MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1

ProjetoProjeto e e DesenvolvimentoDesenvolvimento de de AlgoritmosAlgoritmos

IntroduçãoIntroduçãoRenato CampioniRenato Campioni

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1ÍndiceÍndice

ObjetivosObjetivos Sucessos e fracassos da ComputaçãoSucessos e fracassos da Computação Um pouco de históriaUm pouco de história O SoftwareO Software O HardwareO Hardware

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1ObjetivosObjetivos

Mostrar aspectos da história da Mostrar aspectos da história da computaçãocomputação

Definir termos e palavras chaves usadas Definir termos e palavras chaves usadas pelos profissionais da áreapelos profissionais da área

Apresentar conceitos básicos sobre Apresentar conceitos básicos sobre software e hardwaresoftware e hardware

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1AvançosAvanços

Aumento de velocidade desde os anos 40 Aumento de velocidade desde os anos 40 foi da ordem de 100000foi da ordem de 100000

Custo caiu de milhões de dólares para Custo caiu de milhões de dólares para valores em torno de milharesvalores em torno de milhares

Consumo caiu de centenas de kilowatts Consumo caiu de centenas de kilowatts para para apenas apenas algunsalguns

Tamanho caiu de centenas de metros Tamanho caiu de centenas de metros quadrados para menos de um metro quadrados para menos de um metro quadrado quadrado

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1ENIACENIAC

Considerado por muito tempo o primeiro Considerado por muito tempo o primeiro computador programável digitalcomputador programável digital

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Lei de MooreLei de Moore

Em 1965 Gordon Moore, um dos Em 1965 Gordon Moore, um dos fundadores da Intel, enunciou o que ficou fundadores da Intel, enunciou o que ficou conhecido como a lei de Moore.conhecido como a lei de Moore.““Cada novo circuito integrado terá o dobro do Cada novo circuito integrado terá o dobro do número de transistores do anterior e será número de transistores do anterior e será lançado em um intervalo entre 18 e 24 meses.”lançado em um intervalo entre 18 e 24 meses.”

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Lei de Moore cont.Lei de Moore cont.

Transistores são os tijolos básicos usados Transistores são os tijolos básicos usados na construção dos microprocessadoresna construção dos microprocessadores

Redução de tamanho dos transistores Redução de tamanho dos transistores significa:significa: Menor consumo;Menor consumo; Menor tamanho;Menor tamanho; Maior velocidade;Maior velocidade;

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1A Família x86 e sucessoresA Família x86 e sucessores

AnoAno ProcessadorProcessador TransistoresTransistores AnoAno ProcessadorProcessador TransistoresTransistores

19711971 40044004 2.2502.250 19891989 80486DX80486DX 1.180.0001.180.000

19721972 80088008 2.5002.500 19931993 PentiumPentium 3.100.0003.100.000

19741974 80808080 5.0005.000 19971997 Pentium IIPentium II 7.500.0007.500.000

19821982 8028680286 120.000120.000 19991999 Pentium IIIPentium III 24.000.00024.000.000

19851985 8038680386 275.500275.500 20002000 Pentium 4Pentium 4 42.000.00042.000.000

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Onde parar?Onde parar?

Moore achava que sua lei valeria até Moore achava que sua lei valeria até 1975, mas ela continua valendo até hoje1975, mas ela continua valendo até hoje

A fronteira final é o tamanho de um A fronteira final é o tamanho de um eletron, que está se aproximando eletron, que está se aproximando rapidamenterapidamente

Intel anunciou em final de 2001 um Intel anunciou em final de 2001 um transistor com 70 átomos de largura e 3 transistor com 70 átomos de largura e 3 átomos de profundidade permitindo átomos de profundidade permitindo integrados com 1,5 Bilhões de transistores integrados com 1,5 Bilhões de transistores e velocidade 20 Gigahertz e velocidade 20 Gigahertz

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1O FuturoO Futuro

Computadores paralelos, que são vários Computadores paralelos, que são vários processadores cooperando para acelerar processadores cooperando para acelerar a solução do trabalhoa solução do trabalho

Computadores quânticos, armazenam Computadores quânticos, armazenam informação no alinhamento e rotação dos informação no alinhamento e rotação dos eletronseletrons

Computadores biológicos, viagem Computadores biológicos, viagem completa!completa!

