UEPA -–Universidade do Estado do Pará
APRESENTAÇÃO
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A disciplina COMPUTAÇÃO do Curso de Licenciatura Plena em Matemática da
Universidade do Estado do Pará tem uma carga horária total de 120 horas sendo estas divididas
em: 80 h à distância e 40 h presenciais.
Este material refere-se ao módulo à distância e é composto por quatro (04) unidades
respectivamente: Introdução à Computação, Processador de Texto, Internet e Algoritmo.
Para um melhor entendimento do seu material relacionamos abaixo algumas
representações gráficas que você encontrará ao longo do seu estudo que servirão como
facilitadores de sua aprendizagem.
Este símbolo representa os prováveis questionamentos do
aluno em relação ao conteúdo apresentado no decorrer das
unidades.
Este símbolo representa chamadas de atenção feitas pelo
autor, com observações acerca do conteúdo ou orientações
ao aluno.
Este símbolo aparecerá sempre que o autor sugere
atividades de fixação do conteúdo. Tais atividades devem
ser respondidas no próprio material.
Este símbolo marca o avanço do aluno em seu estudo,
marcando as etapas vencidas em cada unidade.
Este símbolo representa que a atividade proposta deve ser
remetida ao professor tutor.
O diário de bordo é um espaço no qual o aluno poderá
colocar suas observações a respeito do conteúdo estudado
e registrar dúvidas para posterior esclarecimento com o
professor/tutor.
PARA SABER MAIS:
Esta seção indica complementações para o estudo do
aluno. Informa endereços na internet a serem visitados a
título de informação.
Esperamos que você tenha um excelente aproveitamento do seu curso e que a disciplina
COMPUTAÇÃO venha contribuir efetivamente de forma positiva em sua formação.
As autoras.
Profa. Márcia Hellen Santos e Profa. Nancy Lobato
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UNIDADE I – INTRODUÇÃO A COMPUTAÇÃO
Objetivos de Aprendizagem da Unidade
Caro aluno, a partir da leitura desta
unidade, esperamos que você se sinta
capaz de:
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!entender o conceito de computação e a
evolução do computador como um
instrumento;
!identificar conceitos de hardware e
software;
!entender o funcionamento do
computador de uma maneira geral;
!expandir seu conceito de software e
conhecer os diversos tipos existentes;
!ter noções básicas de redes de
computadores.
APRESENTAÇÃO
Todas as pessoas têm, ou já tiveram, no seu dia a dia algum tipo de contato com o
computador. Você ao exercer seu direito político através do voto utilizou a urna eletrônica. Para
sacar dinheiro e realizar operações bancárias de forma mais rápida utiliza um caixa eletrônico, ou
até mesmo a internet através dos sites dos bancos. O seu celular é composto de um chip. Em casa
você convive com o forno de microondas, o DVD, e tantos outros aparelhos que - sabia? funcionam com um computador.
Esta ferramenta - o computador - surgiu a priori com a função de realizar cálculos
matemáticos, mas com o passar dos anos e com o aperfeiçoamento da tecnologia, ele assume
papéis limitados apenas pela criatividade daqueles que o manipulam.
Quer dizer então que em algum
momento, mesmo sem saber, já
usei um computador?
Sim, e para que você possa entender melhor o que estamos falando
apresentamos como primeiro tópico desta unidade um passeio pela história
do desenvolvimento da computação e da criação dos computadores.
No segundo tópico você terá a oportunidade de conhecer o conceito de
computador e ainda alguns conceitos básicos relacionados ao seu funcionamento. Este tópico é
de fundamental importância para o entendimento do funcionamento desta máquina que fascina a
todos.
No terceiro tópico trataremos especificamente da parte física do computador - o hardware - e
seus componentes.
No quarto tópico finalmente chegaremos à alma do computador, conhecida como software.
Seja bem vindo a esta aventura de descobertas!
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1. HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO DOS COMPUTADORES (DO ÁBACO
AOS DIAS DE HOJE)
A tarefa de contar (no sentido de contabilizar) está intimamente relacionada ao
desenvolvimento do ser humano. Contar as luas indicava a passagem dos dias, contar os dias
indicava as estações propícias a determinadas atividades, a noção de quantidade era utilizada
para as negociações comerciais, tendo como base a troca.
Inicialmente o homem utilizou seus próprios dedos para essa tarefa, dando origem ao
sistema DECIMAL e aos termos DIGITAL e DÍGITO. Para auxílio deste método, eram usados
gravetos, contas ou marcas na parede.
Com o avanço da civilização foram criados mecanismos para se fazer cálculos, com base
nas operações aritméticas, que facilitaram e agilizaram esta tarefa. Que tal conhecermos um
pouco estes mecanismos? Então vamos lá!
Apesar dos computadores eletrônicos terem efetivamente
aparecido somente na década de 40, os fundamentos em que se
baseiam remontam a centenas, ou até mesmo, milhares de anos.
