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== História dos computadores
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:cap: cap1

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.Objetivos do capítulo
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redes    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
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____
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Ao final deste capítulo você deverá ser capaz de:
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* Citar os precursores dos computadores
10
* Discorrer sobre a importância do surgimento das primeiras tecnlogias para a Computação 
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* Descrever como eram os computadores em cada uma das 5 gerações
* Relatar a importância do circuito integrado no processo de fabricação dos 
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computadores atuais
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redes    
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// Qual a importância deste capítulo para um futuro professor?

Os computadores fazem parte do dia a dia da sociedade contemporânea, mas 
você conhece a história deles? 

Conhecer a história dos computadores é importante pois é através do estudo do
passado que podemos compreender e valorizar o presente. Ao decorrer do capítulo
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veremos exemplos de como ideias simples contribuíram para evolução da 
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humanidade.

// O que é um computador?

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Mas o que é um computador? A palavra ((computador)) significa
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'aquele que faz cálculos', seja ele pessoa ou máquina. Sem dúvida as pessoas foram 
os primeiros computadores, já que passavam horas realizando contas e mais contas. 
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Inclusive, veremos mais a adiante que o surgimento de uma simples calculadora 
causou revolta -- pois as pessoas  tiveram medo de perder seus empregos. 
Mas não vamos precipitar nossos estudos, vamos começar pelo início.

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NOTE: Daqui e em diante, sempre que mencinarmos a palavra 'computador' estaremos nos 
referindo ao seu sentido usual, de máquinas.
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// Assuntos que serão estudados

Neste capítulo iremos conhecer os instrumentos e máquinas precursores dos 
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computadores, e saberemos em qual momento da história surgiram as 
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máquinas programáveis. Em seguida, estudaremos as gerações de computadores,
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procurando entender a sua evolução.
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Para ajudá-lo na leitura que se segue, convidamos a assistir estes vídeos sobre a História do Computador.
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49
.História do Computador 1: http://youtu.be/Ixgh3AhiL3E
50
ifdef::livro-pdf[]
51
["qrcode", size=10, scaledwidth="30%"]
52
-------------------------
53
http://youtu.be/Ixgh3AhiL3E
54
55
-------------------------
endif::livro-pdf[]
56
57
ifdef::livro-html[]
+++
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70
71
<?dbhtml-include href="videos/historiaComputador1.html"?>
+++
endif::livro-html[]

.História do Computador 2: http://youtu.be/dWiUZsoLD0M
ifdef::livro-pdf[]
["qrcode", size=10, scaledwidth="30%"]
-------------------------
http://youtu.be/dWiUZsoLD0M
-------------------------
endif::livro-pdf[]
ifdef::livro-html[]
+++
<?dbhtml-include href="videos/historiaComputador2.html"?>
72
73
+++
endif::livro-html[]
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75
76

=== Precursores dos computadores

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São considerados precursores dos computadores todos os instrumentos ou 
máquinas que contribuíram com ideias para a criação dos mesmos. Dentre
eles, o surgimento de uma máquina programável foi um grande marco
80
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na história dos computadores.

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Vamos iniciar nossos estudos com um instrumento que talvez você conheça e 
provavelmente já utilizou na escola, o ábaco.
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==== Ábaco

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O ((ábaco)) foi um dos primeiros instrumentos desenvolvidos para auxiliar os humanos na 
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realização de cálculos. Muitos atribuem sua criação à China, mas existem
evidências deles na Babilônia no ano 300 A.C.
90
91

.Ilustração de um ábaco
92
image::images/{cap}/abaco.eps[scaledwidth="50%"]
93

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A ideia básica do ábaco é considerar as contas (bolinhas) contidas na parte inferior chamada de chão do Ábaco
com valor unitário, e cada conta contida na parte superior chamada de céu do Ábaco com valor de cinco unidades.
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Cada valor unitário tem representação diferente dependendo da coluna em que se encontra, logo, uma unidade na primeira
coluna tem valor 1 em nosso sistema numérico, já uma unidade na segunda coluna tem valor 10.  
98

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TIP: Você pode conhecer mais sobre o ábaco
100
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no seguinte site: http://www.educacaopublica.rj.gov.br/oficinas/matematica/abaco/03.html

