O que a válvula, os transistores e os circuitos integrados trouxeram de inovações para o computador?

Question

preciso disso com urguencia

Answer 1

História do Computador


O Início

* A idéia de processar dados não é recente. Surgiu da necessidade do homem contar seus bens.
* O primeiro mecanismo externo (fora do cérebro) usado para contar foram os dedos.
* Armazenar o resultado da contagem ainda era problema. Por isso criaram a representação biunívoca, onde cada elemento do conjunto que se queria representar, correspondia a um objeto (pedra/osso/palito). Muito, muito mais tarde, foi inventada a escrita.
* Todos esses métodos de armazenamento tinham um problema: precisavam de muito espaço físico para representar os valores.
* Foram criados então os sistemas de numeração, que usavam símbolos diferentes para representar valores diferentes.
* Os sistemas mais antigos de que se tem notícia são o sistema egípcio e o sistema chinês.



O Renascimento

* Renascimento foi o período da História da Humanidade, onde as pessoas voltam a ter liberdade de pensamento e de expressão, o que havia sido violentamente impedido na Idade Média.
* Para concretizar essas mudanças nos rumos da História do Homem, várias guerras foram travadas e toda a capacidade científica da época, foi “recrutada” para trazer a sua contribuição.
* 1580 – John Napier inventa os bastões (ou ossos) de Napier – inventou também os logarítmos.
* 1633 – William Oughtred desenvolve a régua de cálculo – “calculadora” que resolvia operações simples assim como funções trigonométricas e exponenciais. Usado pelos engenheiros e arquitetos até meados da década de 70 (1970).
* 1642 – Blaise Pascal constrói a Pascaline. Máquina com um conjunto de rodas dentadas e engrenadas que fazia soma e subtração. Estas calculadoras apenas executavam operações seqüenciais e independentes. A cada novo cálculo, o operador precisava intervir.

A Revolução Industrial


* Passar do fabrico manual à industrialização foi árduo e as primeiras máquinas foram feitas manualmente, porque não havia fábricas ainda para construí-las.
* Joseph Marie Jacquard inventa no séc. 18, o TEAR PROGRAMÁVEL, que permite ao tecelão, criar e repetir uma padronagem através de cartões perfurados.
* 1812 – Charles Babbage – cria o calculador diferencial. (Não terminou o projeto)
* Charles Babbage – cria o calculador analítico. Máquina importante porque possuía desde aquele tempo, todas as características de um computador dos nossos dias: dispositivo de entrada, calculadora, unidade de controle, memória, dispositivo de saída. Por causa dessa máquina, ele foi chamado de O PAI DO COMPUTADOR.



* Ada Byron – ajudou Babbage em seu projeto. Foi a primeira programadora da história. Criou conceitos em programação, que são largamente utilizados até hoje:
* SUB-ROTINA: conjunto de instruções disponíveis que podem ser utilizadas quando necessário, por um programa.
* LOOPS: instrução que faz retornar à leitora de cartões e a um cartão específico, permitindo uma execução repetida até que uma condição seja satisfeita.
* SALTO CONDICIONAL: instrução que faz com que a leitora de cartões salte para um cartão específico se alguma condição for satisfeita.

Pré-Eletrônica


* 1890 - Herman Hollerith faz o processamento do censo dos EUA, utilizando o Tabulador e Classificador de Hollerith. Devido ao sucesso do empreendimento, ele cria sua empresa, a TMC - Tabulating Machine Company.

Era da Eletrônica


* 1906 – Lee de Forest inventa a válvula à vácuo. Não é utilizada de imediato porque é muito instável – foi o primeiro componente eletrônico inventado.
* 1908 – Eng. James Powers patenteou sua perfuradora de cartões.
* 1911 – a TMC incorpora-se à IBM – International Business Machines Corporation.
* 1911 – Powers funda a PAM – The Powers Accounting Machines Corporation.
* 1927 – a PAM transforma-se me Remington Rand Incorporated.
* 1927 – a Bell Telephone começa a trabalhar com relés.
* 1936 – Zuse constrói o Z-1: computador eletromecânico com relés – nos. Binários
* 1939 – Atanasoff – protótipo da 1ª calculadora eletrônica.
* 1943 – EUA lança o computador balístico – prog. Em fita – 4 operações.
* 1943 – Inglaterra lança COLOSSUS – máquina de Alan Turing, usado para decifrar códigos de guerra.
* 1944 – Howard Aiken – cria o MARK I – relés e cartões – IBM + Universidade. Possuía 760.000 peças, 800Km de fios, fazia soma em 0.3s, multiplicação em 0.4s e divisão em 10s.



