<Direto ao Ponto 22> Pessoas visionárias para a Computação – Parte 1

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Olá, dev!

Este é mais um artigo da série DIRETO AO PONTO, que eu estou escrevendo para a DIO. Ele vai tratar de pessoas inovadoras para a área da Computação,

Sumário

1.   Introdução

2.   Os primeiros inovadores

3.   Considerações finais

4.   Referências

1 – Introdução

A série DIRETO AO PONTO enfoca artigos sobre conhecimentos básicos da programação e é voltada, principalmente, para os iniciantes.

Este novo artigo vai tratar das primeiras pessoas inovadoras para a área da Computação.

Desde a época que nem existiam computadores, as ideias destas pessoas foram tornando possível ver formas de se automatizar os cálculos por meio de máquinas.

Aqui será mostrado quem era cada um deles, qual foi a sua inovação (ou inovações) e com quais inovadores teve contato ou se utilizou de suas ideias para criar sua própria inovação.

2 – Os primeiros inovadores

1 – Pascal

Em 1640, o conhecido matemático e filósofo francês Blaise Pascal criou a Pascaline, também chamada de máquina aritmética. Ela era baseada em rodas dentadas e era usada para cálculos decimais.

2 – Leibiniz

Em 1671, o matemático e filósofo alemão Gottfried Leibiniz criou a Roda de Leibiniz, que melhorava a Pascaline. Era uma calculadora mecânica para as 4 operações. Ele também criou o primeiro sistema de numeração binário.

3 – Jacquard

Em 1801, o francês Joseph-Marie Jacquard inventou um tear automático, movido a vapor, que transformou a indústria de tecelagem de seda. Ele criou um método que usava cartões com perfurações para controlar este processo. Mudando os cartões, mudava o padrão de saída do tecido. Foi a primeira máquina que usou o conceito de cartões perfurados para programar uma sequência predefinida de operações.

4 – Babbage

Charles Babbage foi um cientista, filósofo, engenheiro e inventor inglês.

Ele já conhecia os equipamentos de Pascal e de Leibniz.

Em 1822, ele inventou um método mecânico para tabular logaritmos, senos, cossenos e tangentes e o criou a Máquina Diferencial. Ela podia tabular qualquer função polinomial e aproximar a solução de equações diferenciais, mas ela nunca foi construída

Em 1834, Babbage projetou uma máquina de propósito geral, que podia desempenhar uma variedade de operações diferentes com base em instruções fornecidas, que ele chamou de Máquina Analítica. Ela estava 100 anos à frente de seu tempo.

Depois, em 1836, ele sugeriu substituir os tambores da sua máquina por um método semelhante ao tear de Jacquard. Essa anotação é um marco na pré-história dos computadores.

Usar cartões perfurados em vez de tambores de aço significava que um número ilimitado de instruções podia ser dado. Além disso, a sequência de tarefas podia ser modificada, chegando mais perto de criar uma máquina de propósito geral versátil e reprogramável.

Em 1842, foi publicado um artigo, em francês, com a descrição detalhada da máquina de Babbage, fruto de um discurso dele em um congresso.

Ada Lovelace decidiu traduzir o artigo para o inglês. Babbage sugeriu a Ada que acrescentasse algumas anotações suas ao artigo.

5 - Ada Lovelace

Augusta Ada Byron era filha do conhecido poeta inglês Lord Byron. Após se casar com o conde de Lovelace, ela se tornou a condessa de Lovelace, sendo chamada Lady Lovelace. Ficou conhecida como Ada Lovelace.

Desde cedo, ela tinha um espírito romântico do pai, natureza independente e teve muitas aulas de matemática, o que resultou em um amor pela “ciência poética”, como chamou ela.

Ela gostava de ir às festas noturnas que Babbage organizava na sua casa, onde podia encontrar pessoas da Ciências, como o próprio Babbage. Nestas festas, o auge era uma demonstração que Babbage fazia de um modelo de parte de sua Máquina Diferencial.

Ada já tinha estudado o tear automático de Jacquard.

Ada traduziu o artigo sobre a Máquina Analítica de Babbage para publicar em um periódico dedicado a artigos científicos.

Ela acrescentou anotações ao artigo, numa seção de “Notas da tradutora”. Esta seção terminou com quase 20 mil palavras, mais do que o dobro do tamanho do artigo original e ficou mais famosa do que o próprio artigo. Suas “Notas” a tornaram uma figura icônica na história da computação.