==== Ossos de Napier

// http://www.educ.fc.ul.pt/icm/icm99/icm17/napier.htm

106
Em 1614, John Napier (lê-se Neper) descobriu os cálculos logaritimicos. 
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[quote, Lord Moulton]
"A invenção dos logaritmos surgiu no mundo como um relâmpago. Nenhum trabalho 
prévio anunciava ou fazia prever a sua chegada. Surge isolada e abruptamente 
no pensamento humano sem que se possa considerar consequência de obras ou de 
pesquisas anteriores"

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(((Ossos de Napier)))

Napier também inventou o que ficou conhecido por ``Ossos de Napier'' 
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(<<ossos_de_napier>>), que auxiliavam na realização de multiplicações, baseando-se na
119
teoria de logaritmos.
120
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[[ossos_de_napier]]
.Ilustração dos Ossos de Napier.
123
image::images/{cap}/napier-ossos-tabuleiro.eps[scaledwidth="50%"]
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125

.Ilustração da operação de multiplicação utilizando os ossos de Napier: 46785399 x 7.
126
image::images/{cap}/napier-multiplicacao-46785399x7.eps[scaledwidth="75%"]
127

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130
NOTE: Para conhecer como os Ossos de Napier funcionam consulte:
131
132
http://eu-thais.blogspot.com.br/2010/08/como-funcionam-os-bastoes-de-napier.html
ou http://en.wikipedia.org/wiki/Napier%27s_bones (em inglês).
133

134
A criação da Régua de Cálculo, (<<regua_calculo>>) em 1632 na Inglaterra, foi 
135
diretamente influenciada pelos Ossos de Napier. Esta régua chegou a ser 
136
utilizada pelos engenheiros da NASA na década de 1960, nos programas que 
137
levaram o homem à Lua.
138
139
140

[[regua_calculo]]
.Régua de Cálculo
141
image::images/{cap}/regua-de-calculo.eps[scaledwidth="70%"]
142
143
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145



==== As rodas dentadas de Pascal (Pascaline)
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149
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152
////
Referencias:
  http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/History.htm
  http://www.thocp.net/biographies/pascal_blaise.html
  http://www.thocp.net/hardware/pascaline.htm
  http://therese.eveilleau.pagesperso-orange.fr/pages/truc_mat/textes/pascaline.htm#haut
////
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(((Pascal)))

156
Em 1642, o francês *Blaise Pascal*, aos 19 anos de idade, foi o primeiro a inventar um 
157
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dispositivo mecânico para realização de cálculos. O dispositivo é conhecido 
como 'As rodas dentadas de Pascal' (ou Pascaline, <<pascaline>>).

160
Pascal era filho de um cobrador de impostos e auxiliava o pai na realização
161
de cálculos utilizando um instrumento similar ao ábaco. Mas segundo ele, o
162
trabalho era muito entediante, o que o levou a elaborar um dispositivo para
163
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165
realização de somas e subtração.

[[pascaline]]
166
.Pascaline de 8 dígitos aberta, mostrando as engrenagens (acima), e a apresentação da máquina fechada (abaixo).
167
image::images/{cap}/pascaline.jpg[scaledwidth="50%"]
168
169
// http://calmeca.free.fr/calculmecanique_php/illustrations_texte/pascaline.jpg

170
O mecanismo de funcionamento é o mesmo utilizado
171
até hoje nos odômetros de carros, onde as engrenagens são organizadas de tal forma a simular
172
o "vai um"  para a próxima casa decimal nas operações de adição.
173

174
175
[TIP]
=================
176
Existe uma animação demonstrando o funcionamento da máquina pascaline, você pode 
177
acessá-la através do seguinte link: 
178
179
http://therese.eveilleau.pagesperso-orange.fr/pages/truc_mat/textes/pascaline.htm.

180
image::images/{cap}/pascaline-video.eps[scaledwidth="35%"]
181
=================
182

183
184
As operações de soma eram realizadas girando as engrenagens em um sentido e
as operações de subtração no sentido oposto, enquanto que as 
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operações de multiplicação utilizavam vários giros da soma manualmente.

