Lembra que em Introdução a Informática - Conceito falamos que a evolução dos computadores desde o primeiro computador até computadores de hoje em dia se deu em etapas chamadas de gerações? Você sabia que os computadores que usamos hoje são o resultado de uma longa evolução tecnológica?

1.5. As Gerações da Evolução dos Computadores

Existem cinco gerações de computadores, elas são definidas a partir da tecnologia e componentes empregados: válvulas, transístores, circuito integrado, microprocessadores e inteligência artificial, respectivamente.

Os computadores como conhecemos hoje são o resultado de um longo processo de evolução que começou bem antes da primeira geração oficial de computadores, o que alguns estudiosos consideram a Geração Zero, que inclui os sistemas usados para cálculo muito antes dos computadores eletrônicos existirem.

Um dos primeiros dispositivos de cálculo que conhecemos é o ábaco, inventado por volta de 3000 a.C. Ele foi desenvolvido pelos sumérios na região da Mesopotâmia, mas foi popularizado por civilizações como os chineses e romanos.

O ábaco chinês (também chamado de Suanpan) é um dos mais conhecidos e ainda é utilizado por algumas comunidades até hoje. Sua estrutura básica consiste em uma moldura com barras verticais, onde contas podem ser movidas para realizar operações matemáticas simples como adição, subtração, multiplicação e divisão.

Essas contas representam números em diferentes ordens de magnitude, e o cálculo é feito movendo as contas nas hastes para representar números de forma visual. Embora rudimentar para os padrões modernos, o ábaco foi uma ferramenta revolucionária em seu tempo.

Durante o século XVII, surgiram várias máquinas mecânicas que foram precursores dos computadores modernos. Um exemplo importante é a máquina de calcular de Blaise Pascal, conhecida como Pascalina (1642). A Pascalina era capaz de realizar somas e subtrações, e é considerada uma das primeiras calculadoras mecânicas da história.

No século XIX, Charles Babbage desenvolveu a ideia de uma máquina chamada Máquina Analítica, um dispositivo mecânico que seria capaz de realizar qualquer tipo de cálculo matemático. Apesar de não ter sido completada durante sua vida, o conceito de Babbage é considerado o primeiro projeto de um computador programável.

Esses dispositivos, que usavam engrenagens e mecanismos mecânicos, são considerados a base sobre a qual a computação moderna foi construída. No entanto, foi com o advento da eletrônica que os computadores começaram a tomar a forma que conhecemos hoje.

Esses dispositivos, que usavam engrenagens e mecanismos mecânicos, são considerados a base sobre a qual a computação moderna foi construída. No entanto, foi com o advento da eletrônica que os computadores começaram a tomar a forma que conhecemos hoje.

Atenção a inconsistência nas datas! Diferentes literaturas apresentam variações nas datas exactas das gerações dos computadores, bem como nos componentes que as definem.

Por exemplo, algumas fontes podem considerar o início da primeira geração em um ano ligeiramente diferente, ou definir a transição entre gerações de maneiras distintas. Assim, a sequência que vamos apresentar aqui é uma aproximação comumente aceita, mas não é a única interpretação possível.

1.5.1. Primeira Geração (1940 - 1956): Válvulas Eletrônicas

A primeira geração de computadores, que vai do início dos anos 1940 até meados da década de 1950, é caracterizada pelo uso de válvulas eletrônicas (ou tubos a vácuo). Esses componentes controlavam o fluxo de eletricidade e permitiam a amplificação de sinais, o que foi essencial para o funcionamento dos primeiros computadores eletrônicos. As principais características eram:

• Válvulas eletrônicas, que eram grandes, aqueciam rapidamente e tinham tendência a falhas constantes.
• Os computadores eram imensos, ocupando salas inteiras.
• O código era inserido diretamente em linguagem de máquina (binário), o que tornava a programação extremamente difícil e limitada.

1.5.1.1. O ENIAC: O Primeiro Computador Eletrônico

O ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), desenvolvido nos Estados Unidos em 1945, recedeu as gerações modernas de computadores foi e é amplamente reconhecido como o primeiro computador eletrônico de propósito geral.

O ENIAC utilizava mais de 17.000 válvulas e ocupava uma sala inteira, consumindo uma quantidade enorme de eletricidade. Apesar de suas limitações em tamanho e eficiência, ele foi um marco histórico, sendo capaz de realizar cálculos complexos em segundos, algo que antes levaria horas ou até dias.

Além do ENIAC, o UNIVAC I (Universal Automatic Computer), desenvolvido em 1951, foi o primeiro computador comercial da história.

Esses computadores, embora muito avançados para a época, tinham sérios problemas de manutenção e consumo de energia. Por isso, a transição para a próxima geração foi rápida.

1.5.2. Segunda Geração (1956 - 1963): Transistores

A segunda geração começou com a substituição das válvulas pelos transistores, inventados em 1947, mas que só começaram a ser amplamente usados em computadores a partir de meados dos anos 1950. Os transistores eram muito menores, mais rápidos e mais eficientes em termos de consumo de energia em comparação com as válvulas. As principais características eram:

• Transistores substituíram as válvulas eletrônicas, aumentando a confiabilidade dos computadores.
• Embora ainda grandes, os computadores dessa geração eram significativamente menores do que os da geração anterior.
• Os computadores se tornaram mais acessíveis, consumiam menos energia e necessitavam de menos manutenção.
• Introdução de linguagens de alto nível, como FORTRAN e COBOL, o que simplificou a programação e expandiu o uso dos computadores para uma gama maior de aplicações.

