A capacidade dos seres humanos em calcular quantidades nos mais
variados modos foi um dos fatores que possibilitaram o desenvolvimento
da matemática e da lógica. Nos primórdios da matemática e da álgebra,
utilizavam-se os dedos das mãos para efetuar cálculos.
A mais antiga ferramenta conhecida para uso em computação foi o
ábaco, e foi inventado na Babilônia por volta de 2400 a.C. O seu estilo
original de uso, era desenhar linhas na areia com rochas. Ábacos, de um
design mais moderno, ainda são usados como ferramentas de cálculo.
O ábaco dos
romanos consistia de bolinhas de
mármore que deslizavam numa placa de
bronze
cheia de sulcos. Também surgiram alguns termos matemáticos: em latim
"Calx" significa mármore, assim "Calculos" era uma bolinha do ábaco, e
fazer
cálculos aritméticos era "Calculare".
No século V a.C., na antiga Índia, o gramático Pānini formulou a
gramática de Sânscrito usando 3959 regras conhecidas como Ashtadhyāyi,
de forma bastante sistemática e técnica. Pānini usou meta-regras,
transformações e recursividade com tamanha sofisticação que sua
gramática possuía o poder computacional teórico tal qual a
Máquina de Turing.
Entre 200 a.C. e 400, os indianos também inventaram o logaritmo, e
partir do século XIII tabelas logarítmicas eram produzidas por
matemáticos islâmicos. Quando John Napier descobriu os logaritmos para
uso computacional no século XVI, seguiu-se um período de considerável
progresso na construção de ferramentas de cálculo.
John Napier (1550-1617), escocês inventor dos logaritmos, também
inventou os ossos de Napier, que eram tabelas de multiplicação gravadas
em bastão, o que evitava a memorização da tabuada.
A primeira máquina de verdade foi construída por Wilhelm Schickard
(1592-1635), sendo capaz de somar, subtrair, multiplicar e dividir. Essa
máquina foi perdida durante a
guerra dos trinta anos,
sendo que recentemente foi encontrada alguma documentação sobre ela.
Durante muitos anos nada se soube sobre essa máquina, por isso,
atribuía-se a Blaise Pascal (1623-1662) a construção da primeira máquina
calculadora, que fazia apenas somas e subtrações.
Pascal, que aos 18 anos trabalhava com seu pai em um escritório de coleta de impostos na cidade de
Rouen, desenvolveu a máquina para auxiliar o seu trabalho de
contabilidade.
A calculadora usava
engrenagens que a faziam funcionar de maneira similar a um
odômetro.
Pascal recebeu uma
patente
do rei da França para que lançasse sua máquina no comércio. A
comercialização de suas calculadoras não foi satisfatória devido a seu
funcionamento pouco confiável, apesar de Pascal ter construído cerca de
50 versões.
A máquina Pascal foi criada com objetivo de ajudar seu pai a computar
os impostos em Rouen, França. O projeto de Pascal foi bastante
aprimorado pelo matemático alemão Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1726),
que também inventou o cálculo, o qual sonhou que, um dia no futuro,
todo o raciocínio pudesse ser substituído pelo girar de uma simples
alavanca.
Em 1671, o filósofo e matemático alemão de
Leipzig,
Gottfried Wilhelm Leibniz
introduziu o conceito de realizar multiplicações e divisões através de
adições e subtrações sucessivas. Em 1694, a máquina foi construída, no
entanto, sua operação apresentava muita dificuldade e sujeita a erros.
Em 1820, o francês natural de Paris,
Charles Xavier Thomas, conhecido como Thomas de Colmar,projetou e construiu uma máquina capaz de efetuar as 4 operações aritméticas básicas: a
Arithmomet.
Esta foi a primeira calculadora realmente comercializada com sucesso.
Ela fazia multiplicações com o mesmo princípio da calculadora de
Leibnitz e efetuava as divisões com a assistência do usuário.
Todas essas máquinas, porém, estavam longe de ser considerado um
computador, pois não eram programáveis. Isto quer dizer que a entrada
era feita apenas de números, mas não de instruções a respeito do que
fazer com os números.
Os Algoritmos
No século VII, o matemático indiano
Brahmagupta explicou pela primeira vez o sistema de numeração hindu-arábico e o uso do 0. Aproximadamente em 825, o matemático persa
Al-Khwarizmi
escreveu o livro Calculando com numerais hindus, responsável pela
difusão do sistema de numeração hindu-arábico no Oriente Médio, e
posteriormente na Europa. Por volta do século XII houve uma tradução do
mesmo livro para o latim: Algoritmi de número Indorum. Tais livros
apresentaram novos conceitos para definir sequências de passos para
completar tarefas, como aplicações de aritmética e álgebra. Por
derivação do nome, atualmente usa-se o termo algoritmo.
A Revolução Industrial
Em
1801, na
França, durante a
Revolução Industrial,
Joseph Marie Jacquard, mecânico francês, (
1752-
1834) inventou um
tear mecânico controlado por grandes
cartões perfurados.