Ela entendeu que um equipamento como a Máquina Analítica podia armazenar, processar e atuar sobre qualquer coisa que pudesse ser expressa em símbolos (palavras, lógica, música etc.), não apenas números, nos quais Babbage tinha se concentrado. Assim, ela a descreveu como uma máquina de propósito geral.

Suas principais contribuições foram:

·        descreveu em detalhes todos os passos para a máquina computar números de Bernoulli, uma série infinita muito complexa. (o primeiro algoritmo?);

·        visualizou uma biblioteca de sub-rotinas usadas com frequência;

·        Escreveu uma lista numerada de instruções que incluíam registros de destinação, operações e comentários, mostrando como o algoritmo podia ser levado à máquina, passo a passo, incluindo dois loops recursivos;

Soa familiar pra você? Era um algoritmo, não? Em 1842!!! Nem computador existia naquela época!

Seu objetivo era trabalhar com Babbage como sua divulgadora e como sócia, para tentar conseguir apoio para a construção da Máquina Analítica.

Em setembro de 1843, a tradução do artigo, com as suas “Notas”, foi publicada.

6 – Boole

George Boole foi um matemático e filósofo britânico.

Em 1947, ele que revolucionou a lógica ao usar símbolos algébricos e equações para expressar afirmações lógicas.

Usando um sistema binário, ele atribuiu o valor 1 a proposições verdadeiras e o valor 0 (zero) a proposições falsas. Um conjunto de operações lógicas básicas (NOT, OR, AND e outras) podia ser realizado a partir dessas proposições, como se fossem equações matemáticas.

7 –Hollerith

Herman Hollerith era um funcionário do Escritório do Censo dos Estados Unidos.

Quando ele soube que os dados do censo americano de 1880 levaram quase 8 anos para serem tabulados manualmente, resolveu automatizar a tabulação do censo de 1890.

Hollerith se baseou nos bilhetes de trem, que os condutores faziam perfurações em vários lugares diferentes para indicar as características de cada passageiro (gênero, altura aproximada, idade, cor de cabelo) e criou cartões perfurados (com 12 linhas e 24 colunas) que registravam os fatos importantes sobre cada pessoa no censo.

Usando os tabuladores de Hollerith, o censo de 1890 foi concluído em apenas 1 ano, tornando-se o primeiro grande uso de circuitos elétricos para processar informações,

8 – Vannevar Bush

Vannevar Bush era um professor de engenharia do Instituto de Tecnologia de

Massachusetts (MIT).

Em 1931, ele construiu o primeiro computador eletromecânico analógico do mundo, que chamou de Analisador Diferencial.

Ele era composto de seis integradores com discos, que ficavam conectados a várias engrenagens, polias e eixos, rotacionados por motores elétricos. Tinha o tamanho de um quarto pequeno e podia resolver equações com até 18 variáveis independentes.

Ela foi usado para construir tabelas de tiro para a artilharia, mas foi muito usada para treinar e inspirar a próxima geração de pioneiros da computação.

Por ser um equipamento analógico, a máquina não foi considerada um avanço decisivo na história da computação. As máquinas inventadas por Hollerith e Babbage eram digitais, pois calculavam usando dígitos (números inteiros discretos e distintos como 0, 1, 2, 3).

Bush foi ajudado pelo fato de estar no MIT, onde havia muitas pessoas que podiam construir e calibrar engenhocas complexas.

9 – Tommy Flowers

Tommy Flowers era um engenheiro britânico.

Em meados dos anos 1930, ele foi o pioneiro no uso de válvulas termiônicas usadas como interruptores em circuitos eletrônicos, antes só usadas para amplificar sinais.

Até então, os circuitos trabalhavam com chaves mecânicas e eletromecânicas, como os relés eletromagnéticos que eram usados por companhias telefônicas.

10 – Turing

Alan Turing era um matemático e criptógrafo inglês, considerado o pai da Computação.

Em 1931, Turing foi para Cambridge, para aprender matemática e comprou um livro de John von Neumann, que teria grande influência em sua vida.

Turing escreveu o importante conceito de uma Máquina Lógica de Computação, que passou a ser conhecida como máquina de Turing.

Ele afirmou que era possível inventar uma única máquina que pode ser usada para computar qualquer sequência computável. Essa máquina seria capaz de ler as instruções de qualquer outra máquina e de desempenhar qualquer tarefa que essa outra máquina pudesse desempenhar.

