Iscad ti 2010_2011_1 - história da informática

AGP
Tecnologias da Informação

História da Informática

Informática

• “Informação automática”
• Utilização de métodos e técnicas no
tratamento automático da
informação, com o auxílio de um
computador electrónico

AGP - Tecnologias da Informação 2010 - 2011 - Luís Vidigal

Computador
O computador é uma máquina que processa dados,
orientada por um conjunto de instruções e destinada a
produzir resultados completos, com um mínimo de
intervenção humana.
Tem os seguintes benefícios:
• Grande velocidade no processamento e
disponibilização de informações;
• Precisão no fornecimento das informações;
• Próprio para execução de tarefas repetitivas;
• Propicia a redução de custos em várias actividades.


Ábaco
Instrumento para auxiliar nos cálculos, foi inventado
por volta do ano 2000 A.C. Conhecido em chinês
como Suan-pan e em japonês como Soroban, ainda é
muito utilizado nos países asiáticos e em alguns
centros de ensino pelo mundo..

http://www.youtube.com/watch?v=wIiDomlEjJw&
http://www.youtube.com/watch?v=CvsnftXXKdw&NR=1

Sistema de numeração binário
Por volta do século III a.C., o matemático
indiano Pingala inventou o sistema de
numeração binário. Ainda usado actualmente
no processamento de todos computadores
modernos, o sistema estabelece que
sequências específicas de uns e zeros podem
representar qualquer informação.


As primeiras engrenagens e
máquinas de calcular
1623 - 1786


Wilhelm Schickard
Primeiro a construir uma
máquina de calcular mecânica
chamada “relógio calculador”
(utilizada por Johannes
Kepler), capaz de realizar as 4
operações básicas com
números de seis dígitos e
indicar um overflow através do
toque de um sino (1623)


Blaise Pascal
Matemático francês, inventou a máquina de somar
(máquina Pascalina) em 1642; construída com rodas
dentadas. O seu objectivo era simplificar o ofício do
pai, que era Contabilista.
Houve cópias que chegaram a operar com 8 dígitos.


Gottfried Wilhelm Von Leibnitz
Matemático alemão, aperfeiçoou a máquina Pascalina
por volta de 1670, introduzindo um mecanismo capaz
de multiplicar e dividir com cilindro. Operandos de 5
a 12 dígitos e resultados até 16 dígitos.

Stepped Reckoner

AGP - ecnologias da Informação 2010 - 2011 - Luís Vidigal

Lógica matemática
Em 1703 Leibniz desenvolveu a lógica num
sentido formal e matemático, utilizando o
sistema binário. No seu sistema, uns e zeros
também representam conceitos como
verdadeiro e falso, ligado e desligado, válido e
inválido.


Johann Helfrich von Mueller
A Máquina das Diferenças foi
concebida inicialmente em
1786 como uma calculadora
com o objectivo geral
aplicável a qualquer função
que pudesse ser aproximada
por um polinómio dado um
intervalo de interesse.


Os primeiros Computadores
1801 - 1944


Marcos históricos
• Introdução de sequência de cartões
perfurados para controle de tear de J.-M.
Jacquard (1801)
• Concepção da álgebra booleana de G. Boole,
(1854)


Joseph Marie Jacquard

Técnico de tecelagem
francês, que criou o tear
automático controlado por
cartões perfurados,
em 1801.


Tabuladora (1880)
Herman Hollerith , funcionário do United States
Census Bureau, inventou, em 1880, uma máquina
para realizar as operações de recenseamento da
população.
A máquina "lia" cartões
"de papel" perfurados em
código BCD (Binary
Coded Decimal) e
efectuava contagens da
informação referente à
perfuração respectiva. O Herman Hollerith foi fundador da
sistema foi patenteado Tabulating Machine Company
em 1884. precursora da IBM.

Cartão perfurado
Cartões, para fins não testeis,
que foram os grandes
precursores da memória usada
em computadores.

Capa da revista Scientific American Cartão de papel para recolha de dados
referente ao censo de 1890 - USA no Censo de 1890 - USA


Charles P. Babbage
Matemático inglês, projectou a Máquina das
Diferenças em 1822, e a Máquina Analítica, em 1833.
É considerado o precursor do computador
electrónico digital, pois a sua máquina analítica
possuía três estágios fundamentais (como os
computadores atuais):
• Entrada (com cartões perfurados)
Máquina das Diferenças
• Processamento utilizando memória (de
engrenagens), abrigando o programa em execução
• Saída.
A Máquina das Diferenças realizava
uma única operação aritmética
(adição) e implementava um único
algoritmo (método das diferenças
finitas por polinómios), Incluia um Máquina Analítica
dispositivo para impressão.