O surgimento da pascaline, no entanto, não agradou a todos, alguns empregados
queriam destruir a máquina com medo de perder seus empregos.

TIP: Você pode consultar a biografia de Pascal em: http://www.thocp.net/biographies/pascal_blaise.html

==== Leibniz - A primeira calculadora com quatro operações

(((Calculadora)))

// http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/HistoryPt2.htm

Em 1672, o Alemão 'Gottfried Wilhelm Leibniz' foi o primeiro a inventar uma 
calculadora que realizava as 4 operações básicas (adição, subtração, 
multiplicação e divisão). A adição utilizava um mecanismo baseado na Pascaline,
201
mas as operações de multiplicação realizavam a sequência de somas automáticas.
202
203
204
205

Leibniz também foi o primeiro a defender a utilização do *sistema binário*, que
é fundamental nos computadores digitais que utilizamos hoje.

206
(((Sistema binário)))
207

208
==== Máquinas Programáveis
209

210
211
Um marco na história foi a invenção de máquinas programáveis, que 
funcionavam de forma diferente de acordo com uma programação que lhes era fornecida.
212
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215
216

===== Tear de Jacquard
// http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/HistoryPt2.htm


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Em 1804, o Francês Joseph Marie *((Jacquard))* inventou uma máquina de tear
218
que trançava o tecido de acordo com uma programação que era fornecida
219
220
221
através de furos num cartão. 

.Máquina de tear usando programação através de cartões perfurados.
222
image::images/{cap}/JacquardLoom.jpg[scaledwidth="35%"]
223

224
A invenção de Jacquard revolucionou a industria de tecido, e em 1806, ela foi
225
declarada propriedade pública e ele foi recompensado com uma pensão e 
226
'royalties' por cada máquina que fosse construída.
227
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.Esquerda: Jacquard perfurando os cartões. Direita: cartões perfurados.
229
image::images/{cap}/JacquardCard.eps[scaledwidth="35%"]
230

231
===== A Máquina Diferencial 
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(((Máquina Diferencial)))

235
// http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/HistoryPt2.htm
236

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Em 1822, o matemático inglês *((Charles Babbage))* propôs a construção de uma
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máquina de calcular que ocuparia uma sala inteira. O propósito da máquina
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seria de corrigir os erros das tabelas de logaritmos, muito utilizadas
240
241
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pelo governo britânico devido as grandes navegações.
A construção da máquina, no entanto, excedeu em orçamento e tempo na sua
construção, foi inclusive o projeto mais caro que o governo britânico 
243
já havia financiado. Eventualmente, os subsídios foram retirados e o projeto
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abortado.


.Pequena seção da máquina diferencial de 'Charles Babbage'.
248
image::images/{cap}/babbage-maquina-diferencial.jpg[scaledwidth="30%"]
249

250
A seguir você pode conferir um vídeo sobre uma réplica da Máquina Diferencial de Charles Barbage.
251

252
.Demonstração da Máquina Diferencial de Charles Babbage: http://youtu.be/BlbQsKpq3Ak
253
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257
258
ifdef::livro-pdf[]
["qrcode", size=10, scaledwidth="30%"]
-------------------------
http://youtu.be/BlbQsKpq3Ak
-------------------------
endif::livro-pdf[]
259
260
261
262
263
ifdef::livro-html[]
+++
<?dbhtml-include href="videos/charlesBabbage.html"?>
+++
endif::livro-html[]
264

265

266
===== A Máquina Analítica
267

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Após a inacabada máquina diferencial, em 1837, Charles Babbage anunciou
269
um projeto para construção da '((Máquina Analítica))'. Influenciado pelo tear de 
270
Jacquard, Babbage propôs uma máquina de propósito genérico, utilizando uma
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274
programação através de cartões perfurados.

