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1. A evolução do pensamento
mecanizado até os
computadores atuais
16
Regiane Ragi
http://ds-wordpress.haverford.edu/bitbybit/bit-by-bit-contents/chapter-two/the-analytical-engines-machinery/

2. 2
A maquinaria da
máquina
analítica

3. 3
A Máquina Analítica foi desenhada no formato que
lembra um pirulito.

4. 4
No bastão ficava o armazém, onde os números eram
mantidos, e o doce segurava o moinho, onde os
números eram operados.

5. 5
Porém, na linguagem atual de computadores, o moinho
corresponde à unidade central de processamento, ou
CPU, enquanto que o armazém corresponde à memória.

6. 6
Muitas vezes maior do que a Máquina Diferencial, a
Máquina Analítica possuía centenas de eixos verticais e
milhares de rodas e engrenagens.

7. 7
Os eixos, que tinham cerca de dez pés de altura,
representavam um número, e as rodas dos eixos, os
dígitos daquele número.

8. 8
Como cada eixo continha quarenta rodas, a máquina
podia processar números de até quarenta dígitos.

9. 9
O que significava o dobro da capacidade da Máquina
Diferencial.

10. 10
Físicamente, a máquina analítica tinha cerca de 5
metros de altura por 25 m de comprimento, ou, em
outras palavras, tão grande e pesada quanto uma
pequena locomotiva.

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O moinho possuía nove eixos principais para realizar
multiplicação e divisão e dois eixos acumuladores para
realizar adição e subtração.

12. 12
Os acumuladores também armazenavam os resultados
de todas as operações.

13. 13
Quanto ao armazém, ele continha cinquenta eixos
primários e uma quantidade igual de eixos secundários
adjacentes.

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Cada um dos eixos do armazém tinha dois conjuntos de
rodas, considerando que o ato de ler um número do
armazém, apagava-o, o conjunto extra de rodas
permitia que a máquina guardasse uma cópia do
número original - significando que o armazém podia
conter cem números de quarenta dígitos.

15. 15
E poderia ser aumentado pela adição de mais eixos.

16. 16
Quando um número entrava ou era retirado do
armazém, o eixo primário o transmitia ao eixo
secundário, onde era passado a uma série de
comprimentos longos, barras dentadas horizontais ou
prateleiras.

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Abrangendo o comprimento do armazém, os racks
transmitiam o número para um “eixo de saída” ou um
“eixo de ingresso”, que serviam como portas de entrada
e saída do armazém.

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A operação interna da máquina era conduzida por um
cilindro feito de ripas metálicas com pinos retangulares.

19. 19
O padrão das hastes podia ser variado, e cada uma das
cinquenta a cem ripas podia conter até quatro hastes.

20. 20
O tambor servia como unidade de controle.

21. 21
Eram essas vigas que informavam à Máquina, quando e
como executar uma determinada operação.

22. 22
Por exemplo, quando a Máquina era requisitada para
dividir um número, o cano virava para a ripa, ou ripas,
que governava a divisão, e deslizava para frente,
empurrando os pinos contra um grupo de alavancas
que manipulavam os eixos apropriados no moinho e no
armazém.

23. 23
Ao mudar de tambor, o operador podia alterar as
operações internas da Máquina para atender às
necessidades de cálculo do momento.

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Apesar de seu tamanho e complexidade, a Máquina
Analítica não era um monstro mecânico pesado.

25. 25
A adição ou subtração de dois números de 40 dígitos
levava apenas 3 segundos, enquanto que, a
multiplicação e a divisão exigiam 2 a 4 minutos - um
ritmo que significava que a maioria dos cálculos tinham
que ser realizados por adição e subtração repetidas.

26. 26
Transferir um número entre dois eixos adjacentes levava
2.5 segundos, enquanto o transporte da roda mais
baixa de um eixo para a mais alta, ou do quadragésimo
dígito até o primeiro, precisava de apenas 1/4 de
segundo.

27. 27
Percebendo que todo o transporte de um lado para o
outro reduzia em muito a velocidade da Máquina,
Babbage, inventou um mecanismo engenhoso que
acionava um carregamento antes que uma roda
numérica se transformasse em nove.

28. 28
O programa externo da Máquina Analítica era fornecido
por cartões perfurados - assim como a maioria dos
computadores das décadas de 1950 e 1960.

