Há quem goste de remontar a história dos computadores e do processamento de dados à pré-história, ligando-a a marcas em ossos ou pedras. Há quem o faça à Antiguidade, com os ábacos sumérios, chineses ou romanos.
É fato que aprendemos a contar nos dedos, e que os primeiros ábacos têm cerca de 5.000 anos: os mais primitivos, simples placas de argila, madeira ou pedra, com sulcos onde pequenos seixos são deslizados, e os mais conhecidos, os de contas em armações de varetas.
O termo vem do grego "ábakos", com o significado de tábua, prancha; as demais expressões vêm do latim: dígito de "digitus" (dedo), cálculo de "calculus" (pedrinha, seixo), de onde por sua vez derivam calcular e calculadora; computar, de "computare", justaposição de "cum" (com) e "putare" (contar); contar, por fim, é a ação de utilizar "contas".
Essa pequena incursão à origem das nossas atuais palavras, demonstra cabalmente serem esses os instrumentos mais antigos que a nossa cultura conheceu para essa função.
O importante é fixar que, desde os primórdios aos nossos dias, a história do processamento de dados, e a do próprio cálculo, ligam-se cada vez mais intimamente à evolução da vida econômica e do pensamento lógico do Homem.
A complexidade da civilização agrícola e urbana exigiu o aperfeiçoamento do cálculo em geral, e cada cultura encontrou soluções próprias: os orientais até hoje recorrem ao ábaco, que permite operações velozes e confiáveis; os sumérios e egípcio: desenvolveram sistemas de contagem calendários, e os rudimentos da geometria (além da escrita para registrá-los); os grego; afamaram-se na geometria, os romanos na engenharia; os hindus inventaram o zero trazido por árabes para o ocidente cristão medieval.
Na América pré-Colombiana desenvolveram-se matemáticas complexas ligadas às observações celestes, das quais mesmo hoje, pouco conhecemos.
Na Europa pré-Renascentista, as necessidades da burguesia e do capitalismo mercantil desenvolvem uma economia monetária e os rudimentos da Contabilidade.
O aumento das receitas (e das despesas) exige novos e aperfeiçoados meios de cálculo e de controle, multiplicando as Universidades, impulsionando pesquisa e a ciência.
O sucesso desse fórmula é atestado pela passagem do capitalismo mercantil para o pré-industrial que redobra as exigências do cálculo, e prepara a fundamentação teórica que leva às máquinas de calcular. Aqui começam normalmente as cronologias das apostilas; John Napier (1550-1617, matemático escocês, inventa os Logaritmos (1614), recurso lógico que reduz a divisão à subtração e a multiplicação à adição, e os chamados "Ossos de Napier" - tabelas de multiplicação gravadas em cilindros rotativos de madeira.
Devido à complexidade de cálculo dos logaritmos, o seu colega inglês William Oughtred (1574-1660) representa-os, para esse fim, em uma escala de madeira: a primeira régua de cálculo de que se tem notícia, e que alguns consideram como o primeiro computador analógico da História.
A primeira máquina de calcular de que se tem notícia é a do astrônomo alemão Wilhelm Schickard (15921635). Pouco se sabe desse aparelho, além de que fazia as quatro operações, e se perdeu durante a Guerra dos Trinta Anos (1618-1648).
O próprio inventor, morto de peste, não pode defender a sua primazia pelo invento.
Por isso, atribui-se ao matemático e filósofo francês Blaise Pascal (1623-1662) a invenção da primeira máquina ("Pascaline", 1642), um mecanismo com capacidade para oito dígitos, efetuando apenas a adição e a subtração, construída para auxiliar o pai, um coletor de impostos.
Gottfried Wilhelm Leibniz(1646-1716), alemão, aperfeiçoa esse invento, introduzindo o chamado "Cilindro de Leibniz". Projeta ainda (1671), uma máquina que efetua as quatro operações, e que, segundo uns teria sido apresentada à Royal Society inglesa (1673), segundo outros, teria sido concluída (1694) mas apresentando problemas técnicos. Todas estas máquinas operavam em bases decimais.
