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engenharia da computação

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engenharia da computação

  1. 1. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Introdução à Engenharia deIntrodução à Engenharia de ComputaçãoComputação História da Computação
  2. 2. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Introdução à Engenharia deIntrodução à Engenharia de ComputaçãoComputação www3.di.ufpb.br/clauirton/iec
  3. 3. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Evolução da Tecnologia • Jogos de Computador ... E em termos de inteligência?
  4. 4. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática Gerações • 0a. Geração » Computadores Mecânicos • 1a. Geração » Válvulas • 2a. Geração » Transistores • 3a. Geração » Circuitos Integrados • 4a. Geração » VLSI (Very-large-scale integration )
  5. 5. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • Blaise Pascal – Cientista Francês • Tinha apenas 19 anos quando desenvolveu a Pascaline • Foi criada p/ ajudar pai (coletor de impostos do governo Francês) • Inteiramente Mecânica » Engrenagens movidas a manivelas operadas à mão • Fazia apenas SOMA e SUB
  6. 6. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • Pascaline » 1642 – Primeira máquina de calcular (engrenagens) » Não fez muito sucesso, pois era cara e requeria prática de uso.
  7. 7. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • 1672 – Máquina de calcular c/ 4 operações » Baron Gottfried von Leibniz – Matemático Alemão » Inteiramente Mecânica » Fazia SOMA, SUB, MULT e DIV » Primeira Calculadora de 4 operações (não era portátil ainda!!!)
  8. 8. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • 1815 – Nasce George Boole » Álgebra Booleana » Qual a vantagem? » Tabela verdade – mostra todas as possíveis combinações dada as entradas e o tipo de função (E,OU,NEG,OU Exclusivo,etc..) » 2n onde n representa o número de entradas (variáveis)
  9. 9. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • 1822 – Máquina (Motor) Diferencial » Charles Babbage – Matemático » Inglês da Univ. de Cambridge • Utilizada para calcular tabelas de navegação • Rodava apenas 1 algoritmo: método de diferenças finitas usando polinômios • Saída: marcas em placa de cobre – Precursor cartões perfurados e mídias WORM – write once, read many – Ex.: CD-ROMs
  10. 10. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • 1822 – Máquina (Motor) Diferencial
  11. 11. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • 1834 – Máquina Analítica • Distinguia 4 componentes: » Store (memória) – 1000 words com 50 dígitos » MILL (unidade de computação) - SOMA, SUB, MUL e DIV » Input section (Leitor de cartão perfurado) » Output section (cartão perfurado)
  12. 12. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • Qual foi a grande inovação da Máquina Analítica? » Primeiro computador de propósito geral (programação) » Este computador distinguia a entrada em “dados e instruções” » Linguagem Assembly bem simples  Fetch, SOMA, SUB, MUL, DIV, store, test, desvio condicional • Ada Augusta Lovelace – PRIMEIRA PROGRAMADORA » Babbage contratou-a para desenvolver os programas
  13. 13. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • Ada Augusta Lovelace » Inventou conceito de subrotina – descobriu a importância dos laços de repetição (loops) » Iniciou o desenvolvimento do desvio condicional • Triste FIM: • Projeto não foi finalizado » Não a havia a precisão necessária para construção das polias e engrenagens no século 19 • “Derrotado” pela tecnologia da época !!!
  14. 14. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945)
  15. 15. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) 150 anos depois
  16. 16. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • 1890 – Hollerith: máq. de perfurar cartões » Senso de 1880 – Proc. Manual levou 7,5 anos para finalizar » Senso de 1890 – Proc. Máquina levou 2,5 anos para finalizar • Dr. Herman Hollerith fundou em 1911 a companhia “Tabulating Machine Company”para produzir máquinas de tabulação • 1924 – A companhia de Hollerith foi renomeada para IBM (International Business Machines) • Qual o grande feito da IBM 73 anos depois?
  17. 17. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) http://pt.wikipedia.org/wiki/Deep_Blue Maio de 1997 (6 partidas, com 2 vitórias, 3 empates e 1 derrota (pontuação final: 3,5 a 2,5)
  18. 18. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945) • 1944 – MARK I – 1o. Comp. Prop. Geral EUA » University of Harvard » Usou projeto de Babbage p/ construir o MARK • Construído com milhares de Relés, ocupava 120 m3 , levava 3 segundos p/ multiplicar números de 10 dígitos • 72 palavras de 23 dígitos decimais • E/S com fita de papel perfurado
  19. 19. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 0a. G – Comp. Mecânicos (1642 – 1945)
