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Tudo começou pela necessidade de calcular...

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Tudo começou pela necessidade de calcular...

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Na antiguidade, a necessidade de realizar cálculos com rapidez e precisão levou ao desenvolvimento de ferramentas básicas para facilitar esse processo. O ábaco, um dos instrumentos de cálculo mais antigos, surgiu na Mesopotâmia e foi utilizado e aprimorado por diversas civilizações, como os romanos, japoneses e chineses. Apesar de sua simplicidade, o ábaco desempenhou um papel crucial na evolução das tecnologias de cálculo, influenciando o desenvolvimento dos computadores modernos.

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O "Ossos de Napier", inventado por John Napier (1550-1617), era um dispositivo que facilitava a multiplicação e divisão por meio de bastões com tabelas de multiplicação. Esse invento ajudava a evitar a memorização da tabuada e era especialmente útil para operações com logaritmos. Napier também é conhecido por popularizar o ponto decimal e decifrar o logaritmo natural.

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A máquina de Wilhelm Schickard (1592-1635) foi o primeiro dispositivo conhecido capaz de realizar operações de soma, subtração, multiplicação e divisão. Após muitos anos de esquecimento, documentos recentes redescobriram essa invenção, que agora é reconhecida como a primeira máquina de calcular, superando a invenção de Blaise Pascal (1623-1662).

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A Pascaline, inventada por Blaise Pascal (1623-1662), era uma máquina de calcular com rodas dentadas que realizava operações de soma e subtração. Desenvolvida para auxiliar seu pai na contabilidade de impostos em Rouen, França, a Pascaline foi inicialmente considerada a primeira máquina de calcular.

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Em 1801, Joseph Marie Jacquard (1752-1834) desenvolveu o tear automático, a primeira máquina mecânica programável que usava cartões de papel perfurado para representar padrões. Embora sua invenção tenha revolucionado a indústria têxtil, resultando na perda de muitos empregos e na revolta dos trabalhadores, os cartões perfurados de Jacquard tiveram um impacto duradouro na computação e ainda são utilizados de maneira semelhante até hoje.

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Em 1801, Joseph Marie Jacquard (1752-1834) desenvolveu o tear automático, a primeira máquina mecânica programável que usava cartões de papel perfurado para representar padrões. Embora sua invenção tenha revolucionado a indústria têxtil, resultando na perda de muitos empregos e na revolta dos trabalhadores, os cartões perfurados de Jacquard tiveram um impacto duradouro na computação e ainda são utilizados de maneira semelhante até hoje.

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Charles Babbage (1791-1871), professor de matemática da Universidade de Cambridge, estava desenvolvendo um calculador diferencial para calcular polinômios usando cartões perfurados, o que o levou a construir a máquina analítica, projetada para realizar cálculos complexos, incluindo funções trigonométricas e logaritmos.

Embora o projeto do calculador analítico enfrentasse desafios devido à mecânica e à engenharia da época, ele impressionou o governo britânico e era notavelmente semelhante aos computadores modernos.

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Ada Lovelace (1815-1852) foi uma matemática e escritora britânica, conhecida por seu trabalho pioneiro na computação. Ela é amplamente reconhecida por sua colaboração com Charles Babbage no desenvolvimento da Máquina Analítica, um dos primeiros computadores mecânicos projetados. Lovelace escreveu extensivamente sobre a máquina e, em suas anotações, descreveu um algoritmo para calcular os números de Bernoulli, que é considerado o primeiro algoritmo destinado a ser processado por uma máquina.

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Alan Turing (1912-1954) foi um matemático britânico e um dos pais da ciência da computação. Ele criou a Máquina de Turing, um modelo teórico essencial para a computação, e desenvolveu o Teste de Turing para avaliar a inteligência artificial. Durante a Segunda Guerra Mundial, Turing decifrou códigos nazistas, ajudando decisivamente na vitória dos Aliados. Seu trabalho é fundamental para a ciência da computação e a inteligência artificial.

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Durante a Segunda Guerra Mundial, o engenheiro britânico Tomas Flowers desenvolveu o Colossus em 1942, baseado nas ideias de Alan Turing. O Colossus era uma máquina capaz de resolver questões de criptografia em minutos, sendo crucial para a decodificação de mensagens inimigas.

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Herman Hollerith (1860-1929) criou, em 1890, uma máquina que processava dados usando cartões perfurados, reduzindo o tempo de processamento do censo de 7 para 2 anos e meio. Sua inovação utilizava eletricidade para contar e tabular dados. Hollerith fundou uma empresa que, em 1924, se tornou a IBM.

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Pingala, um matemático indiano do século III a.C., inventou o sistema de numeração binária. Esse sistema utiliza sequências de uns e zeros para representar números, letras, imagens e sons, e é fundamental para o processamento em todos os sistemas computacionais modernos.

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Em 1703, Gottfried Leibniz formalizou a lógica binária, onde zeros e uns representavam conceitos de verdadeiro ou falso, ligado ou desligado. Em 1801, Joseph Marie Jacquard aplicou esse conceito em seu tear automático, usando cartões perfurados para controlar o processo: buracos representavam uns (ligado) e áreas não furadas, zeros (desligado). Embora o tear não fosse um computador, demonstrou que o sistema binário podia ser usado para controle e automação.