Von Neumann -ATÉ 1944 AS INSTRUÇÕES ERAM FORNECIDAS AO COMPUTADOR VIA CARTÃO PERFURADO – ERAM ARMAZENADAS EXTERNAMENTE.

* 1945 – von Neumann introduz o princípio do armazenamento interno de instruções (memória).
* 1946 – EDVAC – primeiro computador a usar armazenamento interno.
* 1946 – ENIAC – primeiro computador a usar válvula. Totalmente eletrônico.
* 1947 – Schockley, Brattain e Bardeen inventam o transistor nos laboratórios da AT & T.

O transistor foi o segundo componente eletrônico a ser inventado.

* Com o tempo se melhorou a válvula e a partir de 1943, podia-se inserí-las nos computadores. A válvula empregava um filamento alojado em uma atmosfera à vácuo, que emitia elétrons, produzindo assim, uma corrente elétrica. Sua rapidez era inimaginável em comparação à dos relés, mas tinham o inconveniente de consumir grande quantidade de energia elétrica, necessitando então, de um caro sistema de refrigeração. Os computadores eram também muito volumosos, devido ao sistema de conexão com cabos.

Gerações de Computadores


* Com a evolução tecnológica, as máquinas de cálculo que funcionavam com princípios mecânicos ou eletromecânicos, foram transformados em computadores.
* Baseados no tipo de componente eletrônico utilizado, foram classificadas em computadores de diferentes gerações.



Computadores de 1a Geração

* Foram construídos entre 1946 e 1956.
* Os computadores pertencentes à 1a Geração baseavam-se fundamentalmente em válvulas eletrônicas ligadas por quilômetros de fios. Seu tamanho, portanto era muito grande e sua manutenção, muito complicada, pois esquentavam rapidamente e eram obrigados a usar custosos sistemas de refrigeração.
* Esses computadores possuíam pequena confiabilidade de operação: o tempo médio entre duas avarias era de menos de uma hora.
* Os circuitos básicos levavam vários milissegundos (10-3 s) - milésimos de segundos para efetuar um cálculo. Assim, um programa extenso, poderia acarretar uma espera de vários dias.
* A forma de executar os trabalhos era estritamente seqüencial: o programa, previamente perfurado em cartões, era carregado na memória do computador, e a seguir era executado, processando as instruções da entrada de dados, colocados em qualquer dos dispositivos de que o computador dispunha, bem como as instruções de cálculo e as de saída de informação.
* O computador só se dedicava a uma tarefa de cada vez: se estivesse realizando um processo de leitura de cartões, por exemplo, o restante de seus componentes do sistema permanecia ocioso até o final da leitura.



Computadores de 2a Geração

* Foram construídos entre 1956 e 1967.
* Nos computadores de 2a Geração, as válvulas eletrônicas foram substituídas por transistores.
* Transistor é um amplificador de cristal, inventado nos EUA m 1948. É formado por pequenos retângulos de silício, com base de alguns décimos de milímetro quadrado e altura de aproximadamente 150 milésimos de milímetro. Cada um dos transistores é ligado a outros componentes, como diodos e resistores, por placa de circuitos impressos.
* Essa inovação levou a consideráveis melhorias:
* redução no tamanho dos computadores em 1/5.
* aumento de sua confiabilidade foi multiplicado por 10.
* melhoria sensível no aquecimento.
* velocidade das operações passou a microssegundos (10-6 s) – milionésimos de segundos.
* Os dispositivos mais caros e mais lentos de um sistema de computador são as unidades de E/S, por isso não há sentido em mantê-las paradas durante o processamento efetuado pela unidade central. Esta, por sua vez, fica ociosa enquanto se executam as instruções de aquisição ou captura de dados e da apresentação de resultados.
* Os equipamentos de 2a Geração trouxeram a superação desse inconveniente, oferecendo a possibilidade de fazer simultaneamente, o cálculo puro e as operações de entrada e saída.
* No entanto, essa simultaneidade só era possível dentro da execução de um mesmo programa: o resultado era uma amortização lenta da unidade central, em comparação com os periféricos.