  20. 20. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 1a. G – Válvulas (1945 à 1955) • 1943 – COLOSSUS » Primeiro computador Eletrônico » Principal colaborador: Alan Turing » Governo Inglês manteve segredo por 30 anos Não influenciou os computadores modernos • Foi utilizado para quebra de mensagens criptografadas pela Enigma alemã
  21. 21. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 1a. G – Válvulas (1945 à 1955) • 1946 – ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) » John Mauchley e seu aluno de graduação J. Presper Eckert. (+ John von Neumann) » 18.000 válvulas, 1500 relês, 30 toneladas, 140 kW de consumo, 10 mil condensadores, » 20 registradores de 10 dígitos decimais » Programação usando 6000 chaves e conexão de cabos • Feito para ser usando durante a guerra, mas... » Projeto foi parcialmente concluído em 1946 • Quando o ENIAC foi ligado pela primeira vez, ele consumiu tanta energia que as luzes de Filadélfia piscaram (lenda!!).
  22. 22. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 1a. G – Válvulas (1945 à 1955) • 1946 – ENIAC http://www.youtube.com/watch?v=6X2B8Z_DCo0&feature=player_embedded
  23. 23. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 1a. G – Válvulas (1945 à 1955) • Após ENIAC (1949-1952) » EDSAC - Universit of Cambridge » JOHNIAC - Rand Corporation » ILLIAC - University of Illinois » MANIAC - Los Alamos Laboratory » WEIZAC - Weizmann Institute of Israel » EDVAC - University of Pensilvania
  24. 24. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 1a. G – Válvulas (1945 à 1955) • 1952 – IAS Institute for Advanced Study, Princeton, NJ, USA » Maioria das máquinas atuais utiliza a arquitetura deste computador • John von Neumann – Princeton (Matemático e físico) » No ENIAC, cada “bit” era representado por 10 válvulas (decimal – 0 à 9) » Neumann propôs utilizar aritmética binária • Substituiu programação via cabos/chaves por programas digitais armazenados em memória
  25. 25. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 1a. G – Válvulas (1945 à 1955) • 1953 – 701 – IBM » Deu origem ao conceito de séries » 2048 palavras de 16 bits, 17.000 inst. p/ seg. • 1956 – 704 - IBM » 4K core memory » Hardware para ponto-flutuante • 1958 – 709 – IBM » Melhorias dos modelos anteriores, último modelo à válvula
  26. 26. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 2a. G – Transistores (1955 à 1965) • 1948 – Invenção do transistor » John Bardeen, Walter Brattain, William Shockley @ Bell Labs » 1956 – Prêmio Nobel de Física » Por volta de 1950 as válvulas ficaram obsoletas • Burroughs B5000 » Primeira máquina projetada para uma linguagem de alto nível  Algol 60, precursora da Linguagem Pascal » Antes as máquinas eram programadas em baixo nível
  27. 27. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 2a. G – Transistores (1955 à 1965) • 1965 – PDP-8 - DEC • Vendeu 50.000 unidades (custava US$16.000,00) • Introduziu conceito de barramento único, o omnibus
  28. 28. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 2a. G – Transistores (1955 à 1965)
  29. 29. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 3a. G – Circuitos Integrados (1965 à 1980) • 1958 – Invenção do CI » Robert Noyce » Permitiu colocar várias dezenas de transistores em um único chip » Benefícios para os computadores: Mais rápidos Menores Mais baratos Menor consumo
  30. 30. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 3a. G – Circuitos Integrados (1965 à 1980) • 1964 – System/360 - IBM » Conceito de Byte para representar caracteres
  31. 31. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 3a. G – Circuitos Integrados (1965 à 1980) • MULTIPROGRAMAÇÃO: » Vários programas carregados na memória » Enquanto um esperava pelo término de E/S, outro era executado pela CPU » Virtualização (emulação) de hardware: • Espaço de endereçamento de 16 MB » Meados de 1980 o limite de 16 MB tornou-se um sério problema • IBM abandonou a compatibilidade com as outras séries quando adotou endereçamento de 32 bits.
  32. 32. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 4a. G – VLSI (1980 à ...) • LSI e VLSI » Mini e super minicomputadores » Sistemas multiusário, UNIX, VMS » PC da IBM (DOS) » Workstations (monousuário e multitarefa) » Multiprocessamento, divisão de programas entre processadores, paralelismo » WANS, TCP/IP, CCITT X.25, LAN, S.O. Rede • COMPUTADORES PESSOAIS » Inicialmente vendidos sem software » CP/M (Gary Kildall) – Primeiro S.O. utilizado em computadores pessoais (processador 8080) » Windows, Linux, MAC OS
  33. 33. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 4a. G – VLSI (1980 à ...)
  34. 34. Universidade Federal da Paraíba Departamento de Informática 4a. G – VLSI (1980 à ...) Larry Page and Sergey Brin

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