Sua máquina era capaz de produzir tecidos com desenhos bonitos e
intrincados. Foi tamanho o sucesso que Jacquard foi quase morto quando
levou o tear para
Lyon, pois as pessoas tinham medo de perder o emprego. Em sete anos, já havia 11 mil teares desse tipo operando na França.
Babbage e Ada
A origem da ideia de programar uma máquina vem da necessidade de que
as máquinas de tecer produzissem padrões de cores diferentes. Assim, no
século XVIII foi criada uma forma de representar os padrões em cartões
de papel perfurado, que eram tratados manualmente. Em 1801, Joseph Marie
Jacquard (1752-1834) inventa um tear mecânico, com uma leitora
automática de cartões.
A ideia de Jacquard atravessou o Canal da Mancha, onde inspirou
Charles Babbage
(1792-1871), um professor de matemática de Cambridge, a desenvolver uma
máquina de "tecer números", uma máquina de calcular onde a forma de
calcular pudesse ser controlada por cartões.
Charles Babbage foi um matemático inglês.
Foi com Charles Babbage que o computador moderno começou a ganhar
forma, através de seu trabalho no engenho analítico. O equipamento,
apesar de nunca ter sido construído com sucesso, possuía todas as
funcionalidades do computador moderno. Foi descrito originalmente em
1837, mais de um século antes que qualquer equipamento do gênero tivesse
sido construído com sucesso. O grande diferencial do sistema de Babbage
era o fato que seu dispositivo foi projetado para ser programável, item
imprescindível para qualquer computador moderno.
Tudo começou com a tentativa de desenvolver uma máquina capaz de
calcular polinômios por meio de diferenças, o calculador diferencial.
Enquanto projetava seu calculador diferencial, a ideia de Jacquard fez
com que Babbage imaginasse uma nova e mais complexa máquina, o
calculador analítico, extremamente semelhante ao computador atual.
O projeto, totalmente mecânico, era composto de uma memória, um
engenho central, engrenagens e alavancas usadas para a transferência de
dados da memória para o engenho central e dispositivos para entrada e
saída de dados. O calculador utilizaria cartões perfurados e seria
automático.
Sua parte principal seria um conjunto de rodas dentadas, o moinho,
formando uma máquina de somar com precisão de cinquenta dígitos. As
instruções seriam lidas de cartões perfurados. Os cartões seriam lidos
em um dispositivo de entrada e armazenados, para futuras referências, em
um banco de mil registradores. Cada um dos registradores seria capaz de
armazenar um número de cinquenta dígitos, que poderiam ser colocados lá
por meio de cartões a partir do resultado de um dos cálculos do moinho.
Por algum tempo, o governo britânico financiou Babbage para construir a sua invenção.
Além disso tudo, Babbage imaginou a primeira máquina de impressão,
que imprimiria os resultados dos cálculos, contidos nos registradores.
Babbage conseguiu, durante algum tempo, fundos para sua pesquisa, porém
não conseguiu completar sua máquina no tempo prometido e não recebeu
mais dinheiro. Hoje, partes de sua máquina podem ser vistas no Museu
Britânico, que também construiu uma versão completa, utilizando as
técnicas disponíveis na época.
Durante sua colaboração, a matemática Ada Lovelace publicou os
primeiros programas de computador em uma série de notas para o engenho
analítico. Por isso, Lovelace é popularmente considerada como a primeira
programadora. Em parceria com Charles Babbage,
Ada Augusta (
1815-
1852) ou Lady Lovelace, filha do poeta
Lord Byron, era matemática amadora entusiasta. Ela se tornou a pioneira da lógica de programação, escrevendo séries de instruções para o
calculador analítico.
Ada inventou os conceitos de subrotina, uma seqüência de instruções que
pode ser usada várias vezes, loop, uma instrução que permite a
repetição de uma sequência de cartões, e do salto condicional, que
permite saltar algum cartão caso uma condição seja satisfeita.
Babbage teve muitas dificuldades com a tecnologia da época, que era
inadequada para se construir componentes mecânicos com a precisão
necessária. Com a suspensão do financiamento por parte do governo
britânico, Babbage e Ada utilizaram a fortuna da família Byron até a
falência, sem que pudessem concluir o projeto, e assim o calculador
analítico nunca foi construído.
Ada Lovelace e Charles Babbage estavam avançados demais para o seu
tempo, tanto que até a década de 1940, nada se inventou parecido com seu
computador analítico. Até essa época foram construídas muitas máquinas
mecânicas de somar destinadas a controlar negócios (principalmente
caixas registradoras) e algumas máquinas inspiradas na calculadora
diferencial de Babbage, para realizar cálculos de engenharia (que não
alcançaram grande sucesso).
A Lógica Binária
Por volta do século III a.C., o matemático indiano Pingala inventou o
sistema de numeração binário. Ainda usado atualmente no processamento
de todos computadores modernos, o sistema estabelece que sequências
específicas de uns e zeros podem representar qualquer número, letra ou
imagem.
