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Primeiras calculadoras mecânicas[editar | editar código-fonte]

Engrenagens

Em 1623 Wilhelm Schickard construiu a primeira calculadora mecânica e assim, tornou-se o pai da era da computação. Como sua máquina utilizava técnicas como engrenagens inicialmente desenvolvidas para relógios, ela foi também chamada de "relógio calculador". Ela foi colocada em uso prático por seu amigo Johannes Kepler, que revolucionou a astronomia.

A máquina de Blaise Pascal (a Pascalina, 1642) e Gottfried Wilhelm von Leibniz (1670) se seguiram.

Leibniz descreveu também o código binário, um ingrediente central de todos os computadores modernos. Entretanto, até 1940, muitos projetos (incluindo a máquina de Babbage do século XIX e mesmo o ENIAC de 1945) foram baseados no sistema decimal, mais difícil de implementar.

John Napier notou que a multiplicação e a divisão de números poderia ser feita pela adição e subtração, respectivamente, de logaritmos destes números. Como números reais podem ser representados pelas distâncias ou '"intervalos"' em uma linha, uma simples operação de translação ou movimentação de dois pedaços de madeira, corretamente marcados com intervalos logaritmos ou lineares, foi utilizada como a régua de cálculo por gerações de engenheiros e outros profissionais de ciências exatas, até a invenção da calculadora de bolso . Assim os engenheiros do programa Apollo para enviar o homem à lua fizeram seus cálculos em réguas de cálculo.

Leitores de cartões perfurados 1801-1940[editar | editar código-fonte]

Joseph M. Jacquard

Herman Hollerith

Em 1801, Joseph-Marie Jacquard desenvolveu uma máquina têxtil em que o padrão de saída era controlado por cartões perfurados. O conjunto de cartões poderia ser alterado sem alterar a estrutura da máquina têxtil. Este foi um marco na programação.

Em 1890 o censo dos Estados Unidos utilizou cartões perfurados e máquinas de ordenação desenhadas por Herman Hollerith para controlar os dados do censo da década conforme previsto na constituição. A companhia de Hollerith tornou-se posteriormente o núcleo da IBM.

No século XX, a eletricidade foi utilizada pela primeira vez em máquinas de calcular e ordenar. Em 1940, W.J. Eckert do Thomas J. Watson Astronomical Computing Bureau da Universidade de Columbia publicou o artigo Método dos cartões perfurados na computação científica que era suficientemente avançado para resolver equações diferenciais, multiplicar e dividir números de ponto flutuante, baseado unicamente em cartões perfurados e mesas de conexão similares às utilizadas por operadores de telefonia. Os cálculos astronômicos representaram o estado da arte na computação.

Primeiros projetos de máquinas programáveis 1835-1900s[editar | editar código-fonte]

A característica que define um "Computador Universal" é a "programabilidade" que permite ao computador emular qualquer outra máquina de calcular alterando a sequência de instruções armazenadas. Em 1835 Charles Babbage descreve sua Máquina Analítica. Esta máquina tratava-se de um projeto de um computador programável de propósito geral, empregando cartões perfurados para entrada e uma máquina de vapor para fornecer energia. Enquanto os projetos estavam provavelmente corretos, conflitos com o artesão que construía as partes, e o fim do financiamento do governo, tornaram impossível a sua construção. Ada Lovelace, filha de Lord Byron, traduziu e adicionou anotações ao Desenho da Máquina Analítica de L. F. Manabrea. Ela se tornou uma parceira bem próxima de Babbage. Alguns reivindicam que ela é a primeira programadora de computadores do mundo, entretanto essa reivindicação e a validade de suas outras contribuições são disputadas por muitos. A reconstrução da Máquina Diferencial está em operação desde 1991 no Museu de Ciências de Londres, ela trabalha como Babbage projetou e mostra que ele estava certo na teoria e permite a produção de partes da precisão requerida. Babbage falhou porque seus desenhos eram muito ambiciosos, ele teve problemas com relações de trabalho, e era politicamente inapto.

Outros tipos limitados de computação mecânica 1800s-1900s[editar | editar código-fonte]

No início do século XX as primeiras calculadoras mecânicas, caixas registradoras e máquinas de cálculo em geral foram redesenhadas para utilizar motores elétricos, com a posição das engrenagens representando o estado de uma variável. Pessoas eram empregadas com o cargo de "computador", e utilizavam calculadoras para avaliar expressões. Durante o Projeto Manhattan, o futuro prêmio Nobel Richard Feynman foi o supervisor de uma sala cheia de computadores humanos, muitos deles mulheres, que entendiam as equações diferenciais que estavam sendo solucionadas para a guerra. Mesmo o renomado Stanislaw Marcin Ulam foi encarregado de trabalhar na tradução da matemática em um modelo computacional aproximado da bomba de hidrogênio, depois da guerra.

Durante a Segunda Guerra Mundial, Os planos de Curt Herzstark para uma calculadora mecânica de bolso literalmente salvaram sua vida. Veja: Cliff Stoll, Scientific American "290", no. 1, pp. 92–99. (Janeiro 2004)

Computadores analógicos, pré 1940[editar | editar código-fonte]

Antes da segunda guerra, computadores mecânicos e elétricos computadores analógicos foram considerados o 'estado da arte', e muitos pensavam que eles eram o futuro da computação. Computadores analógicos utilizam variações contínuas de variáveis físicas, como voltagem e corrente, ou a velocidade de rotação de um dispositivo, para representar as quantidades sendo processadas. Um exemplo ingênuo de tal máquina é o Integrator aquático construído em 1936. Ao contrário dos computadores digitais modernos, computadores analógicos não são muito flexíveis, e precisavam ser reconfigurados (reprogramados) manualmente para trocar o problema em que iriam trabalhar. Computadores analógicos tinham uma vantagem frente aos primeiros computadores digitais pois eram capazes de resolver problemas mais complexos. Desde que os programas de computador não eram ainda muito populares nesta época (apesar do trabalho pioneiro de Babbage), As soluções eram freqüentemente hard-coded na forma de gráficos e nomogramas, que podiam representar, por exemplo, uma '"analogia"' da solução