modelo desenvolvido pelo jovem inventor consistia em
uma caixa contendo rodas dentadas e engrenagens, que conforme se encaixavam,
produziam os cálculos visados. O operador girava as rodas dentadas de modo que os
números a serem somado ficassem expostos no mostrador. Cada casa decimal era
representada por uma roda diferente, isto é, uma era a unidade, outra a dezena, a
seguinte a centena e assim por diante. Comercialmente, a Pascalina foi um fracasso pois
não foram produzidas mais de cinqüenta unidades e seu preço era excessivamente alto.
1672 - A Calculadora de Leibniz
A Máquina de Pascal era boa, mas as operações mais complicadas e trabalhosas
(multiplicação e divisão) ficavam de fora de seu círculo operacional. Como uma evolução
da Pascalina, o alemão Gottfried Leibnitz, na ânsia de agilizar os intermináveis cálculos
astronômicos (conhecidos por ele durante uma visita, em Paris, ao astrônomo Christian
Huygens), se empenhou em aprimorar o modelo de Pascal. No ano seguinte à visita,
Leibniz finalizava sua calculadora mecânica capaz de fazer facilmente cálculos envolvendo
as quatro operações fundamentais e ainda extrair a raiz quadrada. O modelo era muito
parecido com o de Pascal, mas com componentes extras que agilizavam os cálculos e se
moviam dentro da máquina, otimizando os cálculos repetitivos.

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  • 1. HISTÓRIA DOS COMPUTADORES: DO ÁBACO AOS TERABYTES Para contar a história de qualquer coisa nós devemos primeiramente conhecer seu significado: para isso vamos recorrer ao velho e bom dicionário. O Houaiss, considerado o mais completo dicionário de Língua Portuguesa, tem duas definições para computador: 1. O que computa; calculador, calculista. 2. Máquina destinada ao processamento de dados; dispositivo capaz de obedecer a instruções que visam produzir certas transformações nos dados,com o objetivo de alcançar um fim determinado.
  • 2. É sabido que os humanos sempre tiveram a necessidade de calcular, seja para dividir os animais em grupos, definir os limites de suas terras ou repartir a comida. Usou-se os dedos, fez-se marcas na areia ou nas pedras, mas em um determinado momento esse tipo de técnica já não era mais suficiente para cálculos mais complexos.
  • 3. 2000 a.C. - O Ábaco Há cerca de quatro mil anos (2000 a.C.), povos primitivos desenvolveram sistemas de cálculo e numeração mais poderosos do que os até então existentes, mas sem usar nenhum "aparelho" para isso. Por volta de quinhentos anos mais tarde, surgia o primeiro instrumento capaz de calcular com precisão e rapidez. Composto de varetas (pedaços de madeira dispostos paralelamente) e pequenas bolas, nascia o primeiro modelo de Ábaco conhecido. Todavia, somente muito tempo depois surgia um modelo mais evoluído e que é usado até hoje no oriente: o ábaco chinês. Existem diversos modelos de ábaco, como o russo ou o japonês, mas a versão chinesa tornou-se a mais conhecida mundialmente. O ábaco mostrou-se tão eficiente e simples de usar que nada melhor que ele surgiu até o século XVII.
  • 4. 1622 d.C. - A régua de cálculo Por volta do século XVII, pensadores do mundo todo se empenhavam em desenvolver sistemas cada vez mais complexos e eficientes de calcular. Um dos métodos mais eficazes descobertos na época foi criado pelo escocês John Napier, que introduziu à comunidade científica o cálculo logarítmico em 1614. A própria palavras logaritmo foi escrita pela primeira vez por Napier a partir do grego "logos" (que significa razão) e "aritmos" (que quer dizer números). A junção das duas, em português, seria algo como "razão dos números". Os cálculos e tabelas criadas por Napier após exaustivas horas de cálculo foram usados por William Oughtred por volta de 1620 para desenvolver a régua de cálculo.