Organização do engenho analítico

A máquina completa nunca foi construída


George Boole
Na matemática e na ciência da
computação, a álgebra booleana
publicada em 1854 (também conhecida
como "Álgebrade Boole") são estruturas
algébricas que "capturam a essência" das
operações lógicas E, OU e NÃO, bem
como das operações da teoria de
conjuntos soma, produto e complemento.
Ela também é o fundamento da
matemática computacional, baseada
em números binários.


Alan Mathison Turing
Foi influente no desenvolvimento
da ciência da computação e
proporcionou uma formalização do
conceito de algoritmo e computação
com a máquina de Turing (1936),
desempenhando um papel importante
na criação do moderno computador,
Trabalho nuo Colossus e no ENIAC


Primeira Geração
Capacitadores Válvulas

Exemplos de capacitores. A escala
principal é dada em centímetros.

Válvula termiónica de uso
geral utilizada nos primeiros
computadores

Konrad Zuse
Z1 (1938) e Z3 (1941).
O Z1 foi o primeiro computador
binário, ainda mecânico,
operando com números em
vírgula flutuante com expoentes
de sete dígitos e mantissa de 16
bits, além de um bit de sinal. Z1
O programa era lido a partir de
uma fita (filme 35mm) perfurada,
com dados entrados a partir de
um teclado numérico e saída
apresentada em lâmpadas
eléctricas.

Colossus (1943)
Possuía 1500 válvulas e processava 5000 caracteres por
segundo.
Construído a pedido do Serviço de Inteligência britânico para
decifrar códigos secretos dos alemães, produzidos pela
máquina "Enigma" que produzia mensagens indecifráveis.

"Enigma"


Mark I (1944)
Também conhecido por IBM ASCC
Projectado por Howard Aiken, com base no calculador
analítico de Babbage.
420 interruptores que eram ajustados manualmente
para que os valores fossem introduzidos

AGP - Tecnologias da Informação 2010 - 2011 - Luís Vidigal Von Neumann e o Mark I

Os Computadores Modernos

1946 -


ENIAC (1946 1952)
Electronic Discret Variable Computer
Primeiro projectado por John Mauchly e John Presper Eckert
e a partir de 1946 aperfeiçoado por Von Neumann até 1952


ENIAC
Necessidade do Ballistic Research Laboratory
de calcular e editar rapidamente tabelas
balísticas.
Primeiro computador a válvulas.
• Possuía 20 acumuladores de 10 dígitos cada;
• Era programado manualmente por chaves;
• Tinha 18000 válvulas;
• Pesava 30 toneladas;
• Ocupava uma área de1394 m²;
• Consumia 140 quilowatts de energia;
• Fazia 50000 adições por segundo.
Instalado na Moore School Válvula termiónica de uso
geral utilizada nos primeiros
computadores


Máquina de Neumann
• Conceito de programa armazenado;
• A memória principal armazena
programas e dados;
Estrutura da Máquina de Neumann
• ULA opera em código binário;
• Unidade de Controle interpreta e
executa instruções armazenadas na
memória;
• Dispositivos de entrada e saída
operado pela Unidade de Controle;

Computador IAS (Institute for Advanced Studies)
foi terminado em 1952


UNIVAC I (1951)
"UNIVersal Automatic Computer"
Primeiro computador produzido comercialmente.
Foi entregue ao "U.S. Census Bureau“.
Projectado por John Mauchly e John Presper Eckert (do ENIAC)
Pesava pouco mais de
7,2 toneladas e ocupava
32,5 metros quadrados
do escritório.
Era programado
ajustando-se cerca de
6.000 chaves e
conectando-se cabos a
um painel.

Gerações de Computadores

• 1ª - Válvulas - 1946-1957

• 2ª - Transístor - 1958-1964

• 3ª - Circuito Integrado (Chip) – 1965 até hoje
– Com Integração em Baixa Escala (SSI) – 1965
Até 100 transístores num chip
– Com Integração em Média Escala (MSI) - 1971
Entre 100 e 3.000 transístores num chip
– com Integração em Grande Escala (LSI) - 1971-1977
Entre 3.000 e 100.000 transístores num chip
– Com Integração em Muito Grande Escala (VLSI) - 1978 - …
Entre 100.000 - 100.000.000 transístores num chip
– Com Integração em Ultra Escala (ULSI)
Imagem de um circuito
Mais de 100.000.000 transístores num chip integrado ampliado


Intel 4004 (1971)
Primeiro Microprocessador comercial

• 2.300 transístores
• Executava cerca de 60.000 cálculos por
segundo.