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Os FracassosOs Fracassos

Onde está o computador HAL do filme Onde está o computador HAL do filme 2001-Uma Odisséia no Espaço de Stanley 2001-Uma Odisséia no Espaço de Stanley Kubrik?Kubrik?

HAL falava, via e até ficou maluco.HAL falava, via e até ficou maluco. Não temos nenhum neste nível, nem Não temos nenhum neste nível, nem

maluco!maluco! O olho de HALO olho de HAL

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Computadores são estúpidos!Computadores são estúpidos!

Picasso na sua genialidade apontou que o Picasso na sua genialidade apontou que o rei está nu e disse:rei está nu e disse:

““Computadores são estúpidos, eles somente Computadores são estúpidos, eles somente respondem perguntas.”respondem perguntas.”

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1E a Internet?E a Internet?

A Internet, a rede das redes, será mesmo A Internet, a rede das redes, será mesmo o maior e mais completo sucesso?o maior e mais completo sucesso?

Hoje faz-se tudo na Internet: namorar, Hoje faz-se tudo na Internet: namorar, comprar, estudar, comunicar-se, jogar, comprar, estudar, comunicar-se, jogar, etc.etc.

Quem sabe no futuro teremos uma Quem sabe no futuro teremos uma enorme praça virtual onde, como na enorme praça virtual onde, como na Grécia Antiga, iremos discutir nossas leis?Grécia Antiga, iremos discutir nossas leis?

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Evolução da InternetEvolução da Internet

Meio de Comunicação

Anos p/ atingir 70 milhões usuários

Telefone 70

Rádio 38

Televisão 13

Internet 5

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Distribuição da InternetDistribuição da Internet

Meio Lançado Atingiu50 Mhabitantes

PopulaçãoMundial

Umsistemapara cada

Telefone 1900 1970 3.8 B 76

Rádio 1930 1968 3.7 B 74

Televisão 1950 1964 3.2 B 64

Internet 1990 1990 5.8 B 116

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Comentários s/ InternetComentários s/ Internet

A Internet foi o meio que mais A Internet foi o meio que mais rapidamente atingiu 50 milhões de rapidamente atingiu 50 milhões de usuáriosusuários

No entanto também o meio que está pior No entanto também o meio que está pior distribuídodistribuído

Atualmente, para uso requer mais tanto Atualmente, para uso requer mais tanto em treinamento como em investimento em treinamento como em investimento monetáriomonetário

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Pré-históriaPré-história

Ábaco (2500 A.C.)Ábaco (2500 A.C.) Máquina de Calcular Mecânica (1642 - Máquina de Calcular Mecânica (1642 -

Pascal)Pascal) Primeiro computador de uso específico Primeiro computador de uso específico

(mecânico) projetado por Charles (mecânico) projetado por Charles Babbage em 1812Babbage em 1812

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Charles BabbageCharles Babbage

Características do projeto de 1840 Características do projeto de 1840 50 dígitos decimais de precisão; 50 dígitos decimais de precisão; Memória para 1000 números (165000 Memória para 1000 números (165000

bits); bits); Controle das operações em cartões Controle das operações em cartões

perfurados; perfurados; Soma e subtração em 1 segundo;Soma e subtração em 1 segundo; Multiplicação e divisão em 1 minuto;Multiplicação e divisão em 1 minuto; Subrotinas, arredondamento automático e Subrotinas, arredondamento automático e

detecção de transbordo (overflow);detecção de transbordo (overflow);

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Charles BabbageCharles Babbage

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Durante a 2Durante a 2aa Guerra Mundial Guerra Mundial

John Atanasoff: depois de um caso John Atanasoff: depois de um caso judicial, passou a ser considerado o judicial, passou a ser considerado o construtor do primeiro computador digital construtor do primeiro computador digital (1939, Iowa State University)(1939, Iowa State University)

Howard Aiken: (1937-1944, Harvard Howard Aiken: (1937-1944, Harvard University) University)

George R. Stibitz: (1938-1940, Bell George R. Stibitz: (1938-1940, Bell Telephone Labs) Primeiro a usar um Telephone Labs) Primeiro a usar um computador remotamente.computador remotamente.

