2018年4月10日火曜日

意味を調べるPrimeira geração dos computadores UNAMA 2018

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Primeira geração dos computadores UNAMA 2018


Jose18031997: A primeira geração dos computadores como você nunca viu.


O computador foi inventado pelo homem devido à necessidade de facilitar os cálculos como também seu cotidiano, limitando os erros e economizando o seu tempo.Inicialmente, com o intuito de facilitar o seu trabalho, o homem criou o Ábaco, um calculador decimal operado manualmente, há milhares de anos atrás no oriente médio e que ainda é muito utilizado em países no oriente, como o Japão.No período da primeira geração (1946-54),os computadores usavam tubos de vácuo como os componentes básicos para a memória e os circuitos para a CPU. Esses tubos, como lâmpadas, produzindo uma grande quantidade de calor e foram sujeitas a frequentes fusões de instalação, por conseguinte, eram muito caros e que poderiam ser oferecidas apenas por grandes organizações. A esta geração principalmente sistema operacional processamento de lotes foram utilizados. Cartões Perfurados, fita de papel e fita magnética foram usados como dispositivos de entrada e saída.
Ábaco, a primeira calculadora da História.
Seu primeiro registro é datado do ano de 5.500 a.C., pelos povos que constituíam a Mesopotâmia. Contudo, o ábaco também foi usado posteriormente por muitas outras culturas: Babilônia, Egito, Grécia, Roma, Índia, China, Japão etc.
Régua de Cálculo
Logo, em 1638 depois de Cristo, um padre inglês chamado William Oughtred, criou uma tabela muito interessante para a realização de multiplicações muito grandes. A base de sua invenção foram as pesquisas sobre logaritmos, realizadas pelo escocês John Napier. Até o momento, a multiplicação de números muito grandes era algo muito trabalhoso, o mecanismo consistia em uma régua que já possuía uma boa quantidade de valores pré-calculados,
organizados de forma que os resultados fossem acessados automaticamente.
Uma espécie de ponteiro indicava o resultado do valor desejado.
Máquina de Pascal
Apesar da régua de cálculo de William Oughtred ser útil, os valores presentes nela ainda eram pré-definidos, o que não funcionaria para calcular números que não estivessem presentes na tábua. Pouco tempo depois, em 1642, o matemático francês Bleise Pascal desenvolveu o que pode ser chamado de primeira calculadora mecânica da História, a Máquina de Pascal.
Seu funcionamento era baseado no uso de rodas interligadas que giravam na realização dos cálculos. A ideia inicial de Pascal era desenvolver uma máquina que realizasse as quatro operações matemáticas básicas, o que não aconteceu na prática, pois ela era capaz apenas de somar e subtrair. Por esse motivo, a tecnologia não foi muito bem acolhida na época. Alguns anos após a Máquina de Pascal, em 1672, o alemão Gottfried Leibnitz conseguiu o que Pascal não tinha conseguido: criar uma calculadora que efetuava a soma e a divisão, além
da raiz quadrada.
A programação funcional
Em todas as máquinas e mecanismos mostrados, as operações já estavam previamente programadas, não sendo possível inserir novas funções. Contudo, no ano de 1801, o costureiro Joseph Marie Jacquard desenvolveu um sistema muito interessante nesta área. A indústria de Jacquard atuava no ramo de desenhos em tecidos, tarefa que ocupava muito tempo de trabalho manual. Vendo esse problema, Joseph construiu a primeira máquina realmente programável, com o objetivo de recortar os tecidos de forma automática.Tal mecanismo foi chamado de Tear Programável, pois aceitava cartões perfuráveis com entrada do sistema. Dessa maneira, Jacquard perfurava o cartão com o desenho desejado e acmáquina o reproduzia no tecido. A partir desse momento,
muitos esquemas foram influenciados pelo tear, incluindo o que vamos explicar logo abaixo.
A Máquina de Diferenças e o Engenho Analítico
No ano de 1822, foi publicado um artigo científico que prometia revolucionar tudo o que existia até então no ramo do cálculo eletrônico. O seu autor, Charles Babbage, afirmou que sua máquina era capaz de calcular funções de diversas naturezas (trigonometria, logaritmos) de forma muito simples. Esse projeto possuía o nome de Máquina de Diferenças.
Houve um grande boom na época por causa disso, pois as ideias aplicadas no projeto estavam muito à frente do seu tempo. Devido a limitações técnicas e financeiras, a Máquina de Diferenças só pôde ser implementada muitos anos depois.
