breve história da computação
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7/30/2019 Breve Histria da Computao
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Breve Histria da Computao
Sistemas da ComputaoProf. Rossano Pablo Pinto, Msc.
rossano at gmail com2. Semestre 2007
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Sumrio
Geraes de Computadores 0a. Gerao Computadores Mecnicos
1a. Gerao Vlvulas 2a. Gerao Transistores 3a. Gerao Circuitos Integrados 4a. Gerao VLSI 5a. Gerao Conectividade, mobilidade,....
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Geraes de Computadores
1a. Gerao 1945 1955 Estmulo: 2a. Guerra Mundial
Usavam vlvulas eletrnicas
Esquentavam MUITO vrios quilometros de fios
Lentos
Ocupavam MUITO espao (enormes)
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Geraes de Computadores
2a. Gerao 1955 1965 Substituiu vlvulas por transistores
Substituiu fios de ligao por circuito
impresso Estas substituies permitiram
Reduo de custo Reduo de tamanho Aumento da velocidade de processamento
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Geraes de Computadores
4a. Gerao 1980 atual Aperfeioamento da tecnologia atual
VLSI (Very Large Scale Integration)
VLSI permitiram Reduo de custo Reduo de tamanho
Aumento da velocidade de processamento quealcanou a ordem de nanosegundos (10-9)
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Geraes de Computadores
5a. Gerao 1990 atual Aperfeioamento da tecnologia atual
ULSI (Ultra Scale Integration)
ULSI permitiram Reduo de custo Reduo de tamanho
Aumento da velocidade de processamento Conectividade
Mobilidade
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0a. Gerao Computadores
Mecnicos1642 1945
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Blaise Pascal Cientista Francs
Tinha apenas 19 anos Foi criada p/ ajudar pai (coletor
de impostos do governo Francs)
Inteiramente Mecnica
Engrenagens movidas amanivelas operadas mo
Fazia apenas SOMA e SUB
1642 Primeira mquina de calcular
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Pascaline similar a um baco deengrenagens ou um odmetro.
1642 Primeira mquina de calcular
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Pascaline no fez muito sucesso, pois eracara e requeria prtica de uso.
1642 Primeira mquina de calcular
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Baron Gottfried von Leibniz Matemtico Alemo
Inteiramente Mecnica Fazia SOMA, SUB, MULT e DIV
Primeira Calculadora de 4
operaes (no cabia no bolsoainda!!!)
1672 Mquina de calcular c/ 4 operaes
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1672 Mquina de calcular c/ 4 operaesMquina de Leibniz:
SOMA, SUB, MUL, DIV
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150 anos de silncio !!!nada revolucionrio ocorreu neste perodo
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1815 1864
lgebra Booleana (Switching algebra)
Tabela verdade mostra todas as possveiscombinaes dada as entradas e o tipo defuno (E,OU,NEG,OU Exclusivo,etc..)
2n onde n representa o nmero de entradas(variveis)
1815 Nasce George Boole
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1822 Mquina (Motor)Diferencial
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Charles Babbage: PAI DO COMP., AVDO COMP. DIGITAL MODERNO
Inteiramente Mecnico 4 componentes:
1834 Mquina (Motor) Analtica
Store (memria)
MILL (unidade de computao) input section (Leitor de carto perfurado) output section (carto perfurado)
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Store 1000 palavras (words) de 50 dgitos
decimais Armazenava variveis e resultados
MILL aceitava operandos vindos do Store Operava SOMA, SUB, MUL e DIV Retornava valor ao Store
Cont.. Mquina (Motor) Analtica
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Qual a grande INOVAO? Primeiro computador de PROPSITO GERAL
Noo de PROGRAMAO Os outros computadores apenas recebiam dados e
geravam resultados
Este computador distinguia a entrada em dados einstrues
Cont.. Mquina (Motor) Analtica
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Linguagem Assembly bemsimples: Operaes: fetch, SOMA, SUB,
MUL, DIV, store, test, desviocondicional
Ada Augusta Lovelace PRIMEIRA PROGRAMADORABabbage contratou-a para desenvolver osprogramas
Cont.. Mquina (Motor) Analtica
i
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Ada Augusta Lovelace inventou conceito de subrotina
descobriu a importncia doslaos de repetio (loops)
iniciou o desenvolvimento do
desvio condicional
Cont.. Mquina (Motor) Analtica
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Triste FIM: No completou a implementao do projeto
No a havia a preciso necessria para construodas polias e engrenagens no sculo 19
Derrotado pela tecnologia da poca !!!