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Durante a 2Durante a 2aa Guerra Mundial Guerra Mundial

Konrad Zuze: Computadores destruídos Konrad Zuze: Computadores destruídos durante a guerra (1936-1940, Berlin durante a guerra (1936-1940, Berlin Technishe Hochsule) Technishe Hochsule)

J. P. Eckert e J. Mauchly: (1946, J. P. Eckert e J. Mauchly: (1946, Universidade da Pensilvânia) Primeiro Universidade da Pensilvânia) Primeiro computador digital operacional chamado computador digital operacional chamado de ENIAC (Electronic Numerical Integrator de ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator). Perderam o título para and Calculator). Perderam o título para John AtanassofJohn Atanassof

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1ENIACENIAC

•19.000 válvulas, 15.000 19.000 válvulas, 15.000 relés e milhares de relés e milhares de componentes diversoscomponentes diversos

•42 painéis com 2,70 m de 42 painéis com 2,70 m de altura, 60 cm de largura e altura, 60 cm de largura e 30 cm de comprimento30 cm de comprimento

•XX Kw de consumo, XX Kw de consumo, espaço especial com arespaço especial com ar

•Programado por Programado por especialistas com fiosespecialistas com fios

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1EDSACEDSAC

Electronic Delay Storage Automatic Electronic Delay Storage Automatic Calculator (1949), Universidade de Calculator (1949), Universidade de Cambridge, InglaterraCambridge, Inglaterra

Primeiro computador a usar programa Primeiro computador a usar programa armazenado na memória junto com dadosarmazenado na memória junto com dados

Adeus aos fios!Adeus aos fios!

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1HardwareHardware

““Hardware é o que vemos nos computadores”Hardware é o que vemos nos computadores” Um computador simples é composto de: Um computador simples é composto de:

processador - a parte do computador onde os dados processador - a parte do computador onde os dados sofrem modificações;sofrem modificações;

memória principal - local onde o processador busca memória principal - local onde o processador busca dados e instruções para operar; dados e instruções para operar;

periféricos - dispositivos usados para armazenar periféricos - dispositivos usados para armazenar dados ou interagir com humanos.dados ou interagir com humanos.

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Definição de HardwareDefinição de Hardware

““Hardware é o que você chuta!Hardware é o que você chuta!

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1HardwareHardware

Um processador composto por um ou uns Um processador composto por um ou uns integrados é tal microprocessadorintegrados é tal microprocessador

Um microprocessador mais memória e Um microprocessador mais memória e periféricos é o microcomputadorperiféricos é o microcomputador

Estação de trabalho é apenas um Estação de trabalho é apenas um microcomputador de maior desempenhomicrocomputador de maior desempenho

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Bits e BytesBits e Bytes

Bit é a menor unidade de informação Bit é a menor unidade de informação processada pelo computadorprocessada pelo computador

Bit somente pode assumir valores 0 e 1Bit somente pode assumir valores 0 e 1 Um conjunto de 8 bits é o byteUm conjunto de 8 bits é o byte Uma palavra de memória é um conjunto Uma palavra de memória é um conjunto

de bytes, mais comum 4 bytes.de bytes, mais comum 4 bytes.

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Muitos bytesMuitos bytes

Em matemática kilo (k) significa Em matemática kilo (k) significa 101033==10001000 Em computação tudo está relacionado a Em computação tudo está relacionado a

base 2, então k é igual a 2base 2, então k é igual a 21010=1024=1024 Mega (M) igual a 1k Mega (M) igual a 1k 1k = 2 1k = 22020 = = 1024 1024

1024 = 1024 = 1.048.5761.048.576 Giga igual a 1M Giga igual a 1M 1k = 2 1k = 22020 2 21010

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Megabytes?Megabytes?

Um HD de computador de 30 Gigabytes Um HD de computador de 30 Gigabytes contém 30 vezes 1.048.576 bytes vezes contém 30 vezes 1.048.576 bytes vezes 1.024 bytes1.024 bytes

Cada caracter de texto ocupa um único Cada caracter de texto ocupa um único byte em memória.byte em memória.

