AULA 1 – Introdução a Informática

INFORMÁTICA

A informática e um conceito que está ao nosso redor e em quase tudo que fazemos, atuando como principal meio de geração e compartilhamento de conhecimento.

Sua função é facilitar e automatizar nossas rotinas de criação, processamento, controle na fabricação de produtos que tornem nossa vida melhor.

Atualmente vemos como maior clareza que seu produto principal é a informação, por isso podemos qualificar a informática como a base para as tecnologias da informação.

A informática é um conceito criado através da associação dos termos informação e automatização.

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A principal ferramenta, ou tecnologia da informação, da informática é o computador.

 

DADO E INFORMAÇÃO

DADO é a unidade básica da informação, através dos dados que podemos construir a informação.

Características:

  • Não tem significado quando isolado para o usuário.
  • Precisa necessariamente estar associado a outro dado para ser útil.

 INFORMAÇÃO é a unidade básica de conhecimento, sendo um conjunto determinado de dados que se torna útil para quem o acessa.

Características:

  • Tem significado para o usuário.
  • Não tem necessidade de associação com outro dado ou informação.
  • Conjunto de dados que faz sentido para nós.

Dados e informações são coisas que existem e podem ser utilizados, porém não existe definição exata de quais coisas são dados ou informações. Isto depende exclusivamente de quem está acessando.

Por exemplo:

Pode-se mostrar o mesmo objeto para duas pessoas diferentes, enquanto para uma pessoa aquele objeto é entendido e visto como informação, e já para outra aquele mesmo objeto não é compreendido ou entendida a sua aplicação e assim visto como um dado.

 

COMPUTADOR

O computador é uma máquina que automatiza o processamento de dados e informações.

Para isso, todo computador deve ser capaz de:

  1. Receber dados e informações.
  2. Processar automaticamente estes dados e informações.
  3. Envia os resultados de seu processamento (informações) para seu usuário.

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Portanto, podemos qualificar vários dispositivos, máquinas, recursos que utilizamos em nosso cotidiano como computadores.

Eles estão presentes no meio doméstico como uma televisão, celular, ar condicionado. No meio industrial como tornos CNC, CLPs e etc. Assim como no meio corporativo como hotéis funcionando principalmente através de robôs pré-programados e que tem a capacidade de aprender, através da tecnologia de inteligência artificial.

Vemos também os computadores habitando fortemente o meio da medicina desde máquinas de análises clínicas até como robôs que fazem consultas, análises físicas e até operações complexas através de médicos que controlam estes computadores a centenas de quilômetros de distância.

O que torna uma máquina um computador é a sua capacidade de entregar informações ao seu usuário, sendo este uma pessoa ou mesmo até outro computador.

Adicionalmente o computador tem a capacidade de memorizar dados e informações processadas de modo temporário ou permanente afim de se tornar mais eficiente na geração de informações e dando a capacidade de torna-lo uma base de conhecimento.

A capacidade de armazenamento de dados e informações também permite ao computador executar várias tarefas diferentes sem a necessidade de alterar sua estrutura física.

APLICAÇÕES DO COMPUTADOR

Durante a história da evolução dos computadores surgiu o princípio do computador para propósito geral.

Como veremos mais a frente, antes disto os computadores eram construídos para serem utilizados num contexto específico, como: resolução de cálculos matemáticos, auxiliar em guerras realizando cálculos balísticos ou decodificação de criptografias, ou utilizados para pesquisas científicas.

Também alguns termos e conceitos de outras áreas começaram a habitar o mundo dos computadores. Exemplo disto é o termo arquitetura que passou a definir também os aspectos de funcionamento e relacionamento entre os componentes físicos e lógicos dos computadores.

 

ARQUITETURA DE NEUMANN – 1945 (John Von Neumann)

Esta arquitetura, chamada de arquitetura de programa armazenado, permitiu o uso do computador para propósito geral.

Isto porque os tipos de tarefas que o computador pode realizar são de acordo com os programas (Aplicações) armazenados em dispositivos de memória, onde o hardware se ajusta automaticamente as necessidades de processamento. Assim o hardware não precisa mais ser alterado para que possa executar tarefas diferentes.

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Na figura acima é mostrado um esquema que representa a arquitetura de computador proposta por Von Neumann, que até hoje é base para a construção dos computadores que utilizamos.

Nela temos a definição das diferentes partes do computador e seus relacionamentos. No esquema vemos componentes diferentes para inserir, processar, gerenciar, armazenar e dar saída aos dados e informações.

Mais à frente falaremos mais sobre isto.

 

PARTES DO COMPUTADOR

Podemos dividir o computador fundamentalmente em duas partes, de acordo com o papel de cada uma no objetivo principal do computador que é o processamento de dados e informações de acordo com as necessidades de seu usuário.

 

HARDWARE

É a parte física do computador, tudo que podemos tocar e que cumpre alguma função no computador. Sua função é fazer o que o usuário precisa.

