Instituto Médio Politécnico do Bengo
IMPB
Curso:
Informática
Trabalho
de S.E.A.C
Evolução da Informática
Grupo: Nº IV
Classe: 10ª
Turma: IN10B
Turno: Manhã
1 – INTRODUÇÃO
Para a Ciência
progredir, constroem-se instrumentos mais poderosos, que efectuam cálculos mais
precisos, ampliam o conceito das teorias, etc. Em geral, as pesquisas evoluem a
partir de conhecimentos do passado, procurando desvendar lacunas do
conhecimento. O cientista se sentirá mais seguro em sua área de atuação se
conhecer sua evolução histórica, as dificuldades e soluções encontradas e os
problemas que ainda não foram resolvidos.
Também
é necessário que, dentro da Computação, apareçam trabalhos neste sentido,
feitos por pessoas da área, com conhecimento dos conceitos relacionados aos
computadores, que servirão de base e referência para os estudantes e novos
pesquisadores que adentram a área.
O
presente trabalho procura expor as etapas da evolução das máquinas e dos
sistemas que fizeram explodir a evolução tecnológica . Esta evolução trouxe a
solução para muitos de nossos problemas conhecidos, e que certamente trarão
para aqueles que ainda não conseguimos solucionar.
2 – FUNDAMENTAÇÃO TEORICA
2.1- Evolução Da Informática
Não poderias falar
sobre informática sem primeiro seguir a lógica da palavra informática, assim do
modo geral a palavra informática foi criada por Philippe Dreyfus, para designar o domínio
do tratamento automático da informação. Esta resultou da associação das
palavras:
·
Informação & Automática
2.2- Definição de Informática
Uma ciência que se
propõe aperfeiçoar, regularmente e desenvolver o conhecimento e aproveitamento
do computador e das técnicas de tratamento da informação. Outra definição: é a
disciplina que lida com o tratamento racional e sistematico das informações por
meios automáticos e eletrónicos.
Dados - Em
informática designa-se por dados os elementos de partida que servem de base
para o tratamento e sobre os quais o computador efectua as operações
necessárias à tarefa em questão. Os dados são uma representação dos factos,
conceitos ou instruções de uma maneira normalizada que se adapte à comunicação,
interpretação e processamento pelo ser humano ou através de máquinas
automáticas. Os dados são representados por símbolos como por exemplo as letras
do alfabeto : a, b, c , etc mas não são em si a informação desejada. Na
década de 60, os supercomputadores (assim conhecidos devido a sua enorme
capacidade de processamento) passaram a ser utilizados em empresas de grande
porte, realizando o controle financeiro e administrativo.
Em torno de 1978,
uma pequena empresa americana chamada APPLE lançou o primeiro microcomputador
(assim conhecido por seu tamanho reduzido e pequena capacidade de processamento).
Paralelamente, duas pequenas empresas também americanas se uniram para lançar o
seu microcomputador, fazendo concorrência ao APPLE. Era a histórica união entre
a INTEL (fabricante de chips para computadores) e a International Business
Machine (IBM). Esse microcomputador foi denominado de Personal Computer (PC),
sendo conhecido mundialmente por IBM PC XT. Nesse ponto, os microcomputadores
começaram a invadir as empresas, e cada vez mais foram aperfeiçoando-se os
programas.
No começo dos anos
80, um estudante americano chamado Bill Gates revolucionou o mundo dos
computadores com a formação de uma empresa, a MICROSOFT, e com o lançamento do
primeiro sistema operacional para os IBM PC XT, que foi denominado de Disk
Operating System (DOS).
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.
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
Os primeiros
dispositivos que surgiram para ajudar o homem a calcular têm sua origem perdida
nos tempos. É o caso, por exemplo, do ábaco
e do quadrante. O primeiro, capaz de resolver problemas de adição, subtração,
multiplicação e divisão de até 12 inteiros, e que provavelmente já existia na
Babilônia por volta do ano 3.000 a.C. Foi muito utilizado pelas civilizações
egípcia, grega, chinesa e romana, tendo sido encontrado no Japão, ao término da
segunda guerra mundial. Com o desenvolvimento dos primeiros dispositivos
mecânicos para cálculo automático, começa efetivamente a vertente tecnológica
que levará à construção dos primeiros computadores.
O matemático inglês
Charles Babbage é conhecido como o "Pai do Computador". Babbage
projetou o chamado "Calculador Analítico", muito próximo da concepção
de um computador atual. O projeto, totalmente mecânico, era composto de uma
memória, um engenho central, engrenagens e alavancas usadas para a
transferência de dados da memória para o engenho central e dispositivos para
entrada e saída de dados. O calculador utilizaria cartões perfurados e seria
automático. Por algum tempo, o governo britânico financiou Babbage para
construir a sua invenção. Infelizmente Babbage teve dificuldades com a
tecnologia da época, que era inadequada para se construir componentes mecânicos
com a precisão necessária. Com a suspensão do financiamento por parte do
governo inglês, Babbage não pode concluir o seu projeto e o calculador
analítico nunca foi construído.