  • 5. 1642 - A máquina de Pascal O próximo passo no desenvolvimento de máquinas de calcular foi a invenção da primeira "engenhoca" capaz de somar ou diminuir números muito rapidamente. A Pascalina, como foi apelidada a primeira calculadora mecânica, foi criada quando Pascal tinha apenas dezoito anos. O modelo desenvolvido pelo jovem inventor consistia em uma caixa contendo rodas dentadas e engrenagens, que conforme se encaixavam, produziam os cálculos visados. O operador girava as rodas dentadas de modo que os números a serem somado ficassem expostos no mostrador. Cada casa decimal era representada por uma roda diferente, isto é, uma era a unidade, outra a dezena, a seguinte a centena e assim por diante. Comercialmente, a Pascalina foi um fracasso pois não foram produzidas mais de cinqüenta unidades e seu preço era excessivamente alto.
  • 6. 1672 - A Calculadora de Leibniz A Máquina de Pascal era boa, mas as operações mais complicadas e trabalhosas (multiplicação e divisão) ficavam de fora de seu círculo operacional. Como uma evolução da Pascalina, o alemão Gottfried Leibnitz, na ânsia de agilizar os intermináveis cálculos astronômicos (conhecidos por ele durante uma visita, em Paris, ao astrônomo Christian Huygens), se empenhou em aprimorar o modelo de Pascal. No ano seguinte à visita, Leibniz finalizava sua calculadora mecânica capaz de fazer facilmente cálculos envolvendo as quatro operações fundamentais e ainda extrair a raiz quadrada. O modelo era muito parecido com o de Pascal, mas com componentes extras que agilizavam os cálculos e se moviam dentro da máquina, otimizando os cálculos repetitivos.
  • 7. 1822 - A Máquina que "ficou no papel" Charles Babbage era um matemático inglês que sempre buscou a precisão matemática até os limites da perfeição. Numa publicação científica do ano de 1822, Babbage escreveu sobre uma novíssima máquina capaz de calcular e imprimir longas tabelas científicas. A máquina que construiu, portanto, se empenhava em calcular funções (logarítmicas, trigonométricas, etc.) sem o auxílio de um operador. Esse modelo ficou conhecido como Máquina de Diferenças. Após vários anos de trabalho, Babbage não conseguiu construir a máquina que ambicionava, ficando o protótipo muito abaixo do esperado pelo matemático. Babbage ainda construiu a menos conhecida Máquina Analítica.
  • 8. 1847 - A teoria de Boole Por mais estranho que possa parecer, uma das maiores revoluções para o "mundo dos cálculos", não foi nenhuma máquina milagrosa ou a evolução das já existentes - mas sim uma teoria. A publicação de dois livros, A Análise Matemática da Lógica e Uma Investigação das Leis do Pensamento, em 1847 e 1854 respectivamente, deram a George Boole o título de inventor da lógica matemática. Os dois livros formam a base da atual Ciência da Computação e da Cibernética. O que Boole propôs era que qualquer coisa (sejam números, letras ou mesmo objetos) poderia ser representado por símbolos e regras. Ele também introduziu o conceito dos códigos binários, ou seja, apenas dois tipos de entidades - sim ou não, verdadeiro ou falso, um ou zero, ligado ou desligado, passa corrente ou não passa corrente, em cima ou embaixo, etc. Boole achava que eliminando elementos subjetivos e mantendo restritas as opções, o sistema se manteria menos suscetível a falhas.
  • 9. 1801 - O Tear Programável Em 1801, Joseph Marie Jacquard desenvolveu uma maneira rápida e eficiente de padronizar os desenhos nos tecidos de sua fábrica. Ele introduziu nos teares um sistema de cartões perfurados que representavam justamente os desenhos pretendidos. Jacquard ficou tão satisfeito com os resultados obtidos que se viu tentado a despedir vários funcionários logo depois da implementação do sistema - coisa que fez tempos depois.
