Computação e computador: os computadores eletrônicos - o transistor

AOS ALUNOS DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO;

Transistor.

          Em 1947, na Universidade de Stanford, foi inventado o primeiro dispositivo eletrônico de estado sólido, o transistor.

O substituto da válvula é a base de construção de todos os Microchips.

         Eles geram informações binárias: 1, se a corrente elétrica estiver passando, e 0 se não estiver. Todo o funcionamento lógico dos computadores é baseado nisso. Alguns chips têm milhões de transistores. Seguramente é a maior invenção da eletrônica até hoje. É praticamente impossível encontrarmos circuitos integrados que não possuam internamente, centenas, milhares e até milhões de transistores, juntamente com outros componentes. Como exemplo, podemos citar o processador Pentium 4, da Intel, que possui nada menos que 42 milhões de transistores.

Os transistores, devido ao seu baixo custo, vêm substituindo quase todos os dispositivos eletromecânicos, bem como a maioria dos dispositivos de controle, e aparecem em grande quantidade em qualquer dispositivo eletrônico, desde os computadores aos carros.

Desde a sua criação eram utilizados para sua produção o Silício e o Germânio. No momento do seu lançamento, esses materiais eram caríssimos, pois sua extração da natureza era mais difícil. Todavia, com as técnicas modernas esse custo se tornou irrisório.

Sequência: "O circuito integrado".

Computação e computador: os computadores eletrônicos - a era da válvula

AOS ALUNOS DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO;

Válvula.

A Segunda Guerra Mundial provocou um rápido avanço da ciência da Informática, pois era necessário descobrir maneiras mais rápidas e eficientes de combater o inimigo.

A companhia IBM, em parceria com a marinha americana, passou a desenvolver um projeto de uma máquina capaz de efetuar todos os tipos de operações.

O desenvolvimento do projeto ficou a cargo de um jovem matemático da Universidade de Harvard, Howard Aiken.

O resultado foi o Mark I, concluído em 1943. Baseado no sistema de numeração decimal, essa máquina recebia dados por meio de cartões perfurados e era capaz de trabalhar com números de 23 dígitos. Efetuava operações de soma e subtração em 0,3 segundo e de multiplicação e divisão em três segundos.

Em 1941, o matemático alemão Konrad Zuze construiu um computador baseado no sistema binário, menor e mais eficiente do que o Mark I.

Em 1942, Zuze e seu colega Helmut Schreyer desejavam construir um computador com válvulas eletrônicas que controlaria a passagem dos circuitos elétricos por meio de tensões elétricas, sem utilizar peças móveis.

Hitler, no entanto, vetou a pesquisa, direcionando todo o potencial da Alemanha para a guerra, que ele acreditava que seria vencida rapidamente. Estava, portanto, duplamente errado.

O matemático inglês Alan Turing desenvolveu uma máquina com duas mil válvulas eletrônicas, com a qual conseguiu interceptar e quebrar os códigos secretos utilizados pelos alemães durante a guerra, com os métodos que Zuze havia planejado.

Em agosto de 1942, John Mauchly e Presper Eckert, pesquisadores da Escola Moore de engenharia, propuseram a construção de um computador de alta velocidade que utilizava válvulas eletrônicas. Em 9 de abril de 1943 o exército americano assinou um contrato de 400 mil dólares com a Escola Moore para a construção do ENIAC.

Eniac.

O ENIAC possuía 17.468 válvulas e operava com sistema numérico decimal. Tinha 5,5 metros de altura por 25 de comprimento. Ficou pronto no final de 1945, quando a Segunda Guerra Mundial já havia terminado.

O ENIAC (Figura 8), apesar de suas dimensões, só possuía memória suficiente para trabalhar com números da operação que estivesse executando.

Enquanto o ENIAC estava sendo construído, Mauchly e Eckert já trabalhavam no seu sucessor, o EDVAC, que era capaz de operar com instruções armazenadas eletronicamente.

Edvac.

O EDVAC trabalhava com números binários, o que permitia que o número de válvulas fosse consideravelmente diminuído.

John von Neuman, que havia trabalhado no projeto Manhattan, que resultou nas bombas atômicas lançadas sobre o Japão durante a Segunda Guerra, juntou-se à equipe de pesquisadores da Escola Moore em 1944.

Em junho de 1945, von Neuman escreveu o primeiro esboço de um relatório sobre o EDVAC, no qual descreve as funções da nova máquina e defende a tese de que o computador é muito mais que uma máquina de calcular, podendo ser utilizado para inúmeras atividades.

John von Neumann.

Em 1949, baseado nas propostas de Von Neuman, o cientista inglês Maurice Wilkes, da Universidade de Cambridge, construiu o primeiro computador operacional que utilizava programas de memória.

