Informática I
Aula 9
http://www.ic.uff.br/~bianca/informatica1/
Aula 9 - 24/09/2007
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Ementa
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Noções Básicas de Computação (Hardware, Software e Internet)
HTML e Páginas Web
Internet e a Web
Javascript e páginas dinâmicas
Números e expressões em Javascript
Formulários em HTML
Histórico dos Computadores
Abstração e Funções
Algoritmos e linguagens de programação
Programação orientada a eventos
Ciência da computação como disciplina
Execução condicional
Representação de dados
Computação e sociedade
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Histórico dos
Computadores
Objetivo: entender como foi a
descoberta do computador e a sua
evolução no decorrer do tempo
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Ancestrais do Computador
• Ábaco
– É um instrumento digital de cálculo, feito de
contas que deslizam em arames.
– Inventado na Babilônia, hoje Iraque, por volta de 2400 A.C.
– Também usado na antigüidade pelos chineses, romanos, gregos e
astecas. O soroban - ábaco japonês - é utilizado até hoje na Ásia.
– Inicialmente era usado para registrar valores, somar e subtrair.
– Posteriormente, foram inventados métodos para multiplicação,
divisão, extração de raízes e representação de números decimais.
– O ábaco em si é um “hardware”, os procedimentos padrão para
realizar cada operação são o “software”.
– A entrada de dados é feita através do posicionamento das contas
e a saída é feita através da leitura da posição final das contas.
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Ancestrais do Computador
• Régua de cálculo
– É um instrumento analógico
de cálculo, baseado no uso de escalas logarítmicas em réguas,
sendo normalmente duas fixas e uma que desliza.
– Inventada em 1621 pelo matemático inglês William Outgred, a
régua de cálculo continuou sendo usada por cientistas e
engenheiros até a década de 1970.
– Inicialmente usada para multiplicar e dividir, mais tarde foram
inventadas réguas para exponenciação, cálculo de logaritmos,
extração de raízes e operações trigonométricas.
– A régua é em si é um “hardware”, os procedimentos padrão para
realizar cada operação são o “software”.
– A entrada de dados é feita através do posicionamento das
réguas e a saída é feita através da leitura da régua.
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Gerações de Computadores
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Geração 0: Computadores
Mecânicos (1642-1945)
• O século XVII foi um período de grande
avanço científico (iluminismo).
– Galileo, Kepler, Fermat, Leibniz, Boyle e
Newton criaram os fundamentos da ciência
moderna através da definição de um método
de investigação científica.
– Devido ao aumento de interesse em ciência e
matemática e ao desenvolvimento da
mecânica, as primeiras calculadoras
mecânicas foram inventadas.
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Geração 0: Computadores
Mecânicos (1642-1945)
• Em 1623, Wilhelm Schikard projetou e
construiu a primeira máquina de calcular
mecânica.
– Ela somava e subtraía números de até 6 digitos,
através de um sistema de rodas dentadas.
– A máquina foi perdida e só redescoberta em 1935.
• Em 1642, Blaise Pascal projetou uma
máquina de calcular também baseada em
rodas dentadas.
– Ela somava e subtraia números de até 8 digitos.
– Foram construídas 50 dessas máquinas.
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Geração 0: Computadores
Mecânicos (1642-1945)
• Em 1672, Leibniz expandiu o projeto de Pascal para
construir uma calculadora mecânica que somava e
multiplicava.
• Inicialmente, a produção de calculadoras mecânicas era
difícil por problemas de precisão na manufatura das
peças.
• Somente no século XIX, foi possível a produção em
massa de tal forma que as calculadoras começaram a
ser usadas no comércio e em laboratórios.
– Em 1820, Charles Thomas de Comar idealiza e vende mais de
1500 unidades da Arithmometer, uma versão da calculadora de
Leibniz.
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Geração 0: Computadores
Mecânicos (1642-1945)
• A primeira máquina programável
não foi uma calculadora e sim
um tear.