  • 10. 1890 - Hollerith Visando acelerar o imenso trabalho dispensado ao censo nos Estados Unidos, Hermann Hollerith, desenvolveu um equipamento que usava os mesmos cartões perfurados idealizados por Jacquard. Incentivado por John Shaw Billings (seu futuro sogro e funcionário do governo americano, que havia dito a ele que o sistema de tabulação usado no censo poderia ser feito usando cartões perfurados), Hollerith aperfeiçoou o modelo predecessor: o tear programável. A máquina de Hollerith venceu várias outras num concurso realizado no mesmo ano que foi construída e ganhou a concorrência, ficando responsável pelo censo americano. Desta vez, cada cartão perfurado era dividido em zonas correspondentes ao sexo, idade, moradia, data de nascimento, raça, nacionalidade e demais dados interessantes à um censo. Depois de perfurados no lugar correspondente a determinada característica da pessoa, o cartão era levado até a máquina propriamente dita. Os cartões eram então pressionados por dezenas de pinos que procuravam passar pelos buracos do cartão, sendo que os pinos que atravessavam eram somente aqueles dos lugares previamente perfurados. Uma vez transpassado o cartão, os pinos mergulhavam em um recipiente de mercúrio, fechando um circuito e indicando sua posição. Esse sistema trabalhou de forma tão veloz que os resultados do censo saíram em um terço do tempo gasto usando métodos antigos.
  • 11. O sucesso de Hollerith foi tanto que ele fundou, em 1896, a Tabulation Machine Company, empresa especializada em operar e fabricar as máquinas. A TMC veio a fundir-se com mais duas empresas formando a Computing Tabulation Recording Company. A mesma CTRC, anos depois da morte de Hollerith, mudava de nome nascia a mundialmente famosa IBM - Internacional Business Machine.
  • 12. 1948 - Teoria da Informação Inspirado na lógica booleana de 1847, Claude Shannon, um estudante do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), estudava meios mais simples que não fossem através de grandes e complicadas engrenagens de calcular. Ele percebeu quão semelhante era o princípio booleano de números binários com um circuito elétrico - e que esse circuito poderia ser usado em um computador. Prosseguindo em seus estudos e experiências sobre códigos binários, o estudante publicou em sua tese de mestrado as conclusões que havia chegado. A sua teoria foi tão bem recebida que dentro de meses já estava sendo adaptada aos sistema telefônicos americanos. Shannon foi o responsável pela expansão do conceito de numeração binário e introduzindo nos meios acadêmicos o bit como é conhecido atualmente: binary digit.
  • 13. As cinco gerações A partir do momento que surgiram os primeiros computadores na acepção popular da palavra, divide-se a história dos computadores em cinco gerações distintas. O pulo para a geração seguinte se dá com o advento de um nova tecnologia que possibilita grandes avanços do poder de cálculo ou descobertas que modificam a base de um computador.
  • 14. 1ª Geração: tecnologia de válvulas (1940 - 1955) 1943 - Mark I Numa parceria da IBM com a marinha Norte-Americana, o Mark I era totalmente eletromecânico: ele tinha cerca de 17 metros de comprimento por 2 metros e meio de altura e uma massa de cerca de 5 toneladas. O barulho do computador em funcionamento, segundo relatos da época, se assemelhava a varias pessoas tricotando dentro de uma sala. Mark I continha nada menos que 750.000 partes unidas por aproximadamente 80 km de fios. Ele foi o primeiro computador totalmente automático a ser usado para fins bélicos.
  • 15. 1945 - ENIAC A segunda Grande Guerra estava no seu auge e a demanda por computadores cada vez mais rápidas vinha crescendo. Os britânicos criavam a menos famosa Colossus para decifrar os códigos nazistas e os americanos apresentavam o ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Calculator). O modelo utilizava válvulas eletrônicas e os números eram manipulados na forma decimal. Apesar da alta velocidade para a época, era extremamente difícil mudar as instruções contidas dentro do computador, já que a programação era feita por meio de válvulas e fios que eram trocados de posição de acordo com o que se desejava. A demora ainda era maior porque o computador utilizava o sistema decimal.