Calculadoras mecânicas surgem posteriormente, embora aparelhos práticos e confiáveis só estejam disponíveis na segunda metade do século XIX: William S. Burroughs inicia a produção de máquinas de somar (1866), fundando a companhia com o seu nome; comuns no início do nosso século, permanecem difundidas até serem suplantadas pelas calculadoras eletrônicas no começo da década de 70.
A Revolução Industrial traz as bases da economia de escala, e o séc. XVIII convive com vários dispositivos e máquinas para calcular, analógicos para grandezas (réguas de cálculo, relógios, contadores e medidores em geral), e digitais para valores, representados por algarismos, letras ou qualquer outro símbolo (ábacos, calculadores).
O princípio dos maquinismos é idêntico: o usuário alimenta os números girando uma série de botões ou rodas, acionando manualmente uma alavanca ou outra roda para efetuar a operação desejada.
Esses aparelhos constituíam-se em curiosidades mecânicas, sem aplicação prática, pois o recurso a um calculista hábil era sempre mais prático e veloz. Entretanto mesmo o operador mais hábil e destro comete erros no processamento de operações longas e/ou monótonas e repetitivas.
E isso se aplicava aos operários nas linhas de produção das maiores fábricas da época: a indústria de tecidos. Em 1799, numa França que sob Napoleão pretende suplantar o poderio da indústria inglesa, o inventor Joseph-Marie Jacquard (1752-1834) constrói um tear mecânico que reproduz infinitamente padrões coloridos nos tecidos, segundo instruções fornecidas por fileiras de cartões perfurados "lidos" por um sistema de pinos.
Os cartões de Jacquard são o exemplo clássico de um algoritmo -especificação da seqüência ordenada de passos, que deve ser seguida para a realização de uma tarefa, garantindo a sua repetibilidade.
O sistema é tão prático e perfeito que milhares de tecelões desempregados se revoltam, sabotam as máquinas (do francês "sabot" -tamanco- calçado de madeira utilizado pelos operários para paralisar as engrenagens), e alguns chegam mesmo a tentar matar Jacquard, pioneiro involuntário do desemprego industriai em massa.
Napoleão é derrotado em 1815, mas a idéia de Jacquard não, e será aproveitada justamente por um inglês - Charles Babbage (1792-1871), membro da Royal Society, professor de matemática em Cambridge, onde ocupa a mesma cadeira que pertencera a Isaac Newton.
As tabelas numéricas do Séc. XIX estão cheias de erros, e mesmo que houvessem sido calculadas corretamente, as sucessivas reimpressões perpetuamnos e acrescentam outros, novos. Inventor prolífico, de personalidade ao mesmo tempo excêntrica e genial, Babbage tem a idéia (1811) de construir uma máquina que não apenas calcule, mas também automaticamente imprima as entradas desse tipo de tabelas.
Chamou-a de "Difference Engine" por calcular o que em matemática são chamadas Equações Diferenciais, apresenta em 1822 à Royal Society um protótipo que usa 8 posições decimais, e obtém um crédito do governo inglês (1823) para construí-la. Dificuldades levam-no a abandoná-la, entre outros motivos, porque os cartões perfurados de Jacquard sugerem a Babbage uma idéia muito melhor: um aparelho capaz de efetuar quaisquer cálculos de acordo com as instruções de cartões perfurados.
A partir de 1834, passará as quatro ultimas décadas de sua vida no projeto do que chama "Analytical Engine", composto de quatro partes ou módulos, interligadas:
a) Computação: adição, subtração,
multiplicação, divisão e uma operação
decisória elementar;
b) Memória: um banco de mil "registradores"
cada um com capacidade para 50 dígitos;
c) Alimentação: controle/entrada de dados/instruções
por cartões perfurados;
d) Saída: relatório impresso automaticamente.
Se essa máquina houvesse sido completada, o Séc. XIX teria conhecido o primeiro computador moderno: um dispositivo com memória, controlado por um programa, utilizado para processar dados.