– Em 1801, Joseph Marie Jacquard
inventou um sistema de controle de
máquinas de tecelagem baseado em
cartões perfurados.
– A capacidade de se mudar o padrão
do tecido através de um código nos
cartões faz esses teares serem
considerados máquinas programáveis.
– Cartões perfurados são um dispositivo
de entrada de dados, que mais tarde
foram usados em computadores.
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Geração 0: Computadores
Mecânicos (1642-1945)
• A máquina diferencial
– Em 1822, Charles Babbage
anuncia uma máquina capaz
de computar valores de funções
polinomiais, através do método de
diferenças de Newton.
– A máquina não chegou a funcionar de forma satisfatória por
causa de problemas nas engrenagens. Em 1991, ela foi
reconstruída e funcionou perfeitamente.
– Babbage também projetou a máquina analítica, o primeiro
projeto de um computador de propósito geral, que usava cartões
perfurados para armazenar os dados de entrada e o programa.
Ada Lovelace chegou a escrever programas para essa máquina
e hoje é considerada a primeira programadora.
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Geração 0: Computadores
Mecânicos (1642-1945)
• Em 1880, Hermann Hollerith, baseado
nas idéias de Babbage e Jacquard,
constrói uma máquina de tabulação,
que é usada no censo norte-americano
de 1890.
• Usava cartões perfurados como entrada
e saída.
– Cada perfuração correspondia a alguma
informação como idade, sexo e cidade.
– Os programadores escolhiam uma
combinação de características e a
máquina separava e contava os cartões.
• Em 1896, Hollerith funda a Tabulating
Machine Company, que mais tarde se
transforma na IBM depois de sua
associação com Watson.
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Geração 0: Computadores
Mecânicos (1642-1945)
• Na década de 1930 foi inventado o
relay eletromagnético.
– É uma chave mecânica que controla a
passagem de eletricidade por um fio.
– É formado por um imã ligado a um
braço de metal.
– Quando a corrente é aplicada ao fio de
controle, o campo magnético do imã
atrai o braço de metal, de tal forma
que corrente possa passar pelo relay.
• Através da combinação de relays é
possível implementar uma lógica
complexa.
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Geração 0: Computadores
Mecânicos (1642-1945)
• O engenheiro alemão Konrad Zuse construiu o
primeiro computador baseado em relays no fim
da década de 1930.
– Porém seu trabalho foi destruído no final da Segunda
Guerra e não influenciou outros.
• No mesmo período John Atanasoff (Iowa State
University) e George Stibitz (Bell Labs)
independentemente projetaram e construíram
computadores baseados em relays.
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Geração 0: Computadores
Mecânicos (1642-1945)
• Em 1940, Howard Aiken (Harvard) contruiu o
computador Mark I se baseando nos projetos de
Babbage, mas utilizando relays.
• O Mark I era 100 vezes mais rápido do que outros
computadores da época.
• Características do Mark I:
– Podia executar uma sequência de operações matemáticas.
– Podia guardar 72 números na memória.
– Tempo de execução:
• Adição: 0.1 segundos
• Multiplicação: 6 segundos
• Divisão: 12 segundos
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Gerações de Computadores
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Geração 1: Válvulas a vácuo
(1945-1954)
• Apesar de serem mais rápidos do que engrenagem,
os relays ainda fechavam e abriam mecanicamente.
– Logo a velocidade ficava limitada pela inércia.
• Os relays também quebravam facilmente.
– O primeiro “bug” de um computador foi causado por
uma mariposa que ficou presa em um relay do Mark II.
• Durante a década de 1940, os relays foram
substituídos por válvulas a vácuo.
– Tubos em que elétrons podem se mover livremente
sem a interferência de moléculas de gás.
– Quando corrente é aplicada ao filamento, os elétrons
formam uma ponte que permite a passagem de
eletricidade.
– Tem a mesma funcionalidade que os relays, mas são
1000 vezes mais rápidos.
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