Em 1703
Gottfried Leibniz
desenvolveu a lógica em um sentido formal e matemático, utilizando o
sistema binário. Em seu sistema, uns e zeros também representam
conceitos como verdadeiro e falso, ligado e desligado, válido e
inválido. Levou mais de um século para que
George Boole publicasse a
álgebra booleana
(em 1854), com um sistema completo que permitia a construção de modelos
matemáticos para o processamento computacional. Em 1801 apareceu o tear
controlado por cartão perfurado, invenção de Joseph Marie Jacquard, no
qual buracos indicavam os uns, e áreas não furadas indicavam os zeros. O
sistema está longe de ser um computador, mas ilustrou que as máquinas
poderiam ser controladas pelo sistema binário.
As máquinas do início do
século XIX
utilizavam base decimal (0 a 9), mas foram encontradas dificuldades em
implementar um dígito decimal em componentes eletrônicos, pois qualquer
variação provocada por um ruído causaria erros de cálculo consideráveis.
O matemático inglês George Boole (
1815-
1864) publicou em
1854 os princípios da
lógica booleana, onde as variáveis assumem apenas valores 0 e 1 (verdadeiro e falso), que passou a ser utilizada a partir do início do
século XX.
Shannon e a Teoria da Informação
Até a década de 1930, engenheiros eletricistas podiam construir
circuitos eletrônicos para resolver problemas lógicos e matemáticos, mas
a maioria o fazia sem qualquer processo, de forma particular, sem rigor
teórico para tal. Isso mudou com a tese de mestrado de Claude E.
Shannon de 1937, A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits.
Enquanto tomava aulas de Filosofia, Shannon foi exposto ao trabalho de
George Boole, e percebeu que tal conceito poderia ser aplicado em
conjuntos eletro-mecânicos para resolver problemas de lógica. Tal ideia,
que utiliza propriedades de circuitos eletrônicos para a lógica, é o
conceito básico de todos os computadores digitais. Shannon desenvolveu a
teoria da informação no artigo de 1948 A Mathematical Theory of
Communication, cujo conteúdo serve como fundamento para áreas de estudo
como compressão de dados e criptografia.
Hollerith e sua máquina de perfurar cartões
Por volta de
1890, Dr.
Herman Hollerith (
1860-
1929) foi o responsável por uma grande mudança na maneira de se processar os dados dos censos da época.
O próximo avanço dos computadores foi feito pelo americano Herman
Hollerith (1860-1929), que inventou uma máquina capaz de processar dados
baseada na separação de cartões perfurados (pelos seus furos). A
máquina de Hollerith foi utilizada para auxiliar no censo de 1890,
reduzindo o tempo de processamento de dados de sete anos, do censo
anterior, para apenas dois anos e meio. Ela foi também pioneira ao
utilizar a eletricidade na separação, contagem e tabulação dos cartões.
Os dados do censo de
1880,
manualmente processados, levaram 7 anos e meio para serem compilados.
Os do censo de 1890 foram processados em 2 anos e meio, com a ajuda de
uma máquina de perfurar cartões e máquinas de tabular e ordenar, criadas
por Hollerith e sua equipe.
As informações sobre os indivíduos eram armazenadas por meio de
perfurações em locais específicos do cartão. Nas máquinas de tabular, um
pino passava pelo furo e chegava a uma jarra de mercúrio, fechando um
circuito elétrico e causando um incremento de 1 em um contador mecânico.
Mais tarde, Hollerith fundou uma companhia para produzir máquinas de tabulação. Anos depois, em
1924, essa companhia veio a se chamar como
International Business Machines,ou
IBM,como é hoje conhecida.
O primeiro computador
O primeiro computador eletro-mecânico foi construído por
Konrad Zuse (
1910-
1995). Em
1936, esse engenheiro alemão construiu, a partir de
relés que executavam os cálculos e dados lidos em fitas perfuradas, o Z1.
Há uma grande polêmica em torno do primeiro computador. O Z-1 é
considerado por muitos como o primeiro computador eletro-mecânico.
Zuse tentou vender o computador ao governo alemão, que desprezou a
oferta, já que não poderia auxiliar no esforço de guerra. Os projetos de
Zuse ficariam parados durante a guerra, dando a chance aos americanos
de desenvolver seus computadores, o chamado Eniac. Depois de alguns anos
a população começou a usar o chamado computador,e acabaram ficando
dependentes dele, pois hoje essa máquina é cada vez mais precisa,
podendo fazer pesquisas e trabalhos.
A guerra e os computadores
Durante o travamento da
Segunda Guerra Mundial a Marinha americana, em conjunto com a Universidade de Harvard, desenvolveu o computador Harvard
Mark I, projetado pelo professor
Howard Aiken,
com base no calculador analítico de Babbage. O Mark I ocupava 120m³
aproximadamente, conseguindo multiplicar dois números de dez dígitos em
três segundos. Este computador gigante permitiu ter o primeiro centro de
computação no mundo, assim dando o início á era moderna dos
computadores.