1.1. AS PRIMEIRAS MÁQUINAS:
ÁBACO: A necessidade de se fazer contas fez com que o
homem inventasse o Ábaco, um calculador decimal. São
conhecidos exemplares utilizados na Ásia Menor há 5.000
anos e existem exemplares atuais em utilização na China.
Soroban é o nome dado ao ábaco japonês, que consiste em
um instrumento de cálculo levado da China há cerca de
quatro séculos. O ábaco chinês é construído em madeira.
Dispõe de um conjunto de varetas verticais nas quais
Figura 01 - Ábaco
deslizam livremente contas também em madeira. Uma
régua separa a esquadria em duas seções. Na seção superior deslizam duas contas representando
cada uma o valor 5 (cinco); cada uma das cinco contas da secção inferior representa o valor 1
(um). A coluna mais à direita é a coluna das unidades, a coluna adjacente à sua esquerda é a
coluna das dezenas, a seguinte a das centenas e assim sucessivamente.
'Ábaco' é o nome genérico atribuído aos contadores em geral!
RÉGUA DE CÁLCULO: William Oughtred inventou, em
1622, a régua de cálculo - que era originalmente circular criando escalas em que a posição dos números era
proporcional ao seu logaritmo. Edmund Gunter desenhou
Figura 02 - Régua de Cálculo
segmentos de reta utilizando estas mesmas escalas e o
próprio Oughtred desenhou uma régua de cálculo com
forma retangular, na qual se destaca uma régua mais estreita que desliza entre duas outras. Note
que as escalas se iniciam sempre com o número 1, pois o log 1 é zero.
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A PRIMEIRA CALCULADORA: O primeiro instrumento
moderno de calcular foi construído pelo físico, matemático e
filósofo Blaise Pascal, em 1642, e se chamava Pascaline. Para
multiplicar 28 por 15 era necessário somar 15 vezes o número 28.
Esta continha como elemento essencial uma roda dentada
construída com 10 "dentes". Cada "dente" correspondia a um
algarismo, de 0 a 9. A primeira roda da direita corresponde às
unidades, a imediatamente à sua esquerda corresponde às
dezenas, a seguinte às centenas e assim sucessivamente. Permitia
Figura 03 - Blaise Pascal efetuar as operações de adição e subtração pelo método do
complemento, e multiplicações e divisões pelo método das
adições sucessivas e subtrações sucessivas, respectivamente.
Aperfeiçoamentos sucessivos a este calculador decimal
fizeram-no sobreviver até ao advento da eletrônica sob a
forma de máquinas de calcular, máquinas registradoras,
máquinas de contabilidade, etc.
O mais interessante é que Blaise Pascal a
inventou quando tinha apenas 19 anos!
Figura 05 -Máquina Analítica
Figura 04 - Pascaline.
MÁQUINAS DE BABBAGE: Em 1820, Charles Babbage
inicia a construção de uma máquina que é a primeira
aproximação de um computador. A máquina das diferenças
era uma máquina construída para calcular. Parte da máquina
ficou concluída em 1832 e foi exposta ao "público" na casa
de Babbage. Ela não foi construída em sua totalidade por
falta de fundos.
Entre 1833 e 1834 Babbage concebe a máquina analítica,
que seria uma máquina para aplicação generalizada, efetuaria
as quatro operações base - multiplicação, divisão, adição e
subtração - e a sua finalidade seria calcular o valor de
qualquer expressão matemática para a qual pudesse ser
determinado um algoritmo. A máquina analítica nunca foi
construída devido, em parte, à tecnologia pouco avançada da
época.
TABULADORES
HOLLERITH:
Com
a
necessidade de se contar a população, um homem
chamado Herman Hollerith construiu uma
processadora de cartões perfurados e apresentou ao
governo americano uma proposta para realizar, com
sua máquina, o censo de 1890. A máquina lia
cartões perfurados em código BCD (Binary Coded
Decimal), que continham um questionário e
acumulavam as respostas fornecidas, fazendo ao fim
de alguns cartões, uma estatística total das respostas
fornecidas. O mesmo cálculo, quando feito Figura 06 - Tabulador de Hollerith.
manualmente, levava em torno de sete anos para ficar pronto. Dessa vez teve seus resultados
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divulgados em dois anos e meio, confirmando o sucesso de Hollerith, que conseguiu aplicar seu
invento em outras áreas.
Nossa, que interessante!
Queria saber mais sobre a evolução
dos computadores.
1.2. PRIMEIROS COMPUTADORES PROGRAMÁVEIS DE USO UNIVERSAL
ENIAC: 1943 a 1945 - J. Presper Eckert, John V. Mauchly e
Herman H. Goldstine, nos Estados Unidos, construíram o
Eletronic Numerical Integrator Computer - ENIAC,
considerado o primeiro computador programável universal,
que foi usado em uma simulacão numérica para o projeto da
bomba de hidrogênio e em pesquisa de projetos de túneis de
vento, geradores de números randômicos e em previsões
meteorológicas. Os programas eram modificados através de
alterações das ligações elétricas entre os componentes.