Exemplos: Mouse, teclado, Monitor, Microprocessador, Pendrive e etc.

 

SOFTWARE

É a parte lógica do computador. Conjunto de passos e regras que visam atender alguma necessidade do usuário.

O software é inserido através de uma linguagem própria que o hardware do computador entende, chamamos esta forma de falar com o hardware do computador de linguagem de programação.

A função do software é traduzir o que o usuário quer para que o hardware possa fazer.

Exemplo: Microsoft Office Excel, Libre Office Writer, Linux, Windows, Android e etc.

 

USUÁRIOS

Usuário

É qualquer coisa ou alguém que utiliza os recursos do computador para extrair informações. O usuário de um computador não necessariamente é uma pessoa, pode até mesmo ser outro computador.

Peopleware

Termo utilizado para definir todas as pessoas que fazem uso dos computadores.

 

RELAÇÃO ENTRE AS PARTES DO COMPUTADOR E OS USUÁRIOS

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TIPOS DE COMPUTADORES

MAINFRAMES

Computadores centrais de alto poder de processamento e armazenamento de informações. Utilizados para redes de processamento centralizado. Marcou o início da utilização de computadores nas empresas e a criação dos CPD’s e o uso dos terminais burros (que são conjuntos de hardware com apenas dispositivos de entrada e saída). Atualmente utilizado por grandes instituições financeiras.

 

SERVIDORES

Computadores centrais de alto desempenho que oferecem recursos para outros computadores numa rede, estes recursos são chamados serviços como: Acesso à internet, compartilhamento de arquivos e impressoras, Sites WEB e etc. Atualmente são a base da arquitetura cliente-servidor utilizada pela internet.

 

COMPUTADORES PESSOAIS

Computadores direcionados para atender necessidades específicas de seus usuários, onde seu desempenho e capacidade de processamento pode variar em razão das necessidades. Dentro deste tipo estão os computadores móveis, televisores e etc.

A HISTÓRIA DA EVOLUÇÃO DOS COMPUTADORES

Para facilitar a análise e entendimento sobre a história dos computadores a maior parte dos especialistas e da literatura disponível a divide em gerações baseadas nas principais tecnologias de construção utilizadas. As gerações partem do princípio do computador ser uma máquina construída pelo homem para processar dados e informações.

 

GERAÇÃO 0

Os computadores mecânicos e eletromecânicos.

Esta geração é marcada por computadores construídos principalmente com componentes mecânicos como engrenagens e eixos de metal. Operados manualmente ou mais tarde com um grau mínimo de automação através de correias e eixos alimentados por energia elétrica.

Características dos computadores desta geração:

  • Compostos principalmente por engrenagens.
  • Programados através de travas e posições de engrenagens.
  • Eram de difícil operação e entendimento.
  • Construídos em casas de inventores, centros de ciência e áreas militares
  • Operados por seus inventores ou pessoas envolvidas de alguma forma no projeto.
  • Saída da informação era através de códigos impressos em chapas ou papel a serem decodificados por seus usuários.

Podemos citar as invenções de um Cientista entusiasta britânico, Charles Babbage, com sua primeira criação apresentada por volta de 1822, a Máquina Diferencial. Máquina composta principalmente por engrenagens relacionadas que tinha a capacidade de receber, processar, armazenar e exibir resultados. Ela foi construída para realizar cálculos com polinômios.

Com isto Charles conseguiu meios para fabricar uma segunda máquina mais avançada. A Máquina Analítica capaz de realizar as quatro operações aritméticas elementares (adição, subtração, multiplicação e divisão) não chegou a ficar pronta por ele devido a limitações tecnológicas, políticas e financeiras da época.

Referência: Wikipédia ( Acesso 19/11/2017)

 

GERAÇÃO 1

Os computadores eletrônicos a válvulas.

Esta geração é marcada por computadores compostos principalmente de circuitos elétricos e de componentes eletrônicos primitivos, como as válvulas.

Características dos computadores desta geração:

  • Compostos principalmente por válvulas.
  • Eram muito grandes e ocupavam uma grande área física.
  • Consumiam muita eletricidade.
  • Programados através de centenas de cabos e conexões.
  • Operados por algumas dezenas de pessoas especializadas.
  • Construídos dentro de áreas militares ou centros de pesquisa.
  • Precisavam de muita manutenção por conta do baixo tempo de vida das válvulas.
  • Saída da informação por painéis de controle, sinais luminosos e impressão em papel.
  • Custo de fabricação de centenas de milhares de dólares.

Um exemplo bem famoso de computadores desta época é o ENIAC, projetado e construído nos Estados Unidos para realizar cálculos de tabelas de tiro para a segunda guerra mundial, ficou pronto apenas depois da segunda guerra e acabou sendo reprogramado para outros fins. Este computador era composto de mais de 17 mil válvulas e consumia em torno de 160 KW de potência elétrica, além disso ocupava mais de 200 metros quadrados de espaço.

Referência: Wikipédia ( Acesso 19/11/2017)

 

GERAÇÃO 2

Os computadores transistorizados.

