Historia da Informática

História Da Informática
HISTÓRIA DA INFORMÁTICA
- EVOLUÇÃO DA TECNOLOGIA Desde os tempos mais remotos, o homem desenvolve meios de facilitar sua vida.
Criou a roda para facilitar o transporte de cargas, armas para caçar e se
defender e outras inúmeras invenções.
A necessidade humana de contar objetos e valores data de milhares de anos.
Quando começou a organizar-se em sociedade, o homem precisou criar meios
de armazenar informações sobre o seu dia a dia. Inicialmente ele usava pedras,
conchas ou bastões para representar unidades. Uma pedra representava um
animal do seu rebanho e, à medida que ganhava ou perdia um animal,
acrescentava ou retirava uma pedra do seu sistema de controle.
A partir de sinais pintados nas pedras desenvolveu-se a escrita e os sistemas de
numeração. Descobertas arqueológicas no Oriente Médio relatam a utilização
por babilônios de tabuadas já em 1700 AC e o emprego de sistema de
numeração sexagesimal (base 60) que deu origem as nossas atuais unidades de
tempo: hora, minuto e segundo.
Dispositivos Automáticos de Cálculo:
Na medida em que os cálculos foram se complicando e aumentando de
tamanho, o homem criou mecanismos para facilitar o cálculo. Ao longo do
tempo, foram sendo inventados dispositivos que aprimoravam e tornavam cada
vez mais fácil lidar com a matemática.
Nesse sentido, o ábaco chinês, que data de aproximadamente 1200 DC, pode
ser apontado como a primeira contribuição neste campo, muito embora versões
primitivas deste dispositivo já fossem utilizadas no Oriente Médio desde 2500 AC.
É um instrumento formado por fios paralelos e contas ou arruelas deslizantes, que
de acordo com a sua posição, representa a quantidade a ser tratada. Esse
sistema de contas e fios recebeu o nome de calculi pelos romanos, dando
origem à palavra cálculo.
Figura 1 - Ábaco Chinês
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O ábaco chinês possui dois conjuntos de arruelas em cada fio, contendo cinco
contas no conjunto da parte inferior da barra horizontal representando uma
unidade cada e duas contas no conjunto superior que representam cinco
unidades cada.
Inicialmente, o ábaco foi um instrumento muito utilizado por mercadores e, em
razão de sua eficiência, logo se propagou por toda parte, e em alguns países é
usado até hoje.
Antes do século XVII, época de intensa ebulição intelectual, nenhum outro
instrumento de cálculo podia competir com ele. Quando em mãos treinadas,
continuam eficientes e rápidos para cálculos mais simples.
Os pensadores europeus estavam fascinados pelo desafio de descobrir meios
que ajudassem a calcular. Seguindo o critério cronológico (1614), os bastões de
Napier (teólogo e matemático inventor dos logaritmos) teria sido o próximo
dispositivo de cálculo.
Figura 2 – Bastões de Napier
Criados como auxílio à multiplicação, os bastões de Napier eram um conjunto
de nove bastões, um para cada dígito, que transformavam a multiplicação de
dois números em uma soma das tabuadas de cada dígito.
Mais tarde, em 1633, William Oughtred um sacerdote inglês, baseado no trabalho
sobre logaritmos de Napier, combinou as tabelas logarítmicas (elaboradas num
fatigante trabalho de cálculo manual) e criou um dispositivo denominado
círculos de proporção, do qual se originou a régua de cálculo utilizada até sua
substituição pelas calculadoras eletrônicas !
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Figura 3 – Régua de Cálculo
Como os logaritmos são representados por traços na régua e sua divisão e
produto são obtidos pela subtração e adição de comprimentos, considera-se
como o primeiro computador analógico da história.
Todavia, coube a Blaise Pascal, um filósofo, físico e matemático francês de 19
anos, a criação da primeira calculadora (mecânica naturalmente) em 1642,
denominada Pascaline.
Era baseada em dois conjuntos de discos: um para a introdução dos dados e
outro que armazenava os resultados, interligados por meios de engrenagens. A
máquina utilizava o sistema decimal para os seus cálculos de maneira que
quando um disco ultrapassava o valor nove, retornava ao zero e aumentava
uma unidade no disco imediatamente superior. Seu invento foi uma forma de
auxiliar nas tarefas de seu pai que era cobrador de impostos.
Figura 4 - Pascaline
O invento de Pascal não prosperou em razão do seu funcionamento não
totalmente confiável devido aos limites do ferramental industrial da época
(imprecisão ou inadequação das ferramentas utilizadas naquela época para
construção desses equipamentos).
Tais dificuldades técnicas também afetaram os inventos de Charles Babbage
(1792-1891), tido por muitos como o pai da computação.
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Babbage era um matemático que, frustrado com os erros que encontrava nas
tabelas de logarimos, funções trigonométricas, etc, decidiu construir, em 1822,
uma máquina que eliminasse o trabalho e os erros dos cálculos manuais.
Denominada de “máquina de diferenças” era constituída por discos giratórios
(tal qual a Pascaline) acionados por uma manivela.
Figura 5 - Máquina de Diferenças de Babbage
Durante seu trabalho, Babbage observou que se podia “programar” ou “ensinar”
sua máquina a fazer tarefas matemáticas e a máquina de diferenças tornou-se o
ponto de partida para outro projeto de Babbage, mais ambicioso, denominado
de “máquina analítica” (muito mais geral que a de diferenças) - uma máquina
de somar com um dispositivo de entrada que leria cartões perfurados contendo
não somente números mas também fórmulas para manipular esses números.