Após um período, no ano de 1837, Babbage lançou uma nova máquina, chamada de Engenho Analítico (Máquina Analítica). Ela aproveitava todos os conceitos do Tear Programável, como o uso dos cartões. Além disso, instruções e comandos também poderiam ser informados pelos cartões, fazendo uso de registradores primitivos. A precisão chegava a 50 casas
decimais. Novamente, ela não pôde ser implementada naquela época, pelo mesmo motivo de limitações técnicas e financeiras. A tecnologia existente não era avançada o suficiente para a execução do projeto. Contudo, a contribuição teórica de Babbage foi tão grande que muitas de suas ideias são usadas até hoje.
A Teoria de Boole
Se Babbage é o avô da computador do ponto de vista de arquitetura de hardware, o matemático George Boole pode ser considerado o pai da lógica moderna. Boole desenvolveu, em 1847, um sistema lógico que reduzia a representação de valores através de dois algarismos: 0 ou 1.
Em sua teoria, o número "1" tem significados como: ativo, ligado, existente, verdadeiro. Por outro lado, o "0" representa o inverso: não ativo, desligado, não existente, falso. Para representar valores intermediários, como "mais ou menos" ativo, é possível usar dois ou mais algarismos (bits) para a representação. Por exemplo:
•00 – desligado
•01 – carga baixa
•10 – carga moderada
•11 – carga alta
Todo o sistema lógico dos computadores atuais, inclusive o do qual você está usando, usa a teoria de Boole de forma prática. O conceito de cartões desenvolvidos na máquina de Tear Programável também foi muito útil
para a realização do censo de 1890, nos Estados Unidos. Nessa ocasião, Hermann Hollerith desenvolveu uma máquina que acelerava todo o processo de computação dos dados.
Em vez da clássica caneta para marcar X em "sim" e "não" para perguntas como sexo e idade, os agentes do censo perfuravam essas opções nos cartões. Uma vez que os dados fossem coletados, o processo de computação da informação demorou aproximadamente 1/3 do comum. Foi praticamente uma revolução na maneira de coleta de informações.
Aproveitando todo o sucesso ocasionado por sua máquina, Hollerith fundou sua própria empresa, a Tabulation Machine Company, no ano de 1896. Após algumas fusões com outras empresas e anos no comando do empreendimento, Hoolerith veio a falecer. Quando um substituto assumiu o seu lugar, em 1916, o nome da empresa foi alterado para Internacional Business Machine, a mundialmente famosa IBM.
Computadores pré-modernos
Na primeira metade do século XX, vários computadores mecânicos foram desenvolvidos,sendo que, com o passar do tempo, componentes eletrônicos foram sendo adicionados aos projetos. Em 1931, Vannevar Bush implementou um computador com uma arquitetura binária propriamente dita, usando os bits 0 e 1. A base decimal exigia que a eletricidade assumisse 10 voltagens diferentes, o que era muito difícil de ser controlado. Por isso, Bush fez uso da lógica de Boole, onde somente dois níveis de voltagem já eram suficientes.
A Segunda Guerra Mundial foi um grande incentivo no desenvolvimento de computadores, visto que as máquinas estavam se tornando mais úteis em tarefas de decriptação de mensagens inimigas e criação de novas armas mais inteligentes. Entre os projetos desenvolvidos nesse período, o que mais se destacou foi o Mark I, no ano de 1944, criado pela Universidade de Harvard (EUA), e o Colossus, em 1946, criado por Allan Turing.Sendo uma das figuras mais importantes da computação, Allan Turing focou sua pesquisa na descoberta de problemas formais e práticos que poderiam ser resolvidos através de computadores. Para aqueles que apresentavam solução, foi criada a famosa teoria da "Máquina de Turing", que, através de um número finito de operações, resolvia problemas
computacionais de diversas ordens. A máquina de Turing foi colocada em prática através do computador Colosssus, citado acima.
Computação moderna
A computação moderna pode ser definida pelo uso de computadores digitais, que não
utilizam componentes analógicos com base de seu funcionamento. Ela pode ser dividida em
várias gerações.
CONTEXTO HISTÓRICO (1946-54)
Alguns fatos que aconteceram na Primeira Geração do computador:
• A 1ª Geração de Computadores, remonta a um período turbulento da Historia;(1939-45) nessa época, os conflitos armados que assolavam a Europa ex: (holocausto) chegavam ao fim...
Após a Alemanha invadir alguns países como a Polonia(1ª) depois dinamarca, Noruega, Holanda... o Paíz estava em grande crise econômica e politica quando Hitler assumiu o poder, (indenização que pagava pela derrota na 1ª guerra e crise de 1929) e propagou o NAZISMO/FACISMO os EUA, entram na guerra em 1941, após o Japão bombardear uma de suas Ilhas.
• Dois Grupos: Eixo (Alemanha Italia e Japão)
Aliados(Inglaterra e França ,EUA e URSS...e o Brasil também...