Em segredo, o
Exército dos Estados Unidos também desenvolvia seu computador. Esse usava apenas
válvulas e tinha por objetivo calcular as trajetórias de
mísseis com maior precisão.
Simultaneamente, e em segredo, o Exército Americano desenvolvia um
projeto semelhante, chefiado pelos engenheiros J. Presper Eckert e John
Mauchy, cujo resultado foi o primeiro computador a válvulas, o Eletronic
Numeric Integrator And Calculator (ENIAC)[2], capaz de fazer quinhentas
multiplicações por segundo. Tendo sido projetado para calcular
trajetórias balísticas, o ENIAC foi mantido em segredo pelo governo
americano até o final da guerra, quando foi anunciado ao mundo.
O engenheiro
John Presper Eckert (
1919-
1995) e o físico
John Mauchly (1907-1980) projetaram o
ENIAC:
Eletronic Numeric Integrator And Calculator. Com 18 000 válvulas, o ENIAC conseguia fazer 500 multiplicações por segundo, porém só ficou pronto em
1946, vários meses após o final da guerra.
Os custos para a manutenção e conservação do ENIAC eram proibitivos,
pois dezenas a centenas de válvulas queimavam a cada hora e o calor
gerado por elas necessitava ser controlado por um complexo sistema de
refrigeração, além dos gastos elevadíssimos de energia elétrica.
No ENIAC, o programa era feito rearranjando a fiação em um painel.
Nesse ponto John von Neumann propôs a ideia que transformou os
calculadores eletrônicos em "cérebros eletrônicos": modelar a
arquitetura do computador segundo o sistema nervoso central. Para isso,
eles teriam que ter três características:
- Codificar as instruções de uma forma possível de ser armazenada na
memória do computador. Von Neumann sugeriu que fossem usados uns e
zeros.
- Armazenar as instruções na memória, bem como toda e qualquer informação necessária a execução da tarefa, e
- Quando processar o programa, buscar as instruções diretamente na
memória, ao invés de lerem um novo cartão perfurado a cada passo.
Este é o conceito de programa armazenado, cujas principais vantagens
são: rapidez, versatilidade e automodificação. Assim, o computador
programável que conhecemos hoje, onde o programa e os dados estão
armazenados na memória ficou conhecido como Arquitetura de von Neumann.
Para divulgar essa ideia, von Neumann publicou sozinho um artigo.
Eckert e Mauchy não ficaram muito contentes com isso, pois teriam
discutido muitas vezes com ele. O projeto ENIAC acabou se dissolvendo em
uma chuva de processos, mas já estava criado o computador moderno...
O nascimento da Ciência da Computação
Antes da década de 1920, o computador era um termo associado a
pessoas que realizavam cálculos, geralmente liderados por físicos em sua
maioria homens. Milhares de computadores, eram empregados em projetos
no comércio, governo e sítios de pesquisa. Após a década de 1920, a
expressão máquina computacional começou a ser usada para referir-se a
qualquer máquina que realize o trabalho de um profissional computador,
especialmente aquelas de acordo com os métodos da Tese de Church-Turing.
O termo máquina computacional acabou perdendo espaço para o termo
reduzido computador no final da década de 1940, com as máquinas digitais
cada vez mais difundidas. Alan Turing, conhecido como pai da Ciência da
Computação, inventou a Máquina de Turing, que posteriormente evoluiu
para o computador moderno.
O Trabalho Teórico
Os fundamentos matemáticos da ciência da computação moderna começaram
a serem definidos por Kurt Gödel com seu teorema da incompletude
(1931). Essa teoria mostra que existem limites no que pode ser provado
ou desaprovado em um sistema formal; isso levou a trabalhos posteriores
por Gödel e outros teóricos para definir e descrever tais sistemas
formais, incluindo conceitos como recursividade e cálculo lambda.
Em 1936 Alan Turing e Alonzo Church independentemente, e também
juntos, introduziram a formalização de um algoritmo, definindo os
limites do que pode ser computado, e um modelo puramente mecânico para a
computação. Tais tópicos são abordados no que atualmente chama-se Tese
de Church-Turing, uma hipótese sobre a natureza de dispositivos
mecânicos de cálculo. Essa tese define que qualquer cálculo possível
pode ser realizado por um algoritmo sendo executado em um computador,
desde que haja tempo e armazenamento suficiente para tal.
Turing também incluiu na tese uma descrição da Máquina de Turing, que
possui uma fita de tamanho infinito e um cabeçote para leitura e
escrita que move-se pela fita. Devido ao seu caráter infinito, tal
máquina não pode ser construída, mas tal modelo pode simular a
computação de qualquer algoritmo executado em um computador moderno.
Turing é bastante importante para a ciência da computação, tanto que seu
nome é usado para o Turing Award e o teste de Turing. Ele contribuiu
para as quebras de código da Grã-Bretanha na Segunda Guerra Mundial, e
continuou a projetar computadores e programas de computador pela década
de 1940; cometeu suicídio em 1954.
