Apresentação do PowerPoint

FEDERAÇÃO DA FROTA
ESTELAR DE SÃO PAULO
D.C.F.F.E.S.P. – Divisão de Ciências
F.F.E.S.P.
16ª Confederação F.F.E.S.P.
30 de Janeiro de 2.005
Computadores
Dos Ábacos As Estrelas
O que é um Computador?
•Macintosh 128
•Processador: Motorola 68000
•Velocidade do Processador: 8 Mhz
•Memória: 128 KBytes
•Introduzido em Janeiro de 1984
O
Computador
nada
mas é do que um
aparelho que executa
tarefas repetitivas que
sabemos como fazer e
armazena uma grande
quantidade de dados.
Do que feito um Computador:
• Hardware: composto pela Unidade Central de
Processamento e demais equipamentos (monitor,
teclado, mouse etc...).
• Software: Programas, Instruções, Jogos etc..
• Usuário: uma ou mais pessoas, que realizam as mais
diversas tarefas, com a utilização do Hardware e
Software.
Hardware
• Possui uma capacidade
elevada de processamento.
• “Entende” Apenas 0 e 1.
• Depende do software para
processar informações.
• Processa
bilhões
de
pequenas informações em
segundos.
Chip Intel Pentium
Software
• Responsável por toda a capacidade lógica do computador.
• Transforma a capacidade bruta de processamento em
informações úteis.
• Realiza a interface “Homem Máquina”.
• Pode ser dividido em dois grandes grupos:
– Software Básico: Necessários para o funcionamento básico do
Hardware. Exemplo: Sistema Operacional, Ambiente Operacional,
Compiladores etc.
– Aplicativos: Realizam tarefas específicas. Exemplo: Editores de
Texto, Planilhas Eletrônicas, Jogos etc.
Usuário
• Pessoa
responsável
pela utilização do
Hardware e Software.
Ábaco
• Utilizado pela Primeira
vez em 2.000 AC.
• Em utilização no oriente
até os dias atuais.
• Consiste em colunas
móveis,
onde
cada
coluna representa uma
ordem decimal.
Ábaco “Moderno”
Napier’s Bones e Régua de Cálculo
Napier’s Bones
• Napier’s
Bone:
tabelas
móveis de multiplicação,
construídas pelo inglês John
Napier, por volta do Séc XVII
(1610/17).
• A régua de cálculo foi criada
em 1621 pelo matemático
inglês Willian Oughtred e é
considerado
o
primeiro
dispositivo analógico de
computação.
Outras Evoluções Pré-Computador
• Entre 1642 a 1647, o francês Blaise Pascal, constrói
sua “Pasqualine”, máquina capaz de somar e subtrair
por Engrenagens Mecânicas.
• Entre 1802 e 1805, Joseph Marie Jacquard, introduziu
o conceito de armazenamento de informações em
máquinas de tecelagem, despertando, já nesta época o
temor pelo desemprego.
• Em 1854, George Boole, publica sua álgebra
booleana, que estabeleceu os princípios binários, uma
das bases para todos os computadores atuais.
Primeiros Computadores (1ª Geração)
•ENIAC
•18 mil válvulas
•30 toneladas
•5 mil operações por segundo
• Todos baseados na válvula
eletrônica.
• Grande consumo de energia.
• Baixa confiabilidade.
• Caros.
• Aplicações Muito Específicas.
• Programado por meio de
ligações de cabos.
2ª Geração de Computadores
• As
válvulas
foram
substituídas pelo transistor,
tecnologia utilizada de 1959 a
1965.
• Confiabilidade
Melhorada,
baixo consumo de energia.
• Os computadores começaram
a ser acessíveis a grandes
corporações.
Comparação
Válvula x Transistor
3ª Geração de Computadores
• Época dos Cis
(Circuitos Integrados).
• Minituarização dos
componentes.
• Barateamento das
Máquinas.
IBM 360
(CPU e Console)
4º Geração - Microcomputadores
• Todos os componentes
básicos de processamento
reunidos a um único chip
– microprocessador (UCP
– Unidade Central de
Processamento).
IBM XT
Um dos “Pioneiros”
5ª Geração – Era da Informática
• Era da Internet e
comunicação global.
• Integração total entre a
vida das pessoas e a
informática.
• “Digitalização”
do
mundo – rádio, televisão,
celulares etc...
