Um computador é uma máquina que pode ser instruída a realizar sequências de operações aritméticas ou lógicas automaticamente através de programação de computador. Computadores modernos têm a capacidade de seguir conjuntos generalizados de operações, chamados programas. Esses programas permitem que os computadores realizem uma gama extremamente ampla de tarefas. Um computador "completo", incluindo o hardware, o sistema operacional (software principal) e o equipamento periférico necessário e usado para a operação "plena", pode ser referido como um sistema de computador. Este termo também pode ser usado para um grupo de computadores que estão conectados e trabalham juntos, em particular uma rede de computadores ou um cluster de computadores.
Durante a primeira metade do século XX, muitas necessidades de computação científica foram atendidas por computadores analógicos cada vez mais sofisticados, que usavam um modelo mecânico ou elétrico direto do problema como base para a computação. No entanto, eles não eram programáveis e geralmente careciam da versatilidade e precisão dos computadores digitais modernos. O primeiro computador analógico moderno foi uma máquina de previsão de marés, inventada por Sir William Thomson em 1872.
Charles Babbage, um engenheiro mecânico e polímata inglês, originou o conceito de um computador programável. Considerado o "pai do computador", ele conceituou e inventou o primeiro computador mecânico no início do século XIX. Após trabalhar em sua revolucionária máquina diferencial, projetada para auxiliar em cálculos de navegação, em 1833 ele percebeu que um projeto muito mais geral, uma Máquina Analítica, era possível. A entrada de programas e dados seria fornecida à máquina através de cartões perfurados, um método usado na época para direcionar teares mecânicos, como o tear de Jacquard. Para a saída, a máquina teria uma impressora, um traçador de curvas e uma campainha. A máquina também seria capaz de perfurar números em cartões para serem lidos posteriormente. A Máquina incorporava uma unidade lógica aritmética, controle de fluxo na forma de ramificação condicional e loops, e memória integrada, tornando-a o primeiro projeto para um computador de uso geral que poderia ser descrito em termos modernos como Turing-completo. A máquina estava cerca de um século à frente de seu tempo. Todas as peças para sua máquina tiveram que ser feitas à mão – este foi um grande problema para um dispositivo com milhares de peças. Eventualmente, o projeto foi dissolvido com a decisão do governo britânico de cessar o financiamento. O fracasso de Babbage em completar a máquina analítica pode ser atribuído principalmente a dificuldades políticas e financeiras, bem como ao seu desejo de desenvolver um computador cada vez mais sofisticado e de avançar mais rápido do que qualquer outra pessoa poderia seguir. No entanto, seu filho, Henry Babbage, completou uma versão simplificada da unidade de computação da máquina analítica (o moinho) em 1888. Ele fez uma demonstração bem-sucedida de seu uso em tabelas de computação em 1906.
A arte da computação analógica mecânica atingiu seu apogeu
event1927placeCambridge, Massachusetts, EUA
A arte da computação analógica mecânica atingiu seu apogeu com o analisador diferencial, construído por H. L. Hazen e Vannevar Bush no MIT a partir de 1927. Isso se baseou nos integradores mecânicos de James Thomson e nos amplificadores de torque inventados por H. W. Nieman. Uma dúzia desses dispositivos foram construídos antes que sua obsolescência se tornasse óbvia. Na década de 1950, o sucesso dos computadores eletrônicos digitais marcou o fim da maioria das máquinas de computação analógica, mas os computadores analógicos permaneceram em uso durante a década de 1950 em algumas aplicações especializadas, como educação (sistemas de controle) e aeronaves (régua de cálculo).
O princípio do computador moderno foi proposto por Alan Turing em seu artigo seminal de 1936, On Computable Numbers. Turing propôs um dispositivo simples que ele chamou de "máquina de computação universal" e que agora é conhecido como uma máquina de Turing universal. Ele provou que tal máquina é capaz de computar qualquer coisa que seja computável executando instruções (programa) armazenadas em fita, permitindo que a máquina seja programável. O conceito fundamental do projeto de Turing é o programa armazenado, onde todas as instruções para computação são armazenadas na memória. Von Neumann reconheceu que o conceito central do computador moderno se devia a este artigo.
Um dos primeiros exemplos de um computador de relé eletromecânico.
event1939placeAlemanha
Os primeiros computadores digitais eram eletromecânicos; interruptores elétricos acionavam relés mecânicos para realizar o cálculo. Esses dispositivos tinham uma baixa velocidade de operação e foram eventualmente substituídos por computadores totalmente elétricos muito mais rápidos, usando originalmente válvulas termiônicas. O Z2, criado pelo engenheiro alemão Konrad Zuse em 1939, foi um dos primeiros exemplos de um computador de relé eletromecânico.