  • 16. 1949 - O sucessor do ENIAC O EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer), apesar de ser mais moderno, não diminuiu de tamanho e ocupava 100% do espaço que o ENIAC ocupava. Todavia, ele era dotado de cem vezes mais memória interna que o ENIAC - um grande salto para a época. As instruções já não eram passadas ao computador por meios de fios ou válvulas: elas ficavam em um dispositivo eletrônico denominado linha de retardo. Esse dispositivo era um tubo contendo vários cristais que refletiam pulsos eletrônicos para frente e para trás muito lentamente. Um outro grande avanço do EDVAC foi o abandono do modelo decimal e a utilização dos códigos binários, reduzindo drasticamente o número de válvulas. Seus criadores, Mauchly e Eckert, começaram a trabalhar neste modelo logo após o lançamento do ENIAC.
  • 17. 1951 - UNIVAC I Baseado na revolucionária teoria de Von Neumann (pensada por ele a partir do funcionamento do EDVAC), o UNIVAC I (Universal Automatic Computer) era bem menor que seus predecessores. Tinha "apenas" vinte metros quadrados e um massa de cerca de cinco toneladas. O computador recebia as instruções de cartões magnéticos e não mais de cartões perfurados. Foram construídas nos anos seguintes máquinas muito semelhantes, como o MANIAC-I (Mathematical Analyser Numerator, Integrator and Computer), MANIAC-II e o UNICAC-II. Foram produzidas quinze unidades do UNIVAC I e ele foi o primeiro computador comercial da história.
  • 18. 1954 - IBM 650 O computador IBM 650 foi disponibilizado publicamente nos USA pela IBM em Dezembro de 1954. Media 1,5 m X 0,9 m X 1,8 m e tinha uma massa de 892 Kg. O IBM 650 era indicado para resolver problemas comerciais e científicos. A empresa projetou a venda de 50 exemplares do computador (mais do que todos os computadores do mundo juntos) - o que foi considerado um exagero. Apesar do pessimismo, em 1958, duas mil unidades do IBM 650 estavam espalhadas pelo mundo. O IBM 650 era capaz de fazer em um segundo 1.300 somas e 100 multiplicações de números de dez dígitos.
  • 19. 2ª Geração: a utilização do transistor (1955-1965) Em 1952 surgiu um novo componente que apresentava inúmeras vantagens em relação às antigas válvulas: ele tinha características como menor aquecimento, maior poder de cálculo e confiabilidade e um consumo de energia bem menor - com o adicional de que não necessitava de tempo para aquecer. A Bell Laboratories inventava o transistor. Os cálculos passaram a ser medidos de segundos para microssegundos. As linguagens utilizadas para esses computadores eram normalmente a FORTRAN, COBOL ou ALGOL. A partir desse momento, devido à maior facilidade e praticidade do transistor, muito modelos de computador surgiram. O primeiro modelo de computado 100% transistorizado foi o TRADIC, da Bell Laboratories. Outro modelo dessa época era o IBM 1401, com uma capacidade memória base de 4.096 bytes operando em ciclos de memória de 12 microssegundos. A instalação de um IBM 1401 ocupava uma sala e o tamanho dos computadores ainda era bastante grande. Existiam também outros modelos, como o sofisticado IBM 7094. O IBM TX-0, de 1958, tinha um monitor de vídeo de alta qualidade, além de ser rápido e relativamente pequeno. Um outro modelo de computador virou mania no MIT era o PDP-1: alunos utilizavam o computador para jogar Rato-no-Labirinto e Spacewar utilizando o auxílio de uma caneta óptica e um joystick. No entanto, os elevados custos destas máquinas restringiam sua utilização a aplicações estratégicas do governo, grandes empresas e universidades.