Uma página de texto ocupa Uma página de texto ocupa aproximadamente 3k bytes, portanto em aproximadamente 3k bytes, portanto em 30 G podemos armazenar, também 30 G podemos armazenar, também aproximadamente, 10.000.000 páginas de aproximadamente, 10.000.000 páginas de texto.texto.

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Palavras e BytesPalavras e Bytes

A memória do processador é dividida em A memória do processador é dividida em conjuntos de bytes: as palavrasconjuntos de bytes: as palavras

Os tamanhos de palavras mais comuns Os tamanhos de palavras mais comuns são 2, 4 e 8 bytessão 2, 4 e 8 bytes

Os computadores podem processar Os computadores podem processar palavras inteiraspalavras inteiras

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Memórias e EndereçosMemórias e Endereços

Como recuperar informação com tantos Como recuperar informação com tantos bytes?bytes?

Os dados são referenciados por meio de Os dados são referenciados por meio de endereços como nossas casasendereços como nossas casas

Cada palavra de memória possui um Cada palavra de memória possui um endereço únicoendereço único

Dado um endereço posso escrever ou ler Dado um endereço posso escrever ou ler o seu conteúdoo seu conteúdo

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1RAMsRAMs

Random Access Memory (RAM) ou Random Access Memory (RAM) ou memória de acesso randômico memória de acesso randômico

RAM é uma memória que pode ser lida e RAM é uma memória que pode ser lida e escrita pelo processador com igual escrita pelo processador com igual facilidadefacilidade

As memórias, ditas principais, dos As memórias, ditas principais, dos computadores são compostas por chips computadores são compostas por chips de memória RAMde memória RAM

A partir destas memórias, que são muito A partir destas memórias, que são muito rápidas, são rodados os programasrápidas, são rodados os programas

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1ROMsROMs

Read Only Memory, ou memória Read Only Memory, ou memória somente de leitura, armazena dados que somente de leitura, armazena dados que não se modificam durante o não se modificam durante o funcionamento do computador ou funcionamento do computador ou quando ele é desligadoquando ele é desligado

A BIOS, que é o primeiro programa que o A BIOS, que é o primeiro programa que o computador executa ao ser ligado é computador executa ao ser ligado é armazenado em ROMarmazenado em ROM

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Tipos de ROMsTipos de ROMs

ROM gravada pelo fabricante e nunca ROM gravada pelo fabricante e nunca modificadamodificada

PROM possível de ser gravada em PROM possível de ser gravada em equipamentos especiais pelos usuáriosequipamentos especiais pelos usuários

EPROM possível de ser gravada e EPROM possível de ser gravada e desgravadadesgravada

EEPROM possível de ser gravada e EEPROM possível de ser gravada e desgravada eletricamentedesgravada eletricamente

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Periféricos Periféricos

Existem periféricos para entrada, saída e Existem periféricos para entrada, saída e entrada e saída ao mesmo tempo.entrada e saída ao mesmo tempo.

Periféricos de entrada de dados: teclado, Periféricos de entrada de dados: teclado, mouse, joystick, CD-ROMmouse, joystick, CD-ROM

Periféricos de saída de dados: vídeo, Periféricos de saída de dados: vídeo, impressora, plotterimpressora, plotter

Periféricos de entrada e saída de dados: Periféricos de entrada e saída de dados: disquetes, fitas magnéticas, discos rígidosdisquetes, fitas magnéticas, discos rígidos

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Computador e PeriféricosComputador e Periféricos

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1SoftwareSoftware

““Se hardware é o que vemos podemos Se hardware é o que vemos podemos dizer que software é o que não vemos.”dizer que software é o que não vemos.”

Software engloba todos os programas que Software engloba todos os programas que rodam no computadorrodam no computador

Exemplos de programas que usamos: Exemplos de programas que usamos: editores de texto, planilhas eletrônicas, editores de texto, planilhas eletrônicas, jogos, sistemas operacionais, correios jogos, sistemas operacionais, correios eletrônicos e navegadores de internert.eletrônicos e navegadores de internert.