3 – AS GERAÇÕES DOS COMPUTADORES
Anteriomente, demos
uma visão sobre a evolução da 1ª geração de computadores. Estas máquinas usavam
válvulas eletrônicas, quilômetros de fios, eram lentos, enormes e esquentavam
muito. As três próximas gerações de computadores refletiam a evolução dos
componentes básicos do computador (hardware) e um aprimoramento dos programas
(software) existentes.
3.1- A 2ª Geração
A segunda geração
substituiu as válvulas eletrônicas por transistores e os fios de ligação por
circuitos impressos. Isso tornou os computadores mais rápidos, menores e de
custo mais baixo. Nessa geração, destaca-se o IBM 360. Construído nos USA, o
IBM 360 era totalmente transistorizado e tinha uma capacidade de memória de 32K
bytes. A memória era construída com toros de ferrite (óxido de ferro). 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. Com 8 bits era
possível codificar 256 estados diferentes, o que era suficiente para a
codificação dos 10 algarismos, 52 letras (maiúsculas e minúscula) do alfabeto
anglo-saxônico, o espaço, 27 símbolos e 166 caracteres especiais. De início
nestes caracteres especiais incluíam-se símbolos matemáticos e gráficos. Mais
tarde foram incluídos caracteres nacionais (Francês, Espanhol, Alemão, etc.)
suprimindo a codificação de caracteres gráficos.
3.2 - A 3ª Geração
A terceira geração
de computadores foi construída com circuitos integrados, proporcionando maior
compactação, redução dos custos e velocidade de processamento da ordem de
microsegundos. Tem início a utilização de avançados sistemas operacionais.
3.3- A 4ª Geração
A quarta geração é
caracterizada por Microprocessadoras, um aperfeiçoamento da tecnologia já
existente, proporcionando uma otimização da máquina para os problemas do
usuário, maior grau de miniaturização, confiabilidade e velocidade maior, já da
ordem de nanosegundos (bilionésima parte do segundo) .
Nesta geração, o PC
original tinha alguns recursos ótimos - e algumas limitações óbvias. Ele trazia
um Processador Intel 8088 de 4,77 MHz, anunciado como um "microprocessador
16 bits de alta velocidade", mas tinha apenas um barramento de dados de
oito bits. Inicialmente, a máquina vinha com 16 Kb de RAM padrão na placa-mãe,
expansíveis para 64 Kb, mas seu Processador tinha uma capacidade maior, porque
os 20 bits de endereços permitiam que o PC enviasse um megabyte de memória
física, o que era um enorme progresso para a época.
3.4- A 5ª Geração
A quinta geração de
computadores é a que estamos presenciando no momento. A velocidade de
processamento está acima da barreira dos Gigahertz. Várias novas técnicas para
aumentar a capacidade das máquinas e melhorar sua perfomance foram descobertas
como a computação distribuída, por exemplo.
4 – A EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS OPERACIONAIS
Os
sistemas operacionais [7] foram os principais responsáveis pela evolução dos
computadores. Foi a partir do aparecimento destes sistemas que os computadores
se popularizaram e se desenvolveram, chegando ao patamar que estão atualmente.
Nas próximas seções, faremos uma breve abordagem de três dos principais
sistemas operacionais do mercado.
4.1- Windows
O
Windows é atualmente o líder absoluto de mercado nesse segmento. Calcula-se que
cerca de 90% de todos os PCs existentes na atualidade utilizem-no como sistema
operacional. Tamanho domínio não é por acaso.
O Windows foi um dos pioneiros a apresentar uma interface gráfica para o
usuário quando foi lançado em 1990. Recursos como arrastar-e-soltar,
copiar-e-colar e sua facilidade de uso conquistaram principalmente os usuários
domésticos que não detinham conhecimento aprofundado em informática.
Durante
a ascensão das redes de computadores em 1996, a maioria dos sistemas operacionais
que ofereciam uma boa interface com o usuário ainda não possuíam um bom suporte
a redes e aqueles que possuíam não tinham uma boa interface. Nessa época então
a Microsoft lança o Windows NT, seu sistema operacional voltado pra empresas
que uniam as duas principais características exigidas pelos usuários e ganha
mais essa fatia do mercado. O Windows NT agradou rapidamente os gerentes de
Tecnologia da Informação corporativos, devido a seu projeto mais estável uma
vez que as versões anteriores do Windows não eram confiáveis para aplicações
pesadas.
