História da Computação
Profa.  Iolanda B. C. Cortelazzo

Da  Máquina de Turing ao ENIAC


Alan Turing

Estudou as propriedades das máquinas de calcular universais. Concebeu uma máquina de calcular, a máquina de Turing, que poderia desempenhar qualquer operação definida pela matemática. Perguntou, então, "dado um programa de cálculo que rode em uma máquina de Turing, há alguma forma de dizer se o programa vai parar ou rodar para sempre?" O que ele queria saber é se existe um algorítmo que responderia a essa pergunta em um número finito de passos para qualquer programa de tamanho finito. 
1943, na Inglaterra, Turing e seus colegas desenharam a máquina Colossus, para o exército britânico.  Ela tinha a função de decodificar as mensagens secretas enviadas pelos alemães.  Só foi revelada a existência do Colossus muito tempo depois da guerra. 
A principal contribuição de Turing foi na verdade a criação da Máquina de Turing, cujo formalismo matemático foi usado no estudo de funções de cálculo. 
A Máquina de Turing era um dispositivo que poderia executar uma determinada tarefa de forma sistemática. A máquina funcionaria usando mecanismos relacionados com conceitos de cálculo de entrada, saída e com um programa. A Máquina Universal de Turing era um aparelho que lia uma descrição em um formato definido e que executava qualquer tarefa  ali designada. Assim, a Máquina Universal de Turing realizaria qualquer processo sistematizado que um homem pudesse realizar. Na verdade, foi um conceito abstrato colocado no papel a partir dos conhecimentos de lógica e de filosofia de Turing. Antecipou muitos dos conceitos relacionados com o computador: input, output, memória, programas codificados, algoritmos, compiladores/interpretadores, máquina de estado finito. 

Vínculos interessantes: 

Máquina de Turing  - http://www.wadham.ox.ac.uk/~ahodges/Turing.html
                                - http://www.computer50.org/mark1/turing.html#turingmachine
Teste de Turing -   http://www.wadham.ox.ac.uk/~ahodges/scraptest.html


 

Os movimentos nacionalistas se expandem e se fortificam. A Alemanha inicia sua ofensiva expansionista. 
1939 - Os nazistas invadem a Polônia. Começa a II Guerra Mundial.
As grandes nações se alinham, de um lado junto à Alemanha, formando o Eixo e de outro, junto aos Estados Unidos, compondo os Aliados.

Calculadoras Eletromecânicas, Eletrônicas e  Analógicas

Máquinas Eletromecânicas

Z1 a Z4
              Konrad Zuze e sua máquina Konrad Zuze, alemão,  criou a série de máquinas denominadas Z1, Z2, Z3 e Z4. 

1936/1938 -   A Z1 foi construída na sala de estar da casa de Zuze,  era constituída por um conjunto de discos circulares móveis. As posições tomadas por uma haste representava um 0 ou um 1. A memória era fomada por  cerca de mil discos representando a mesma quantidade de números binários." Está máquina é a primeira calculadora universal binária controlada por um programa. 
O programa apresentava uma série de instruções indicando o código de operação, os endereços na memória e os endereços do resultado. 
Na Z2, com a orientação do engenheiro  Helmut Schreyer,  Zuze  substituiu as partes mecânicas da unidade aritmética  por reles telefônicos (comutadores eletromecânicos "aberto/fechado" que trabalhavam centenas de vezes por minuto. 

 1941 - A Z3, considerada a primeira calculadora universal controlada por programa, foi construída por Zuze com uma equipe de 15 pessoas em um anexo da fábrica de aviões  Henschel, já em plena II Guerra Mundial. Essa máquina tinha um leitor de cartões, um console para o operador e dois compartimentos  com 2600 relês. Calculava raízes quadradas e realizava uma multiplicação em  cerca de 5 segundos. Sua memória armazenava 64 números de 22 bits. Foi destruída em 1945, durante um bombardeio. 
A Z4 era mais potente:   32 bits, com memória de 512 palavras. Em 1950,   foi instalada em Zurique,  na Escola Politécnica Federal.Usava fitas perfuradas, Zuze iniciou mas não terminou  um "Plano de Preparação da Máquina" que  traduziria os comandos, verificaria se a entrada de dados feita pelo usuário estava com sua sintaxe correta. 
O "desenho flexível e elegante" da máquina  Z4 possibilitou que Rutishauser percebesse como seria fazer um computador programar. 

 

George Stibitz, norte americano, trabalhando na Bell Co., inventou  uma máquina de somar, construída com relês telefônicos e notação binária de números (usava uma lâmpada: se a soma fosse 1, a lâmpada acendia, se a soma  fosse 0 permanecia apagada) . 

Em 1939, com Samuel B. Williams construiu, para a Bell Co, a  Model 1, uma calculadora de relês para realizar cálculos com números complexos que a Bell necessitava. Conhecida como  "complex calculator" , possuía de 400 a 450 relês que realizavam os cálculos e um teletipo através do qual se introduziam os problemas e  se liam os resultados. 
Em 1940, no congresso da American Mathematical Society, através de teletipos conectados à rede telegráfica e à calculadora complexa, pela primeira vez, foram efetuados cálculos à distância.