Babbage trouxe um grande avanço intelectual na utilização de cartões perfurados,
enquanto Jacquard utilizava os cartões apenas para acionar ou desativar o 
275
funcionamento de uma determinada seção da máquina de tear, Babbage percebeu
276
que os cartões poderiam ser utilizados para armazenar ideias abstratas,
277
sejam elas instruções ou números, adontando na sua máquina o conceito de memória.
278
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.Máquina Analítica e os cartões perfurados.
280
image::images/{cap}/Babbage-Analytical-Engine-with-cards.eps[scaledwidth="60%"]
281
282

Ele percebeu que os cartões perfurados poderiam ser utilizados para guardar
283
números, sendo utilizados como um mecanismo de armazenamento de dados e 
284
futuramente poderiam ser referenciados. Ele idealizou o que hoje chamamos de
285
*((unidade de armazenamento))* e *((unidade de processamento de dados))*. 
286
287

A principal funcionalidade que a diferenciava das máquinas de calcular era
288
a utilização de ((instruções condicionais)). A máquina poderia executar fluxos 
289
diferentes baseada em condições que eram avaliadas conforme instruções 
290
291
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perfuradas nos cartões.
 
Nenhum dos dois projetos de Babbage foram concluídos, a máquina analítica se
fosse construída teria o tamanho de uma locomotiva.
294

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===== A Primeira programadora
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A condessa de Lovelace, ((Ada)) Byron, se interessou pela máquina analítica de 
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Babbage e se comunicava com ele através de cartas e encontros.
299
300
Ela passou a escrever programas que a máquina poderia ser capaz de executar,
caso fosse construída. Ela foi a primeira a reconhecer a necessidade de 'loops'
301
e sub-rotinas. Por esta contribuição, Ada ficou reconhecida na história como
302
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a primeira programadora.

304
.Ada Lovelace, primeira programadora.
305
image::images/{cap}/ada_lovelace.jpg[scaledwidth="30%"]
306
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==== Linha do tempo

310
Na <<fig_linha_do_tempo_precursores>> apresentamos uma linha do tempo dos precursores dos computadores, apresentados neste capítulo.
311

312
[[fig_linha_do_tempo_precursores]]
313
.Linha do tempo dos precursores dos computadores
314
["graphviz", "linha-do-tempo.jpg"]
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---------------------------------------------------------------------
digraph automata_0 {
  rankdir=LR;
  node [shape = box];

320
  abaco [label="Ábaco\n(300 AC)"];
321
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323
324
  napier [label="Ossos de Napier\n(1614)"];
  regua [label="Régua de Cálculo\n(1632)"];
  pascal [label="(Pascaline)\n(1642)"];

325
  leibniz [label="Calculadora 4 op\n(1672)"];
326
327
  jacquard [label="Tear de Jacquard \n(1804)"];

328
329
330
  mdiferencial [label="Máquina Diferencial\n(1822)"];
  manalitica [label="Máquina Analítica\n(1837)"];

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335
  abaco -> napier
  napier -> regua
  regua -> pascal
  pascal -> leibniz
  leibniz -> jacquard
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337
  jacquard -> mdiferencial
  mdiferencial -> manalitica
338
  
339
340
  {rank=same; abaco jacquard}

341
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}
---------------------------------------------------------------------

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354
==== Alan Turing - O pai da Ciência da Computação

(((Alan Turing)))

'Alan Mathison Turing' (23 de Junho de 1912 — 7 de Junho de 1954) foi um matemático, lógico, 
criptoanalista e cientista da computação britânico. Foi influente no desenvolvimento da ciência 
da computação e proporcionou uma formalização do conceito de algoritmo e computação com a máquina 
de Turing, desempenhando um papel importante na criação do computador moderno. Durante a Segunda 
Guerra Mundial, 'Turing' trabalhou para a inteligência britânica em Bletchley Park, num centro especializado em quebra de códigos. 
Por um tempo ele foi chefe de Hut 8, a seção responsável pela criptoanálise da frota naval alemã. 
Planejou uma série de técnicas para quebrar os códigos alemães, incluindo o método da bombe, uma máquina eletromecânica que poderia
355
encontrar definições para a máquina de criptografia alemã, a ((Enigma)). Após a guerra, trabalhou no Laboratório Nacional de Física do Reino Unido, 
356
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onde criou um dos primeiros projetos para um computador de programa armazenado, o ACE.