Alan Turing
Alan Mathison Turing nasceu em 23 de junho de 1912 em Londres, filho
de um oficial britânico, Julius Mathison e Ethel Sara Turing. Seu
interesse pela ciência começou cedo, logo que aprendeu a ler e escrever,
distraia-se fatorando números de hinos religiosos e desenhando
bicicletas anfíbias. A maior parte do seu trabalho foi desenvolvido no
serviço de espionagem, durante a II Grande Guerra, levando-o somente por
volta de 1975 a ser reconhecido como um dos grandes pioneiros no campo
da computação, Em 1928, Alan começou a estudar a Teoria da Relatividade,
conhecendo Christopher Morcom, que o influenciou profundamente. Morcom
morreu em 1930 e Alan se motivou a fazer o que o amigo não teve tempo,
durante anos trocou correspondências com a mãe de Morcom a respeito das
idéias do amigo e se maravilhou com a possibilidade de resolver
problemas com a teoria mecânica quântica.Chegou inclusive a escrever
sobre a possibilidade do espírito sobreviver após a morte.
Depois de concluir o mestrado em King's College (1935) e receber o
Smith's prize em 1936 com um trabalho sobre a Teoria das Probabilidades,
Turing se enveredou pela área da computação. Sua preocupação era saber o
que efetivamente a computação poderia fazer. As respostas vieram sob a
forma teórica, de uma máquina conhecida como Turing Universal Machine,
que possibilitava calcular qualquer número e função, de acordo com
instruções apropriadas.
Quando a II Guerra Mundial eclodiu, Turing foi trabalhar no
Departamento de Comunicações da Gran Bretanha (Government Code and
Cypher School) em Buckinghamshire, com o intuito de quebrar o código das
comunicações alemãs, produzido por um tipo de computador chamado
Enigma. Este código era constantemente trocado, obrigando os inimigos a
tentar decodifica-lo correndo contra o relógio. Turing e seus colegas
cientistas trabalharam num sistema que foi chamado de Colossus, um
enorme emaranhado de servo-motores e metal, considerado um precursor dos
computadores digitais.
Durante a guerra, Turing foi enviado aos EUA a fim de estabelecer
códigos seguros para comunicações transatlânticas entre os aliados.
Supõe-se que foi em Princeton, NJ, que conheceu Von Neumann e daí ter
participado no projeto do ENIAC na universidade da Pensilvânia..
Terminada a guerra, Alan se juntou ao National Physical Laboratory
para desenvolver um computador totalmente inglês que seria chamado de
ACE (automatic computing engine).Decepcionado com a demora da
construção, Turing mudou-se para Manchester. Em 1952, foi preso por
"indecência", sendo obrigado a se submeter à pisicoanálise e a
tratamentos que visavam curar sua homossexualidade.Turing suicidou-se em
Manchester, no dia 7 de junho de 1954, durante uma crise de depressão,
comendo uma maçã envenenada com cianureto de potássio.
O Teste de Turing
O teste consistia em submeter um operador, fechado em uma sala, a
descobrir se quem respondia suas perguntas, introduzidas através do
teclado, era um outro homem ou uma máquina. Sua intenção era de
descobrir se podiamos atribuir à máquina a noção de inteligência.
Von Neumann
O matemático húngaro
John Von Neumann (
1903-
1957) formalizou o projeto lógico de um
computador.
Em sua proposta, Von Neumann sugeriu que as instruções fossem
armazenadas na memória do computador. Até então elas eram lidas de
cartões perfurados e executadas, uma a uma. Armazená-las na memória,
para então executá-las, tornaria o computador mais rápido, já que, no
momento da execução, as instruções seriam obtidas com rapidez
eletrônica.
A maioria dos computadores hoje em dia segue o modelo proposto por Von Neumann.
Esse modelo define um computador seqüencial digital em que o
processamento das informações é feito passo a passo, caracterizando um
comportamento determinístico (ou seja, os mesmos dados de entrada
produzem sempre a mesma resposta).
Primeiros computadores pessoais
Os
mainframes surgiam cada vez maiores e caros, sendo utilizados apenas por grandes empresas.
Até o final dos
anos 1970, reinavam absolutos os
mainframes,
computadores enormes, trancados em salas refrigeradas e operados apenas
por alguns poucos privilegiados. Apenas grandes empresas e bancos
podiam investir alguns milhões de dólares para tornar mais eficientes
alguns processos internos e o fluxo de informações. A maioria dos
escritórios funcionava mais ou menos da mesma maneira que no começo do
século. Arquivos de metal, máquinas de escrever, papel carbono e
memorandos faziam parte do dia-a-dia.
Segundo o
Computer History Museum, o primeiro "computador pessoal" foi o
Kenbak-1, lançado em 1971. Tinha 256
bytes de
memória e foi anunciado na revista
Scientific American por
US$ 750; todavia, não possuía
CPU
e era, como outros sistemas desta época, projetado para uso educativo
(ou seja, demonstrar como um "computador de verdade" funcionava). Em
1975, surge o
Altair 8800, um computador pessoal baseado na CPU
Intel 8080.