29. 29
Babbage teve a ideia de usar os cartões usados na
época na indústria têxtil.

30. 30
Em 1801, o francês Joseph-Marie Jacquard inventou um
tear automático que era controlado por cartões
perfurados.

31. 31
Enquanto os cartões, que eram amarrados juntos por
uma espécie de fita adesiva, passavam por um leitor
mecânico, êmbolos de madeira passavam pelos
orifícios, regendo assim a operação da máquina.
(controlando)

32. 32
A habilidade do tear não era nada menos que
surpreendente...

33. 33
Babbage possuía um retrato de seda de Jacquard
costurado com instruções de cerca de dez mil cartões ...

34. 34
A invenção de Jacquard baseada em um tear anterior
menos eficiente inventado por outro francês,
revolucionou a industria têxtil.

35. 35
A Máquina Analítica empregava três tipos de cartões,
cada um com seu próprio leitor mecânico:
 "cartões de operação",
 "cartões de variáveis" e
 "cartões de números".

36. 36
O primeiro tipo de cartão continha as instruções.

37. 37
O segundo guardava os símbolos das variáveis em uma
equação (x, y, e assim por diante), o valor numérico das
variáveis nessa equação (1, 18, qualquer que fosse) e
certas constantes numéricas.

38. 38
E o terceiro continha entradas de tabelas matemáticas,
como logs e funções trigonométricas.

39. 39
Essa abordagem em três frentes era embaraçosa e
complicada, e a parte de programação da Máquina
Analítica era o aspecto menos desenvolvido da
máquina.

40. 40
Babbage escreveu cerca de duas dúzias de programas
entre 1837 e 1840, mas eles eram incompletos, eram
mais fragmentos de programas do que listas completas
de instruções.

41. 41
Como um computador moderno, a
Máquina Analítica
tinha a capacidade de tomar decisões.

42. 42
... isto é, podia adotar um de dois caminhos alternativos
de ação baseados nos resultados de seus cálculos.

43. 43
No caso da Máquina Analítica, essa capacidade era
bastante limitada, e os cartões de operação só podiam
ordenar a máquina para adicionar dois números e, se os
resultados fossem menores que zero, prosseguir para
um cartão específico e executar a instrução indicada (
como “adicionar 10”, por exemplo).

44. 44
Conhecido como
salto condicional,
ou ramificação, este é um dos atributos mais
importantes de um computador - uma das
características que o distingue de uma
calculadora comum.

45. 45
Os cartões de operação também podiam instruir a
máquina a repetir um determinado conjunto de
instruções quantas vezes quisesse ou realizar um desvio
em um programa geral.

46. 46
Ambos os truques são ferramentas muito importantes
de programação, sendo o último chamado de sub-
rotina, e o primeiro, chamado de loop.

47. 47
Muito do que sabemos sobre o
potencial de programação da
Máquina vem de um notável
artigo escrito por Augusta Ada
Byron, condessa de Lovelace, a
filha de Lord Byron, o poeta.

48. 48
Ada, uma talentosa matemática amadora, conheceu
Babbage em 1833 e ficou fascinada com o homem e o
seu trabalho.

49. 49
Através da sugestão de um amigo em comum, ela
traduziu um artigo sobre a Máquina Analítica escrito
por um matemático italiano.

50. 50
Ada adicionou muitas páginas de notas explicativas, e
sua tradução, publicada em uma revista científica
popular, tornou-se o relato mais amplamente divulgado
da Máquina Analítica, uma análise astuta da máquina e
de suas ideias sobre Babbage.

51. 51
Ada tinha muito talento literário, e suas anotações são
frequentemente citadas até mesmo nos dias de hoje.

52. 52
“Podemos dizer com mais propriedade que a
Máquina Analítica tece padrões algébricos
assim como o tear de Jacquard tece flores e
folhas”.

53. 53
Podemos dizer que a
Máquina Analítica
é um computador?

54. 54
O que é um computador?
O que é uma calculadora?

55. 55
Infelizmente, as palavras são difíceis de definir.

56. 56
Por que ?

57. 57
Seus significados mudaram muito ao longo dos anos e,
sem dúvida, continuarão a mudar.

58. 58
Durante séculos, a palavra computador designava uma
pessoa que fazia cálculos para ganhar a vida.

