Sistemas de Computação 2 - Evolução dos Computadores

Falar na evolução dos computadores até o seu estágio atual pode render horas de conversa, porque existem milhares de pequenos detalhes que, embora interessantes, servem principalmente para "encher linguiça". Aqui eu vou procurar me concentrar apenas nos eventos mais significativos para o surgimento dos modernos computadores eletrônicos digitais.

Em 1854 George Boole publicou seu principal trabalho: An Investigation of the Laws of Thought on Which are Founded the Mathematical Theories of Logic and Probabilities (mais conhecido apenas como The Laws of Thought). Posteriormente, em 1847, ele publicou um panfleto intitulado Mathematical analysis of Logic. Estes dois trabalhos lançaram as bases para o desenvolvimento da disciplina da lógica algébrica, também conhecida como álgebra de Boole. Embora inovador, o trabalho de Boole só teria utilização prática no século seguinte.

Em 1936 Alan Turing publicou o artigo On Computable Numbers, with an Application to the Eintscheidungsproblem. Usando uma abordagem simples e intuitiva (hoje conhecida como máquina de Turing) ele estendeu a validade do teorema da indecidibilidade de Gödel para o campo dos procedimentos automatizáveis (algoritmos) e fundou, na prática, a ciência da computação. Na mesma época, e com o mesmo objetivo, Alonzo Church desenvolveu o cálculo lambda. Nem Turing nem Church tinham conhecimento do trabalho um do outro, mas, pela maior simplicidade de aplicação, o trabalho de Turing obteve um reconhecimento muito maior.

Em 1937, após completar o mestrado no MIT, Claude Shannon publicou um artigo baseado na sua tese intitulado A Symbolic Analysys of Relays and Switching Circuits. Neste texto a álgebra de Boole e a aritmética binária foram colocados como fundamentais para o projeto de circuitos lógicos. Uma teoria semelhante à de Shannon foi elaborada independentemente, desde 1935, por Victor Shestakov na Universidade de Moscou, porém seu trabalho só foi publicado em 1941.

Também em 1941 Konrad Zuse terminou a construção do Z3, a primeira máquina que, embora ainda eletromecânica (usava relés como elementos de comutação), satisfazia aos requisitos para ser considerada uma máquina de Turing universal, o que equivale, na prática, ao que chamamos hoje de computador de propósitos gerais. O Z3 foi destruído em 1946 durante o bombardeio de Berlim, e o governo alemão não liberou financiamento para que Zuse evoluísse o projeto do Z3 para utilizar válvulas eletrônicas, por considerar que outros projetos eram mais prioritários para o esforço de guerra.

A honra de ser o primeiro computador eletrônico (usando válvulas eletrônicas como elementos de comutação) equivalente a uma máquina de Turing universal coube ao ENIAC. A construção desta máquina, financiada pelo exército dos EUA, foi executada entre 1943 e 1946 na Universidade Estadual da Pensilvânia. Os projetistas principais desta máquina foram John Mauchly e J. Presper Eckert.

Ainda antes que o ENIAC estivesse operacional, em 1944, Mauchly e Eckert propuseram a construção de uma nova máquina, chamada EDVAC, que deveria suceder o ENIAC, incorporando uma série de novas características operacionais. O matemático húngaro (naturalizado americano) John von Neumann foi contratado como consultor para este projeto e, em 1945, publicou um relatório parcial descrevendo as características básicas de funcionamento do EDVAC. Este relatório, denominado First Draft of a Report on the EDVAC (ou, simplesmente, First Draft), lançou as bases para a arquitetura de construção de todos os computadores comercialmente disponíveis até hoje, e ficou conhecida daí em diante (para desgosto de Mauchly e Eckert) como arquitetura von Neumann.

Mas isso já é assunto para o próximo texto.