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Em 1854, George Boole publicou a álgebra booleana, um sistema que usa apenas os valores 0 e 1 (verdadeiro e falso) para modelar o processamento computacional. Enquanto os equipamentos do século XIX usavam a base decimal (0 a 9), as tecnologias futuras revelaram que o sistema binário se adequava melhor aos componentes eletrônicos, devido à simplicidade e eficiência em sua implementação.

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Os computadores realizam cálculos automaticamente usando dispositivos de processamento, armazenamento, entrada e saída. A computação busca soluções para problemas a partir de entradas e gera resultados por meio de algoritmos. Histórica e tecnologicamente, a computação evoluiu de métodos manuais para máquinas sofisticadas.

Durante a Segunda Guerra Mundial, a colaboração entre forças armadas e acadêmicos acelerou o desenvolvimento dos computadores.

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ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Computer

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Primeira Geração - (1946 - 1957) Válvula a vácuo

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Primeira Geração - (1946 - 1957) Válvula a vácuo

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- Utilização de relés, circuitos eletrônicos e válvulas.

- Operações internas realizadas em ciclos medidos em segundos (tempo para buscar, processar e retornar com o resultado).

- Relés mecânicos eram lentos e foram substituídos por válvulas.

- Válvulas aquecem bastante e queimam com facilidade.

- Programação era feita diretamente na linguagem de máquina, o que era difícil e demorava muito.

- Inicialmente realizado em cartões perfurados.

- Posteriormente, o armazenamento passou a ser feito em fita magnética.

- Nenhum computador da primeira geração tinha aplicação comercial.

- Utilizados para fins balísticos, predição climática, cálculos de energia atômica e outros fins científicos.

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Segunda Geração - (1958 - 1964) Transistor 

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Segunda Geração - (1958 - 1964) Transistor 

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- O transistor substituiu a válvula a vácuo.

- Vantagens dos transistores:

- Menor tamanho.

- Sem necessidade de pré-aquecimento.

- Menor consumo de energia.

- Menor geração de calor.

- Maior rapidez e confiabilidade.

- Desenvolvimento dos conceitos de:

- Unidade Central de Processamento (CPU).

- Memória.

- Linguagem de programação.

- Entrada e saída.

- Redução significativa no tamanho dos computadores.

- Transição da linguagem de máquina para a linguagem assembly (linguagem simbólica).

- Linguagem assembly utiliza mnemônicos para representar instruções de máquina.

- Surgimento das linguagens de alto nível, Fortran e Cobol.

- Introdução do armazenamento em disco.

- Denominados mainframes ou computadores de grande porte.

- Salas de operação grandes e com ambiente de baixa temperatura.

- Utilização restrita a órgãos governamentais e universidades devido ao alto custo.

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Terceira Geração - (1965 - 1980) Circuito Integrado

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Terceira Geração - (1965 - 1980) Circuito Integrado

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- Uso de circuitos integrados para substituir transistores individuais.

- Maior densidade de componentes eletrônicos em um único chip.

- Redução do tamanho e custo dos computadores.

- Melhoria na eficiência e confiabilidade dos sistemas.

- Redução ainda mais no tamanho dos computadores.

- Computadores menores e mais acessíveis.

- Introdução e aprimoramento de sistemas operacionais mais sofisticados.

- Expansão e popularização de linguagens de alto nível.

- Desenvolvimento e popularização de unidades de disco rígido (HD).

- Aumento da capacidade e velocidade de acesso aos dados.

- Surgimento dos primeiros microprocessadores.

- Adoção mais ampla de computadores em empresas e instituições.

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Quarta Geração - (1981 - 1995) Microprocessador 

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Quarta Geração - (1981 - 1995) Microprocessador 

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- Uso de processadores mais avançados e integrados.

- Melhor desempenho e eficiência em comparação com gerações anteriores.

- Criação e popularização de sistemas operacionais como:

- MS-DOS.

- UNIX.

- Apple's Macintosh.

- Melhor gerenciamento de hardware e software.

- Desenvolvimento de linguagens orientadas a objeto, como:

- C++.

- Smalltalk.

- Uso de discos rígidos como memória secundária.

- Aumento na capacidade e eficiência de armazenamento.

- Desenvolvimento de teclados com layouts mais modernos e ergonomicamente aprimorados.

- Maior confiabilidade.

- Maior rapidez.

- Menor tamanho.

- Maior capacidade de armazenamento.

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- Uso de processadores com milhões de transistores.

- Arquiteturas de 64 bits.

- Processadores com tecnologias RISC (Reduced Instruction Set Computing) e CISC (Complex Instruction Set Computing).

- Discos rígidos com capacidade superior a 600 GB.

- Pen-drives com mais de 1 GB de memória.

- Discos óticos com mais de 50 GB de armazenamento.

- Desenvolvimento e aplicação de IA em jogos e robôs.

- Capacidade de IA para desafiar e imitar a inteligência humana.

- IA como um elemento central na inovação da geração.

- Crescimento da conectividade como um requisito essencial.

- Integração de computadores com dispositivos como:

- Celulares.

- Televisões.

- Geladeiras.

- Câmeras de segurança.

- Expansão da conectividade para criar um ambiente de dispositivos interconectados.

- Miniaturização dos componentes.

- Crescimento vertiginoso dos programas e capacidades dos computadores.

- Detalhes gráficos e multimídia aprimorados, incluindo:

- Gráficos 3D.

- Realidade Virtual (VR).