Vendido originalmente como um kit de montar através da revista
norte-americana Popular Electronics, os projetistas pretendiam vender
apenas algumas centenas de unidades, tendo ficado surpresos quando
venderam 10 vezes mais que o previsto para o primeiro mês. Custava cerca
de 400 doláres e se comunicava com o usuário através de luzes que
piscavam. Entre os primeiros usuários estavam o calouro da
Universidade de Harvard,
Bill Gates, e o jovem programador,
Paul Allen, que juntos desenvolveram uma versão da linguagem "
Basic" para o
Altair. Pouco tempo depois, a dupla resolveu mudar o rumo de suas carreiras e criar uma empresa chamada
Microsoft.
Nos anos seguintes, surgiram dezenas de novos computadores pessoais como o
Radio Shack TRS-80 (O TRS-80 foi comercializado com bastante sucesso no
Brasil pela
Prológica com os nomes de CP-300 e CP-500),
Commodore 64,
Atari 400 e outros com sucesso moderado.
A Apple e a popularização
O
Apple II foi lançado em 1977 com teclado integrado, gráficos coloridos, sons, gabinete de plástico e oito slots de expansão.
Em
1976, outra dupla de jovens,
Steve Jobs e
Steve Wozniak, iniciou outra empresa que mudaria o rumo da informática: a
Apple.
Jobs e Wozniak abandonaram a
Universidade de Berkeley para poderem se dedicar ao projeto de computador pessoal criado por Wozniak, o
Apple I. Como Wozniak trabalhava para a
HP,
o seu projeto precisava ser apresentado para a empresa que recusou de
imediato a idéia. Isso abriu o caminho para a criação da Apple, empresa
fundada pelos dois que comercializaria os computadores. Montados na
garagem de Jobs, os 200 primeiros computadores foram vendidos nas lojas
da vizinhança a US$ 500 cada. Interessado no projeto, Mike Makula (na
época vice-presidente de
marketing da
Intel), resolveu investir US$ 250 mil na Apple.
Alguns meses depois, já em
1977, foi lançado o primeiro microcomputador como conhecemos hoje, o
Apple II.
O equipamento já vinha montado, com teclado integrado e era capaz de
gerar gráficos coloridos. Parte da linguagem de programação do Apple II
havia sido feita pela Microsoft, uma variação do BASIC para o Apple II.
As vendas chegaram a US$ 2,5 milhões no primeiro ano de comercialização
e, com o seu rapido crescimento de vendas, a Apple tornou-se uma
empresa pública
(ou seja, com ações que podem ser adquiridas por qualquer um na bolsa
de valores) e ela construiu a sua sede principal - Infinite Loop - em
Cupertino,
Califórnia.
Com o sucesso do Apple II, vieram o
Visicalc
(a primeira planilha eletrônica inventada), processadores de texto e
programas de banco de dados. Os micros já podiam substituir os fluxos de
caixa feitos com cadernos e calculadoras, máquinas de escrever e os
arquivos de metal usados para guardar milhares de documentos. Os
computadores domésticos deixaram então de ser apenas um
hobby de adolescentes para se tornarem ferramentas indispensáveis para muitas pessoas.
Entretanto, até o começo dos
anos 1980,
muitos executivos ainda encaravam os computadores pessoais como
brinquedos. Além das mudanças de hábitos necessárias para aproveitar a
nova tecnologia, os mais conservadores tinham medo de comprar produtos
de empresas dirigidas por um rapaz de 26 anos que há menos de 5
trabalhava na garagem dos pais.
Os computadores pessoais para empresas
O
IBM PC utilizava o
PC-DOS e possuia a
BIOS como única parte de produção exclusiva da IBM.
Em
1980, a
IBM
estava convencida de que precisava entrar no mercado da
microinformática e o uso profissional dos micros só deslanchou quando
ela entrou nesse mercado. A empresa dominava (e domina até hoje) o
mercado de computadores de grande porte e, desde a primeira metade do
século XX,
máquinas de escrever com sua marca estavam presentes nos escritórios de
todo mundo. Como não estava acostumada à agilidade do novo mercado,
criado e dominado por jovens dinâmicos e entusiasmados, a gigantesca
corporação decidiu que o PC não podia ser criado na mesma velocidade na
qual ela estava acostumada a desenvolver novos produtos.
Por isso, a empresa criou uma força tarefa especial para desenvolver o
novo produto. Assim, um grupo de 12 engenheiros liderados por William
C. Lowe foi instalado em um laboratório em
Boca Raton, na
Flórida, longe dos principais centros de desenvolvimento da corporação que, até hoje, ficam na
Califórnia e em
Nova Iorque. O resultado desse trabalho foi o
IBM-PC,
que tinha um preço de tabela de US$ 2.820, bem mais caro que os
concorrentes, mas foi um sucesso imediato. Em 4 meses foram vendidas 35
mil unidades, 5 vezes mais do que o esperado. Como observou o jornalista
Robert X Cringley: "ninguém nunca tinha sido despedido por comprar
produtos IBM". Os micros deixaram definitivamente de ser um brinquedo.
