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Autora: Paula Cardoso
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http://www.terravista.pt/guincho/3255

Introdução à Informática




Índice

Evolução da Informática segundo as várias épocas. Referências Históricas 2

As Gerações dos Computadores 4

Aplicações do computador na vida moderna 5

Informática / Dados & Informação / Processamento de dados 8

Organização interna de um Computador 9

Sistemas de numeração e conversão entre eles 15

Unidades de medida 16

Códigos ASCII e EBCDIC 17

Classificação Dos Computadores 18

Arquitectura ISA, MCA e EISA 19

As Comunicações 20


Evolução da Informática segundo as várias épocas. Referências Históricas


Desde os primeiros tempos, que o Homem sentiu necessidade de tratar os números, contando e contabilizando.

Assim sendo, é natural que fosse sua preocupação encontrar formas que facilitassem essas tarefas.

Depois dos primitivos processos (marcas nas rochas, entalhes em paus, contagem de seixos, etc.), o Homem , foi descobrindo meios para o tratamento, cada vez mais complexo, dos números.

O desenvolvimento dos sistemas de numeração e dos primeiros algoritmos de cálculo (operações aritméticas, áreas e volumes) remotam às origens da época histórica e terão recebido o maior contributo na Mesopotámia, no Egipto e na Índia.

Mais tarde, na Grécia e em Alexandria, seriam dados importantes passos no desenvolvimento da matemática (Pitágoras, Euclides, etc.).

O desenvolvimento destes conhecimentos teve, como principal causa, as necessidades do Homem no dia a dia. Paralelamente, vão-se registando tentativas para construir dispositivos, por forma a minimizar o tempo despendido com cálculos.

Damos como exemplo, o aparecimento dos ÁBACOS chineses que se perdem nos confins da história. Com este instrumento podem realizar-se as quatro operações básicas e até raízes quadradas.

Embora, a sua utilização esteja, naturalmente, a cair em desuso, há poucas décadas atrás ainda, o seu uso era corrente em vários países orientais.

Dando um salto na história, já no século XVII (1642), aparece a primeira máquina de somar de que há notícia. Deve-se a Blaise Pascal, célebre físico, matemático e filósofo francês, então bastante jovem.

Tratava-se de um sistema mecânico com rodas dentadas, que funcionava por meio de manivelas. Os dados (operados) eram fixados na máquina, através da manipulação da manivela, que por sua vez, desencadeava rotações das rodas dentadas. Este dispositivo permitia efectuar somas e subtracções.

Mais tarde, em 1672 , Gottfried Leibnitz, projectou uma máquina análoga, mas já capaz de efectuar as quatro operações aritméticas básicas.

Já no século XVIII ocorre um invento importante no aspecto de controlo automático de dispositivos mecânicos. O tecelão francês Jacques de Vaucanson inventa um tear mecânico comandado por um tambor, com orifícios perfurados que, detectados por braços mecânicos de pressão, desencadeavam o movimento das barras de comando do tear.

Em 1801, J.M. Jacquard, adapta a técnica a teares industriais de grande dimensão, accionados a vapor, estando, no entanto, os orifícios de comando perfurados em cartões (cartões de Jacquard) , o que permitia uma mais fácil substituição , que o metálico de Vaucanson.

De notar, que a ideia dos cartões perfurados, já não era inédita. No século XVI e XVII, existiram caixas de música e órgãos comandados por cartões perfurados.

Voltando aos cálculos automáticos e á sua evolução, pode considerar-se, que os passos mais audaciosos, foram dados por um professor de matemática da Universidade de Cambridge, Charles Babbage (1791-1871).

Primeiramente Babbage concebeu uma máquina para avaliar certas funções, como logaritmos e funções trigonométricas.

O trabalho de construção desta máquina, chamada "difference engine", prolongou-se por mais de 10 anos, no decurso dos quais, houve que vencer inúmeras dificuldades relacionadas com a construção mecânica do dispositivo. O projecto era bastante audacioso e foi interrompido em 1833 antes de estar concluído. Os encargos, vinham sendo suportados pelo próprio Babbage, com subsídio do governo britânico.

Durante os trabalhos do "difference engine", Babbage imaginou um novo tipo de máquina - o "analytical engine" - capaz de realizar automaticamente uma sequência arbitrária de cálculos. A sua construção foi iniciada em 1833.

O sistema era constituído pelos seguintes componentes: uma unidade aritmética com mecanismo para realizar as operações; um meio de armazenamento dos dados e da sequência dos cálculos, constituído por alavancas e cartões perfurados (ideia já usada por Jacquard); um sistema mecânico de saída e um mecanismo idêntico a uma máquina de escrever que permitia fornecer os resultados.

As ideias de Babbage não influenciaram directamente a concepção dos modernos computadores, mas foram indubitavelmente geniais e contém conceitos que encontramos nos computadores actuais, designadamente : a sequência arbitrária das operações que constituem o programa e o meio usado para transmitir à máquina os dados e o programa (cartões perfurados).

O "analytical engine" cuja concepção era demasiado avançada para a época em que foi criado ficou inviabilizado. Problemas de ordem técnica, em consequência do sistema ser inteiramente mecânico (peso, problemas de atritos, de folgas, etc.) e dificuldades financeiras, já que o apoio do governo britânico foi entretanto retirado, não permitiram completar o projecto.

Entretanto, começam a surgir sinais da incapacidade humana para tratar grandes volumes de informação. Encontra-se nesta situação, nos fins do século XIX o "U. S. BUREAU OF CENSUS", departamento governamental responsável pela organização dos recenseamentos, que a Constituição dos Estados Unidos obrigava a realizar de 10 em 10 anos. Este departamento governamental , devido ao rápido aumento demográfico , previa que , no recenseamento de 1890, seriam necessários mais de 10 anos para processar manualmente, os dados recolhidos.