Howard A. Aiken , norte americano, professor de matemática aplicada, preocupado com os cálculos das equações diferenciais,  queria uma máquina que executasse cálculos na ordem das seqüências matemáticas. Conhecendo os trabalhos de Babbage, desenvolveu a calculadora registro baseando-se no projeto do  estudioso inglês e  criou o  Mark 1. 

A máquina tinha um registro,  isto é, um dispositivo que permitia que a informação ficasse registrada fisicamente na máquina. 
De acordo com Breton (1991), havia um sistema de rodas dentadas movidas  por impulsos elétricos "que efetuavam uma rotação a cada dez impulsos", o programa era introduzido em uma espécie de cartão perfurado e as operações eram controladas por um relógio. 
A máquina media 16,6m de comprimento por 2,60m de altura, tinha 800.000 elementos,  pesava 5 toneladas e era refrigerada a gelo. 
Obteve apoio da IBM para produzir a máquina que recebe o nome de ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator). Foi terminada em 1944 e oferecida à Universidade de Harvard onde ficou em funcionamento até 1949. 
Aiken teve como assistente Grace Murray Hopper
Na década de 1950, ao desenhar a calculadora Mark III, Aiken desenvolveu um 
estratagema que traduzia,  em códigos numéricos, os comandos em notação matemática comum preparados por um programador em um teclado. Esses códigos seriam executados pelo Mark III. 

Máquinas Eletrônicas

1939/1942 - John Vincent Atanasoff(professor de Física e Matemática) e Clifford Berry(aluno de pós-graduação), na Universidade de Iowa, nos Estados Unidos, criaram o ABC (Atanasoff-Berry Computer), uma calculadora eletrônica que resolvia equações lineares  diferenciais e calculava tabelas de balística. Funcionava com válvulas a vácuo e utilizava o sistema binário.  Essa máquina conseguiu resolver,  simultaneamente, 29 equações com 29 incógnitas.O desempenho do  relógio era de 60 pulsações por segundo. A unidade aritmética tinha 210 válvulas. A memória de leitura e gravação de cartões era controlada por 30 válvulas. Foi desmontado em 1948. 
Para muitos, o ABC foi o primeiro computador, embora fosse uma máquina dedicada para resolver apenas um tipo de operação. 
 

 1943/1945 - Na Moore School of Electrical Engineering da Universidade da Pensilvânia (Filadelfia, EUA), Prosper Eckert e  John W. Mauchly e Herman H. Goldstine formaram a equipe responsável pelo projeto do  ENIAC (Eletronic Numeric Integrator And Calculator). John von Neumann juntou-se à equipe e foi responsável pela criação do código que seria usado e pelo projeto lógico do dispositivo eletrônico para executá-lo. 
O ENIAC era uma calculadora universal, programável, eletrônica, que funcionava com 17.468 válvulas, 70.000 resistências, 10.000 capacitores, 1.500 relês e 6.000 c comutadores manuais.  Consumia 150.000 watts.  Pesava 30 toneladas e ocupava 72 metros quadrados de espaço. Foi a primeira máquina a realizar : a partir de um valor de um resultado, positivo ou negativo, já  obtido executava   uma determinada parte do programa. 

 Tanto as operações aritméticas quanto as de armazenamento de dados eram conduzidas eletronicamente. Dessa forma,  o ENIAC podia fazer  5.000 adições por segundo e mais de  300  multiplicações por segundo. 

O ENIAC é considerado, pela maioria, o primeiro computador eletrônico digital universal, pois foi o primeiro a realizar cálculos com  velocidade que só a eletrônica permite e comprovou ser confiável para realizar aplicações complexas.. 
 

Vínculos interessantes: 

História do ENIAC -  http://www-personal.umich.edu/~natpoor/eniac/eniachist.html
 

1945 - Fim da II Guerra Mundial. 

Curiosidades

  • O Mark I levava seis segundos para uma multiplicação e o dobro do tempo para uma divisão.
  • Enquanto uma máquina de calcular comercial levaria 8 horas para calcular um conjunto de equações com oito incógnitas   e 381 horas para resolver 29 equações com 29 incógnitas, a ABC poderia completar a tarefa em uma hora.
  • O primeiro problema rodado na ENIAC, uma simulação  numérica usada no projeto da Bomba de hidrogênio precisou de 20 segundos, enquanto as calculadoras mecânicas levavam 40 horas.


 
 

Outros vínculos interessantes 
           ENIAC
           A história da IBM
           A história da Apple MacIntosh 
           Museu do Computador em Boston
           A história da Microsoft por ela mesma

Sumário 
 

Fotos copiadas de sites consultados e recomendados.



Concepção e criação de:
Prof. Dra. Iolanda B. C. Cortelazzo

Atualizada em 28/02/2001