59. 59
Na terminologia daquela época, os computadores eram
funcionários - tipicamente femininos - que realizavam a
tarefa árdua de transcrever dados brutos de rolos de.

60. 60
filme de celulóide e tiras de papel oscilográfico e depois,
usando régua de cálculo e calculadoras elétricas,
reduzindo-as a unidades padrão de engenharia.

61. 61
Observe na foto a calculadora mecânica com capa
Friden à esquerda.

62. 62
Visto aqui,
lado esquerdo, frente para trás, Mary (Tut) Hedgepeth,
John Mayer e Emily Stephens.

63. 63
Lado direito, de frente para trás, Lilly Ann Bajus,
Roxanah Yancey, Gertrude (Trudy) Valentine (atrás de
Roxanah) e Ilene Alexander.

64. 64
Hoje em dia, entretanto, aplica-se a um determinado
tipo de máquina com uma ampla gama de atributos e
capacidades.

65. 65
Daqui a muitos anos, poderemos nos referir a um
dispositivo com características e aplicações
substancialmente diferentes dos computadores atuais.

66. 66
O mesmo vale para a palavra calculadora, que era
frequentemente usada como sinônimo de computador.

67. 67
Desde o final do século XIX, a palavra calculadora se
referia a uma pequena máquina que as pessoas usavam
para realizar aritmética básica.

68. 68
Na década de 1940, assumiu um significado muito mais
grandioso, quando foi usado para descrever os
“cérebros gigantes” da época, tal como a
Calculadora Eletrônica de Sequencia Seletiva.

69. 69
Em seu sentido mais amplo, e no significado moderno
do termo, um computador é
uma máquina de
processamento de informações.

70. 70
Podendo armazenar
i. dados
ii. números,
iii. letras,
iv. imagens ou símbolos
e manipular esses dados de acordo com programas que
também são armazenados na máquina.

71. 71
A capacidade de reter dados e programas dá aos
computadores um grau considerável de automatismo e,
igualmente importante,
a capacidade de tomar decisões,
como o salto condicional, com base nos resultados de
seus próprios cálculos.

72. 72
Uma calculadora, por outro lado, não pode fazer nada
disso.

73. 73
Ela só pode resolver problemas matemáticos, e sua
operação deve ser direcionada a cada passo pelo
usuário.

74. 74
A calculadora é incapaz de armazenar
i. Dados e
ii. programas,
não pode tomar decisões.

75. 75
Fisicamente, as calculadoras variam muito, mas os
computadores geralmente possuem cinco partes
básicas.

76. 76
Uma estrutura que parece ter surgido mais por
questões práticas do que por tradição (assim como os
carros têm quatro rodas).

77. 77
Essas partes são:
1) um processador central,
2) um controle central,
3) uma memória,
4) unidades de entrada e
5) saída.

78. 78
Neste contexto, a Máquina Analítica lembrava uma
calculadora.

79. 79
Ela só podia realizar um trabalho matemático e não
podia armazenar programas.

80. 80
Por outro lado, também se assemelhava a um
computador.

81. 81
Porque era
programável
e possuía um grande grau de automatismo e uma
modesta capacidade de
tomar decisões.

82. 82
Alem disso, tinha
i. uma memória (um armazém),
ii. um processador central (um moinho) e
iii. um controle (o tambor).

83. 83
Pode-se dizer mais apropriadamente, que
não era nem peixe nem ave,
era uma forma rudimentar de computador conhecida
como
calculadora controlada por programa.

84. 84
Tal máquina fica aquém de ser um computador em pelo
menos um aspecto importante:

85. 85
Ela não pode reter um programa e suas instruções
ficam para sempre congeladas em cartões perfurados,
fitas ou outro meio.

86. 86
Embora a Máquina Analítica esteja tão distante de um
computador quanto um biplano a céu aberto está de
um Boeing 747, foi uma grande conquista intelectual, se
não realizada, um magnífico vislumbre do futuro.

87. 87
... Continua
LogarithmTables & page detail by Georg
vonVega, 1794
Credit: Science Museum

88. 88
Agradecimentos
adicionais
Ao vasto acervo de imagens
disponível em
https://commons.wikimedia.org
https://pixabay.com/
http://www.computerhistory.org/babbage/overview/
usadas nesta apresentação.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Human_computers_-_Dryden.jpg