* Mais adiante passou-se ao emprego de unidades de leitura e gravação de fitas magnéticas nos computadores, carregando-se em um computador auxiliar o lote (batch) de trabalho a ser executado depois, seqüencialmente, no computador principal.
* Dessa forma, obtinha-se a possibilidade de executar processamento de cálculo e de entrada ou saída de dados simultaneamente.
* Quando era necessário dar saída a resultados, estes eram transferidos para outra fita magnética que, finalmente, era processada no computador auxiliar, encarregado dessa tarefa secundária.
* Esse meio de utilização recebia o nome de processamento por lotes, com entrada e saída “off line”, ou seja, em outro dispositivo não ligado ao computador principal.
* O principal defeito desse método era o fato de ter que esperar que o computador principal terminasse todos os trabalhos do lote para se conhecer os resultados.



Computadores de 3a Geração

* Computadores construídos entre 1967 e meados da década de 70.
* O componente eletrônico utilizado era o circuito integrado (CI).
* O uso do circuito integrado de tamanho equivalente a um transistor, mas contendo no mesmo espaço, milhares e até dezenas de milhares de componentes elementares interconectados, levou à nova miniaturização dos equipamentos e aumentou ainda mais o intervalo médio entre as panes da unidade central, que passou de cerca de 1 hora na 1a Geração, para vários milhares de horas, na 3a Geração.
* Os primeiros equipamentos dessa geração usavam CI do tipo SSI – possuíam menos de 10 componentes eletrônicos.
* Logo foram substituídos pelos CI do tipo MSI – que possuíam entre 10 e 100 componentes eletrônicos.
* Operações elementares eram efetuadas em 10-9 s - nanossegundos. Graças a isso, pôde-se passar de máquinas que executavam milhares de instruções por segundo, para máquinas que executam milhões de instruções por segundo (MIPS).
* Na 3a Geração, foi possível pela primeira vez, a execução de vários programas concorrentemente em um único computador, dispensando-se os computadores auxiliares. É evidente que em cada instante, a atividade central está comprometida por um só programa, enquanto simultaneamente, os programas são processados nas unidades de entrada e saída.
* Quando o programa que a unidade central executa, necessita de algum dado, outro passa a ocupar seu lugar, enquanto o anterior entra no conjunto de programas que realizam operações de E/S.
* Esse método de funcionamento denominado MULTIPROGRAMAÇÃO, melhora substancialmente o rendimento do computador ao elevar significativamente o tempo de atividade da unidade central.
* Para se chegar a esse sistema, fez-se a integração dos elementos que no processamento por lotes eram denominados computadores auxiliar e principal, em várias áreas de memória do mesmo sistema de computador único.
* Uma área administra a fila de espera de programas conforme as prioridades marcadas exteriormente, utilizando os discos magnéticos como memória auxiliar do sistema enquanto a outra se encarrega do programa ativo, enviando os resultados ao disco magnético para que posteriormente sejam listados por um programa que permanece numa terceira área de memória especificamente para isso.




* Computadores de 3a Geração fazem uso do teleprocessamento. O teleprocessamento permite ao usuário realizar a entrada de dados a partir de terminais remotos e receber os resultados no mesmo lugar. Os sistemas conversacionais permitem que os sistemas não só enviem recebam dados a partir de seus terminais, como também que sigam o desenvolvimento de seus programas e possam intervir nele por meio de uma “conversação” com o sistema.



Computadores de 4a Geração

* São os computadores construídos a partir do final da década de 70.
* Essa geração faz uso das seguintes inovações:
* circuitos integrados em larga escala de integração: LSI, VLSI, SCSI, ULSI, sendo:
* LSI - contém de 100 e 5000 componentes eletrônicos.
* SCSI – contém de 50.000 a 100.000 componentes eletrônicos
* VLSI – contém de 5000 a 50.000 componentes eletrônicos
* ULSI – contém mais de 100.000 componentes eletrônicos.
* memória virtual, o que permite otimizar o emprego da memória principal
* disseminação das redes
* bancos de dados
* computação distribuída
* tecnologia de Firmware – programa armazenado no chip
* A velocidade de processamento é de picossegundos 10-12s