4.2- Linux
Em agosto de 1991,
um jovem estudante da Universidade de Helsinki (Finlândia) Linus Torvalds,
anunciou em uma lista de discussão na internet que estava criando um sistema
operacional livre. Ele dizia modestamente que seu trabalho era "apenas um
passatempo". Em 5 de outubro de 1991, Linus anunciou a primeira versão
"oficial" do Linux. Após alguns anos, este se tornou um dos mais
populares sistemas operacionais disponíveis, sendo continuamente desenvolvido
pelo próprio Linus e por pessoas do mundo inteiro.
As empresas que
buscam desenvolver programas para Linux lucram, em geral, não com a venda do
software em si mas com os manuais de instalação e operação e com o suporte
técnico. Contudo, o Linux e seus aplicativos foram criados e desenvolvidos,
principalmente nos primeiros anos após a sua criação, a partir de contribuições
de usuários. Estas contribuições não eram simples sugestões feitas ao
fabricante do software, mas significaram a reprogramação de suas funções e a
criação de novas aplicabilidades.
4.3- MacOS
Geralmente, o
Sistema Operacional é desenvolvido a partir do hardware do computador, no caso
do Macintosh ocorreu o contrário. A idéia de um sistema operacional de
interface gráfica surgiu após uma visita de Steve Jobs, dono da Apple ao PARC,
centro de pesquisa da Xerox em Palo Alto. Lá os profissionais tinham criado um
sistema operacional que se assemelhava à realidade. Por exemplo, um diretório
era representado por uma pasta, um arquivo era representado por um papel, para
se apagar algo era só arrastar para uma lixeira. Esse sistema, assim como o
mouse, criado pela mesma equipe, foi recusado pela diretoria da Xerox por
parecer "bobo", pois era extremamente simples de operar se comparado
aos antigos sistemas baseados em caracteres.
O problema era que
a máquina que o rodava era muito grande e dificilmente aquilo chegaria a uma
pessoa comum. Mas Jobs saiu da Xerox com a idéia de alocar o sistema em um
microcomputador e carregou com ele quase toda a equipe de engenheiros e
profissionais para trabalhar no projeto Lisa, o primeiro computador com sistema
operacional de interface gráfica. Em 4 ou 5 anos, o projeto estava pronto e foi
lançada uma máquina muito equipada e cara para a época. Esta máquina tinha 1MB
de memória e monitor gráfico acoplado.
5 – CONCLUSÃO
Deste
modo concluimos que: a Informática tem evoluído de tal forma que tornou-se
indispensável para o homem moderno. Todos os processos antes realizados
manualmente, passaram a ser informatizados, trazendo uma redução nos custos,
rapidez, maior qualidade (não é um sistema passível a erros) e um maior
controle do processo (seja industrial, comercial ou administrativo). O mundo actual
está marcado por grandes avanços científicos e tecnológicos. A cada dia que
passa, novas descobertas alimentam a esperança de se encontrar a solução para
grandes problemas que ameaçam o homem ou lhe causam sofrimentos. Por outro
lado, inúmeras pesquisas são realizadas com a finalidade de melhorar as
condições da vida humana ou para atender as necessidades criadas pelo próprio
homem. Em todas essas situações contamos com um aliado inseparável e inadiável,
que é o computador.
Hoje já não é mais
possível pensar em comunicação, saúde, educação etc. sem pensar-se na valiosa
contribuição da informática. A computação está tão presente em nossa sociedade
que sua importância é inquestionável.
Ainda
hoje temos vários problemas que, mesmo auxiliados pelos computadores, não somos
capazes de solucionar. No entanto, a evolução dessas máquinas ainda não parou.
Em todos os cantos do planeta há pessoas procurando melhorá-los para melhorar o
mundo. Muito em breve, os problemas que hoje parecem complexos serão triviais e
novos problemas surgirão para que o homem e o computador possam solucioná-lo.
BIBLIOGRAFIAS
[1] História
da Computação – Online, acessado em 31/07/2002
na url http://www.cic.unb.br/tutores/hci/hcomp/indice.html
[2] Projeto
MAC Multimídia – Online, acessado em 31/07/2002 na url http://www.ime.usp.br/~macmulti/historico
[3] Intel
– Online, acessado em 31/07/2002 na url
http://www.intel.com/intel/intelis/museum/exhibit/hist_micro/hof/hof_main.htm
[4] Museu
Virtual de Informática – Online, acessado em 19/08/2002 na url
http://piano.dsi.uminho.pt/museuv/1960ibm360.html
[5] A
História do PC – Online, acessado em 19/08/2002 na url
http://www.di.ufpb.br/raimundo/HistoriaDoPC/PChist2.htm
[6] As
Maçãs Tropicais – Online, acessador em 19/08/2002 na url
http://orbita.starmedia.com/~cobit/materias/apple_1.htm
[7] Operating Systems: Design And
Implementation Autor: Andrew S.
Tanenbaum, Editora Prentice Hall, 1992.
[8] Software
Livre – Online, acessado em 20/08/2002 na url
http://www.comciencia.br/reportagens/softliv/softliv5.htm
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