Esse era o sonho de Charles Babbage e de Ada Lovelace de uma máquina universal de propósito geral.

Naquele mesmo ano, uma solução diferente para o mesmo problema já tinha sido publicada por Alonzo Church, matemático de Princeton e Turing foi para lá, para estudar com ele.

Lá, Turing aprendeu a trabalhar em equipe, fundamental para que suas teorias abstratas virassem invenções reais.

11 – Shannon

Claude Shannon era americano, aluno de pós-graduação do MIT.

Lá, ele trabalhou com Vannevar Bush, ajudando a operar o Analisador Diferencial. Shannon ficou fascinado pela forma como os relés eletromagnéticos operavam como interruptores, criando diferentes padrões de circuito, à medida que sinais elétricos os abriam e fechavam.

Depois, Shannon passou alguns meses trabalhando nos Laboratórios Bell, instituição de pesquisa administrada pela AT&T, um refúgio onde teorias abstratas eram transformadas em invenções.

Lá, Shannon teve contato com os circuitos de sistemas telefônicos, que usavam comutadores elétricos para direcionar as chamadas. Ele imaginou que circuitos elétricos podiam realizar as operações lógicas de álgebra de Boole usando uma combinação de interruptores.

Em resumo, você podia projetar um circuito que tivesse vários relés e portas lógicas que desempenhavam, passo a passo, uma sequência de tarefas lógicas.

Voltando para o MIT, Bush sugeriu que ele incluísse suas ideias em sua dissertação de mestrado. Ao final do seu trabalho, Shannon escreveu: “É possível realizar operações matemáticas complexas usando circuitos de relés”.

Esse se tornou o conceito básico por trás de todos os computadores digitais.

Em 1937, Shannon concluiu a dissertação de mestrado mais influente de todos os tempos, segundo a revista Scientific American, que a chamou de “a Constituição da Era da Informação”.

Este foi outro avanço teórico inspirador de 1937, semelhante ao de Turing, por também ser um experimento puramente mental.

As ideias de Shannon intrigaram Turing por estarem relacionadas de perto ao conceito que ele mesmo havia acabado de publicar de uma máquina universal que pudesse usar instruções simples, expressas em código binário, para resolver problemas não apenas de matemática, mas de lógica.

Para Turing, a lógica se relacionava com o jeito dos seres humanos pensavam, assim, uma máquina que desempenhasse tarefas lógicas podia imitar o modo do pensamento humano, pelo menos em teoria.

10 – Stibitz

George Stibitz era um matemático americano que trabalhava nos Laboratórios Bell, nesta mesma época. Ele buscava formas de lidar com cálculos complexos que os engenheiros de telefonia necessitavam.

Ele só tinha calculadoras mecânicas de mesa, então decidiu inventar algo melhor com base nas ideias de Shannon de que circuitos elétricos podiam realizar operações matemáticas e lógicas.

Com alguns relés eletromagnéticos, lâmpadas velhas e umas chaves, ele criou um circuito lógico simples que podia somar números binários. Uma lâmpada acesa representava 1, e uma lâmpada apagada representava 0.

Ele dizia que podia construir uma máquina de calcular, se tivesse relés suficientes e afirmou que a máquina também podia lidar com números complexos, muito usados nas equações de telefonia, então uma equipe o ajudou a construir esta máquina.

Em 1939, ele concluiu sua Calculadora de Números Complexos, como foi chamada. Ela tinha mais de 400 relés, cada um podendo abrir e fechar mais de 20 vezes por segundo.

Ela era muito mais rápida do que as calculadoras mecânicas, mas era mais desajeitada do que os circuitos com válvulas que estavam sendo inventados.

O computador de Stibitz não era programável, mas mostrou o potencial de um circuito de relés para realizar matemática binária, processar informação e trabalhar com procedimentos lógicos.

3 – Considerações finais

Este é mais um artigo da série DIRETO AO PONTO, que eu estou escrevendo para a DIO. Ele listou algumas das primeiras inovações da era da Computação.

Além disso, descreveu como estes primeiros inovadores usaram ideias de seus antecessores ou obtiveram ajuda de outros para tornarem reais seus projetos e equipamentos.

Os próximos artigos tratarão de outros inovadores, que vieram após aqueles tratados neste artigo, sempre usando como referência o livro indicado a seguir.

4 – Referências

[1] ISAACSON, Walter. Os Inovadores – Uma biografia da revolução digital. Companhia das Letras, 2014.

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