<Direto ao Ponto 7> Os primeiros computadores da história

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Olá, dev!

Este artigo faz parte da NOVA série DIRETO AO PONTO, que eu estou escrevendo para a DIO.

Ele vai apresentar a história dos primeiros computadores criados.

Sumário

1.   Introdução

3.  Os primeiros computadores

3.   Considerações finais

4.   Referências

1 – Introdução

A NOVA série DIRETO AO PONTO enfoca artigos básicos sobre a programação e é voltada, principalmente, para os iniciantes.

Serão publicados artigos técnicos e artigos com histórias relacionadas à computação/programação. Será publicado um artigo por semana, sempre no início da semana, pela manhã.

Eu já estava publicando esta série, que contava com 6 artigos, mas eles estavam ficando muito longos, fugindo do meu propósito inicial, de escrever artigos curtos e direto ao ponto.

Então, eu decidi recomeçar a série novamente, desta vez mantendo os artigos curtos. Já foram publicados 6 novos artigos, cujo conteúdo foi copiado dos artigos antigos, sendo que cada artigo antigo teve seu conteúdo original separado em vários artigos menores, publicados nesta NOVA série.

Por isso, os primeiros artigos desta série NOVA estão sendo publicados mais rapidamente, até que eu comece a escrever artigos completamente novos, do zero.

Os artigos da série antiga, mais longos, ainda podem ser acessados na parte de baixo do artigo de índice desta série.

Neste artigo que você lê agora, será apresentada a história dos primeiros computadores desenvolvidos. No artigo anterior, foram apresentados objetos e equipamentos criados para facilitar cálculos, cujos conceitos ajudaram a moldar os primeiros computadores da história, tratados neste artigo.

2 - Os primeiros computadores (1ª Geração de computadores)

A computação moderna começou com uma corrida de desenvolvimento antes e durante a Segunda Guerra Mundial, com a substituição dos componentes mecânicos por circuitos eletrônicos, relés, capacitores e válvulas e o cálculo digital substituindo o cálculo analógico.

Normalmente, estes computadores eram construídos manualmente e usavam cartões perfurados para a entrada de dados e como memória de armazenamento principal. A memória temporária (ou memória de trabalho), usava linhas acústicas de retardo (por efeito piezoelétrico) ou por tubos de Williams (tubos de imagem de televisores).

Eles eram equipamentos eletrônicos analógicos, baseados em relés e válvulas eletrônicas, alguns ainda usando partes mecânicas, como engrenagens e dispositivos de contar baseados em discos giratórios.

Computadores analógicos utilizam variações contínuas de grandezas físicas (como voltagem e corrente, ou a velocidade de rotação de um dispositivo) para representar as quantidades sendo processadas.

Eles não eram muito flexíveis, pois precisavam ser reconfigurados manualmente para trocar o problema em que iriam trabalhar.

Existem várias maneiras de se classificar os computadores e uma delas é por meio de gerações, baseadas na tecnologia usada na implementação. O período exato em que cada geração ocorreu varia muito nas fontes consultadas, portanto eu resolvi escolher uma delas para me basear.

Os computadores propriamente ditos apareceram entre os anos de 1940 e 1950, considerada a 1ª Geração de computadores.

Alguns já permitiam programação por meio de cartões perfurados, chaves ou trocas de fios, como nas antigas centrais eletrônicas. Os primeiros pesavam toneladas, tinham milhares de válvulas e ocupavam várias salas inteiras. A seguir, serão apresentados os modelos mais representativos desta época, segundo Javatpoint[1], Wikipedia [2] e Sales [3].

Analisador Diferencial (1930) – Criado por Vannevar Bush, foi o primeiro computador analógico dos EUA, usando válvulas eletrônicas;

ZUSE Z1 (1938) - Desenvolvido por Konrad Zuse, de 1934 a 1938, era uma unidade aritmética mecânica, digital (pois já usava o sistema binário), com programação limitada, feita por cartão perfurado ver figura abaixo). Foi destruído durante a Segunda Guerra Mundial. É considerada a primeira máquina binária programável da história. Teve sucessores, Z2 e Z3, baseados nos mesmos princípios.

Mark I (1940) - Criado por Howard Aiken, em 1937, e construído em 1940. Aiken queria construir uma máquina que pudesse realizar cálculos envolvendo grandes números.

Baseada na máquina analítica de Babbage, era uma máquina decimal que utilizava chaves rotativas e relés (ver figura abaixo). Era programado por cartões perfurados e continha várias calculadoras trabalhando em paralelo. Foi o primeiro computador digital programável, construído como uma parceria entre a IBM e Harvard.