Aos 24 anos de idade, consagrou-se com a projeção de uma máquina que, de acordo com um sistema formal, 
pudesse fazer operações computacionais. Mostrou como um simples sistema automático poderia manipular símbolos de um sistema de regras próprias.
360
A máquina teórica de 'Turing' pode indicar que sistemas poderosos poderiam ser construídos, tornando possível
361
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 o processamento de símbolos, ligando a abstração de sistemas cognitivos e a realidade concreta dos números.
Isto é buscado até hoje por pesquisadores de sistemas com Inteligência Artificial (IA). 
Para comprovar a inteligência artificial ou não de um computador, 'Turing' desenvolveu um teste que consistia 
em um operador não poder diferenciar se as respostas a perguntas elaboradas pelo operador eram vindas ou não de um computador. 
Caso afirmativo, o computador poderia ser considerado como dotado de inteligência artificial. Sua máquina pode 
ser programada de tal modo que pode imitar qualquer sistema formal. A ideia de computabilidade começou a ser delineada.

368
A maior parte de seu trabalho foi desenvolvido na área de espionagem e, por isso, somente em 1975 veio a ser considerado 
369
o ``pai da Ciência da Computação''.
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385

Para saber mais sobre a vida e obra de Alan Turing assista ao vídeo do Globo Ciência:

.Vida e Obra de Alan Turing: http://youtu.be/yIluxaHL0v0
ifdef::livro-pdf[]
["qrcode", size=10, scaledwidth="30%"]
-------------------------
http://youtu.be/yIluxaHL0v0
-------------------------
endif::livro-pdf[]
ifdef::livro-html[]
+++
<?dbhtml-include href="videos/alanTuring.html"?>
+++
endif::livro-html[]

386

387
=== As gerações dos computadores
388

389
390
Os computadores são máquinas capazes de realizar vários cálculos 
automaticamente, além de possuir dispositivos de armazenamento e
391
392
de entrada e saída. 

393
394

Nesta seção iremos ver a evolução dos computadores até os dias atuais.
395

396
397
398
////
As datas das gerações mudam conforme a fonte consultada. 
Estou utilizando as datas da primeira fonte.
399

400
401
402
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404
405
Fonte: ecomputernotes.com/fundamental/introduction-to-computer/what-are-different-computer-generations-explain-in-brief
1 (1946-1954)        2 (1955-1964)        3 (1964-1977)        4 (1977-1991)     5 (1991-?)
Documento do word:
1 (1951-1958)        2 (1959-1964)        3 (1965-1970)        4 (1971-atualmente)
http://www.itsavvy.in/computer-generations
1 (1946)        2 (1955)        3 (1964)        4 (1975)     5(1990s)
406

407
////
408

409
==== Primeira Geração (1946-1954)
410

411
412
// Válvulas: http://www.lsi.usp.br/~chip/como_funcionam.html
// http://www.cs.sun.ac.za/museum/gen1.html
413

414
A primeira geração dos computadores é marcada pela utilização de *((válvulas))*.
415
416
A válvula é um tubo de vidro, similar a uma lâmpada fechada sem ar
 em seu interior, ou seja, um ambiente fechado a vácuo, e contendo 
417
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eletrodos, cuja finalidade é controlar o fluxo de elétrons. As válvulas
aqueciam bastante e costumavam queimar com facilidade.
419

420
.As válvulas eram do tamanho de uma lâmpada.
421
image::images/{cap}/valvulas.eps[scaledwidth="50%"]
422

423
Além disso, a programação era física e realizada diretamente na ((linguagem de máquina)),
424
425
426
o que dificultava a programação e consequentemente despendia muito tempo.
O armazenamento dos dados era realizado em cartões perfurados, que depois passaram
a ser feitos em fita magnética. 
427

428
429
[[eniac]]
.ENIAC, representante da primeira geração dos computadores.
430
image::images/{cap}/ENIAC-2.eps[scaledwidth="50%"]
431
432
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434
435
436

Um dos representantes desta geração é o ((ENIAC)) (<<eniac>>). Ele possuía 17.468 válvulas,
pesava 30 toneladas, tinha 180 m² de área construída, sua velocidade era da
ordem de 100 kHz e possuia apenas 200 bits de memória RAM.