PCXT IBM 5150 (1981)
Funcionava a 4.77 MHz,
evoluiu para 8 MHz, 10
MHz e até 12 MHz. Slots
ISA (Industry Standard
Architeture). Motherboard
baseada em
microprocessadores, 8088
da Intel, NEC V20 e 8086
Intel. Inicialmente eram
para 8 bits


Lei de
Moore
Gordon Moore
((co-fundador da Intel)

Em cada 18
meses a
capacidade de
processamento
dos computadores
duplica, enquanto
os custos
permanecem
constantes.
(Electronics Magazine - Abril 1965)

Hewlett Packard (1938)

The HP Garage is California Historic Landmark No. 976
Birthplace of Silicon Valley. (1939)

Fundada em 1939 por dois
engenheiros da Universidade
de Stanford, Bill Hewlett e David
Packard, numa garagem de
Palo Alto (Califórnia, Oeste).
The Hewlett Packard garage in Palo Alto
AGP - Tecnologias da Informação 2010 - 2011 - Luís Vidigal 2066 Crist Drive in Los Altos, California

Microsoft (1975)

Fundada por Bill Gates e Paul Allen


Apple (1976)

Fundada por Steve Wozniak e
Steve Jobs, em 1976, na
Califórnia

Apple II
Apple Macintosh
Apple Computer Manufacturing Plant from 1976-77
2066 Crist Drive, Los Altos, California

Google (1998)

Garagem Google de Larry Page e Sergey Brin
232 Santa Margarita Avenue in Menlo Park, California
Larry Page e Sergey Brin

Adquiriram um terabyte em discos rígidos
(uma enormidade para a época)
Consumiam a largura de banda da
universidade de Stanford

Google em Dezembro/1998


Os grandes marcos
• O ENIAC foi o primeiro computador a válvulas
a ser criado. (1946-1952).
• O transístor inventado em 1947 e a equipe
que os criou recebeu um Prémio Nobel em
1956. Este componente reduziu em muito o
tamanho dos aparelhos, pois substituiu a
válvula.
• O IBM-PC foi lançado em 1981 com 64Kb de
RAM. Era muito utilizado para uso
profissional.

Datas principais
• 2000 a.C. - Ábaco • 1847 - Álgebra booleana
• 1614 – Logaritmos • 1936 - Máquina de Turim
• 1622 – Régua de Cálculo • 1880 - Processador de
• 1642 - Máquina de somar dados eletromecânico
• 1647 - Sistema binário • 1900 - Memória magnética
• 1671 - Calculadora • 1930 – Computador de
• 1800 - Cartões perfurados válvulas
• 1822 - Aparelho diferencial • 1938 - circuitos electrónicos
• 1834 - Máquina analítica • 1943 - Colossus
• 1835 - Primeira programadora


Datas principais
• 1944 - Mark1 • 1963 - circuitos
• 1946 - ENIAC integrados
• 1947 - Transístor • 1963 - Rato
• 1954 – Transístor de • 1964 – BASIC
silício • 1964 – Primeira rede de
• 1957 - Computador com computadores
transístores • 1968 – Sistema com
• 1957 - Fortran janelas, rato e teclado
• 1957 – IBM • 1971 – Primeiro
• 1962 - discos magnéticos microcomputador
pessoal

Datas principais
• 1972 - o chip • 1992 - Windows 3.1
• 1972 – Videojogo de com CD-ROM
computador • 1993 – Browser Mosaic
• 1975 – Microsoft • 1993 – Pentium
• 1976 – Apple • 1994 – Netscape
• 1981 – PC IBM 5150 • 1995 – Windows 95 e
• 1985 - Word 1.0 Explorer
• 1989 - WWW • 1995 – Java
• 1990 - 5ª geração • 1997 – Kasparov perde
• 1991 - Linux com Deep Blue IBM


Datas principais
• 1997 – Winamp para
ouvir MP3
• Google
• 1998 – Windows 98
• 1999 – Pentium III

http://www.youtube.com/watch?v=F3qWg1JBPZg&


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