Cont.. Mquina (Motor) Analtica
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Dr. Herman Hollerith Funcionrio dos EUA CensusBureau
Senso de 1880 Proc. manuallevou 7,5 anos para finalizar
Senso de 1890 Proc. levou 2,5
anos com: mquina de perfurar cartes mquina de tabular e ordenar
1890 Hollerith: mq. de perfurar cartes
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Dr. Herman Hollerith utilizouidia do Joseph-Marie Jacquardpara automao de teares
Joseph-Marie Jacquard 1801 Mecnico Francs
Inventou tear mecnico operado
por cartes perfurados Em 7 anos haviam 11 mil teares
deste tipo operando na Frana.
Cont. Hollerith: mq. de perfurar cartes
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Cont. Hollerith: mq. de perfurar cartes
Exemplo de CartoPerfurado
Mquina de Hollerith
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Dr. Herman Hollerith fundou em1911 a companhia TabulatingMachine Companyparaproduzir mquinas de tabulao
1924 A companhia de Hollerithfoi renomeada para IBM
(International BusinessMachines)
Cont. Hollerith: mq. de perfurar cartes
0a G Comp Mecnicos
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Konrad Zuze estudante alemode engenharia
Zuze desconhecia o trabalho deBabbage
Construiu uma srie de mquinasautomticas de calcular rels
eletromagnticos
1936 Z1 Primeira calculadora a rel
1992 Z1 foi destruda em 1944 no bombardeio de
Berlim
Z1 no influenciou as mquinas atuais.
0a G Comp Mecnicos
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Cont. Z1 Primeira calculadora a rel
1992
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
John Atanasoff @ Iowa State College
Usava aritmtica binria
Memria feita de capacitores Ciclos de REFRESH !!!! Iguais as de hoje.
1930 1940 - calculadoras
A mquina nunca tornou-se operacional devido tecnologia da poca
0a G Comp Mecnicos
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
George Stibbitz @ Bell Labs
Um pouco + primitiva que a de Atanasoff
Completou o projeto Influenciou o trabalho de John Mauchley
(ENIAC)
1930 1940 - calculadoras
0a G Comp Mecnicos
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Howard Aiken Phd Harvard
Usou projeto de Babbage p/ construir o mark
Construdo com milhares de Rels, ocupava120 m3, levava 3 segundos p/ multiplicarnmeros de 10 dgitos
72 palavras de 23 dgitos decimais
tempo de instruo de 6 segundos
E/S com fita de papel perfurado
1944 MARK I 1o. Comp. Prop. Geral EUA
0a G Comp Mecnicos
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Cont. MARK I 1o. Comp.Prop. GeralEUA
0a G Comp Mecnicos
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Cont. MARK I 1o. Comp. Prop. Geral EUA
0a G Comp Mecnicos
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Cont. MARK I 1o. Comp. Prop. Geral EUA
0a G Comp Mecnicos
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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945
Cont. MARK I 1o. Comp. Prop. Geral EUA
MARK II foi completado mas tornara-se obsoletoComeara a era ELETRNICA
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1a. Gerao Vlvulas1945 1955
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1a. G Vlvulas - 1945 1955
1943 COLOSSUS Primeiro computadorEletrnico Alan Turing ajudou no projeto
Governo Ingls mantevesegredo por 30 anos
No influenciou os computadores modernos(pois ficou em segredo)
Foi utilizado para quebra de mensagenscriptografadas pela Enigma alem
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1 G Vl l 1945 1955
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1a. G Vlvulas - 1945 1955
Cont. ENIAC (Electronic NumericalIntegrator and Computer) - EUA
1 G Vl l 1945 1955
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1a. G Vlvulas - 1945 1955
Cont. ENIAC (Electronic NumericalIntegrator and Computer) - EUA
JohnMauchley
1 G Vl l 1945 1955
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1a. G Vlvulas - 1945 1955
Computadores criados aps palestrasobre ENIAC: 1949 EDSAC Maurice Wilkes
Universidade de Cambridge Primeirocomputador com Programa Armazenado