[[eniac_programacao]]
437
.Programação física no ENIAC
438
image::images/{cap}/programacao-eniac.eps[scaledwidth="40%"]
439

440
441
442
[TIP]
====
Para conhecer um pouco sobre como era esta programação (<<eniac_programacao>>) recomendados acessar o link:
443
444
445
446

http://henrique.geek.com.br/posts/19110-programadoras-do-eniac-as-seis-mulheres-que-operaram-o-1-computador-digital-da-historia
====

447

448
449
450
451
452
////
Segundo http://www.inforquali.com/iq/pt/tutoriais/informativos/historia-dos-computadores.php
o ENIAC possuía apenas 200 bits de RAM.
////

453
Nenhum dos computadores da primeira geração possuíam aplicação comercial, eram
454
455
utilizados para fins balísticos, predição climática, cálculos de energia atômica
e outros fins científicos.
456

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458
459
460
[NOTE]
.O primeiro *bug* da história
========================
461
A palavra *((bug))* (inseto em inglês) é empregada atualmente para designar um 
462
463
defeito, geralmente de software.
 
464
465
466
Conta a história que um dia o computador apresentou defeito. Ao serem
investigadas as causas, verificou-se que um inseto havia prejudicado seu
 funcionamento. A foto abaixo, supostamente, indica a presença do primeiro bug.
467

468
image::images/{cap}/bug.eps[scaledwidth="50%"]
469
470

Até hoje os insetos costumam invadir os equipamentos eletrônicos, portanto
471
observe-os atentamente, evite deixar comida próximo ao computador e não fique sem utilizá-lo
472
por um longo período.
473
474
========================

475

476
==== Segunda Geração (1955-1964)
477

478
479
// http://www.cs.sun.ac.za/museum/gen2.html
// http://ecomputernotes.com/fundamental/introduction-to-computer/what-are-different-computer-generations-explain-in-brief
480

481
A segunda geração de computadores foi marcada pela substituição da válvula
482
pelo *((transistor))*. O transistor revolucionou a eletrônica em geral e os 
483
484
485
486
computadores em especial.
Eles eram muito menores do que as válvulas a vácuo e tinham 
outras vantagens: não exigiam tempo de pré-aquecimento, consumiam 
menos energia, geravam menos calor e eram mais rápidos e confiáveis. No final 
487
da década de 50, os transistores foram incorporados aos computadores.
488

489
490
[TIP]
======================
491
492
Para saber mais sobre o funcionamento dos transistores consulte
http://pt.wikipedia.org/wiki/Transistor.
493
======================
494

495
.Circuito com vários transistores (esquerda). Comparação do circuito com válvulas (canto superior-direito) com um circuito composto de transistores (inferior-direito).
496
image::images/{cap}/transistor-e-valvula-juntos.eps[scaledwidth="50%"]
497

498
499
Na segunda geração o conceito de ((Unidade Central de Procedimento)) (CPU), ((memória)), 
((linguagem de programação)) e ((entrada e saída)) foram desenvolvidos. O tamanho
500
dos computadores diminuiu consideravelmente. Outro desenvolvimento importante 
501
foi a mudança da linguagem de máquina para a linguagem ((assembly)), também 
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
notas    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
502
conhecida como linguagem de montagem. A linguagem assembly possibilita a
503
utilização de 'mnemônicos' para representar as instruções de máquina. 
504

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
notas    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
505
506
507
508
NOTE: Ao longo do livro iremos estudar cada um destes conceitos:
Unidade Central de Procedimento (<<sec_cpu>>), memória (<<sec_memoria>>), linguagem de programação (<<sec_linguagem_programacao>>), entrada e saída (<<sec_io>>).