É o programa, conjunto ordenado de instruções que determina ao dispositivo o que, como, onde e quando fazer que o torna diferente de uma calculadora.
O governo inglês, sem retorno prático na primeira máquina de Babbage, não se dispôs a repetir o erro com a segunda, que jamais teve um protótipo, de qualquer maneira de construção impossível com a tecnologia e os materiais da época. Apesar disso, um programa de demonstração é escrito (1835) para sua operação, por Lady Lovelace (Ada Augusta Byron, Condessa de Lovelace, única filha legítima do poeta Lorde Byron). Ada, que além da educação formal em idiomas e música, era excelente matemática, com este programa calcularia séries matemáticas de números.
É a ela - a primeira programadora - que devemos o estabelecimento de importantes funções em programação:
Sub-rotinas
Seqüências de instruções que podem ser utilizadas várias vezes em diversos contextos;
Loops
Instruções que retomam a leitura/execução de uma instrução específica, de modo que ela possa ser repetida;
Salto Condicional
Instrução cuja satisfação de uma condição permite ou não o "salto" para outra instrução;
O processamento de dados propriamente dito, iniciase nos E.U.A. em 1886, quando o estatístico Hermann Hollerith, (1860-1929) funcionário do National Census Office, observa que o processamento manual dos dados do censo de 1880, demora cerca de 7 anos e meio para ser concluído.
Raciocinando que o censo seguinte, de 1890, não estaria totalmente apurado antes do ano de 1900 devido ao aumento da população, dedica-se à construção de uma máquina para tabular esses dados. No censo de 1890, 300 de suas máquinas, baseadas nos princípios de Babbage e empregando cartões perfurados, diminuem a demora do processamento de cerca de 55 milhões de habitantes para cerca de 2 anos.
O sucesso da máquina leva Hollerith a fundar a própria companhia (1896) para fabricá-la e comercializá-la: a Tabulating Machine Company. Através de uma política comercial agressiva, incorporando três outras empresas, suas máquinas serão vendidas para os Departamentos de Censo de governos de todo o mundo, e mais tarde para companhias particulares de porte.
Em 1924 o nome da Companhia é alterado para IBM - Industrial Business Machines, pioneira no emprego da eletricidade para a perfuração/leitura de cartões. A tecnologia de cartões perfurados só será superada nos anos 60 deste século.
Fonte: www.cobit.xpg.com.br
Desde 1847 o matemático inglês George Boole (1815-1864) desenvolve os raciocínios lógico-matemáticos condicionais que levam o seu nome (Álgebra Booleana).
As primeiras décadas do nosso século, em particular os anos que se seguem à 1ª Guerra Mundial, encontram o mundo amadurecido, técnica e teoricamente, para a construção dos modernos computadores: o dinamarquês Valdemar Poulsen (1869-1942) efetua os primeiros registros magnéticos de dados em um fio de arame (1900), abrindo caminho para a memória magnética; o norte-americano Lee De Forest inventa a válvula (1906), artefato que consiste basicamente num interruptor eletrônico; Claude Shannon demonstra (1938) que conjuntos de interruptores eletrônicos (válvulas) podem realizar operações lógicas, abrindo caminho para os Circuitos Eletrônicos. Mas só com o advento da 2ª Guerra Mundial é que as nações em conflito mobilizam os enormes recursos necessários para construir aparelhos de computação.
Na Alemanha, em Berlim, Conrad Zuze (1910-?), engenheiro aeronáutico, dedica-se a partir de 1936, a um projeto que chama de Z-1. Construído à noite, com a ajuda de amigos na casa onde mora com os pais, o Z1 efetua as quatro operações aritméticas, calcula raízes quadradas e converte números decimais em notação binária e viceversa.
Desconhecendo os fundamentos de Babbage, Zuze chega a muitas conclusões semelhantes, redescobrindo os princípios da álgebra booleana também. Fixa-se na idéia de Leibniz, de representar os dados e as instruções em forma binária. Uma máquina puramente mecânica não lhe é satisfatória e Zuze considera a hipótese de uma máquina completamente eletrônica, embora a guerra não lhe permita obter os componentes necessários, e em 1941 termina um computador eletromecânico, o Z2.