Além disso, essa máquina teria ainda um dispositivo de memória, um banco com
1000 "registradores" cada qual capaz de armazenar um número lido pelos
cartões de entrada ou então resultados de operações da máquina analítica.
Além disso, de acordo com os resultados dos cálculos intermediários, a máquina
poderia saltar os cartões, modificando dessa forma o curso dos cálculos.
Esse projeto de Babbage antecipava conceitos importantes que estariam
presentes nos computadores modernos. Na concepção desse projeto, Babbage
contou com a inestimável ajuda de uma matemática chamada Ada Augusta
Byron, que desenvolveu uma série de instruções para o calculador analítico,
criando conceitos tais como subrotinas, loops e saltos condicionais. Ada é
considerada a precursora do software.
Infelizmente, o projeto dessa máquina não pode ser concretizado devido às já
citadas dificuldades tecnológicas da época.
A utilização de cartões perfurados não foi uma idéia original de Babbage,
Joseph Marie Jacquard já se valia deste artifício para definir padrões para
desenhos de tecidos produzidos por teares mecânicos em 1801. Essa idéia
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também inspirou o estatístico Herman Hollerith na criação de um tabulador para
processar os dados do censo norte americano de 1890.
Antes de sua invenção, que reduziu para menos de 3 anos o tempo necessário
para fornecer os resultados do censo, gastava-se até 8 anos para realizar essa
mesma tarefa. Devido ao sucesso obtido, muitas organizações (companhias de
seguros, agências do governo, etc) começaram a usar as máquinas Hollerith
para seus próprios problemas de processamento de dados. Hollerith criou a
Tabulating Machine Company que mais tarde originou a International Business
Machines Corporation (IBM).
Figura 6 - Máquina Tabuladora de Hollerith
O início do século XX foi marcado por intensa atividade no desenvolvimento de
dispositivos automáticos de cálculos, precursores dos modernos computadores
eletrônicos.
O Professor da Iowa State University, John Atanasoff projetou, em 1939, a primeira
calculadora eletrônica automática para resolução de equações com até 29
incógnitas. Atanasoff foi pioneiro na utilização do sistema de numeração binário,
que mais tarde seria padrão na computação, ao invés do sistema na base 10.
A Segunda Guerra Mundial atuou como um forte catalisador contribuindo para a
aceleração do desenvolvimento de vários projetos, em diversos locais no mundo,
que objetivavam a construção de dispositivos que auxiliassem o esforço de
guerra facilitando cálculos balísticos, criptografia etc.
Além disso, a tecnologia da época já permitia superar os entraves que as
complexas engrenagens puramente mecânicas representavam para as
máquinas de cálculo. Isto foi possível, com a utilização de relês eletromecânicos, surgindo então os computadores Bell (fabricante) a relê utilizados
pelo exército americano, e a Calculadora Automática de Seqüência
Controlada, posteriormente chamada de Mark I, utilizada e desenvolvida pela
marinha americana entre 1937 e 1944 com o apoio da IBM.
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Figura 7 – Relê
Nesta mesma época, a cargo do Serviço de Inteligência Britânico, foi
desenvolvida a invensão mais secreta da Segunda Guerra Mundial, a
construção de um computador denominado Colossus, empregado para decifrar
o código das comunicações alemães produzido por um tipo de computador
chamado Enigma.
Envolvido nesse projeto estava um jovem e brilhante matemático inglês de nome
Alan Turing, que já em 1926 havia formalizado em célebre artigo, o conceito de
uma máquina hipotética, a Máquina Universal de Turing, que possibilitava
calcular qualquer número e função, de acordo com intruções apropriadas, ou
seja, utilizava um conjunto de regras muito semelhantes ao que hoje chamamos
de programa, de certa forma, com este trabalho, Turing comprovou as idéias de
Babbage.
Figura 8 – O Enigma
O Colossus foi o primeiro computador eletromecânico e teve papel decisivo
para a vitória aliada ao possibilitar realizar-se de forma segura o desembarque
das tropas aliadas na Normandia. Em virtude do caráter secreto desse projeto, o
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papel de Turing na história da evolução dos computadores ainda é pouco
conhecido.
Figura 9 – O Colossos
Turing também colaborou no projeto do primeiro computador dos Estados
Unidos, o ENIAC – Eletronic Numerical Integrator and Calculator, desenvolvido
entre 1943 e 1946 na Universidade da Pensilvânia, foi o primeiro computador
totalmente eletrônico.
O ENIAC também surgiu em razão da guerra, por sugestão de um coronel do
exército dos Estados Unidos, para cálculos de artilharia.
O ENIAC utilizava válvulas eletrônicas, ao invés de relês, e era 1000 vezes mais
rápido que o Mark I. Possuía cerca de 18.000 válvulas, 70.000 resistores e emitia o
equivalente a 200 quilowatts de calor. Capacidade de memória e
confiabilidade foram alguns dos problemas. O ENIAC tinha condições de
armazenar apenas vinte números de dez dígitos.
Figura 10 – Válvula Eletrônica
A entrada e a saída de dados no ENIAC eram feitas através de cartões
perfurados, mas os programas eram elaborados mediante alteração dos
circuitos (reordenando-se a rede elétrica) o que tornava essa atividade bastante
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demorada além de exigir profundos conhecimentos da máquina. O ENIAC teve
vida ativa curta e foi aposentado em 1952.
Figura 11 – O ENIAC
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