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Definição de SoftwareDefinição de Software

““Software é o que você xinga!”Software é o que você xinga!”

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1AplicativoAplicativo

• Aplicativo é o nome genérico que se dá ao Aplicativo é o nome genérico que se dá ao conjunto de programas que destinam-se a conjunto de programas que destinam-se a resolver um problema prático, resolver um problema prático, normalmente uma necessidade do usuário normalmente uma necessidade do usuário do computador. Exemplos de programas do computador. Exemplos de programas aplicativos: planilhas, editores de texto e aplicativos: planilhas, editores de texto e todos os programas feitos pelo usuário.todos os programas feitos pelo usuário.

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Linguagens de ProgramaçãoLinguagens de Programação

Neste curso iremos aprender a Neste curso iremos aprender a desenvolver algoritmos, que são receitas desenvolver algoritmos, que são receitas indicando como resolver um determinado indicando como resolver um determinado problemaproblema

Este algoritmo deve ser escrito em uma Este algoritmo deve ser escrito em uma linguagem que possa ser traduzida para a linguagem que possa ser traduzida para a linguagem que o computador usalinguagem que o computador usa

As linguagens que usamos para escrever As linguagens que usamos para escrever os algoritmos são chamadas de os algoritmos são chamadas de linguagens de programaçãolinguagens de programação

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Linguagens de Programação (cont.)Linguagens de Programação (cont.)

Existem diversas linguagens de Existem diversas linguagens de programação à nossa disposição para programação à nossa disposição para escrever nossos algoritmosescrever nossos algoritmos

Embora sejam linguagens de uso geral, Embora sejam linguagens de uso geral, há que se escolher a linguagem que há que se escolher a linguagem que melhor se adapte ao problemamelhor se adapte ao problema

SaudadeSaudadeI miss youI miss you

A escolha depende, entre outros fatores, A escolha depende, entre outros fatores, do problema, do conhecimento do do problema, do conhecimento do programador e do custoprogramador e do custo

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Linguagens de Programação ex.Linguagens de Programação ex.

Pascal e C usadas para desenvolver Pascal e C usadas para desenvolver programas de uso geral e para ensinoprogramas de uso geral e para ensino

Delphi e C++ linguagens orientadas à Delphi e C++ linguagens orientadas à objetos derivadas de Pascal e C objetos derivadas de Pascal e C respectivamenterespectivamente

Basic o nome diz tudo, básica e simplesBasic o nome diz tudo, básica e simples

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Linguagens de Programação cont.Linguagens de Programação cont.

Lisp e Prolog usadas em programas de Lisp e Prolog usadas em programas de Inteligência ArtificialInteligência Artificial

Fortran, do tempo dos dinossauros, usada Fortran, do tempo dos dinossauros, usada em engenharia e ciênciaem engenharia e ciência

COBOL, da mesma época, usada em COBOL, da mesma época, usada em programas comerciaisprogramas comerciais

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Sistemas OperacionaisSistemas Operacionais

Programas que gerenciam o funcionamento do Programas que gerenciam o funcionamento do computadorcomputador

Controlam quem vai usar o que por quanto tempoControlam quem vai usar o que por quanto tempo

““O que” pode ser o processador, impressora, O que” pode ser o processador, impressora, espaço em disco, uso de memória, etcespaço em disco, uso de memória, etc

““Quem” são os diversos programas que usamos Quem” são os diversos programas que usamos

MÓDULO 1MÓDULO 1AULA 1AULA 1Sistemas Operacionais Ex.Sistemas Operacionais Ex.

Família Windows, produzido pela Microsoft e Família Windows, produzido pela Microsoft e muito popularmuito popular

Família Unix, marca registrada do Bell Labs, Família Unix, marca registrada do Bell Labs, usado em estações de trabalho.usado em estações de trabalho.

Unix é produto de diversos fabricantes por Unix é produto de diversos fabricantes por exemplo: AIX (IBM), HPUX (HP), Linux (software exemplo: AIX (IBM), HPUX (HP), Linux (software livre), etclivre), etc