  • 21. 3ª Geração: os circuitos integrados (1965-1980) A terceira geração inicia-se com a introdução do circuitos integrados (transistores, resistores, diodos e outras variações de componentes eletrônicos miniaturizados e montados sobre um único chip) aos computadores. Após o surgimento desses circuitos, no final da década de 50, eles foram aprimorando-se até chegar ao estágio de adaptação aos computadores. Os custo de produção de um computador começavam a cair, atingindo uma faixa de mercado que abrangia empresas de médio porte, centros de pesquisa e universidades menores. Uma nova linguagem foi desenvolvida pelo Grupo de Cambridge: a CPL. O Burroughs B-2500 foi um dos primeiros modelos dessa geração. O PDP-5, produzido pela DEC, foi o primeiro minicomputador comercial e o INTEL 4004 o primeiro microprocessador (circuito integrado que contém todos os elementos de um computador num único local). Eram alguns de seus componentes a unidade calculadora e a memória. Além disso, diversos modelos e estilos foram sendo lançados nessa época: IBM-PC, Lotus 1-2-3, Sinclair ZX81/ZX Spectrum, Osborne1 e os famosos IBM PC/XT. O PC/XP usava o sistema operacional PC/MS-DOS, uma versão do MS-DOS desenvolvida para a IBM pela Microsoft
  • 22. 4ª Geração: circuitos de larga escala (1980-1990) Ainda mais avançados que os circuitos integrados, eram os circuitos de larga escala (LSI mil transistores por "chip") e larguíssima escala (VLSI - cem mil transistores por "chip"). O uso desses circuitos na construção de processadores representou outro salto na história dos computadores. As linguagens mais utilizadas eram a PROLOG , FP, UNIX e o início da utilização da linguagem C. Logo em 1981 nasce o 286 utilizando slots ISA de 16 bits e memórias de 30 pinos. Quatro anos mais tarde era a vez do 386, ainda usando memórias de 30 pinos mas com maior velocidade de processamento. Ao contrário do 286, era possível rodar o Windows 3.11 no 386. Introduziu-se no mercado as placas VGA e suporte a 256 cores. Em 1989, eram lançados os primeiros 486 DX: eles vinham com memórias de 72 pinos (muito mais rápidas que as antigas de 30 pinos) e possuíam slots PCI de 32 bits - o que representava o dobro da velocidade dos slots ISA. Os três últimos computadores citados popularizaram tanto o uso dessas máquinas que foi cunhado o conceito de "PC", ou "Personal Computer" (Computador Pessoal em português).
  • 23. 5ª Geração: Ultra Large Scale Integration (1990 - hoje) Basicamente são os computadores modernos. Ampliou-se drasticamente a capacidade de processamento de dados, armazenamento e taxas de transferência. Também é nessa época que os processos de miniaturização são iniciados, diminuindo o tamanho e aumentando a velocidade dos agora "populares" PC´s. Surge o primeiro processador Pentium em 1993, dotado de memórias de 108 pinos, ou DIMM. Depois vem o Pentium II, o Pentium III e mais recentemente o Pentium 4 (sem contar os modelos similares da concorrente AMD). Nesse meio tempo iam surgindo o slot AGP de 64 bits, memórias com mais pinos e maior velocidade, HD´s cada vez mais rápidos e com maior capacidade, etc. Na realidade, as maiores novidades dessa época são os novos processadores, cada vez mais velozes.
  • 24. Enfim, a informática evolui cada vez mais rapidamente e as velocidades de processamento dobram em períodos cada vez mais curtos. Para se ter uma noção disso, basta observar que entre os modelos de computador mais antigos, os espaçamentos entre uma novidade e outra eram de dezenas de anos, sendo que hoje não chega a durar nem um mês. Isso nos leva a concluir que o avanço científico e do poder de cálculo avança de maneira que não se encontra paralelo da história humana, barateando os custos e tornando acessíveis os computadores às pessoas de baixa renda.
  • 25. Quem sabe uma nova geração de computadores não está por vir ? Alguns falam em processadores quânticos quando os limites da miniaturização do silício foram atingidos, enquanto outros falam em moléculas de água armazenando informações - mas o fato é que coisas novas vão surgir e novas gerações deixarão a atual tão longe e ultrapassada como está a segunda para nós. Mesmo rompendo recentemente a barreira dos terabytes, a evolução dos computadores ainda está longe de terminar.