Árvore Genealógica dos Microcomputadores


1969 – INTEL 4004 – primeiro microprocessador com fins comerciais

1973 – primeiros micros de 8 bits – INTEL e MOTOROLA 6800

1976 – primeiros micros pessoais (PC) – COMMODORE e APPLE

1978 – INTEL 8086

1979 – INTEL 8088 – base para os equipamentos IBM PC

1982 – nasce o MS-DOS

1982 – microprocessador 80286 de 16 bits - INTEL – 130.000 transistores

1984 – microprocessador de 32 bits – MACINTOSH –

1985 – microprocessador 80386 de 32 bits – INTEL - 275.000 transistores

1989 – microprocessador 80486 DX de 32 bits – INTEL – 1.200.000 transistores

1994 – microprocessador 80486 DX4 – INTEL – Velocidades de 75 e 100 MHz

1993 – microprocessador Pentium de 64 bits – INTEL – mais de 3.000.000 de transistores

1996 – Microprocessador PentiumPro de 64 bits – INTEL

1997 – Microprocessador Klamath de 64 bits (Pentium II) - INTEL

Computadores de 5a Geração

* Alguns autores consideram a existência de uma 5a Geração de computadores. Não seriam fisicamente muito diferentes dos de 4a Geração, mas sim diferentes em questão de filosofia de utilização, ou seja, o diferencial seria o Software: programas de Inteligência Artificial (IA).
* Em questão de Hardware, os computadores de 5a Geração substituiriam os computadores de arquitetura Von Neumann, que são seqüenciais, por máquinas de fluxo de dados (associativas).



* É possível fazer a E/S de dados mediante reconhecimento de voz humana, de formas e da sintetização da voz, graças aos processadores PSI (Processadores Seqüenciais por Inferência), que trabalham a uma velocidade de KLIPS(30*1024 LIPS), onde LIP = Inferência Lógica por Segundo.
* A linguagem de máquina utilizada é a linguagem de núcleo (kernel), baseada na lógica de predicados.
* Os computadores que utilizam a IA são conhecidos como KIPS (Knowledge Information Processing Systems), ou seja, Sistemas para Processamento do Conhecimento da Informação.
* A IA – Inteligência Artificial, é a tomada de decisões através de inferências lógicas. Depende de muitos cuidados dos programadores.
* Todas as alternativas devem estar previstas no programa. É necessário o uso de um banco de dados bastante completo sobre o tema tratado.
* Este banco de dados vai ser gerenciado por um complexo sistema que deverá utilizar uma linguagem de programação apropriada (Prolog, Lisp, entre outras). Essas linguagens são rápidas o suficiente para não comprometer o tempo de resposta da máquina.



Alguns projetos de 5a Geração

1. Uso da linguagem natural

* O computador será capaz de entender o sentido das palavras e dialogar com os homens

* Problemas já solucionados: sintetização de voz e reconhecimento de sons e palavras
* Problemas em estudo: entendimento da linguagem figurada, expressões idiomáticas e o ritmo da fala.



2. Processamento Paralelo

* Ao contrário dos computadores atuais, que só processam dados de modo linear e seqüencial, o computador do futuro será capaz de executar programas simultâneos e coordenados, resolvendo uma infinidade de problemas e tarefas complicadas.



3. Inteligência Artificial

* Capacidade de processar o conhecimento, ou seja, organizar e hierarquizar as informações recebidas de modo a criar novos conhecimentos.



4. Reconhecimento de Imagens

* Através do estudo da visão humana e do modo pelo qual os neurônios se organizam e se comportam para transmitir a sensação de imagens e cores, chegar-se-á aos computadores constituídos de REDES NEURAIS, capazes de ver e distinguir imagens e cores.

Classificação dos Computadores quanto às características de operação


* Analógicos – são aqueles que realizam as operações aritméticas por meio de analogias diretas entre quantidades. Não trabalham com números nem com símbolos que representam os números. Eles medem.
* Digitais – Trabalham realizando operações diretamente com números. Eles contam.



Classificação dos Computadores quanto às características de utilização

* Científicos – São os que processam dados mais complexos (E – P – S).
* Comerciais – São os que processam maior quantidade de dados simples (E – P – S)

Answer 2

Miniatuarização, menor taxa de manutenção e maior capacidade de processamento; esse é o resultado da evolução dos computadores desde as válvulas até os circuitos integrados.

Abraço.

Answer 3

mais desempenho, mais memoria, mais seguranca pq os circuitos integrados protegem as placas.

Answer 4

rapido na pesquisa, pqp!!! foi a maior resposta que eu ja vi.
o scrool esta pegando fogo de tanto rodar, é claro que eu não li,
essa eu nem vou responder!!!!

Answer 5

Ele merece os 10 pontos.