Evolução dos computadores

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No final do século XVI, o matemático John Napier criou um dispositivo baseado em bastões com números, com o objetivo de facilitar a multiplicação e a divisão. Idealizou também uma calculadora com cartões que permitia efetuar multiplicações e que recebeu o nome de Tábua de Napier.

Os bastões de Napier eram um conjunto de 9 bastões, um para cada dígito que informavam a multiplicação de dois números numa soma das tabuadas de cada dígito.

Porém, a primeira pessoa que desenvolveu uma máquina mecânica para realizar cálculos foi o cientista francês Blaise Pascal (1623-1662). A máquina construída em 1642, utilizava engrenagens e funcionava através de uma manivela, cujo acionamento era manual. Esta calculadora apenas somava e subtraia valores.

Após 30 anos da invenção de Pascal, um matemático alemão chamado Barão Gottfried Wilhelm Leibniz aperfeiçoa a máquina de Pascal. Foi concebida em 1673, mas construída apenas em 1694, tendo sido a primeira máquina feita com o propósito de multiplicar e dividir. Uma dessas máquinas pode ainda ser vista no Museu Kastner em Hannôver, a cidade onde Leibniz passou os seus últimos anos.

Contrariamente à máquina de Pascal, a de Leibniz nunca foi comercializada embora tenha sido produzida uma segunda versão em 1704.

A solução para a velocidade de entrada de dados se dá em 1804, pelo francês Joseph Maria Jacquard. Criou o cartão perfurado, percebendo que na tecelagem os passos eram sequenciais e repetitivos, construiu o tear automático. O sistema era constituído por um conjunto de cartões metálicos perfurados - as agulhas só passavam pelos pontos que estavam vazados.

Anos mais tarde, um inventor e matemático britânico chamado Charles Babbage, começou a pensar em formas de efetuar cálculos com recurso a dispositivos mecânicos, e então projetou e construiu uma máquina de diferenças. Embora esse experimento pudesse apenas somar e subtrair, ela utilizava um algoritmo simples, usando polinômios. Um de seus aspectos era a saída de dados: ela perfurava os resultados em uma placa de cobre com um buril de aço, sendo um precursor dos cartões perfurados e discos ópticos. Apesar da máquina das diferenças representar um grande avanço, ela não fez muito sucesso, foi então que Babbage, em 1833, desenvolve a máquina analítica que constituía armazenamento, unidade de cálculo, leitura dos cartões perfurados e saída perfurada e impressa, antepassado dos computadores. Porém, a máquina não chegou a ser construída, mas seus conceitos teóricos se espalharam pelo mundo.

O próximo passo importante ocorreu em 1890, quando o inglês Hermann Hollerith constrói o “primeiro” computador mecânico, a Tabuladora de Hollerith. Ele usou dois conceitos que já existiam: O cartão perfurado e o conceito de impulsos eletrônicos para transmissão dos dados. Hollerith fundou a Tabulation Machine Co. que, mais tarde, deu origem à IBM (1924).

O próximo passo neste caminho foi dado também nos Estados Unidos em 1944: Howard Aiken construiu o Harvard Mark I, o primeiro computador digital da história. Ele era capaz de realizar cálculos. Aiken baseou-se nos conceitos de Babbage para criar o Mark I. Apesar de ter sido bem-sucedido, o sucessor do Mark I, o Mark II, já estava obsoleto ao ser concluído. A era dos computadores eletromecânicos havia chegado ao fim.

Começava a era dos computadores eletrônicos.

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Primeira geração dos computadores

A 1º Geração dos Computadores nasce entre 1936-1955 com a necessidade de vencer a 2º Guerra Mundial. O propósito era desvendar o Enigma (aparelho eletromecânico) usado pelos alemães para codificar seus documentos. O Enigma possuía um ponto forte que consistia no fato de que, ao se bater uma tecla, é ativado um sistema de discos em engrenagem de fazer com que o acoplamento de uma letra com outra não se repita, a não ser depois de ter rebatido um número infinito de vezes a mesma combinação. Se adequadamente empregado, o Enigma é indecifrável. Porém, além de possuir pontos fortes, o Enigma possuía pontos fracos, como, para decifrar a mensagem o destinário deve conhecer a exata posição dos discos no início da transmissão em código. E, para fazer isso, devem ser adotadas palavras-chaves capazes de sincronizar os rotores dos diferentes Enigma, transmissores e receptores.

A tarefa de desafiar os segredos do Enigma foi crescendo cada vez mais. Até que nos arredores de Londres, em Bletchley Park, a Escola de Criptografia dos serviços secretos ingleses é confiada afim de descriptografar o Enigma. Em julho de 1941, os ingleses capturam os livros com códigos usados para transmissões de meteorologia dos navios alemães Munchen e Lauenburg, afim de determinar as posições dos U-Boats. No entanto a batalha empreendida pela equipe de peritos de criptografia e analistas liderada pelo matemático Alan Turing só tem êxito no final de 1943, quando o trabalho de decodificação é transferido para os Estados Unidos.

Alan Turing e seus colegas construíram o “Colossus”, um precursor dos computadores digitais. A máquina começou a funcionar em dezembro de 1943, era enorme e, tinha uma função ainda mais nobre do que fazer cálculos: decodificar mensagens trocadas entre soldados nazistas, permitindo que os Aliados antecipassem e neutralizassem os movimentos inimigos. Ao invés de utilizar redes eletromecânicos, usava 1.500 válvulas eletrônicas. Possuía 8 gabinetes de 2,3 metros de altura, divididas em duas seções de 5,5 metros de comprimento. Separadamente, há um leitor com espaço para duas fitas contendo sinal de rádio impresso em papel. Na primeira delas, está a mensagem a ser “traduzida”. Na segunda, uma repetição da sequência pseudoaleatória de codificação, que é aplicada a mensagem. Cada vez que ambas as fitas eram totalmente lidas, a segunda era movida levemente, para que os códigos fossem aplicados com pequenas alterações. O Colossus não possui um programa instalado, portanto, era necessário acertar os pinos e alavancas a cada nova operação, além de não ser dotado de memória para armazenar dados. A leitura é feita a 48KM/h por sensores fotoelétricos – e o primeiro modelo lia incríveis 5.000 caracteres por segundo.

Durante a Segunda Guerra Mundial, além da máquina Colossus, foi projetado por John Mauchly e J.Eckert a máquina ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Computer) – o primeiro computador de grande escala a ser desenvolvido no mundo – para o exército afins de realizar cálculos de tiros de artilharias. Essa máquina