Mauchly e Eckert fundaram uma companhia para produzir um computador de uso comercial: o UNIVAC. Em 1950, a companhia foi vendida para a Remington Rand.

Em maio de 1950, Alan Turing foi um dos responsáveis pelo desenvolvimento de uma máquina que trabalhava com um programa armazenado, o ACE (Automatic Computing Engine - Máquina de Computação Automática).

Sequência: "O transistor".

Computação e computador: Hollerith e as estatísticas

AOS ALUNOS DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO;

Herman Hollerith - Census.

Em 1890, o matemático americano Herman Hollerith utilizou cartões perfurados para tornar mais rápida a tabulação das estatísticas do censo dos Estados Unidos.

Os cartões utilizados por Hollerith tinham 12 fileiras de 20 orifícios, que eram perfurados para registrar dados como idade, nacionalidade, profissão, estado civil e número de filhos.

Os funcionários encarregados do recenseamento preenchiam um formulário com essas informações, que, em seguida, eram transpostas para os cartões perfurados. Os cartões eram então inseridos em uma máquina tabuladora, na qual pequenos pinos atravessavam os orifícios dos cartões. Isso fechava um circuito elétrico, fazendo com que os indicadores no banco de mostradores avançassem.

O censo de 1890 levou um terço do tempo do censo anterior para ser tabulado, comprovando a eficiência do método de Hollerith, que ganhou prêmios e título de doutor na Universidade de Columbia pela sua invenção.

Hollerith fundou a Companhia de Máquinas Tabuladoras e vendeu sua invenção às companhias de estrada de ferro, órgãos do governo e até mesmo para a Rússia.

A companhia criada por Hollerith passou a se chamar International Business Machines Corporation (IBM) em 1924. A IBM iria se transformar em uma das maiores empresas de Informática do mundo.

ANO	ACONTECIMENTO
1860	Nasce em Buffalo, Estado de New York.
1879	Forma-se na Universidade de Columbia. Trabalha no National Census Office dos Estados Unidos.
1882	Faz pesquisas no Instituto de Tecnologia, em Massachusetts.
1883	Trabalha em Washington no Patent Office.
1884	Primeiras patentes da fita contínua de papel perfurado para representação de informações.
1887	Seu sistema é adotado para processar estatísticas de mortalidade, em Baltimore, Maryland.
1889	Seu sistema é instalado no Hospital Militar para fazer estatísticas médicas do exército. Concedida patente do cartão individual.
1890	Vence a concorrência para fornecer equipamento para o censo de 1890. Ganha título de PhD da Universidade de Columbia por trabalho sobre processamento de informação.
1900	Introduz nova geração de equipamento aperfeiçoado.
1901	Novo equipamento é usado no censo de agricultura.
1905	Suas primeiras patentes começam a expirar a há ameaças ao seu monopólio.
1911	Abre uma empresa holding, a Companhia de Registro de Tabulação.
1914	O famoso empresário Thomas J. Watson assume a direção da companhia.
1924	O nome da empresa é mudado para International Business Machines (IBM).
1929	Morre em Washington, DC.

Cronologia da história de Herman Hollerith.

Sequência: "Os computadores eletrônicos". 

Computação e computador: Babbage - uma figura estranha

AOS ALUNOS DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO;

Charles Babbage.

Charles Babbage, filho de uma família abastada, cujo pai era banqueiro em Londres, nasceu em 26 de dezembro 1791, em Teignmouth, Inglaterra. Ocupou a cadeira de Matemática na Universidade de Cambridge, mas não comparecia à universidade e nunca proferiu uma conferência. Foi sócio fundador da Royal Astronomic Society (Sociedade Astronômica Real).

Dedicou-se a corrigir erros nas tábuas de logaritmos que prejudicavam o trabalho dos astrônomos.

Em 1822, Babbage construiu o primeiro protótipo da sua Máquina de Diferenças. Essa máquina, segundo suas palavras, seria capaz de efetuar o “trabalho enfadonho e monótono das operações de cálculo repetidas”. Babbage pediu ao governo britânico uma subvenção para construir uma máquina maior e mais aperfeiçoada e obteve 1.500 libras para desenvolver seu projeto.

Em 1833, Babbage projetou a Máquina Analítica, que seria capaz de efetuar uma grande variedade de cálculos. A Máquina Analítica era constituída por um moinho” e um “depósito”, ambos formados por rodas dentadas.

O depósito era capaz de armazenar até 100 números de 40 dígitos. Esses números ficariam armazenados até que o moinho precisasse utilizá-los. Os dados eram introduzidos na Máquina Analítica por meio de cartões perfurados.

A tia de Babbage, Augusta Ada Byron (filha ilegítima do poeta Lord Byron), interessou-se pelo projeto do sobrinho e o estimulou a desenvolvê-lo.