• Em 1944 fim da Guerra
• Em 1945 Conf. De Ialta(criação da Carta das Nações)
• Em 1948 criação do Estado de Israel
• Em 1949 criação da OTAN/FMI/BANCO MUNDIAL
• No Brasil a justiça do Trabalho
ANOS 50- é considera como a idade do ouro, por causa dos avanços científicos tecnológicos, culturais e comportamentais da época essas mudanças ocorreram em parte pelo fim da guerra
• Mesmo nesse período iniciou a Guerra fria (blocos socialista e capitalista);
• Transmissão de Tv, (Brasil TV TUPI 1º Canal da Am.Latina
• Em 1954 Getúlio Vargas comete suicídio...
• Esses foram alguns de muitos fatores que aconteceram no período da 1ª ger. Computadores
• Como o ENIAC; depois outros viriam; o ENIAC... se notabilizou pelo fato de ser usado justamente na guerra, mas calculava energia atômica, clima, e para fins científicos...
• Desenvolvido em 1943 por JONH MAUCHLY e J. PRESPER ECKERT na Univ.Pensilvaia no EUA
• As mulheres tiveram um papel fundamental no processo
• ALAN TURING (matemático, logico Cientista britânico) trabalhou para Inteligência Britânica na guerra; após a guerra trab. No Lab. Nacional de Física do Reino Unido), após a guerra tornou-se obsoleto economicamente e inviável após 10 anos de uso.
ENIAC
O ENIAC foi construído entre 1943 e 1945 e entrou oficialmente em operação em julho de 1946. Ele era composto por nada menos do que 17.468 válvulas, além de 1.500 relés e um grande número de capacitores, resistores e outros componentes.
No total, ele pesava 30 toneladas e era tão volumoso que ocupava um grande galpão. Outro grave problema era o consumo elétrico: um PC típico atual, com um monitor LCD, consome cerca de 100 watts de energia, enquanto o ENIAC consumia incríveis 200 kilowatts. Construir esse monstro custou ao exército Americano 468.000 dólares da época, que correspondem a pouco mais de US$ 10 milhões em valores corrigidos.
Porém, apesar do tamanho, o poder de processamento do ENIAC é insignificante para os padrões atuais, suficiente para processar apenas 5.000 adições, 357 multiplicações ou 38 divisões por segundo. O volume de processamento do ENIAC foi superado pelas calculadoras portáteis ainda na década de 70 e, hoje em dia, mesmo as calculadoras de bolso, das mais baratas, são bem mais poderosas do que ele.
A ideia era construir um computador para quebrar códigos de comunicação e realizar vários tipos de cálculos de artilharia para ajudar as tropas aliadas durante a Segunda Guerra Mundial. Porém, o ENIAC acabou sendo finalizado depois do final da guerra e foi usado nos primeiros anos da Guerra Fria, contribuindo, por exemplo, no projeto da bomba de hidrogênio.
Pontos do Eniac:
1- O ENIAC entrou oficialmente em ação em 14 de fevereiro de 1946.
2 - Foi considerado o primeiro computador moderno da história.
3- Siglas (ENIAC) no inglês- Significa "Electronic NUmerical Intergrator and Computer, no português: " Computador e Integrador Numérico Eletrônico"'
4- Durante a segunda guerra, os estados unidos precisavam com urgência computador capaz de realizar cálculos balísticos de forma radica e precisa.
5- Eles queriam algo que fosse programado para que pudesse ser utilizado para outros tipos de cálculos.
6 – Ele foi projetado e desenhado por John Eckert e John Mauchly.
7- O projeto na época tinha um nome código chamado de projeto peixe em 1943.
8- O ENIAC recebia sua programação e suas respostas por meio de papel perfurados que eram lidos por uma leitora desenvolvida pela IBM - International Business Machines
EDNAC
Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) foi um dos primeiros computadores eletrônicos. Diferentemente de seu PREDECESSOR ENIAC, utilizava sistema binário e possuía arquitetura de Von Neumaan. Ao contrário do ENIAC que operava com base em codificação decimal, o EDVAC foi projetado para utilizar códigos binários e manter os programas armazenados
na memória, respeitando a arquitetura de Von Neumann. O projeto EDVAC é considerado um sucesso na história da computação, e sua arquitetura tornou-se padrão para os computadores modernos.
O projeto foi desenvolvido antes mesmo do ENIAC estava começando e era destinado a resolver muitos problemas encontrados no ENIAC.Assim como o ENIAC, o EDVAC foi construído pela Ballistic Research Laboratory U.S na Universidade da Penhlksilvânia. Os projetistas do ENIAC, J.Echkert e John Mauckly foram reunidos pelo grande matemático John Von Neumann. O contrato para a sua construção foi assinado em abril de 1946 e previa um orçamento inicial de US$ 1,000,000. O nome EDVAC, definido nesse contrato, é o acronome gerado pela expressão ELectronic Discrete Variablr Automatic Calculator (calculadora eletrônica discreta variável automática em inglês).