ENIAC (1945) - Construído por John Mauchly e J. Presper Eckert, foi iniciado em 1941 e só entrou em operação em 1945. Operava na base decimal e já usava processamento paralelo (a figura inicial deste artigo mostra o ENIAC).

Ele pesava 30 toneladas, media quase 6 metros de altura e 25 m de comprimento. Tinha mais de 70 mil resistores e quase 20 mil válvulas, ocupando a área de um ginásio desportivo.

A sua programação era feita alterando-se a fiação interna, se é que isso pode ser chamado de programação.

O ENIAC (“Electronic Numerical Integrator and Computer”) fazia cálculos de trajetória balística. Ele era 1000 vezes mais rápido que os outros computadores da época, podendo realizar mais de 100 mil cálculos por segundo.

Naquela época, a maioria dos projetos (incluindo o do ENIAC) se baseava no sistema decimal, mais difícil de implementar.

É considerado o primeiro computador eletrônico de propósito-geral (ver figura abaixo) e validou publicamente o uso da eletrônica para a computação em larga escala.

EDVAC (1951) - Também criado por J. Eckert e John Mauchly, junto com John von Neumann, em 1951. Ele já utilizava o sistema binário e mantinha os programas armazenados na memória principal, respeitando a arquitetura de von Neumann. Executava a adição binária, subtração e multiplicação, divisão programada e automática. Também possuía um verificador automático para até mil palavras.

O EDVAC (“Electronic Discrete Variable Automatic Computer”) utilizava uma única unidade de processamento, possuía quase 6.000 válvulas, abrangia mais de 45 metros quadrados de espaço e pesava quase 8 toneladas.

Seu desenho era simples e foi o primeiro a ser implementado em cada nova onda de miniaturização.

UNIVAC (1951) - Mais um computador projetado por J. Eckert e John Mauchly, sendo o primeiro computador comercial fabricado e comercializado nos EUA.

A sua programação era feita por meio de cerca de 6 mil chaves e conectando-se cabos a um painel. O UNIVAC (“Universal Automatic Computer”) usava para entrada uma fita de metal, ao contrário das máquinas anteriores, que utilizavam cartões perfurados (ver figura abaixo).

O UNIVAC foi o primeiro computador produzido em massa, todos os predecessores foram feitos em pequena escala. Ele foi um dos primeiros computadores do Brasil, adquirido pelo IBGE, em 1961, para processar dados do censo.

Nessa época, também merecem destaque os computadores BOMBE e COLOSSUS, criados durante a Segunda Guerra Mundial para decodificar os códigos alemães gerados pela máquina ENIGMA.

O BOMBE (ver figura abaixo), de 1941, foi criado por Howard Keen e Alan Turing e sua construção é mostrada no filme “O Jogo da Imitação” (assista!!!).

O Colossus, de 1945, foi desenvolvido por decifradores britânicos, baseado nos estudos de Alan Turing sobre o uso de probabilidade para a criptoanálise.

Ele foi o primeiro dispositivo de computação totalmente eletrônico, utilizava apenas válvulas e não possuía relés. Como entrada, ele usava uma fita de papel e era capaz de fazer desvios condicionais (ver figura abaixo).

O próximo grande passo (“the next best thing”) na história da computação foi a invenção do transístor em 1948. Ele substituiu as frágeis válvulas, que ainda eram maiores e gastavam mais energia, além de serem menos confiáveis

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3 – Considerações finais

Este é mais um artigo da série DIRETO AO PONTO, que eu estou escrevendo para a DIO. Ele tratou da história dos primeiros objetos e equipamentos usados para fazer cálculos.

Neste artigo, foram apresentados os primeiros equipamentos que podem ser chamados de computadores.

Após um início da história repleto de equipamentos mecânicos e analógicos, seus conceitos foram usados e ampliados para a implementação de máquinas eletrônicas de calcular.

Ainda eram máquinas muito rudimentares, enormes, caríssimas, com desempenho comparável às calculadoras de bolso dos anos 80, mas o caminho a ser seguido já estava traçado por elas.

A próxima fase era a redução do tamanho, custo e aumento do desempenho, assunto para o próximo artigo.

4 – Referências

[1] Java T Point, History of Computers. Disponível em: <https://www.javatpoint.com/history-of-computer>. Acessado em: 08/01/2024.

[2] Wikipedia, História do hardware. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Hist%C3%B3ria_do_hardware>. Acessado em: 08/01/2024.

[3] Gustavo Sales, Evolução dos computadores. Disponível em: <https://medium.com/@gustavosales086/evolu%C3%A7%C3%A3o-dos-computadores-bd87102e01cf>. Acessado em: 08/01/20234.

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