Bit e Informações Binárias
(Como a informação é Representada)
• Bit é a menor representação de uma
informação. Classificada normalmente
como 0 ou 1 (0 – desligado e 1 - Ligado).
• Qualquer tipo de informação pode ser
representado por um conjunto finitos de
bits.
• Bit é portanto um dígito binário (BIT –
BInary digiT).
Bytes, Caracteres e Palavra
• Byte é um conjunto de oito bits (pode variar em alguns
sistemas), padronizado para representar os caracteres
necessários.
• Caractere é unidade básica de armazenamento na maioria
dos sistemas.
• Palavra do processador é a quantidade de bits que é
processada por ciclo:
– IBM XT – 12MHZ, Processador de 16 Bits
– INTEL Pentium 100 – 100 Mhz, Processador de 32 Bits
– AMD Opteron - 2,2 GHz, Processador de 64 Bits
Como a Informação é Processada
01 – O Problema
• Problema: A = 1 e B = 2  A = 2 e B = 1
• Atribuir dois valores as variáveis A e B e
trocar esses valores de lugares – algoritmo
de SWAP (algoritmo – problema
computacional).
• Nesse caso veremos como o programador
resolve esse problema e como este é
entendido pelo computador.
Como a Informação é Processada
02 – Resolvido pelo Programador
• Programa em linguagem de alto nível (em C)
swap (int v[], int k[])
{int temp;
temp = v[k];
v[k] = v[k+1];
v[k + 1] = temp;
}
Como a Informação é Processada
03 – Interpretado pelo Compilador
• Programa em linguagem montadora (Assembly MIPS):
swap:
muli
add
lw
lw
sw
sw
jr
$2, $5, 4
$2, $4, $2
$15, 0($2)
$16, 4($2)
$16, 0($2)
$15, 4($2)
$31
Como a Informação é Processada
04 – Recebido pelo Processador
• Programa em Linguagem de Máquina (para o MIPS):
001000100011110000011110101110
110000001100010010111101001101
110110001111110001110000011111
111111000111000011000011111100
111000010111100010110010001100
111000111000100010001110001100
000111001001000110001100100011
Computação Quântica (01)
QUBITS
Representação Clássica
• Num
computador
convencional, cada
bit pode assumir o
valor 0 ou o valor 1.
Uma série de 8 bits
podem representar
qualquer número de
0 a 255, mas
somente um número
por vez.
Computação Quântica (02)
• O spin do elétron é
restrito a UP e a DOWN e
poderia ser usado como
um bit.
• Bits
quânticos,
ou
QUBITS, podem existir
em suporposições de 0 e 1,
representando
vários
números
ao
mesmo
tempo.
• Oito
qubits
podem
representar números de 0
a 255 simultaneamente.
Computação Quântica (03)
• Os spins dos elétrons são
qubits naturais: um elétron é
uma superposição coerente
de spin UP e spin DOWN e é
o menos frágil dos estados
quânticos do elétron.
• 5. Qubits são extremamente
delicados: as interações com
o
meio
degradam
as
superposições com muita
facilidade,
convertendo-os
em bits ordinários aleatórios.
Computadores Em Jornada Nas Estrelas
• Capacidade
de
processamento inimaginável
atualmente.
• Capacidade de interagir com
pessoas.
• Interpretação de fala, bem
como expressões corporais.
• Reação a ações inesperadas
(inteligência?).
Comandante Data
• Possui
sentimentos
básicos: honra, lealdade,
preocupação, amizade(?).
• Alta
capacidade
de
interpretar pensamentos e
emoções.
• Pode aprender e evoluir.
• Suicidou-se para defender
o que acreditava ser
correto.
System 47
• Sistema operacional da
Enterprise E.
• Responsável
pela
navegação, localização
e gerenciamento das
funções da nave.
Doutor (HME)
• Programado com inúmeras
informações médicas de
milhares de planetas.
• Pode interpretar e mesclar
informações e buscar o
melhor tratamento.
• Com
o
emissor
holográfico móvel, pode
se deslocar por toda a
nave, ou mesmo fora dela.
• Demonstra
sentimentos
humanos:
amizade,
lealdade ou mesmo, amor.
EVENTO TREKKER
16ª CONFEDERAÇÃO F.F.E.S.P.
30 DE JANEIRO DE 2005
D.C.F.F.E.S.P. - DIVISÃO DE CIÊNCIA
FEDERAÇÃO DA FROTA ESTELAR DE SÃO PAULO