A Lista de Calculo

UFMT – UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

BACHAREL EM CIENCIAS DA COMPUTAÇÃO

                                              GABRIEL RODRIGUES FERNANDES                                

        

                                     

                               Marcos da Arquitetura de Computadores

                                                                Dissertação

                                                            Barra do Garças – MT

                                                       2021                                                                

Desde os primórdios da humanidade, o ser humano vem buscando criar auxílios para ajudar nas atividades de cálculo e resolução de problemas, os homens primitivos não tinha necessidade de contar, pois o que necessitavam para sua sobrevivência era retirado da própria natureza, a necessidade de contar começou com o desenvolvimento das atividades humanas quando o homem deixando de ser pescador e coletor de alimentos para fixar-se no solo. As primeiras formas de agricultura de que se tem notícia foram criadas há cerca de 10 mil anos na região que hoje é denominada oriente médio, a agricultura passou então a exigir o conhecimento do tempo das estações do ano e das fases da lua, assim começaram a surgir as primeiras formas de calendário, obrigando o homem a interagir com os números. No pastoreio, o pastor usava várias formas para controlar o seu rebanho, pela manhã ele soltava os seus carneiros, e analisava se no final da tarde se algum tinha sido roubado, fugido ou se perdido do rebanho, assim eles tinham o controle, um carneiro corresponde a uma pedrinha que era armazenada em um saco, no caso das pedrinhas cada animal que saía para o pasto de manhã corresponda a uma pedra que era guardada, no final do dia quando os animais voltavam era feita a contagem inversa onde para cada animal que retornava era retirada uma pedra do saco, se faltasse alguma pedra é porque faltava algum dos animais, e se algum fosse acrescentado ao rebanho era só acrescentar mais uma pedra, criando assim então um sistema de fácil controle. Ferramentas mais antigas já criadas para ajudar o homem a calcular foi o ábaco o ábaco surgiu aproximadamente há 4000 anos antes de Cristo, em sua versão original ele era formado por uma placa de argila onde se escreviam algarismos que auxiliavam os cálculos após aprimoramentos cerca de 200 anos antes de Cristo o ábaco era constituído por uma moldura retangular de madeira com varetas paralelas e pedras deslizantes, desenvolvido na China foi chamado de Suanpan e era usado para adições e subtrações, passaram-se séculos sem que qualquer invenção ficasse registrada até que fossem criados os bastões de Napier no final do século 16, eram tabelas móveis de multiplicação e divisão feitas de marfim, o responsável foi o escocês chamado John Napier inventou também dos logaritmos apesar de dispositivos semelhantes aos bastões terem sido usados desde o final do século 16 eles são apareceram documentados a partir de 1614, um conjunto completo de bastões de Napier consiste em nove peças uma para cada digito de um a nove, ajudando no processo de multiplicação de números. Entre 1802 e 1822 Charles Babbage o matemático britânico construiu a máquina de diferenças, que se baseava também no princípio de discos giratórios e era operada por uma simples manivela, Babbage é considerado o precursor dos modernos computadores eletrônicos digitais, em 1833 Babbage projetou uma máquina bastante aperfeiçoada que chamou de máquina analítica, a máquina analítica poderia ser programada para calcular várias funções diferentes, era constituída de unidade de controle de memória aritmética e de entrada e saída, sua operação era governada por um conjunto de cartões perfurados, de modo que de acordo com os resultados dos cálculos intermediários a máquina poderia saltar os cartões modificando dessa forma o curso dos cálculos porém sua máquina só pode ser concluída anos após a sua morte tornando-se a base para a estrutura dos computadores atuais o que fez com que Charles Babbage fosse considerado como o pai do computador, de fato o projeto de máquina de Babbage muito se aproxima do projeto das máquinas atuais pois possuem dispositivos de entrada e saída uma memória engrenagens que permitiam o processamento. Aproximadamente em 1885 Herman Hollerith funcionário do departamento de recenseamento dos Estados Unidos, percebeu  que é a realização do censo anual demorava cerca de 10 anos para ser concluído e que a maioria das perguntas tinha como resposta sim ou não, em 1886 e de realizou um cartão perfurado que guardaria as informações coletadas do censo e uma máquina capaz de tabular essas informações construir então a máquina de recenseamento ou máquina tabuladora, perfurando-se cerca de 56 milhões de cartões isso ele conseguiu obter os resultados em tempo recorde, três anos depois o