Introdução à Computação - Hardware, Software e Dados

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Introdução à Computação: Hardware, Software e Dados tem o intuito de desmistificar os conceitos dessa ciência ao apresentar, de forma simples e direta, o conhecimento necessário tanto para quem quer se aprofundar no tema quanto para profissionais de diversas áreas. Os professores ? cuja parceria já foi responsável, em conjunto com outros autores, pelo Prêmio Jabuti 2012 na categoria Tecnologia e Informática - desenvolveram um texto esclarecedor e didático que facilita o entendimento dos temas abordados. Introdução à Computação: Hardware, Software e Dados traz, a cada capítulo, curiosidades, destaques para definições de conceitos importantes, exemplos, exercícios para testar o conhecimento e indicação de leituras adicionais, tudo para enriquecer a experiência do leitor ao longo de seu estudo.

8 capítulos

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1 - Introdução

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Introdução

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Neste livro, procuramos apresentar a Computação utilizando um enfoque diferente do tradicionalmente utilizado em cursos de Introdução à Computação. Primeiro, em vista da crescente importância que os dados estão tendo nas tarefas atuais que utilizam Computação em vez de definir a Computação como baseada em duas grandes áreas, hardware e software, incluímos uma grande área denominada dados como uma terceira base. Outros livros publicados no exterior já fazem isso.

Com a crescente participação da Internet na vida das pessoas, consideramos importante também que sejam explicados como os computadores são interligados em rede e como redes de computadores permitem que as pessoas se comuniquem, por meio de computadores, utilizando a Internet. Redes de computadores transmitem dados por meio de hardware e de software específicos.

Por fim, acreditamos ser importante ainda que, de forma a motivar seu aprendizado, o leitor seja informado sobre as principais áreas de atuação da Computação. Assim, ele pode ser direcionado a se aprofundar nas áreas que sejam de seu maior interesse. Entre as áreas descritas estão, por exemplo, engenharia de software, inteligência artificial e organização e arquitetura de computadores.

 

2 - Conceitos Básicos

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Conceitos

Básicos

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Um número crescente de atividades, antes realizadas apenas pelos seres humanos, hoje faz uso da Computação. E esse número aumenta de forma acelerada, tornando a Computação indispensável para o nosso dia a dia.

Mas o que é Computação? É qualquer atividade realizada para atender um objetivo claro, que beneficia, precisa ou cria dispositivos computacionais. A Computação traz vários benefícios econômicos, tecnológicos e sociais. Seu uso permite resolver problemas complexos, repetitivos ou perigosos.

Para qualquer atividade profissional que exija um nível de conhecimento mais especializado, é muito importante conhecer os conceitos básicos de Computação. Para quem trabalha nas áreas de Ciências

Exatas, de Tecnologia e de Engenharia, esse conhecimento é imprescindível.

De uma forma simples, é possível rotular as diferentes áreas de conhecimento de nível superior (Engenharia, Medicina, Arquitetura,

Sociologia etc.) como área-meio ou área-fim. Uma área de conhecimento é definida como uma área-meio caso sirva de suporte para a execução de tarefas de uma área-fim ou de uma outra área-meio.

 

3 - História dos Computadores

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História dos

Computadores

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Os primeiros sistemas físicos de contagem conhecidos datam do final do Período Paleolítico, cerca de 30.000 a.C. Nesse período, os seres humanos utilizavam sistemas de contagem para construir calendários primitivos usados para definir colheitas e para a realização de festivais e cerimônias religiosas. Nessa época, as contas eram feitas utilizando os dedos ou ossos.

No Período Mesolítico, em torno de 10.000 a.C., ferramentas simples feitas com pedras, ossos ou madeira começaram a ser utilizadas.

O início da escrita, por volta de 3.200 a.C., permitiu um salto na forma de realizar cálculos. Nesse período foram criados vários sistemas numéricos, como os sistemas arábico, egípcio, sumério, chinês e romano.

Com o tempo, os seres humanos perceberam que as ferramentas utilizadas não eram muito adequadas para contagens rápidas e, menos ainda, para cálculos simples, como soma e subtração. Um dispositivo mais sofisticado era necessário.

 

4 - Dados

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Dados

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Os computadores processam dados de acordo com um conjunto de instruções, chamado de programa ou software. Um programa desencadeia uma série de operações na máquina, ou hardware, que fazem com que a tarefa especificada por ele seja realizada. Assim, computadores, ou sistemas de Computação, são formados por três pilares principais: dados, hardware e software. Neste capítulo focaremos no componente dados.

Curiosidades 4.1

A escolha das disciplinas a serem cursadas durante a graduação nem sempre é uma tarefa fácil. Um software para recomendação por meio de análise de dados desenvolvido por uma empresa americana sugere aos estudantes o que devem cursar, otimizando a seleção de disciplinas.