A Máquina Analítica nunca foi construída, pois seria tão grande quanto uma locomotiva e em seu interior haveria uma mistura de mecanismos e engrenagens movidos a vapor. Restam apenas alguns desenhos e o “moinho”, construído pelo filho de Babbage.

Apesar de nenhum de seus projetos importantes terem sido finalizados, foi o primeiro a perceber que uma máquina de processamento deveria consistir em um dispositivo de entrada, uma memória, uma unidade central de processamento e um dispositivo de saída. Ele utilizava uma “impressora” como dispositivo de saída e como dispositivo de entrada, usava um leitor de cartões, inspirado nos cartões perfurados de Jacquard.

Babbage passou o resto de sua vida trabalhando em sua Máquina Analítica, sem nunca conseguir terminá-la. Em seus últimos anos de vida tentou criar em parceria com sua tia um método infalível para acertar resultados de corridas de cavalos. Também não teve sucesso nesse projeto. Mas sua Máquina Analítica é considerada o primeiro computador programável e Babbage entrou para a história como o “avô” da informática.

Sequência: "Hollerith e as estatísticas".

Computação e computador: a tecelagem

AOS ALUNOS DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO;

Tear automático.

          Em 1804, Joseph Marie Jacquard construiu um tear inteiramente automatizado que podia fazer desenhos muito complicados. Esse tear era programado por uma série de cartões perfurados, cada um deles controlando um único movimento da lançadeira. Curiosamente, ele era de um ramo que não tinha nada a ver com números e calculadoras: a tecelagem. Desde os 10 anos trabalhava como aprendiz de tecelão, herança de seus pais que também trabalhavam como tecelões. Jacquard se sentiu incomodado com a monótona tarefa que lhe fora confiada na adolescência: alimentar os teares com novelos de linhas coloridas para formar os desenhos no pano que estava sendo fiado.

               Como toda a operação era manual, a tarefa de Jacquard era interminável: a cada segundo, ele tinha que mudar o novelo, seguindo as instruções necessárias para o desenho de uma determinada estampa. Com o tempo, Jacquard foi percebendo que as mudanças eram sempre sequenciais. E inventou um processo simples: cartões perfurados, onde o “estampador” poderia registrar, ponto a ponto, a receita para a confecção de um tecido.

               O tear inventado por Jacquard no século XVIII, utilizado por vários tecelões franceses nessa época, é utilizado até hoje pela indústria de tecidos. Os cartões perfurados utilizados para controlá-lo teriam novas aplicações alguns anos mais tarde.

Sequência: "Babbage - uma figura estranha".

Computação e computador: Blaise Pascal e a primeira calculadora

AOS ALUNOS DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO;

Blaise Pascal.

Em 1642, o filósofo, teólogo, escritor, físico e matemático francês Blaise Pascal, com apenas 18 anos, construiu uma calculadora com rodas e engrenagens. Os números a serem somados eram introduzidos discando-se numa série de rodas dentadas, nas quais haviam algarismos de 1 a 9 impressos.

As rodas representavam unidades, dezenas e centenas. Os números introduzidos apareciam em um mostrador. Cada roda, ao completar um giro, fazia a roda à sua esquerda avançar um dígito.

A máquina de Pascal, chamada de pascaline, era capaz de efetuar outras operações por meio de um sistema de adições repetidas. Pascal construiu mais de 50 versões de sua máquina de calcular durante sua curta vida (morreu aos 39 anos).

Pascaline: a primeira calculadora.

O matemático alemão Gottlieb Leibnitz, durante seus estudos com o astrônomo holandês Christian Huygens em 1672, construiu uma calculadora mecânica, com o objetivo de simplificar os complexos cálculos dos astrônomos.

A máquina de Leibnitz era muito parecida com a de Pascal, porém, possuía componentes extras que agilizavam as quatro operações básicas, aceleravam as adições repetidas criando, dessa forma vários processos para a multiplicação, cálculos repetitivos e também o cálculo da raiz quadrada.

Sequência: "A tecelagem".

Computação e computador: ossos de Napier

AOS ALUNOS DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO;

Ossos de Napier.

     Em 1614, Napier, um matemático escocês, inventou um método diferente de efetuar multiplicações. Criou um dispositivo conhecido como “Ossos de Napier”, formado por um conjunto de barras segmentadas, dispostas de tal maneira que os resultados de uma multiplicação eram obtidos somando-se os números de seções horizontais adjacentes.

Antes desse invento, ele introduziu à comunidade científica o cálculo logarítmico. A própria palavra logaritmo foi escrita pela primeira vez por Napier a partir do grego “logos” (que significa razão) e “aritmos” (que quer dizer números).

Sequência: "Blaise Pascal - a primeira calculadora".