senso ele já tinha os resultados, a máquina foi um sucesso nos Estados Unidos e foi usada nos censos do Canadá Áustria e Rússia, em função dos resultados obtidos com seu evento Hollerith em 1896 fundou uma companhia chamada TMC ou Tabulation Machine Company associando-se em 1914 a duas outras pequenas empresas e formando a que se tornou hoje em 1924 a conhecida  International Business Machines(IBM). A primeira geração de computadores é marcada pelo surgimento dos primeiros computadores eletrônicos, um grande número de projetos foram implementados baseados na utilização de relés e válvulas  eletrônicas para realização de cálculo automaticamente, os relés são eletroímãs cuja função é abrir ou fechar contatos elétricos com intuito de interromper ou estabelecer circuitos, já vão é um dispositivo que conduz a corrente elétrica num só sentido, uma das grandes vantagens da primeira geração em relação as máquinas eletromecânicas era sem duvidas a maior velocidade de processamento entretanto por serem todos baseados em tecnologias de válvulas eletrônicas normalmente quebravam após não muitas horas de uso devido ao alto aquecimento que as válvulas alcançavam em pouco tempo de uso. Em 1943 um projeto britânico sobre a liderança do matemático Alan Turing, colocou em operação uma série de máquinas mais ambiciosa dentre elas o Colossus, que ao invés de relés eletromecânicos usava 2000 válvulas eletrônicas, ele trabalhava com símbolos perfurados uma argola de fita de papel que inserida na máquina de leitura fotoelétrica comparava a mensagem cifrada com os códigos conhecidos até encontrar uma coincidência, ele processava 25.000 caracteres por segundo e foi muito usado para decifrar códigos alemães secretos, talvez o computador mais relevante desta geração seja o Electronic numerical and calculator (Eniac), projetado  para fins militares pelo departamento de material de guerra do exército dos Estados Unidos na universidade de Pensilvânia, era o primeiro computador digital eletrônico de grande escala, e foi projetado por John Dummont, a entrada de dados era baseada nos cartões perfurados e os programas eram modificados através de reconfigurações no circuito,  apesar das dúvidas com relação a sua confiabilidade o Eniac permaneceu operacional por mais de 10 anos em algumas operações seguir até mil vezes mais rápido que o Mark 1. A segunda geração foi marcada por computadores transistorizados, ou seja, que usavam um componente eletrônico chamado transistor esse componente apresentavam consumo e aquecimento muito menores que as válvulas além de serem mais confiáveis por conta de também possui dimensões menores sua adoção contribui com uma redução nos tamanho dos computadores da época. Em 1952 John Mauchly e John Presper Eckert  abriram sua própria firma na Filadélfia e criaram o Univac  ou seja  computador automático universal, destinado ao uso comercial máquina eletrônica de programa armazenado que recebi instruções de fita magnética de alta velocidade, o Univac  foi utilizado para prever os resultados de uma eleição presidencial. Em 1955 conclui-se o primeiro computador transistorizado feito pela Bell Labs o Trajc com 800 transistores cada um em seu próprio recipiente, o transistor é um componente eletrônico que começou a se popularizar na década de 1950, tendo sido o principal responsável pela revolução da eletrônica na década de 1960 os as funções principais são amplificar e chaviar sinais elétricos. Em 1965 a Digital Equipament  introduz o PDP-8 primeiro minicomputador comercial com preço competitivo, naquela época o nível de integração existente nos chips era de pequena escala de integração SSI com cerca de 1000 transistores podiam integrar-se no circuito de uma pastilha, com o passar dos anos foram desenvolvidas as escalas maiores de integração de forma a conseguir alocar mais transistores em uma mesma pastilha de silício.Um outro computador dessa geração que conheceu grande sucesso particularmente nas universidades e centros de pesquisa foi um mini computador da série PDP-11, a invenção dos circuitos integrados teve efeito importante na vitória dos Estados Unidos na disputa espacial com a antiga União Soviética e na conquista da lua, pois tornou possível com embarque de computadores mais complexos em foguetes necessários para o êxito das Missões espaciais. A geração posterior que vem em 1971 em diante terá integrações em escalas grandes, ou seja, esses chips passam a ter ate a capacidade de 100 mil dispositivos eletrônicos em um único chip, possibilitando a redução drástica no tamanho do computador, em 1978 a 1991 a integração em escala muito grande, onde um chip pode ser composto por ate 100 milhões de dispositivos em um único chip. A quinta geração é marcada por um novo paradigma, computadores de baixa potência e invisíveis. Isto é, computadores por toda parte e embutidos fazendo parte da estrutura da vida diária.

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