A Parceria IBM - Microsoft
Como todo computador, o IBM PC precisava de um
Sistema Operacional para poder ser utilizado. Durante o processo de desenvolvimento do IBM PC, houve uma tentativa sem sucesso de contratar a
Digital Research, uma empresa experiente na criação de Sistemas Operacionais, para o desenvolvimento do Sistema Operacional da IBM.
Sem outra alternativa, a IBM recorreu a
Microsoft que ofereceu um Sistema Operacional para a IBM, mas na verdade eles não tinham nada pronto. Ao assinar o
contrato de licenciamento do
DOS
(Disk Operating System - Sistema Operacional de Disco) para a IBM, Bill
Gates e Paul Allen foram atrás da Seatlle Computer, uma pequena empresa
que desenvolvia o Sistema Operacional QDOS e que o vendeu para a
Microsoft por US$ 50.000 sem imaginar o fim que esse sistema teria.
A Microsoft então adaptou-o e criou o
PC-DOS. O contrato com a IBM previa uma
royalty
(de 10 a 50 dólares por cada máquina vendida) e um pequeno pagamento
inicial. Mas o sistema continuava sobre propriedade da Microsoft, assim
como a possibilidade de distribuir versões modificadas (
MS-DOS).
Esse contrato é, sem dúvida alguma, um dos mais importantes do
século XX
pois, através desse contrato, a Microsoft deixou de ser uma
microempresa de software para se tornar a empresa mais poderosa no ramo
da informática e tornar Bill Gates um dos homens mais ricos do mundo
atual.
A aposta da Apple para continuar no topo
Em dezembro de
1979, a
Apple Computer era a empresa de maior sucesso da microinformática. O carro chefe da empresa, o
Apple II+
já estava presente em escolas e residências da elite americana.
Entretanto, as máquinas ainda eram difíceis de usar. Para operar um
microcomputador, era preciso conhecer a "linguagem" do sistema
operacional e a sintaxe correta para aplicá-la. Todas as interações do
usuário com a máquina eram feitas através da digitação de comandos. Uma
letra errada e a operação não era realizada, exigindo a digitação do
comando correto. Assim, antes de aproveitar os benefícios da
informática, era indispensável aprender todos os comandos de controle do
computador.O computador da Apple estava com quase 2 anos de existência e
já começava a ficar velho. A empresa precisava criar algo novo para
continuar competindo.
A
Xerox, empresa que dominava o mercado de
copiadoras,
acreditava que o seu negócio poderia perder rentabilidade com a redução
do fluxo de documentos em papel, por causa do uso de documentos em
formato eletrônico. Foi criado então, em 1970, o Palo Alto Research
Center (
PARC) com o intuito de inventar o futuro.Nessa época o PARC desenvolvia muitas novidades como as
redes locais e
impressoras laser, mas a pesquisa mais importante era a
interface gráfica e o
mouse.
Após grandes desastres na tentativa de comercializar computadores do
PARC (o computador do PARC saia por US$ 17 mil enquanto o da
IBM custava apenas US$ 2,8 mil), a Xerox desistiu do projeto.
Steve Jobs também desenvolvia nos laboratórios da
Apple Inc.
a interface gráfica. Buscando saber detalhes de como ela ficaria depois
de pronta, trocou opções de compra de ações da Apple por uma visita
detalhada de três dias ao PARC. O primeiro produto lançado pela Apple
usando os conceitos criados pela Xerox foi o
Lisa.
Apesar de moderno, não chegou a ser produzido em grande quantidade,
pois o mercado não estava preparado para pagar quase US$ 10 mil apenas
pela facilidade de uso.
Em 1979
Jef Raskin,
um especialista em interfaces homem-máquina, imaginou um computador
fácil de utilizar e barato para o grande público. Ele então lançou as
bases do projeto Macintosh. O projeto inovador do Macintosh atraiu a
atenção de Steve Jobs, que saiu do projeto Lisa com sua equipe para se
concentrar no projeto Macintosh. Em janeiro de 1981, ele tomou a direção
do projeto, forçando Jef Raskin a deixar o mesmo.
Em 24 de janeiro de
1984 surgiu o
Macintosh,
o primeiro computador de sucesso com uma interface gráfica amigável,
usando ícones, janelas e mouse. Sua acolhida foi extremamente
entusiástica, grande parte disso devido as campanhas publicitárias em
massa da Apple. O principal anúncio de seu lançamento foi durante o
intervalo da Super Bowl XVIII (evento comparável com a importância da
Copa do Mundo para o Brasil). Essa propaganda é conhecida como "1984",
pois era baseada no livro "
Nineteen Eighty-Four" (Mil Novecentos e Oitenta e Quatro) de
George Orwell,
e retrata um mundo no qual todos eram submetidos ao regime totalitário
do "Big Brother" (Grande Irmão). Uma heroína representada por Anya Major
destroí um telão no qual o Big Brother falava ao público. O intuito do
comercial era relacionar a IBM ao "Big Brother" e a heroína à Apple.
