O documento resume a evolução dos computadores, desde os primeiros dispositivos mecânicos e elétricos até os computadores digitais modernos. Descreve os relés, válvulas e transistores que permitiram o desenvolvimento dos primeiros computadores eletrônicos e discute a invenção do transistor de silício que levou à era dos circuitos integrados e microprocessadores. Também menciona brevemente a criação da Internet.

1. O computador

2. Origem dos computadores Computador é uma máquina capaz de variados tipos de tratamento automático de informações ou processamento de dados. Exemplos de computadores incluem o ábaco, a calculadora, o computador analógico e o computador digital. Um computador pode prover-se de inúmeros atributos, dentre eles armazenamento de dados, processamento de dados, cálculo em grande escala, desenho industrial, tratamento de imagens gráficas, realidade virtual, entretenimento e cultura. No passado, o termo já foi aplicado a pessoas responsáveis por algum cálculo. Em geral, entende-se por computador um sistema físico que realiza algum tipo de computação. Existe ainda o conceito matemático rigoroso, utilizado na teoria da computação. Assumiu-se que os computadores pessoais e laptops são ícones da Era da Informação; e isto é o que muitas pessoas consideram como "computador". Entretanto, actualmente as formas mais comuns de computador em uso são os sistemas embarcados, pequenos dispositivos usados para controlar outros dispositivos, como robôs, câmaras digitais ou brinquedos.

3. Evolução até aos nossos dias Nos dias de hoje, quando se ouve falar num processadores de 1 GHz até nos dá sono, de tão comuns que eles já se tornaram. Pouca gente já ouviu falar no 8088, que foi o processador usado no PC XT, a quase 20 anos atrás, e muito menos no INATEL 4004, o primeiro microprocessador, lançado em 71. Na época dos nossos bisavôs os computadores já existiam, apesar de extremamente rudimentares. Eram os computadores mecânicos, que realizavam cálculos através de um sistema de engrenagens, accionado por uma manivela ou outro sistema mecânico qualquer. Este tipo de sistema, comum na forma de caixas registadoras era bastante utilizado naquela época. No final do século XIX surgiu o relê, um dispositivo electromecânico, formado por um magneto móvel, que se desloca unindo dois contactos metálicos. O Relê foi muito usado no sistema telefónico, aliás algumas centrais analógicas ainda utilizam estes dispositivos até hoje.

4. Evolução até aos nossos dias Os relês podem ser considerados uma espécie de antepassados dos transístores. Suas limitações eram o fato de serem relativamente caros, grandes demais e ao mesmo tempo muito lentos: um relê demora mais de um milésimo de segundo para fechar um circuito, mais de dez milhões de vezes mais lento que um transístor actual. Também no final do século XIX, surgiram as primeiras válvulas. As válvulas foram usadas para criar os primeiros computadores electrónicos, na década de 40. As válvulas têm seu funcionamento baseado no fluxo de elétrons no vácuo. Tudo começou numa certa tarde quando ThomasEdison, inventor da lâmpada eléctrica estava brincando com a sua invenção. Ele percebeu que ao ligar a lâmpada ao pólo positivo de uma bateria e uma placa metálica ao pólo negativo, era possível medir uma certa corrente fluindo do filamento da lâmpada à chapa metálica, mesmo que os dois estivessem isolados. Havia sido descoberto o efeito termiónico, o princípio de funcionamento das válvulas.

5. Evolução até aos nossos dias As válvulas já eram bem mais rápidas que os relês, atingiam frequências de alguns Megahertz, o problema é que aqueciam muito, consumiam muita electricidade e queimavam-se facilmente. Construir um computador, que usava milhares delas era extremamente complicado, e muito caro. Apesar de tudo isso, os primeiros computadores começaram a surgir durante a década de 40, naturalmente com propósitos militares. Os principais usos eram a codificação e descodificação de mensagens e cálculos de artilharia. Sem dúvida, o computador mais famoso daquela época foi o ENIAC (ElectronicNumericalIntegratorAnalyzerandComputer), construído em 1945. O ENIAC era composto por nada menos do que 17,468 válvulas, ocupando um galpão imenso. Porém, apesar do tamanho, o poder de processamento do ENIAC é ridículo para os padrões actuais, suficiente para processar apenas 5.000 adições, 357 multiplicações e 38 divisões por segundo, bem menos até do que uma calculadora de bolso actual, das mais simples.

6. Evolução até aos nossos dias A ideia era construir um computador para realizar vários tipos de cálculos de artilharia para ajudar as tropas aliadas durante a segunda Guerra mundial. Porém, o ENIAC acabou sendo terminado exactos 3 meses depois do final da Guerra e acabou sendo usado durante a guerra fria, contribuindo por exemplo no projecto da bomba de Hidrogénio. Se você acha que programar em C ou em Assembly é complicado, imagine como era a vida dos programadores daquela época. 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 binária através de um conjunto de luzes. Não é à toa que a maior parte dos programadores da época eram mulheres, só mesmo elas para ter a paciência necessária para programar e reprogramar esse emaranhado de chaves várias vezes ao dia. Várias destas pesquisas tinha como objectivo a pesquisa de novos materiais, tanto condutores, quanto isolantes. Os pesquisadores começaram então a descobrir que alguns materiais não se enquadravam nem em um grupo nem no outro, pois de acordo com a circunstância, podiam aturar tanto quando isolantes quanto como condutores, formando uma espécie de grupo intermediário que foi logo apelidado de grupo dos semicondutores.

