DSC/CCT/UFCG Introdução à Generalidades Informáticade Informática e do Domínio da Informação Prof.: José Eustáquio Rangel de Queiroz [email protected] [email protected] Carga Horária: 60 horas Histórico – Principais Eventos DSC/CCT/UFCG Primeira forma de cálculo O Ábaco Bastões de Napier [email protected] [email protected] Régua de Cálculos Telégrafo de Chappe Máquina de Pascal Máquina de Leibnitz Cartões de Jacquard Máquina Diferencial/ Analítica Código Morse Álgebra de Boole Máquina de Tabulação de Dados 2 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Primeiro ser humano a CALCULAR: pastor [email protected] [email protected] Técnica utilizada: empilhamento de pedras para controle da quantidade de ovelhas do rebanho Calculus – lat. pedrinha 3 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Forma ancestral dos seres humanos para [email protected] [email protected] indicar quantidades: gestos com os dedos da mão Digitus – lat. dedo http://www.filologia.org.br/anais/anais%20III%20CNLF%2061.html 4 Histórico da Computação DSC/CCT/UFCG Sistema de numeração egípcio [email protected] [email protected] 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 Sistema de numeração romano I V X L 1 5 10 50 C D M 100 500 1000 http://educar.sc.usp.br/matematica/mod1.htm http://www.klickeducacao.com.br:8000/Bv/Lc/PA/lcpa14/lcpa14.htm 5 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Primeira tentativa bem sucedida de criação [email protected] [email protected] de uma máquina de contar: cerca de 2500 a.C.) ábaco (China, Abacus – lat. tábua de argila Digitus – lat. dedo http://sti.br.inter.net/jferro/prec002a.htm 6 Histórico da Computação DSC/CCT/UFCG Primeiro sistema científico para contar e [email protected] [email protected] acumular grandes quantias: mercadores (Mesopotâmia, cerca de 4.000 anos) Técnica utilizada: Abertura de um sulco na areia e inserção de sementes secas (ou contas) até chegar a dez Abertura de um novo sulco, inserção de uma única conta equivalente a 10 e esvaziamento do primeiro sulco Repetição da operação até o final da contagem Origem da palavra Contar 7 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Advento dos algarismos arábicos (cerca de [email protected] [email protected] 1.000 anos) Razão pela qual os algarismos arábicos se tornaram o padrão numérico mundial: poderio militar dos árabes na Idade Média Algarismo - corruptela do árabe al-Khowarizmi http://educar.sc.usp.br/matematica/let1.htm 8 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Auxílio à multiplicação: bastões de Napier Bastões de Napier: conjunto de 9 bastões, um para cada dígito, que transformavam a multiplicação de dois números numa soma das tabuadas de cada dígito. [email protected] [email protected] [John Neper (Napier), inventor dos logaritmos naturais ou neperianos - Inglaterra, 1614] 9 Histórico da Computação DSC/CCT/UFCG Simulação da multiplicação de 9 por 384 com Bastões de Napier [email protected] [email protected] 1 3 2 6 3 9 1 4 1 5 1 6 2 7 2 8 9 x 2 2 8 8 1 4 7 8 1 2 3 4 4 5 6 7 4 8 6 4 2 0 8 6 4 2 1 1 2 2 2 3 3 2 6 0 4 8 2 6 = 3.456 10 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação [email protected] [email protected] Representação dos logaritmos de Neper em escalas de madeira, marfim ou outro material (sacerdote inglês William Oughtred Inglaterra,1633): círculos de proporção (considerado como o 1° computador analógico da história) Círculos de proporção dão origem à régua de cálculo: logaritmos representados por traços e sua divisão e produto obtidos pela adição e subtração de comprimentos http://www.hpmuseum.org/sliderul.htm http://orbita.starmedia.com/~cobit/materias/historia1.htm 11 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação [email protected] [email protected] Régua de Cálculo - o primeiro computador analógico http://www.geocities.com/SiliconValley/Haven/8692/comput.htm 12 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Primeiro instrumento moderno de calcular: [email protected] [email protected] Máquina de Pascal – somadora construída por Blaise Pascal (físico, matemático e filósofo – França, 1642) 13 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Máquina com 6 rodas dentadas, cada uma contendo algarismos de 0 a 9 Permitia somar até 3 parcelas de cada vez, desde que o total não ultrapassasse 999 999 A multiplicação, e.g. de 26 por 16 era feita somandose 16 vezes o número 26. [email protected] [email protected] Máquina de Pascal 14 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Vida útil: cerca de 200 anos (aperfeiçoamento progressivo por diversos inventores) Limite: entrada de dados dependente da eficiência do digitador [email protected] [email protected] Máquina de Pascal 15 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Máquina de Leibnitz (filósofo e matemático Gottfried Wilhelm – Alemanha, 1671) (execução das operações através de somas e subtrações sucessivas) [email protected] [email protected] Primeira máquina de multiplicação e divisão: 16 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Revolução Francesa (1790): necessidade de comunicação rápida, fiável e cifrável. [email protected] [email protected] Experimentos dos irmãos Claude e Ignace Chappe síncrono (França, 1791-1793): telégrafo Construção de postos de transmissão via sinalização óptica entre Lille e (“percurso" de 230 Km em 2 minutos) Paris http://people.deas.harvard.edu/~jones/cscie129/images/history/chappe.html 17 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação [email protected] [email protected] Telégrafo de Chappe e mapa de postos do sistema Paris-Lille 18 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Sistema