Esta geração é marcada pela criação de um novo componente eletrônico, o transistor, criado em 1947 por cientistas e que substituiu o uso das válvulas, por serem menores, mais rápidos e que consumiam menos energia elétrica. Além de terem tempo de vida muito superior ao das válvulas. O transistor até hoje é um dos principais componentes eletrônicos utilizados na construção de computadores. Nesta época os computadores começaram a habitar as empresas de fato e a fazer o processamento e controle das tarefas operacionais, como calcular folhas de pagamento etc.

Características dos computadores desta geração:

  • Compostos principalmente por transistores.
  • Projetados para uso geral.
  • Computadores menores que ocupavam pouco espaço de uma sala com alguns metros quadrados.
  • Computadores fabricados e vendidos para empresas.
  • Uso de dispositivos de saída de vídeo, sendo monitores ou telas acopladas ao gabinete.
  • Consumiam pouca energia elétrica, algumas dezenas de Watts.

O IBM 608 TC é um bom exemplo de computador transistoriza da época, lançado para o mercado comercial em 1955. Composto de cerca de 3000 transistores e vinha com uma unidade de memória magnética (tecnologia precursora dos discos eletromagnéticos HDs).

Referência: Wikipédia ( Acesso 19/11/2017)

 

GERAÇÃO 3

Os computadores com circuitos integrados (chips).

Esta geração é marcada por computadores construídos com chips, circuitos integrados, que continham e combinavam o funcionamento de vários tipos de componentes eletrônicos para potencializar o processamento dos computadores. Nesta época os computadores mainframes dominavam o ambiente das empresas, e surgiu departamentos especializados responsáveis pela operação e manutenção destes computadores, os famosos Centros de Processamento de Dados (CPDs).

Ainda nesta geração tivemos a criação dos primeiros modelos de computadores pessoais (PCs). Com a criação de componentes eletrônicos programáveis e a evolução e utilização de novas tecnologias de armazenamento como os discos eletromagnéticos e as memórias eletrônicas ROM, os softwares junto com as linguagens de programação começaram a tomar seu espaço.

 

Características dos computadores desta geração:

  • Compostos principalmente por circuitos integrados.
  • Computadores com Unidades Centrais de Processamento (Processadores).
  • Computadores com memórias eletrônicas programáveis.
  • Computadores com sistema operacional e aplicativos.

Um bom exemplo de computador desta geração é o Mainframe IBM 360 System lançado em 1964, que vinha com 19 processadores, com unidades de memória eletrônica PROM, e que vinha com o sistema operacional OS/360 da própria IBM.

Era um mainframe modular com valor que variava de 133 mil dólares para a versão mais básica a até aproximadamente 5 milhões de dólares para a versão mais completa.

Referência: Wikipédia ( Acesso 19/11/2017)

 

GERAÇÃO 4 (Atual)

Os computadores com microchips.

O aprimoramento dos processos de produção de componentes eletrônicos é o marco principal desta geração, isto com o que chamamos de miniaturização dos circuitos integrados. E assim surgiram os primeiros “microchips” e os primeiros microprocessadores.

A empresa que abriu está geração foi a Intel com o primeiro microprocessador do mundo, o Intel 4004, lançado em 1971 e que abriu caminho para tudo que veio a seguir.

Nesta geração a qual estamos os computadores pessoais dominaram o mundo e os mainframes quase que inteiramente substituídos por computadores de alta capacidade de processamento porem de processamento compartilhado ou descentralizado, os servidores.

O aprimoramento dos processos de produção, como já mencionado, e a consequente redução do custo de fabricação tornou tudo isto possível. Com isto o hardware deixou de ser o centro das atenções o que fez com que os olhos se voltassem a parte lógica (softwares) dos computadores, já que agora o mundo todo poderia ter um computador e as possibilidades de aplicação das tecnologias da informação seriam quase ilimitadas.

E de fato é o que vemos nesta geração. O hardware passou a ser controlado pelas necessidades do software, já que não é mais um fator de impedimento na maioria dos casos. Percebemos que o desafio das tecnologias da informação está no desenvolvimento de aplicações.

Como os computadores pessoais são os grandes protagonistas desta geração, o primeiro computador pessoal oficialmente conhecido é o Altair 8800, lançado em 1974 e vendido em forma de kit montável.

Este computador não tinha, monitor, teclado, HDD ou até mesmo disquete, e sua programação era feita através de um painel de controle com leds e botões chaveadores.

Claro que isto não nos atrai hoje, mais duas pessoas que são símbolo desta geração usaram este projeto como parte de sua inspiração para criar tudo que veio a seguir, estas pessoas são: O Bill Gates que até chegou a fazer parceria com o inventor do Altair 8800 para fundar a Microsoft; E o Steve Jobs que logo no ano seguinte usou o que aprendeu neste projeto para criar e lançar o Apple 1.

Referência: Wikipédia ( Acesso 19/11/2017)