7. Evolução até aos nossos dias Haviam encontrado a chave para desenvolver o transístor. O primeiro projecto surgiu em 16 de Dezembro de 47, onde era usado um pequeno bloco de germânio (que na época era junto com o silício o semicondutor mais pesquisado) e três filamentos de ouro. Um filamento era o pólo positivo, o outro o pólo negativo, enquanto o terceiro tinha a função de controlo. Tendo apenas uma carga eléctrica no polo positivo, nada acontecia, o germânio actuava como um isolante, bloqueando a corrente. Porém, quando uma certa tensão eléctrica era aplicada usando o filamento de controle, uma fenómeno acontecia e a carga eléctrica passava a fluir para o pólo negativo. Haviam criado um dispositivo que substituía a válvula, sem possuir partes móveis, gastando uma fracção da electricidade gasta por uma e, ao mesmo tempo, muito mais rápido.

8. Evolução até aos nossos dias Este primeiro transístor era relativamente grande, mas não demorou muito para que este modelo inicial fosse aperfeiçoado. Durante a década de 50, o transístor foi gradualmente dominando a indústria, substituindo rapidamente as problemáticas válvulas. Os modelos foram diminuindo de tamanho, caindo de preço e tornando-se mais rápidos. Alguns transístores da época podiam operar a até 100 MHz. Claro que esta era a frequência que podia ser alcançada por um transístor sozinho, nos computadores da época, a frequência de operação era muito menor, já que em cada ciclo de processamento o sinal precisa passar por vários transístores. Mas, o grande salto foi a substituição do germânio pelo silício. Isto permitiu actualizar ainda mais os transístores e baixar seu custo de produção. Os primeiros transístores de junção comerciais foram produzidos partir de 1960 pela Crystalonics.

9. Evolução até aos nossos dias A ideia do uso do silício para construir transístores é que adicionando certas substâncias em pequenas quantidades é possível alterar as propriedades eléctricas do silício. As primeiras experiências usavam fósforo e boro, que transformavam o silício em condutor por cargas negativas ou condutor por cargas positivas, dependendo de qual dos dois materiais fosse usado. Estas substâncias adicionadas ao silício são chamadas de impurezas, e o silício “contaminado” por elas é chamado de silício dopado. O funcionamento e um transístor é bastante simples, quase elementar. É como naquele velho ditado “as melhores invenções são as mais simples”. As válvulas eram muito mais complexas que os transístores e mesmo assim foram rapidamente substituídas por eles.

10. Evolução até aos nossos dias Quando o transístor está desligado, não existe carga eléctrica na base, por isso, não existe corrente eléctrica entre o emissor e o colector. Quanto é aplicada uma certa tensão na base, o circuito é fechado e é estabelecida a corrente entre o emissor e o receptor. Outro grande salto veio quando os fabricantes deram-se conta que era possível construir vários transístores sobre o mesmo waffer de silício. Havia surgido então o circuito integrado, vários transístores dentro do mesmo encapsulamento. Não demorou muito para surgirem os primeiros micro chips.

11. Aparecimento e desenvolvimento da internet A internet foi criada em 1969, ela foi fundada pela ARPA(AdvencedResearchPojectsAgency). A ARPA, é um órgão do governo dos Estados Unidos. Antes não se chamava Internet, e sim ARPANET, devido ao órgão de criação. A ideia era criar um formar uma conexão entre pesquisadores de uma universidade com outras e poderem trocar informações através de um computador. Então era este apenas, o objectivo da ARPANET. A internet é meio de comunicação de maior acesso nos dias de hoje.Em todo o tempo, todo instante, existe alguém fazendo o seu acesso.Desde criança á adulto. ela é acessada por milhões de pessoas em todo o planeta.

12. Aparecimento e desenvolvimento da internet O ideia é que as informações viajassem por vários direcções, rapidamente e em segurnaça. Hoje e nossos dias a Internet é pública.

13. Utilização que se faz da internet nos nossos dias O número de indivíduos que utiliza a internet aumentou mais de sete vezes de 1997 a 2007, tendo registado um crescimento médio anual de 23%. Em 2007, são cerca de 3,9 milhões os indivíduos que usam a rede global, um valor que representa 46.6% do universo em estudo. Os mais jovens, os pertencentes às classes sociais mais elevadas e os estudantes são os que se destacam nesta matéria, com taxas de utilização da net bastante acima da média. A maioria (55.4%) dos homens é utilizador de Internet, tal como 38.6% das mulheres, mas entre elas a utilização de Internet cresceu 10 vezes em 10 anos. A taxa de penetração mais elevada é observada junto dos estudantes: 95.8% deles utiliza a Internet, assim como 94.6% dos quadros médios e superiores, 94.4% dos indivíduos da classe social alta ou 94.2% dos jovens dos 15 aos 17 anos.

14. Vantagens desvantagens As vantagens da Internet são: podemos pesquisar informação importante para a escola e para a nossa vida, de forma fácil e rápida, podemos comunicar com os nossos conhecidos de qualquer parte do Mundo através de e-mails e de programas de conversação em directo. As desvantagens da Internet são: ter muita informação e alguma não é válida, a comunicação pode ser mal-entendida, pode transportar vírus para o nosso computador, pode tornar as pessoas dependentes e prejudicar as relações humanas e outras pessoas podem usar os nossos dados com más intenções.

15. produção Elementos do grupo: Valdemar Teixeira Bruno Matos Sérgio Correia Paulo Lindeza Cristina Almeida Nome do curso: EFA1 Nome do Centro: Centro de Educação do Futuro ( CEF )