Etapas da evolução da tecnologia informática

1 Um pouco da História

1.1 Primórdios

Nos primórdios da civilização havia mercadorias para trocar, distâncias a medir e comparar, medidas a representar e valores a registrar para que pudessem ser depois utilizados. A humanidade começou cedo a calcular, surgiram as contas.

O primeiro elemento com que o homem contou para fazer seus cálculos1 foi o conjunto de dedos de suas mãos, daí veio a palavra digital, vindo de dígito, que significa dedo. Com a evolução da humanidade novas invenções foram necessárias para auxiliar os cálculos.

Ao longo dos séculos foram construídas algumas máquinas com a função de realizarem cálculos aritméticos e outras operações inteligentes. A primeira calculadora mecânica foi criada pelo alemão Wilhelm Schickard (1592-1635) em 1623. O funcionamento da máquina era baseado em rodas dentadas e ela era capaz de efetuar adições e subtrações. A invenção de Schickard, no entanto, não foi muito difundida e caiu rapidamente no esquecimento. Posteriormente, Blaise Pascal desenvolve a “Pascoalina”, uma máquina de calcular mecânica, também baseada em rodas dentadas, com o objetivo de livrar seu pai, coletor de impostos de Rouen (França), dos fastidiosos cálculos que sua profissão lhe impunha.

Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716), filósofo e matemático alemão, aperfeiçoa a máquina de Pascal, porém não chegou a se tornar um dispositivo prático. Charles-Xavier Thomas de Colmar (1785-1870) construiu, baseado no modelo de Leibniz, o aritmômetro, uma máquina finalmente operacional da qual mais de 1500 unidades foram fabricadas e vendidas em trinta anos, tendo obtido a medalha de ouro da exposição de Paris de 1855.

Entre as máquinas que antecederam os modernos computadores ou processadores eletrônicos estão, principalmente, a máquina analítica projetada na primeira metade do século XIX pelo matemático e inventor britânico Charles Babbage, que foi o primeiro computador mecânico, e a máquina tabuladora do americano Herman Hollerith, que trabalhava no departamento de censo dos Estados Unidos e idealizou um sistema de tratamento de informações com o qual, mediante o uso de cartões perfurados, conseguiu aumentar de dois para duzentos o número de dados processados por minuto. Esses cartões, que receberam o nome do inventor, foram utilizados pelos computadores até 1970, como sistema de entrada e saída de dados. Da companhia fundada por Hollerith, a Tabulating Machine Company, surgiu mais tarde a International Business Machines Corporation (IBM).

Três décadas antes de Hollerith concretizar seu projeto, foi publicada a obra do matemático britânico George Boole, Na Investigation into the Laws of Thought (1854; Investigação das leis do pensamento). Boole considerava que os processos mentais do ser humano eram resultado de uma associação sucessiva de elementos simples que se podiam expressar sobre uma base de duas únicas alternativas: sim ou não. Foi essa a origem do método matemático de análise formal conhecido como álgebra de Boole. Considerado na época uma simples curiosidade, o método viria a constituir o fundamento teórico da informática moderna.

Na evolução dos equipamentos de informática tornou-se habitual referir-se às etapas de desenvolvimento como "gerações", embora nem sempre haja acordo quanto a seu número ou quanto aos critérios utilizados em sua diferenciação. De modo geral, admite-se a existência de cinco gerações.

1.2 Primeira Geração

A primeira geração é caracterizada pelo uso de válvulas à vácuo.

1.2.1 ABC (Atanasoff-Berry Computer) – 1937

John Vincent Atanasoff e Clifford Berry, na Universidade de Iowa, nos Estados Unidos, criaram o ABC (Atanasoff-Berry Computer).

Atasanoff fez demonstrações práticas de seu protótipo para vários cientistas, e um deles demostrou total interesse em saber todos os detalhes, era o doutor John Mauchly, que trabalhava nas Forças Armadas no desenvolvimento do ENIAC.

Atasanoff levou o caso aos tribunais, acusando a dupla do ENIAC por pirataria. O processo durou 20 anos quando finalmente uma corte distrital americana decidiu que o ENIAC havia derivado das idéias do doutor Atasanoff. Apesar disso nem a dupla do ENIAC foi condenada, nem Atasanoff recebeu alguma compensação.

1.2.2 Colossus – 1943

Max Newman, Alan Turing e equipe de Betchley Park desenharam a série de máquinas "Colossus", mantida em segredo durante a II Guerra Mundial (foi usado na decodificação de mensagens secretas dos alemães).

1.2.3 ENIAC - 1943 a 1945

J. Presper Eckert, John V. Mauchly e Herman H. Goldstine, nos Estados Unidos, construíram o ENIAC (Eletronic Numerical Integrator Computer), considerado o primeiro computador programável universal.

Durante a Segunda Guerra havia a necessidade, por parte do exército americano de desenvolver métodos mais rápidos para calculo das trajetórias e alcance das novas armas. Este trabalho era feito manualmente, utilizando-se calculadores de mesa. O Army’s Ballistics Research Laboratory (BRL) utilizava cerca de 200 pessoas para resolver as equações necessárias, sendo que a preparação das tabelas para uma única arma poderia levar várias horas ou até mesmo dias de trabalho de uma única pessoa.

Em 1943 foi aceito pelo exército americano o projeto para a construção do ENIAC. O ENIAC possuía aproximadamente 17.480 válvulas de rádio, pesava 4 toneladas, media 30 metros de comprimento por 3 de largura e ocupava uma área de 180m2, chegando a consumir 150 KW. Em contrapartida conseguia realizar 5 mil operações por segundo.

O ENIAC era uma máquina decimal e não uma máquina binária, onde cada dígito era representado por um anel de 10 válvulas. A cada instante, apenas uma válvula ficava em estado “ON” (ligado), representando um dos dez dígitos. A principal desvantagem do ENIAC era que ele tinha que ser programado manualmente, ligando e desligando chaves e conectando e desconectando cabos.

A programação do ENIAC era feita através de 6.000 chaves manuais. A cada novo cálculo, era preciso reprogramar várias destas chaves. Isso sem falar no resultado, que era dado de forma