509
.Computadores IBM da segunda geração.
510
image::images/{cap}/IBM_segunda_geracao.eps[scaledwidth="70%"]
511

512

513
Em seguida vieram as linguagens de alto nível, como, por exemplo, 
514
515
((Fortran)) e ((Cobol)). No mesmo período surgiu o ((armazenamento em disco)), complementando 
os sistemas de ((fita magnética)) e possibilitando ao usuário acesso rápido 
516
aos dados desejados.
517
518
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520




521
==== Terceira Geração (1964-1977)
522
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528
529
530
531

////
Referencias:

 http://www.historyofcomputer.org/
 http://www.ebbemunk.dk/misc/ibm360.html
 http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/HistoryPt3.htm
 ecomputernotes.com/fundamental/introduction-to-computer/what-are-different-computer-generations-explain-in-brief

////
532
533

A terceira geração de computadores é marcada pela utilização dos
534
*((circuitos integrados))*, feitos de ((silício)). Também conhecidos como *((microchips))*,
535
536
eles eram construídos integrando um grande número de transistores, o que
possibilitou a construção de equipamentos menores e mais baratos.
537

538
.Comparação do tamanho do circuito integrado com uma moeda (esquerda) e um chip (direita).
539
image::images/{cap}/circuito-integrado-comparacao-de-tamanho.eps[scaledwidth="50%"]
540
541

// http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/HistoryPt3.htm
542
Mas o diferencial dos circuitos integrados não era apenas o tamanho, mas o 
543
544
545
processo de fabricação que possibilitava a construção de vários circuitos 
simultaneamente, facilitando a produção em massa. Este avanço pode ser 
comparado ao advento da impressa, que revolucionou a produção dos livros.
546
547
548

[NOTE]
==========================
549
Didaticamente os ((circuitos integrados)) são categorizados de acordo com a 
550
551
552
553
554
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quantidade de integração que eles possuem:

//TODO verificar os valores de integração de LSI, VLSI e ULSI

- LSI (Large Scale Integration - 100 transistores): computadores da terceira geração
- VLSI (Very Large Scale Integration - 1.000 transistores): computadores da quarta geração
- ULSI (Ultra-Large Scale Integration - milhões de transistores): computadores da quinta geração

==========================

560
Um computador que representa esta geração foi o 'IBM’s System/360', voltado
561
para o setor comercial e científico. Ele possuía uma ((arquitetura plugável)),
Camyle de Araújo Silva's avatar
Camyle de Araújo Silva committed
562
na qual o cliente poderia substituir as peças que dessem defeitos. Além disso, um
563
conjunto de periféricos eram vendidos conforme a necessidade do cliente.
564
565

.Arquitetura plugável da série 360 da IBM.
566
image::images/{cap}/ibm-360-arquitetura-plugavel.eps[scaledwidth="65%"]
567

568
A IBM, empresa que até então liderava o mercado de computadores, passou a perder espaço 
569
quando concorrentes passaram a vender periféricos mais baratos e que eram 
570
compatíveis com sua arquitetura. No final desta geração já começaram a surgir os 
571
572
573
574
computadores pessoais (<<apple_I>>).

// Página do leilão: http://www.breker.com/english/index.htm
[[apple_I]]
575
.Computador pessoal Apple I.
576
image::images/{cap}/apple-I.jpg[scaledwidth="60%"]
577
578
579

Outro evento importante desta época foi que a IBM passou a separar a criação 
de hardware do desenvolvimento de sistemas, iniciando o mercado da indústria 
580
581
582
583
584
585
de softwares. Isto foi possível devido a utilização das linguagens de alto
nível nestes computadores.

[NOTE]
.Linguagem de alto nível
==================
586
587
588

// FIXME Verificar a possibilidade de mover esta nota para uma outra seção seção.

Eduardo de Santana Medeiros Alexandre's avatar
indice    
Eduardo de Santana Medeiros Alexandre committed
589
(((Linguagem de alto nível)))
590

591
Uma linguagem é considerada de alto nível quando ela pode representar ideias
592
593
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595
596
597
598
abstratas de forma simples, diferente da linguagem de baixo nível que representa
as próprias instruções de máquina.