O governo alemão, engajado no esforço de guerra, não demonstra interesse inicial pelo invento, mas posteriormente fornece recursos para desenvolver o Z3, um computador elétrico, com relés em lugar das juntas mecânicas utilizadas nos modelos anteriores, e um desenho mais compacto e elegante.
Apesar dos bombardeios aliados, que o obrigam a mudar o local da oficina diversas vezes, e do exército alemão que o convoca para o front por dois períodos, o protótipo do Z3 é concluído.
O racionamento de materiais durante a guerra impõe a improvisação de componentes a partir de peças usadas de telefones, e as instruções são alimentadas por velhas películas cinematográficas de 35mm, perfuradas com um código de oito furos por quadro. O Z3 armazena 64 palavras de 22 bits cada. A informação é introduzida por um teclado, e os resultados exibidos num painel de lâmpadas.
Todos os protótipos de Zuze são destruídos quando do bombardeio de Berlim na ofensiva final aliada em 1945, mas sabe-se que um dos seus modelos, adaptado, auxiliou os cálculos do projeto da bomba voadora alemã HS-293. O Z4, ultimo computador de Zuze no período de guerra, aumenta o tamanho das palavras para 32 bits. Levada para Gottingen quando os aliados marcham sobre Berlim, a máquina acaba em Basileia, na Suíça, onde opera até 1954. Sem conseguir fabricar computadores na Alemanha ocupada, Zuze concentra-se na teoria, desenvolvendo a linguagem "Plankalkul".
Ao conseguir novamente fabricá-los, monta a Zuze Company, a maior fabricante de computadores alemã até 1969, quando é incorporada pela Siemens.
Para os E.U.A. as informações são mais abundantes e
contraditórias: ao que tudo indica, os dois projetos iniciais são
militares.
O projeto do exército nasce em 1943 quando um coronel propõe
a construção de uma máquina para cálculos balísticos.
Esse "Computador Balístico" é construído por
George Stibitz (que em 1938 apresentara trabalho sobre máquinas acionadas
por relês): o programa é gravado em fita e ela efetua as quatro
operações.
Ao mesmo tempo, a Marinha desenvolve um projeto próprio, secreto, de computação: de 1937 a 1943, na Universidade de Harvard, constrói um computador que permanece como segredo militar até ser dado a conhecer ao público em 1944, quando é doado à Universidade: o Harvard Mark I. Entra em funcionamento em 1943, mas apesar de ser um sucesso, estava obsoleto assim que ficou pronto, levando à construção de um modelo mais aperfeiçoado.
Esse modelo seria o de uma idéia de Howard Hathaway Aiken (1900-?) em 1937, para construir uma máquina de Babbage usando equipamento de tabulação adaptado.
Convencendo a IBM a entrar na construção (1939), o êxito de um primeiro protótipo, embora mecânico, anima a IBM a investir num modelo aperfeiçoado, com relês eletromecânicos: o Harvard Mark II, de 1945.
É com ele que surge o termo "bug", que utilizamos até hoje para designar qualquer erro de programa. Quem usa a expressão pela primeira vez é Grace Murray Hopper, matemática colaboradora de Aiken, referindo-se a uma traça que acidentalmente pousando numa válvula, queimou-a, paralisando a operação do equipamento.
Até 1944, as instruções dirigidas ao computador eram armazenadas externamente à máquina (fitas perfuradas, cartões perfurados, ou pluges e fios). Em 1945, John von Neumann (1903-1957, apresenta o conceito de programação interna, armazenamento codificado de instruções na memória do computador. A idéia é posta em pratica no EDVAC - "Electronic Discrete Variable Computer", construído pela Universidade da Pensilvânia (1946) com os engenheiros John W. Mauchly e John Prosper Eckert.
Este é o primeiro computador a trabalhar com números em base binária, e também com palavras, chegando a colocar uma lista de nomes em ordem alfabética.