Esse software, chamado Degree Compass, analisa um grande conjunto de dados sobre disciplinas cursadas no passado por vários estudantes e dados do estudante que está sendo aconselhado. É, então, gerado um ranking de disciplinas, em uma escala de 1 (menor benefício esperado) a 5 (maior benefício esperado) para o estudante cursar.

 

5 - Hardware

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Hardware

5

As atividades que podem ser realizadas por um sistema computacional dependem fortemente do que é permitido pelos dispositivos físicos onde o processamento será realizado. Esses dispositivos físicos, conhecidos como hardware do sistema computacional, definem as possibilidades e as restrições de armazenamento, processamento e também de entrada/saída de dados. Os avanços tecnológicos têm expandido cada vez mais as possibilidades e reduzido as restrições.

Curiosidades 5.1

Apenas um ano após ser criada, a Apple Computadores tinha vendido centenas de milhares de unidades de seu computador Apple II. Animada com o sucesso, a Apple começou a projetar o Apple III, que teria um sistema mais avançado e seria voltado para empresas. As primeiras unidades foram comercializadas em 1980. O Apple III era duas vezes mais rápido e tinha uma memória duas vezes maior que do Apple II.

O supervisor do projeto do Apple III foi Steve Jobs, um dos principais responsáveis pelo sucesso da Apple, que fez várias exigências durante o desenvolvimento do Apple III. Por causa de suas exigências, o computador foi construído com dimensões menores do que o inicialmente planejado, o que tornou o computador pequeno demais para que todos os seus componentes coubessem. Decidiu-se então por não incluir um ventilador interno, comum até mesmo nos computadores atuais, por Jobs achar que ele fazia muito barulho. Como resultado, a placa-mãe esquentava e se deformava, eventualmente fazendo com que alguns chips se soltassem. Quando os chips se soltavam, o computador não funcionava direito. Para recolocar os chips no lugar,

 

6 - Software

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Software

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Um grande número de nossas atividades diárias são realizadas com o apoio de software. Exemplos dessas atividades são:

�� Busca de páginas na internet mais relacionadas com um conjunto de palavras digitadas em uma máquina de busca.

�� Cálculo do custo de uma conta telefônica para as chamadas realizadas no mês.

�� Cálculo do salário a ser pago a um funcionário, conforme sua função, número de horas trabalhadas e valores a serem descontados.

�� Consulta de saldo bancário em caixas automáticos.

�� Matrícula em disciplinas para o próximo semestre letivo.

�� Monitoramento de frequência de batimentos cardíacos e distância percorrida durante exercícios físicos.

Realizar essas tarefas utilizando Computação nada mais é do que encontrar uma solução que possa ser executada pelo dispositivo computacional (hardware) utilizado.

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Software 

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Curiosidades 6.1

 

7 - Redes de Telecomunicações

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Redes de

Telecomunicações

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Demandas sociais e econômicas tornaram necessário que indivíduos em diferentes locais possam trocar informações de forma rápida e segura. Pesquisas em várias áreas do conhecimento levaram ao desenvolvimento de redes de telecomunicações, que possibilitaram o atendimento dessas demandas. Telecomunicação significa comunicação ou envio de informação a distância, utilizando meios tecnológicos.

Várias redes de telecomunicações são utilizadas no nosso dia a dia, dentre as quais podem ser citadas:

�� rede de telefonia;

�� redes de computadores;

�� internet.

Este capítulo aborda os principais aspectos dessas redes, que são relacionados com a Computação: redes de computadores (Seção 7.1) e Internet (Seção 7.2). A Seção 7.3 é dedicada ao tema computação em nuvem, muito empregado atualmente.

  7.1 Redes de Computadores

Quando uma organização ou residência utiliza mais de um computador, é comum ocorrerem situações que se beneficiam do comparti131

 

8 - Subáreas da Computação

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Subáreas da

Computação

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Assim como a Medicina possui subáreas, como cardiologia, geriatria e pediatria, a Computação possui várias subáreas, que buscam soluções para problemas diferentes. Este capítulo apresenta um panorama de algumas das principais subáreas da Computação, permitindo conhecer o que faz cada uma. Este capítulo tem como propósito:

�� Auxiliar o aluno que faz um curso de graduação em Computação, ou área relacionada, com a escolha de uma ou mais subáreas da Computação para especialização durante a sua formação.

�� Permitir que um aluno ou profissional de outra área identifique temas de Computação que podem ser úteis à sua formação ou atuação profissional, estimulando a interdisciplinaridade.

A interdisciplinaridade é uma tendência inevitável e salutar, estando muito presente em subáreas da Computação. Na Seção 8.1 mostra-se a organização adotada para a distribuição das subáreas da

Computação neste livro, as quais são descritas nas seções seguintes.

 

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