Exemplo de linguagem de alto nível:

 x = y*7 + 2

599
Mesmo código, mas escrito numa linguagem de baixo nível (assembly):
600
601
602
603
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  load y    // carrega valor de y
  mul 7     // multiplica valor carregado por 7
  add 2     // adiciona 2
  store x   // salva o valor do último resultado em x
605

606
Os códigos `load`, `mul`, `add` e `store` são os 'mnemônicos' que representam 
607
as instruções em código de máquina (binário).
608
==================
609
610


611
==== Quarta Geração (1977-1991)
612

613
Os computadores da quarta geração são reconhecidos pelo surgimento dos 
614
processadores -- unidade central de processamento. Os ((sistemas operacionais))
615
como MS-DOS, UNIX, Apple’s Macintosh foram construídos. Linguagens de 
Camyle de Araújo Silva's avatar
Camyle de Araújo Silva committed
616
programação orientadas a objeto como C++ e Smalltalk foram desenvolvidas.
617
((Discos rígidos)) eram utilizados como memória secundária. Impressoras matriciais,
618
e os teclados com os layouts atuais foram criados nesta época.
619

620
Os computadores eram mais confiáveis, mais rápidos, menores e com maior 
621
capacidade de armazenamento. Esta geração é marcada pela venda de computadores
622
pessoais (<<quarta_geracao>>).
623

624
625
[[quarta_geracao]]
.Computador pessoal da quarta geração.
626
image::images/{cap}/computador-quarta-geracao.eps[scaledwidth="20%"]
627

628
==== Quinta Geração (1991 -- dias atuais)
629

630
Os computadores da quinta geração usam processadores com milhões de 
631
transistores. Nesta geração surgiram as arquiteturas de 64 bits, os processadores que utilizam
632
tecnologias ((RISC)) e ((CISC)), discos rígidos com capacidade superior a 600GB, 
633
pen-drives com mais de 1GB de memória e utilização de disco ótico
634
com mais de 50GB de armazenamento. 
635

636
.Computador da quinta geração.
637
image::images/{cap}/computador-quinta-geracao.eps[scaledwidth="30%"]
638

639
640
A quinta geração está sendo marcada pela *((inteligência artificial))* e por sua 
*((conectividade))*. A inteligência artificial pode ser verificada em jogos
641
e robores ao conseguir desafiar a inteligência humana. A conectividade é cada 
642
vez mais um requisito das indústrias de computadores. Hoje em dia, queremos que nossos 
643
644
645
computadores se conectem ao celular, a televisão e a muitos outros dispositivos
como geladeira e câmeras de segurança.

646
647
// TODO explicar melhor conectividade?

648

649
650
////
Referencias: 
651

652
653
654
http://www.historyofcomputer.org/
Notas de aulas de Raimundo Nóbrega
http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/History.htm
655

656
http://www.thocp.net/hardware/pascaline.htm
657

658
659
660
Não utilizada:
http://portalmundonerd.com.br/historia-dos-computadores-parte-2-primeira-geracao-valvulas-1945-1955/

661
////
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=== Recapitulando

Estudamos neste capítulo a história do computador. 
Conhecemos os precursores do computador, iniciando pelo o ábaco que auxiliava a 
humanidade na realização de cálculos. Muitos séculos depois, Napier descobriu 
os logaritmos e inventou os ossos de Napier. Pascal inventou uma máquina que
era capaz de realizar somas e subtrações através de engrenagens.

671
672
Também vimos que no século XIX, o Tear de Jacquard introduziu o uso de cartões
perfurados, e mais tarde, Charles Babbage adaptou a ideia para o uso em sistemas
673
674
computacionais, embora nunca tenha terminado a construção de suas máquinas.

675
Em seguida, concluímos os estudos do capítulo aprendendo sobre as gerações dos 
676
computadores, inicialmente com o uso de velas, depois com transistores e 
677
678
finalmente com a utilização de circuitos integrados e como eles revolucionaram
a fabricação dos computadores.
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=== Atividades

. Qual a contribuição e que características as máquinas a seguir incorporaram aos computadores atuais?
.. Pascaline e a calculadora de Leibniz
.. Tear de Jacquard
.. Máquina Analítica de Charles Babbage

. Descreva a tecnologia adota nas 3 primeiras Gerações de Computadores na História. Elenque vantagens e desvantagens de cada tecnologia.

. Do que se tratam a quarta e quinta geração de computadores?

693
. Quem foi Alan Turing? Qual sua importância para Computação?
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// Sempre manter uma linha em branco no final
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