JOHNIAC Rand Corporation
ILLIAC Universidade de Illinois
MANIAC Los Alamos Laboratory WEIZAC Weizmann Institute of Israel
1 G Vl l 1945 1955
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1a. G Vlvulas - 1945 1955
EDVAC (Electronic Discrete VariableAutomatic Computer)John Mauchley e J. Presper Eckert
Universidade da Pensilvnia
Projeto foi prejudicado pela sada de ambosda universidade para fundar a empresaEckert-Mauchley Computer Corporation
Depois de vrias fuses surge a UNISYSCorporation
1 G Vl l 1945 1955
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1a. G Vlvulas - 1945 1955
EDVAC
1a G Vlvulas 1945 1955
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1a. G Vlvulas - 1945 1955
1952 IAS Maioria da mquinas atuaisutiliza este projetoJohn von Neumann Princeton
Matemtico e fsico
No ENIAC, cada bit era representado por 10vlvulas (decimal 0 9)
von Neumann props utilizar aritmtica
binria Substituiu programao via cabos/chaves
por programas digitais armazenados emMEMRIA
1a G Vlvulas 1945 1955
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1a. G Vlvulas - 1945 1955
Cont. IAS Mquina de von Neumann:
4096
palavrasde 40 bits
(40 bits)
1a G Vlvulas 1945 1955
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1a. G Vlvulas - 1945 1955
Cont. IAS Mquina de von Neumann: 5 partes: memria, ULA, UC, Entrada, Sada
No possua unidade aritmtica de ponto
flutuante Cada palavra podia armazenar:
2 instrues de 20 bits ou 1 inteiro de 40 bits
Formato das instrues: 8 bits dedicados a identificar tipo da instruo 12 bits p/ especificar uma das 4096 palavras na
meria (212 = 4096)
1a G Vlvulas 1945 1955
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1a. G Vlvulas - 1945 1955
1951 Whirlwind I MIT Primeirocomputador de tempo-real Palavra de 16 bits
levou inveno da memria de ncleomagntico (magnetic core memory)
alavancou a inveno do primeirominicomputador comercial
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2a. Gerao Transistores
1955 1965
http://pt.wikipedia.org/wiki/Trans%C3%ADstor
2a. G Transistores
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1955 1965
1948 Inveno do transistorJohn Bardeen, Walter Brattain, William
Shockley @ Bell Labs
1956 Prmio Nobel de Fsica Por volta de 1950 as vlvulas ficaram
obsoletas
2a. G Transistores
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1955 1965
TX-0 Primeiro ComputadorTransistorizado MIT Lincolm Laboratory
16 bits, similar ao Whirlwind I 1957 - Um dos engenheiros do projeto,
Kenneth Olsen, fundou a: Digital Equipment Corporation (DEC)
2a. G Transistores
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1955 1965
Cont. TX-0 Prim. Comp. Transistorizado
2a. G Transistores
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1955 1965
TX-2 Evoluo TX-0
2a. G Transistores
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1955 1965
1960 PDP-I - DEC Vendeu 50 unidades (custava US$120.000,00
timo custo/benefcio), MIT recebeu 1 PDP-I
4K de palavras de 18 bits, ciclo de 5microsegundos (10-6)
Display visual c/ habilidade de plotar pontosem qualquer lugar da tela de 512x512
Depois de muito tempo, alunos criaram oprimeiro video-game nele: guerra nas estrelas
2a. G Transistores
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1955 1965
Cont.. 1960 PDP-I - DEC
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1960 7090 IBM Um dos primeiros mainframes totalmente
transistorizados
Sucessora da 709 (vlvula), s que usandotransistor
ciclo de 2,5 microsegundos (10-6), 229.000clculos por segundo
Custava milhes de dlares
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Cont. 1401 IBM No possua registradores e nem palavras de
tamanho fixo
memria de 4K 8bit bytes (4KB)
Cada byte possua o seguinte formato:
caracter de 6 bits
bit administrativo
bit para indicar fim de palavra
1 fimde palavra0 - continuar
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1955 1965
1962 7094 IBM ciclo de 2 microsegundos, 32K de memria de
palavras de 36 bits.