Os "IBM-PC Compatíveis"
A clonagem do
BIOS quase tirou a
IBM do mercado de PCs.
O mesmo grupo que criou o IBM-PC também definiu que o componente básico do computador, a
BIOS,
seria de fabricação exclusiva da IBM. Esse chip tem a finalidade de
fornecer aos PCs uma interface de entrada e saída de dados. Como todos
os outros componentes do computador eram fabricados por outras empresas,
a IBM tinha nesses chips a sua maior fonte de renda e a única coisa que
vinculava qualquer PC à IBM.
Algumas empresas, dentre elas a
Compaq, aplicaram a técnica de
engenharia reversa no BIOS, clonaram-na e construíram computadores similares ao da IBM. Em novembro de 1982, a Compaq anuncia o
Compaq Portable, primeiro PC que não usa a BIOS da IBM e mantém 100% de compatibilidade com o IBM PC.
Esses computadores são conhecidos como "
IBM PC compatíveis"
e são os PCs que são vendidos nas lojas até hoje, apenas bem mais
evoluídos do que os primeiros PCs. Isso levou a IBM a se tornar uma
simples empresa que fabricava computadores pessoais e concorria como
qualquer outra nesse mercado. A IBM praticamente abandonou o mercado de
PCs e se dedicou ao mercado de
servidores, na qual é imbatível até hoje.
Gerações de computadores
A
arquitetura de um computador depende do seu projeto lógico, enquanto que a sua implementação depende da tecnologia disponível.
As três primeiras gerações de computadores refletiam a evolução dos
componentes básicos do computador (hardware) e um aprimoramento dos
programas (software) existentes.
Os computadores de
primeira geração (
1945–
1959) usavam válvulas eletrônicas, quilômetros de fios, eram lentos, enormes e esquentavam muito.
A
segunda geração (1959–
1964) substituiu as válvulas eletrônicas por
transístores e os fios de ligação por
circuitos impressos, o que tornou os computadores mais rápidos, menores e de custo mais baixo.
A
terceira geração de computadores (1964–
1970) foi construída com
circuitos integrados, proporcionando maior compactação, redução dos custos e velocidade de processamento da ordem de
microssegundos. Tem início a utilização de avançados
sistemas operacionais.
A
quarta geração,
de 1970 até hoje, é caracterizada por um aperfeiçoamento da tecnologia
já existente, proporcionando uma otimização da máquina para os problemas
do usuário, maior grau de miniaturização, confiabilidade e maior
velocidade, já da ordem de
nanossegundos (bilionésima parte do segundo).
O termo
quinta geração
foi criado pelos japoneses para descrever os potentes computadores
"inteligentes" que queriam construir em meados da década de 1990.
Posteriormente, o termo passou a envolver elementos de diversas áreas de
pesquisa relacionadas à inteligência computadorizada: inteligência
artificial, sistemas especialistas e linguagem natural.
Mas o verdadeiro foco dessa ininterrupta quinta geração é a
conectividade, o maciço esforço da indústria para permitir aos usuários
conectarem seus computadores a outros computadores. O conceito de
supervia da informação capturou a imaginação tanto de profissionais da
computação como de usuários comuns.
A Computação Móvel e a convergência de mídias
No início do século XXI, a partir de iniciativas de empresas como o
Google, a
Nokia e, sobretudo, a
Apple,
iniciaram uma extensão da quarta geração de computadores que resultou
na unificação de linguagens de tecnologias já existentes, e consequente
extensão das funcionalidades. A computação pessoal deixou de se limitar
aos chamados
desktops (outrora chamados de "microcomputadores") e passou a incluir outros dispositivos como telefones celulares e aparelhos de
televisão, bem como uma nova categoria de dispositivos chamado
tablet
- uma espécie de computador delgado e portátil, sem teclado físico nem
mouse e com tela sensível ao toque, do tamanho de um livro. Aplicações
de uso geral passaram a ser portadas para esses dispositivos e, devido
ao desenvolvimento da
computação em nuvem,
arquivos armazenados em um dispositivo puderam ser sincronizados em
outros dispositivos, tornando a computação onipresente. Estes conceitos,
que estão em curso atualmente, estão progressivamente tornando mídias
físicas externas obsoletas, salvo talvez os cartões de memória.
Realizações para a sociedade
Apesar de sua pequena história enquanto uma disciplina acadêmica, a
ciência da computação deu origem a diversas contribuições fundamentais
para a ciência e para a sociedade. Esta ciência foi responsável pela
definição formal de computação e computabilidade, e pela prova da
existência de problemas insolúveis ou intratáveis computacionalmente.
Também foi possível a construção e formalização do conceito de linguagem
de computador, sobretudo linguagem de programação, uma ferramenta para a
expressão precisa de informação metodológica flexível o suficiente para
ser representada em diversos níveis de abstração.
Para outros campos científicos e para a sociedade de forma geral, a
ciência da computação forneceu suporte para a Revolução Digital, dando
origem a Era da Informação. A computação científica é uma área da
computação que permite o avanço de estudos como o mapeamento do genoma
humano
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