Foi então contratado Herman Hollerith, para estudar e desenvolver um processo mecânico, que possibilitasse um processamento dos dados com mais rapidez e eficiência. Hollerith desenvolveu então uma máquina, que servia para organizar os dados relativos a cada pessoa sendo posteriormente registados em cartões perfurados. O dispositivo lia os dados dos cartões, seleccionava o seu lugar num arquivo e apresentava os resultados em mapas. Este sistema permitiu que o recenseamento de 1890 (62 milhões de pessoas), fosse realizado em 3 anos aproximadamente, cerca de um terço do tempo previsto, caso os dados fossem tratados manualmente. Em 1880 (50 milhões de pessoas), o tratamento do recenseamento, demorara 7 anos.

Em 1900, Hollerith apresentou um modelo de dispositivo eléctrico para a classificação automática dos cartões, cujo formato, entretanto, também foi modificado e ainda hoje perdura. São os vulgares cartões de 80 colunas, que permitiram que o processamento passasse a ser ainda mais rápido.

As máquinas propriamente, nada trouxeram de novo para o cálculo automático, mas os cartões constituíram um importante suporte de informação que, embora praticamente extinto, ainda se observam vestígios nalgumas organizações.

Em 1903 Hollerith abandonou o "Bureau of Census" e fundou a "Tabulating Machine Corporation" para manufactura e comercialização de máquinas de tabulação. Mais tarde esta companhia viria a tornar-se na " International Business Machines Corporation" (IBM).

James Powers, contratado depois de Hollerith para trabalhar no laboratório mecânico do "Bureau of Census", projectou outros modelos de máquinas e de cartões.

Em 1911 Powers saiu do "Bureau" e formou a "Powers Accounting machine company", posteriormente adquirida pela "Remington Rand" que mais tarde viria a ser um braço da "Sperry Rand Corporation" e que veio a fabricar os computadores UNIVAC.

Nos inventos de Hollerith e Powers, não se contam máquinas destinadas ao cálculo automático, mas apenas material para preparação de dados e suporte de informação.

Um passo decisivo nesse sentido veio a ser dado por Howard Aiken, professor da Universidade de Harvard.

Em 1937 AIKEN, começou a projectar uma máquina de cálculo automático procurando o apoio da IBM para o seu trabalho. Viria a conseguir ajuda financeira em 1939, e o dispositivo entrou em funcionamento em 1944, recebendo o nome de "Harvard Mark I Automatic Sequence Controlled Calculator".

O MARK I era uma enorme calculadora electromecânica de aproximadamente 15 toneladas. Podia efectuar as quatro operações básicas com uma precisão de 23 dígitos, e dispunha de 72 acumuladores para adicionar, comutadores, botões e painéis com fichas como os usados em comutação telefónica; as sequências de operações (programas) eram fornecidos à máquina em fita de papel perfurado, suporte do tipo das fitas de telex que, também praticamente extintos, foram de grande importância até aos anos 60. A adição e a subtracção eram efectuadas em cerca de 0,3 segundos, a multiplicação em cerca de 4 segundos e a divisão podia levar 16 segundos.

Enquanto esteve em serviço, durante 15 anos, esta calculadora produziu enorme quantidade de informação para fins científicos ,de engenharia e militares.

Depois desta máquina, as que se seguiram passaram ater componentes electrónicos e são classificados já como computadores.

O desenvolvimento que se verificou a partir de então foi explosivo e as técnicas de construção dos computadores, sofreram alterações sucessivas e profundas.

Pode concluir-se, que o computador é uma consequência, natural e lógica, de um acumular de diversas ideias e experiências, que convergiram, vindas de diferentes fontes e épocas.

A palavra "computador" tem a sua origem no latim "computare" que significa "contar", "calcular" ou "avaliar". Os anglo-saxónicos utilizam o termo "computer", enquanto que os franceses optaram por "ordinateur", cuja tradução "ordenador", também é utilizada, mas com menos frequência.

O computador é uma máquina electrónica extremamente flexível, que a partir dos dados que lhe são introduzidos ( por exemplo número que podem representar uma quantidade, um preço, etc.), fornece informações a que chamamos resultados, após ter efectuado sobre os dados determinado processamento (execução de ordens previamente estabelecidas, como multiplicar, somar, comparar, etc.)

Pode afirmar-se, que o computador é capaz de resolver muito rapidamente, os mais variados problemas, incluindo as operações aritméticas e lógicas, desde que tenha sido programado para o efeito.

A sequência de operações requerida, para produzir os resultados desejados, designam-se por programa e este, tem de ser concebido pelo Homem (programador).O programa terá de conter, sem quaisquer ambiguidades, todas as especificações necessárias e suficientes, para orientar automaticamente todo o trabalho do computador, na obtenção dos resultados.

A informação produzida (em inglês "Output"), é inteiramente dependente dos dados introduzidos na máquina (em inglês "Input") e do processamento sobre estes efectuado. Assim, as respostas necessárias só serão correctas, se os dados forem correctos e suficientes e, igualmente, processados de uma forma correcta.

É usual estabelecer várias fases na descrição histórica desta evolução, baseadas nas características tecnológicas das máquinas, às quais se dá o nome de gerações. Não se espera encontrar nesta classificação uma divisão rígida, porque tal é impossível. Esta impossibilidade deve-se à coexistência de diferentes tecnologias, donde as gerações vão ser definidas, segundo uma sistematização baseada nas tendências mais marcantes em cada fase.


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