Fim da era das mquinas com projeto similarao ENIAC
2a. G Transistores1955 1965
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1955 1965
1964 6600 CDC (Control Data Corp.) mquina com praticamente uma ordem de
magnitude + rpida que a 7094 da IBM
CPU altamente paralela possua vrias unidades de execuo p/ fazer:
+1 adio +1 multipliao +1 diviso
Todas as unidades rodavamem paralelo (10 instruessendo executadas ao mesmo
tempo)possua vrios outrospequenos computadores p/auxiliar a CPU principal
2a. G Transistores1955 1965
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1955 1965
Cont. 6600 CDC (Control Data Corp.) Seymour Cray projetista da 6600 dedicou
sua vida para construirSUPERCOMPUTADORES
6600 7600 Cray-1
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1955 1965
1965 PDP-8 - DEC Vendeu 50.000 unidades (custava
US$16.000,00 uma PECHINCHA)
Introduziu conceito de barramento nico, oomnibus
CPU MemriaTerminalConsole
Fita depapel p/
E/S
OutrosDisp.E/S
Omnibus
2a. G Transistores1955 1965
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1955 1965
Cont. 1965 PDP-8 - DEC
2a. G Transistores1955 1965
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1955 1965
Cont.1965
PDP-8 DEC
Processsador
2a. G Transistores1955 1965
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1955 1965
Cont. PDP-8 - DEC Palavra de 12 bits
Barramento:
Definio: coleo de fios (trilhas) paralelos paraconectar os componentes de um computador. Foi adotado como padro em todos os
minicomputadores desde ento. Grande mudana: barramento ao invs de
memory-centered (como no IAS)
2a. G Transistores1955 1965
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1955 1965
Cont. PDP-8 - DEC mdulos do PDP-7 e PDP-8
2a. G Transistores1955 1965
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1955 1965
Cont. PDP-8 - DEC
3a. Gerao Circuitos
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Integrados
1965 1980
3a. G CI1965 1980
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1965 1980
1958 Inveno do CI Robert Noyce
Permitiu colocar vrias dezenas detransistores em um NICO CHIP
Benefcios: computadores + rpidos, menores e + baratos
3a. G CI1965 1980
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1965 1980
1964 System/360 - IBM Baseada em circuitos integrados
Microprogramada
Primeira linha de produto projetada como umafamlia (2 verses e vrios configuraes): Verso comercial e verso cientfica,. onfiguraes
em diversos tamanhos e velocidades
Mesma linguagem assembly para cada umadelas PROGRAMA ESCRITO P/ UMA MQUINA,
RODARIA EM QUALQUER UMA DELAS !!!!!!
3a. G CI1965 1980
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1965 1980
Cont. System/360 - IBM Modelos:
Todos os outros fabricantes adotaram oconceito de FAMLIA.
3a. G CI1965 1980
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1965 1980
Cont. System/360 - IBM MULTIPROGRAMAO:
Vrios programas carregados na memria Enquanto um esperava pelo trmino de E/S, outro
era executado pela CPU VIRTUALIZAO (EMULAO) de hardware:
podia rodar programas escritos para 1401 e 7094 3 microprogramas:
p/ o conjunto de instrues do 360 p/ o conjunto de instrues do 1401 p/ o conjunto de instrues do 7094
3a. G CI1965 1980
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1965 1980
Cont. System/360 - IBM Espao de endereamento de 16 MB
Seguiram as sries: 370, 4300, 3080 e 3090
Meados de 1980 o limite de 16 MB tornou-se umPROBLEMA SRIO !!!
IBM abandonou a compatibilidade com asoutras sries quando adotou endereamentode 32 bits.
3a. G CI1965 1980
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1965 1980
PDP-11 - DEC Sucessor de 16 bits do PDP-8
Sucesso enorme em universidades
4a. Gerao VLSI
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4a. Gerao VLSI
1980 ????
4a. G VLSI1980 ????
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980
LSI e VLSI Mini e super minicomputadores
Sistemas multiusrio, UNIX, VMS)
PC de 16 bits da IBM (DOS) Workstations (monousurio e multitarefa) Multiprocessamento, diviso de programas
entre processadores, paralelismo WANS, TCP/IP, CCITT X.25, LAN, S.O. Rede
4a. G VLSI1980 ????
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Arquitetura RISC (Reduced Instruction SetComputer) CPUs super-escalares
COMPUTADORES PESSOAIS Inicialmente vendidos sem software (o usurio
precisava escreve-lo)
CP/M (Gary Kildall) Primeiro S.O. utilizado emcomputadores pessoais (processador 8080)
4a. G VLSI1980 ????
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Tarefa 1: Pesquisar sobre a histria do computador
pessoal (principalmente IBM, Microsoft, Apple,DOS e OS/2).
Entregar monografia sobre o assunto. Tarefa 2 Fazer resumo:
Cap. 1 Seo 1.2 (e todas as sub-sees)
Cap. 1 Seo 1.3 (e todas as sub-sees) Cap. 2 Seo 2.1.3
5a. Gerao ????
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1991 ????
5a. G ????1991 ????
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Sistemas especialistas, Sistemasmultimdia, Banco de dados distribudos Inteligncia artificial, Redes neurais
ULSI Arquiteturas paralelas, Programao
concorrente, Processamento distribudo
Surge o Linux Interfaces Grficas
5a. G ????1991 ????
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CONECTIVIDADE (802.11, GSM, GPRS,etc..) MOBILIDADE (notebooks, PDAs, telefones
celulares) celulares: autonomia (bateria) de 1 semana
PDAs: autonomia de 1 semana
notebooks: autonomia entre 30 minutos ~8
horas
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Quando achamos que j chegamos,
paramos de avanar. Mark Baker