O primeiro computador digital eletromecânico programável e funcional do mundo
event1941placeAlemanha
Em 1941, Zuse seguiu sua máquina anterior com o Z3, o primeiro computador digital eletromecânico programável e totalmente automático do mundo. O Z3 foi construído com 2000 relés, implementando um comprimento de palavra de 22 bits que operava a uma frequência de clock de cerca de 5–10 Hz. O código do programa era fornecido em filme perfurado, enquanto os dados podiam ser armazenados em 64 palavras de memória ou fornecidos pelo teclado.
O primeiro "computador digital eletrônico automático"
event1942placeUniversidade Estadual de Iowa, Ames, Iowa, EUA
Nos EUA, John Vincent Atanasoff e Clifford E. Berry da Iowa State University desenvolveram e testaram o Atanasoff–Berry Computer (ABC) em 1942, o primeiro "computador digital eletrônico automático". Este projeto também era totalmente eletrônico e usava cerca de 300 válvulas termiônicas, com capacitores fixados em um tambor rotativo mecanicamente para memória.
O primeiro computador digital eletrônico programável do mundo
eventdez., 1943placeLondres, Inglaterra
Durante a Segunda Guerra Mundial, os britânicos em Bletchley Park alcançaram vários sucessos na quebra de comunicações militares alemãs criptografadas. A máquina de criptografia alemã, Enigma, foi atacada pela primeira vez com a ajuda das bombas eletromecânicas que eram frequentemente operadas por mulheres. Para decifrar a mais sofisticada máquina alemã Lorenz SZ 40/42, usada para comunicações militares de alto nível, Max Newman e seus colegas contrataram Flowers para construir o Colossus. Ele passou onze meses, a partir do início de fevereiro de 1943, projetando e construindo o primeiro Colossus. Após um teste funcional em dezembro de 1943, o Colossus foi enviado para Bletchley Park, onde foi entregue em 18 de janeiro de 1944. O Colossus foi o primeiro computador digital programável eletrônico do mundo.
O Primeiro Computador Programável Eletrônico construído nos EUA
event1945placeUniversidade da Pensilvânia, Filadélfia, Pensilvânia, EUA
O ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) foi o primeiro computador programável eletrônico construído nos EUA. Embora o ENIAC fosse semelhante ao Colossus, ele era muito mais rápido, mais flexível e era Turing-completo. Ele combinava a alta velocidade da eletrônica com a capacidade de ser programado para muitos problemas complexos. Ele podia somar ou subtrair 5.000 vezes por segundo, mil vezes mais rápido do que qualquer outra máquina. Ele também tinha módulos para multiplicar, dividir e calcular raízes quadradas. A memória de alta velocidade era limitada a 20 palavras (cerca de 80 bytes). Construído sob a direção de John Mauchly e J. Presper Eckert na Universidade da Pensilvânia, o desenvolvimento e a construção do ENIAC duraram de 1943 até a operação total no final de 1945. A máquina era enorme, pesando 30 toneladas, usando 200 quilowatts de energia elétrica e continha mais de 18.000 válvulas, 1.500 relés e centenas de milhares de resistores, capacitores e indutores.
O Manchester Baby foi o primeiro computador com programa armazenado do mundo. Foi construído na Victoria University of Manchester por Frederic C. Williams, Tom Kilburn e Geoff Tootill, e executou seu primeiro programa em 21 de junho de 1948. Foi projetado como uma plataforma de teste para o tubo de Williams, o primeiro dispositivo de armazenamento digital de acesso aleatório. Embora o computador fosse considerado "pequeno e primitivo" pelos padrões de sua época, foi a primeira máquina funcional a conter todos os elementos essenciais para um computador eletrônico moderno.
O próximo grande avanço no poder computacional veio com o advento do circuito integrado. A ideia do circuito integrado foi concebida pela primeira vez por um cientista de radar que trabalhava para o Royal Radar Establishment do Ministério da Defesa, Geoffrey W.A. Dummer. Dummer apresentou a primeira descrição pública de um circuito integrado no Simpósio sobre Progresso em Componentes Eletrônicos de Qualidade em Washington, D.C., em 7 de maio de 1952.
O Primeiro Computador Completamente Transistorizado
eventfev., 1955placeHarwell, Didcot, Inglaterra
O primeiro computador completamente transistorizado foi o Harwell CADET de 1955, construído pela divisão de eletrônica do Atomic Energy Research Establishment em Harwell.
Os primeiros CIs práticos foram inventados por Jack Kilby na Texas Instruments e Robert Noyce na Fairchild Semiconductor. Kilby registrou suas ideias iniciais sobre o circuito integrado em julho de 1958, demonstrando com sucesso o primeiro exemplo integrado funcional em 12 de setembro de 1958.
No pedido de patente de Kilby de 6 de fevereiro de 1959, Kilby descreveu seu novo dispositivo como "um corpo de material semicondutor ... onde todos os componentes do circuito eletrônico estão completamente integrados".
Os primeiros computadores móveis eram pesados e funcionavam ligados à rede elétrica. Os primeiros laptops, como o Grid Compass, eliminaram essa necessidade ao incorporar baterias – e com a contínua miniaturização dos recursos computacionais e avanços na vida útil das baterias portáteis.