para comando automático de operações repetitivas e seqüenciais em teares: cartões metálicos perfurados (mecânico [email protected] [email protected] de teares Joseph Marie Jacquard – França, 1802) http://piano.dsi.uminho.pt/museuv/1622tjacquard.html 19 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Invenção de uma máquina para cálculos complexos [email protected] [email protected] por usuários pouco experientes: aritmômetro (banqueiro Charles-Xavier Thomas de Colmar – França, 1818) Aritmômetro - baseado nas Máquina de Pascal e de Leibnitz, podia efetuar as 4 operações aritméticas: adição, subtracção, multiplicação e divisão. Aritmômetro de Thomas 20 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Aplicação dos cartões de Jacquard ao cálculo de [email protected] [email protected] funções trigonométricas e logaritmos: concepção da máquina diferencial (matemático Charles Babbage - Inglaterra, 1882) http://ei.cs.vt.edu/~history/Babbage.html 21 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação A máquina diferencial não foi construída: Babbage não dispunha de recursos, nem encontrou investidores dispostos a financiá-la [email protected] [email protected] Os projetos e idéias de Babbage serviriam de base para outros computação projetos Em 1991, o Science Museum de Londres desenvolveu o Engenho Diferencial utilizando os planos de Babbage e funcionou perfeitamente. no futuro da 22 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Precursora dos computadores digitais atuais: concepção da máquina Babbage – Inglaterra, 1834) analítica (Charles [email protected] [email protected] Máquina analítica - concepção mecânica (a vapor) destinada a cálculos matemáticos, tinha memória para 1000 números de 50 dígitos e somava dois números em 1 s Instruções dadas via cartões (inspiração no tear de Jacquard) perfurados Uso da base 10 23 Histórico da Computação DSC/CCT/UFCG Máquina analítica Antevisão de etapas que servem de base do [email protected] [email protected] funcionamento de um computador Alimentação de dados, via cartões perfurados Armazenamento e reuso de números, em uma unidade de memória Programação seqüencial de operações, procedimento atualmente denominado sistema operacional As máquinas de Babbage nunca foram construídas no seu tempo… 24 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação [email protected] [email protected] Compreensão do funcionamento da máquina analítica e redação dos relatos mais acurados sobre o processo: primeiro texto explicativo do processo computacional (matemática Augusta Ada Byron King, condessa de Lovelace – Inglaterra, 1815-1852) http://www.aimsedu.org/Math_History/Samples/ADA/Ada.html 25 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Colega de Babbage, iniciou o [email protected] [email protected] ambicioso construção analítica projeto de da máquina Ada é uma das poucas mulheres a figurar na história do processamento de dados Criou programas para a máquina - 1ª programadora de computador 26 Histórico da Computação DSC/CCT/UFCG Uso da energia elétrica na transmissão de sinais à distância: telégrafo de Morse (Samuel F. B. Morse - EUA, 1837) Célebre mensagem enviada pelo operador telegráfico do Titanic antes do afundamento ... --- ... SOS - Save Our Souls (salvai nossas almas) [email protected] [email protected] O código Morse continua a ser utilizado 27 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Concepção dos fundamentos lógicos para a criação de programas: lógica matemática/ álgebra booleana (matemático George Boole, Inglaterra, 1854) processamento de dados utilizando relações binárias: As leis do pensamento (matemático George Boole, Inglaterra, 1854) [email protected] [email protected] Estabelecimento de uma forma de armazenamento e 28 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação conceito de impulsos elétricos para a transmissão de dados (conversão de dados em impulsos magnéticos nos cartões perfurados): máquina elétrica de tabulação (engenheiro estatístico Herman Hollerith – EUA, 1890) [email protected] [email protected] Integração da idéia dos cartões de Jacquard e do http://www.maxmon.com/1890ad.htm 29 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Sistema elétrico de tabulação [email protected] [email protected] Sistema reconhecido no recenseamento americano de 1890 - eliminação do trabalho braçal de tabulação do enorme volume de dados coletados Os resultados ficaram prontos em um tempo muito menor que normalmente levaria, gerando enorme economia (redução de 8 para 3 anos) 30 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Sistema elétrico de tabulação [email protected] [email protected] Em 1896, Hollerith fundou a Tabulating Machine Company para exploração de suas invenções. A empresa teve sucesso depois de seu computador mecânico vencer uma concorrência do governo americano, tornando-se a IBM em 1924 31 DSC/CCT/UFCG Histórico da Computação Computador [email protected] [email protected] (meados do século XIX): indivíduo responsável pela realização de cálculos e arbítrio de conflitos envolvendo números Publicação sobre equipamentos “inteligentes” destinados à substituição futura de esforços humanos: aplicação do termo moderno computador (London Times – Inglaterra, 1944) para a hipotética máquina “pensante” 32 Histórico da Computação Desde então, o computador sempre foi um aperfeiçoamento constante de idéias anteriores. [email protected] [email protected] DSC/CCT/UFCG 33 Histórico da Computação DSC/CCT/UFCG Próximos passos Tentativas de substituição das partes mecânicas dos computadores por partes elétricas [email protected] [email protected] 34