UNIVAC
(Universal Automatic Computer)Foi o primeiro computador comercial de grande escala, que era programado ajustando-se cerca de 6.00 chaves e conectando-se cabos a um painel.A entrada e saída de informações era realizada por uma fita metálica de ½ polegada de largura e 400m de comprimento. Ao todo, venderam-se 46 unidades do UNIVAC Modelo I, que eram normalmente acompanhados de um dispositivos impressor chamado UNIPRINTER, que sozinho consumia 14.000 W
IBM 701
O IBM 701 defense Calculator foi o primeiro computador de produção da IBM, foi projetado principalmente para cálculo científico e incluiu "circuitos microssegundo instalados em locais crítcos, para enviar impulsos elétricos de uma unidade para outra em uma velocidade mais rápida do que um milionésimo de um segundo" concebidas a Watson Lab da Universidade de Columbia. Era alugado por cerca de US$16.000 por mês.Ao todo, 19 unidades foram fabricadas, a maioria deles por US laboratórios nacionais, os EUA Weather Bureau, fabricantes de aeronaves, e grandes empresas como a GE. A primeira unidade foi instalada em 1952, na sede da IBM em Nova York, em substituição ao SSEC. O 701 veio em onze partes:
-Duas unidades de armazenamento eletrostátocas realizou 72 tubos de raios catódicos (CRT), o suficiente para 2.048 palavras de 36 bits.
-Três unidades de alimentação e distribuição.
-A unidade análise e controle eletrônico (CPU)
-Além disso cartão de socos, leitores e gravadores, uma impressora, uma unidade de fita magnética (primeiro do mundo) e um tambor.
A série IBM 700 eram binários (em oposição a decimal) computadores lógicos a válvulas com palavras de36 bits. O 704era um 701 com núcleo (em vez de CRT) de memória, aritmética de ponto flutuante, e um monte de novas instruções; 123 deles foram vendidos entre 1955 e 1960.
Houve também um 705 com uma palavra de 35 bits (e não de 36 bits). O 709 sucedeu a 7040 e 7094, adicionando E / S sobreposto, instruções endereçamento indireto, e decimais. A 7090 é um transistor com 709, em vez de vácuo, tubos e lógica. Os 7040 e 7094 foram em escala reduzida e up 7090 variações. O 36 bit e 700 a 700 series foram os computadores científicos da IBM a partir de 1952 até o aparecimento dos 32 bits sistema 360 em 1964.
IBM 702
IBM 702 foi desenvolvido após um estudo aprofundado das necessidades dos clientes comerciais da IBM. Ela consistia de unidades versáteis fundidos em um sistema de alta velocidade flexível que poderia realizar a série completa de operações necessárias para qualquer tarefa de manipulação de dados entrada rápida e de saída, grande memória eletrostática capacidade e controle automático completo eram característicos dos 702 IBM,727 unidades de entrada e saída de fita magnética massas de dados para entrada e saída da memória interna da máquina rapidamente permitidos. Arquivos permanentes dos registros podem ser armazenados em fitas magnética em uma grande redução de requisitos de espaço de arquivo. Unidade de leitura de cartões e um cartão de perfuração oferecido um meio alternativo de entrada e saída. Os cartões perfurados que servem outras áreas de uma empresa poderia, assim ser incorporado facilmente em 702 procedimentos. Para a preparação de relatórios diretamente do 702, ou poderia ser usado de forma independente com unidades de fita como impressoras funcionam com fita. Todas as funções das unidades operacionais foram exibidas no console do operador, permitindo que o operador inspecionar e observar qualquer fase do procedimento à vontade. Uma outra ajuda operacional era uma unidade impressora da máquina de escrever que permitis s comunicação a partir da máquina para o operador.
Contextualização
As válvulas foram utilizadas em computadores eletrônicos, como por exemplo no ENIAC, já citado anteriormente. Normalmente quebrava após algumas horas de uso e tinha o processamento bastante lento. Nesta geração os computadores calculavam com uma velocidade de milésimos de segundo e eram programados em linguagem de máquina. Algumas Caracteristicas:
• Tecnologia de tubo Vácuo
• Confiáveis
• Suportado apenas linguagem de máquina
• Muito caro
• Lentos os dispositivos de entrada e saída
• Enorme Tamanho
• Circuitos eletrônicos e válvulas
• Uso restrito
• Precisava ser reprogramado a cada tarefa
• Grande consumo de energia
• Problemas devido à muito aquecimento
Conclusão
Conclui-se que o computador foi criado por causa das necessidades humanas e através de pesquisas e dos avanços tecnológicos foi tornando-se cada vez mais prático, rápido e com componentes cada vez mais modernos que facilitam o trabalho do homem.
Referência Bibliográfica
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