O uso de transistores representou um grande salto em termos de potência e desempenho. Além disso, a segunda geração marcou o início da verdadeira era dos mainframes, que começaram a ser usados por grandes corporações e governos.

1.5.3. Terceira Geração (1964 - 1971): Circuitos Integrados

A terceira geração de computadores é marcada pela introdução dos circuitos integrados (também chamados de chips). Esses circuitos permitiam integrar milhares de transistores em uma única peça de silício, reduzindo drasticamente o tamanho dos computadores. As principais características eram:

• Circuitos integrados permitiram a miniaturização dos computadores.
• A capacidade de rodar vários programas ao mesmo tempo tornou-se possível.
• O uso de computadores se expandiu, com empresas e instituições adotando-os amplamente.

O IBM System/360 é um exemplo icônico dessa geração, considerado um dos primeiros sistemas comerciais a usar circuitos integrados de forma efetiva.

Os circuitos integrados trouxeram maior confiabilidade, mais velocidade e uma nova era de inovação, abrindo caminho para o próximo grande avanço.

1.5.4. Quarta Geração (1971 - Presente): Microprocessadores

A quarta geração de computadores começou em 1971 e continua até hoje, sendo marcada pela introdução do microprocessador. Um microprocessador é essencialmente um “computador em um chip”, capaz de executar todas as funções centrais de processamento de dados em um único circuito integrado.

A invenção do Intel 4004 em 1971, o primeiro microprocessador comercial, é o marco oficial dessa geração. Ele consolidou todos os componentes principais de um computador em um único chip de silício, trazendo uma revolução no design e no tamanho das máquinas.

As principais características são:

• Os computadores passaram a ser significativamente menores, mais rápidos e mais eficientes em termos de energia e custo.
• O microprocessador possibilitou o surgimento de computadores pessoais, como o Altair 8800 (1975), o Apple I (1976), e posteriormente o IBM PC (1981), que democratizou o uso da computação para empresas e consumidores individuais.
• A quarta geração também viu o surgimento das redes de computadores e da internet, uma revolução no compartilhamento e acesso à informação em escala global.
• A popularização de sistemas operacionais como o MS-DOS, Windows e Linux facilitou o uso dos computadores por não programadores, ampliando o alcance das máquinas.

Com o avanço da tecnologia, o custo dos microprocessadores foi reduzido drasticamente, e a potência de processamento aumentou exponencialmente, permitindo o desenvolvimento de dispositivos cada vez mais complexos, como smartphones, tablets e supercomputadores.

O IBM PC e o Apple Macintosh são marcos dessa geração, trazendo a computação para o uso doméstico e de escritório. O surgimento do Windows também foi importante para a popularização dos PCs.

1.5.5. Quinta Geração (Presente e Futuro): Inteligência Artificial

A quinta geração de computadores é a era em que estamos entrando actualmente, e sua principal característica é o desenvolvimento de sistemas que utilizam inteligência artificial (IA) e computação quântica. O foco dessa geração está em criar máquinas capazes de aprender, raciocinar e tomar decisões de forma autônoma, baseadas em grandes volumes de dados e aprendizado.

Suas principais características são:

• Computadores capazes de simular processos de raciocínio humano, aprender com a experiência e realizar tarefas que exigem inteligência, como reconhecimento de voz, tradução automática e diagnósticos médicos.
• Algoritmos que permitem que máquinas aprendam com dados e melhorem sua performance sem serem explicitamente programadas para isso.
• O armazenamento e processamento de dados agora ocorrem em grandes centros de dados interconectados, permitindo que qualquer dispositivo, em qualquer lugar, tenha acesso a recursos quase ilimitados.
• Embora ainda em desenvolvimento, os computadores quânticos têm o potencial de resolver problemas que seriam impossíveis para os computadores convencionais, usando os princípios da mecânica quântica para realizar cálculos complexos em velocidades sem precedentes.

Um icónico exemplo dessa geração é o modelo de linguagem ChatGPT, da OpenAI, uma avançada inteligência artificial capaz de entender e gerar linguagem natural de forma muito semelhante à comunicação humana. Utilizando vastos conjuntos de dados e redes neurais complexas, o ChatGPT consegue manter conversas, responder a perguntas e até ajudar em tarefas mais elaboradas. Outro exemplo são os carros autônomos, que usam IA para navegar sem intervenção humana.

Outro aspecto promissor da quinta geração é a computação quântica, que, apesar de estar em seus estágios iniciais, promete resolver problemas computacionais complexos com uma rapidez muito superior aos computadores clássicos. Empresas como Google e IBM estão na vanguarda dessa tecnologia, que se baseia em bits quânticos (qubits), capazes de estar em múltiplos estados simultaneamente, em vez de apenas 0 ou 1, como nos computadores tradicionais.

A evolução dos computadores ao longo das cinco gerações foi marcada por avanços extraordinários na ciência e tecnologia, transformando a maneira como trabalhamos, nos comunicamos e vivemos. Cada geração trouxe inovações que reduziram o tamanho e o custo dos computadores, ao mesmo tempo em que aumentaram sua capacidade e acessibilidade.

Hoje, com o advento da inteligência artificial e da computação quântica, estamos no limiar de uma nova era que promete revolucionar a tecnologia mais uma vez. A evolução dos computadores não está nem perto de acabar — na verdade, ela está apenas começando. O que nos aguarda nas próximas décadas pode ser ainda mais incrível do que qualquer coisa que já vimos até agora.

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Como Referenciar? Veja: Informática Básica na Óptica do Utilizador - Nota do Autor