A mesma Universidade da Pensilvânia apresenta em 1946, uma máquina onde os relês eletromecânicos são substituídos por válvulas eletrônicas. É o ENIAC - "Electronic Numerical Integrator and Computer", primeiro computador eletrônico programável. Nele trabalham, além de Mauchly e Eckert, nomes como Alan Turing e John von Neumann. As estatísticas do projeto também estão em qualquer apostila. A máquina funcionou até 1952, quando é aposentada devido aos altos custos de manutenção e complexidade de operação.
Na Inglaterra, Alan Turing (1912-1954) retoma as idéias de Babbage e na tentativa de demonstrar se seria possível uma máquina que resolvesse quaisquer problemas matemáticos, num trabalho chamado "On Computable Numbers" (1936) aprofunda os fundamentos teóricos lógicos para os computadores, entre os quais o princípio da programação: a máquina deveria receber uma série de instruções numa fita continua, dividida em unidades, lendo a instrução de uma unidade, processandoa e passando à unidade seguinte.
Suas teorias são postas em prática na Escola de Códigos e Cifras, incumbida de decifrar os códigos "Enigma" alemães: em 1943, sob sua orientação, é construído o "Colossus", um computador eletro-mecânico para esse fim. Vencida a Guerra, no período de 1949 a 1951 é desenvolvido o ACE - "Automatic Computing Engine", no National Physical Laboratory, projetado pelo mesmo Turing para uso genérico, que colaborará ainda no projeto do Ferranti Mark I da Universidade de Manchester.
No período do pós-guerra, enquanto nos E.U.A. a universidade
da Pensilvânia desenvolve o EDVAC, a de Cambridge trabalha no EDSAC
e na Inglaterra prossegue o projeto do ACE, uma técnica liga todos:
o recurso a tubos de mercúrio para armazenamento de memória.
Na Inglaterra, a Universidade de Manchester, opta por utilizar tubos de raios
catódicos para esse fim, com êxito em fins de 1948, o que conduz
ao projeto do Manchester Mark I.
Uma empresa local, a Ferranti, oferece apoio, e produz uma versão comercial (Ferranti Mark I), que chega ao mercado em fevereiro de 1951, cinco meses antes do UNIVAC norte-americano.
Em 195O, Mauchly e Eckert estão trabalhando numa máquina chamada
BINAC, e montam o próprio negócio para fabricar uma versão
comercial do ENIAC: a Eckert & Mauchly Computer Corporation.
Convidada a fazer parte da equipe, Grace Hooper desenvolve programas de uso comercial para a máquina. É ela quem cria a primeira linguagem de programação, junto com o compilador necessário para traduzi-lo em linguagem de máquina, o AO. O projeto da empresa é chamado UNIVAC - "Universal Accounting Machine" segundo umas fontes, ou "Universal Automatic Computer", segundo outras.
As válvulas eletrônicas, que o compõem, permitem que tarefas que até então consumiam um ano, demorem apenas um dia, e é o primeiro a utilizar fitas magnéticas para alimentação e armazenamento de dados. A companhia de ambos é adquirida no ano seguinte pela Remington Rand, que no mesmo ano, tem a primeira unidade comprada pelo US Census Bureau. Em 1954 é vendida a primeira unidade a um cliente particular: a General Electric.
É partir da década de 50, que empresas como a Burroughs, NCR e outras iniciam a produção de computadores e sistemas, entrando nesse mercado em bases competitivas.
A IBM já havia se apoderado do mercado com o seu IBM 650, e em 1953 chegam ao mercado os primeiros computadores para cálculos científicos, a linha IBM 701. Apesar de inventado em 1947 nos laboratórios da Bell Telephone norte-americana (William Shockley, Walter Brattain e John Bardeen ganham o Prêmio Nobel de Física de 1956 pela descoberta), o transistor apenas está disponível comercialmente a partir de 1954. Em 1959 é introduzido o IBM 1401.
Fonte: www.cobit.xpg.com.br