Figura 07 - ENIAC
Uma curiosidade: o ENIAC tinha em torno de 18.000 válvulas, 70.000 resistores
e 10.000 capacitores. Consumia cerca de 150 quilowatts de potência, ocupava 3
salas com um total de 72 metros cada uma. quadrados e pesava 30 toneladas.
PARA SABER MAIS:
Para saber mais sobre o ENIAC, você pode acessar o site do Museu do
ENIAC Online em: http://www.seas.upenn.edu/~museum/
Após o ENIAC vieram vários computadores similares e com algumas inovações como o
EDVAC, EDSAC, ILLIAC, JOHNIAC.
IBM 1401: Primeiro computador de grande porte da IBM, foi anunciado publicamente em 1959,
era totalmente transistorizado e tinha uma capacidade memória base de 4.096 bytes com um
ciclo de memória de 12 microsegundos. A memória era construída com toros de ferrite (óxido de
ferro). Utilizava um sistema de codificação derivado diretamente da codificação utilizada nos
cartões perfurados.
IBM 360: Era totalmente transistorizado e tinha uma capacidade memória base de 32K bytes. É
o primeiro computador IBM a utilizar 8 bits para codificação de caracteres e a palavra byte
assume então o significado que ainda hoje tem. É o primeiro computador IBM que podia ser
comandado a partir da digitação de caracteres numa máquina de escrever.
A partir de 1960 o tamanho das máquinas foi se reduzindo,
saíram os primeiros minicomputadores e nas décadas de 70 e 80
os microcomputadores.
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PARA SABER MAIS:
Se você quiser aprofundar seus estudos sobre o Histórico dos Computadores, visite o site
http://vmoc.museophile.com/
Você pode estar se perguntando agora: mas o que são Bits? Não
se preocupe em querer saber todas as siglas utilizadas na
informática de uma só vez! Mais adiante você aprenderá o
conceito de Bit e Byte.
1.3. AS DIVERSAS GERAÇÕES DE COMPUTADORES
A arquitetura de um computador depende do seu projeto lógico, enquanto que a sua
implementação depende da tecnologia disponível.
As diversas gerações de computadores refletem a evolução dos componentes básicos do
computador (hardware) e um aprimoramento dos programas (software) existentes.
Para que você entenda melhor o que foi dito acima, apresentamos uma tabela destacando
os principais itens de hardware e software de cada geração, a fim de você possa observar
facilmente as mudanças que ocorrem de uma para a outra.
Gerações
Primeira
(1945-1955)
Segunda
(1956-1965)
Terceira
(1966-1980)
Quarta
(1981-1990)
Computadores
ENIAC
EDVAC
UNIVAC
NCR
IMB 7094
CDC-6600
Hardware
Válvulas
Tambor
magnético
Tubos de raios
catódicos
Linguagem de
Máquina
Linguagem
Assembly
Transistor
Memória
magnética
IBM 360, 370
PDP-11
Cray 1
Cyber-205
Circuito integrado
Disco magnético
Minicomputador
Microprocessador
Cray XMP
IBM 308
VAX-11
IBM-PC
LSI ou VLSI
Disco óptico
Microcomputador
Linguagem de
Alto Nível
Processamento
batch
Linguagens
Estruturadas
Multiprogramação
Time-Sharing
Computação Gráfica
Telefone
Teletipo
Transmissão
Digital
Comunicação via
Satélite
Microondas
WAN
Fibra óptica
Software
Telecomunicações
Quinta
(1991- ... )
IBM 3090
Alpha AXP
Pentium
Sun SPAC
Ultra-LSI
Arquiteturas
paralelas
Circuito integrado
3-D
Multiprocessamen Processamento
to
Distribuído
Sistemas
Linguagens
Especialistas
Concorrentes
Linguagens
Programação
Orientadas à
Funcional
Objetos
Linguagens
Neurais
LAN
ELAN
Internet
Redes sem fio
Modelo clienteservidor
TABELA 01 – Gerações dos computadores
Nossa, quantas siglas! Algumas eu já
vi aqui antes, mas outras eu não sei o
que significam.
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Então aí vão algumas siglas e seus significados para que você possa entendê-las melhor:
LSI - Large Scale Integration
VLSI - Very Large Scale Integration
Ultra-LSI – Ultra Large Scale Integration
WAN -Redes Distribuídas
LAN - Redes Locais
ELAN - Redes Locais estendidas
Parabéns! Você concluiu a primeira etapa da Unidade I. Nela você teve a
oportunidade de conhecer um pouco sobre a história da computação e evolução dos
computadores.
Para uma melhor fixação, desenvolva aqui um pequeno texto resumindo o que
você aprendeu.
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