Fault Tolerant Cache Schemes
8.3 Evaluation and Comparisons
Manuel Castells (2011, p.76) ao tratar da eletrônica e informação declara que estas inovações tecnológicas já eram observadas antes da década de 1940. O embrião da computação acontece em 1935, quando parte da comunidade matemática buscava um novo tipo de cálculo lógico. O pesquisador Cléuzio Fonseca Filho (2007, p.74-75) explica:
O resultado destas pesquisas era fundamental para o desenvolvimento da matemática: tratava-se de saber se é possível haver um procedimento efetivo para se solucionar todos os problemas de uma determinada classe que estivesse bem definida. O conjunto desses esforços acabou por formar a fundamentação teórica da que veio a ser chamada ―Ciência da Computação‖. O matemático inglês Alan Turing foi o precursor da pesquisa em computação. Andrew Hodges (2001, p.9) explica o princípio do pensamento do matemático como: ―Alan Turing ousou perguntar se uma máquina pode pensar‖. O problema que Turing queria resolver era de criar uma máquina capaz de desenvolver um método definido para provar questões matemáticas antes insolúveis com as metodologias e fórmulas da época. Como exemplo, o matemático Andrew Hodges (2001, p.15) explica uma destas situações: ―[...] como especificar
o infinito em termos finitos? Em particular, como especificar a sequência infinita de dígitos em um ―número real‖, tal como 𝜋= 3,141592653...? Que significa dizer que há um método definido para calcular tal número?‖.
Deparado com este tipo de problema, Turing descobriu através de suas pesquisas que encontrar um método definido não resolveria totalmente a questão. Hodges (2001, p.14-15) explica a conclusão que o matemático inglês chegou:
Formular definições precisas é uma fonte de satisfação da matemática pura, mas neste caso algo mais que precisão era necessário- teria de ser algo inexpugnável em sua generalidade, que não viesse a ser superado por uma classe mais poderosa de método. Deveria haver, na verdade, um tanto de análise filosófica além da matemática.
A reposta de Turing foi publicada em abril de 1936, no artigo On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem. Na publicação, o matemático propõe a solução de problemas matemáticos não através de provas, mas da computação de números. ―Como o título dizia, Entscheidungsproblem era apenas uma aplicação da nova ideia, a de computabilidade‖ (HODGES, 2001, p.15). A proposta do matemático ficou conhecida como a ―Máquina de Turing‖, onde ele propunha os seguintes procedimentos:
Computar é normalmente escrever símbolos em um papel. Suponha que o papel é quadriculado, podendo ser ignorada a bidimensionalidade, que não é essencial. Suponha que o número de símbolos é finito. [...]. O comportamento do (a) computador (a) é determinado pelos símbolos que ele (a) observa num dado momento, e seu estado mental nesse momento. Suponha que exista um número máximo de símbolos ou quadrículas que ele (a) possa observar a cada momento. Para observar mais serão necessárias operações sucessivas. Admitamos um número finito de estados mentais [...]. Vamos imaginar que as ações feitas pelo (a) computador (a) serão divididas em operações tão elementares que são indivisíveis. Cada ação consiste na mudança do sistema computador (a) e papel. O estado do sistema é dado pelos símbolos no papel, os símbolos observados pelo (a) computador (a) e seu estado mental (TURING in FONSECA FILHO, 2007 p.75).
Turing completa a explicação do embasamento da sua teoria ao dizer:
A cada operação, não mais de um símbolo é alterado, e apenas os observados são alterados. Além de mudar símbolos, as operações devem mudar o foco da observação, e é razoável que esta mudança deva ser feita para símbolos localizados a uma distância fixa dos anteriores. [...] Algumas destas operações implicam mudanças de estado mental do computador(a) e portanto determinam qual será a próxima ação (TURING in FONSECA FILHO, 2007, p.75).
No aspecto técnico, a máquina imaginada por Turing funcionava, em primeiro lugar, da configuração em que ela se encontra e pelo símbolo que está sendo examinado naquele momento. É esta determinação inicial que faz da ideia de Turing uma máquina. ―A ação
limita-se ao seguinte: a cada passo, ela (1) ou apaga o símbolo ou imprime um símbolo especificado; (2) move-se um quadrado para a esquerda ou para a direita; (3) muda para uma nova configuração‖ (HODGES, 2001, p.16). O resultado da máquina de Turing, como explica Fonseca Filho (2007, p.75) foi a conceituação matemática de algoritmo, ―uma noção que ele modelou baseando-se nos passos que um ser humano dá quando executa um determinado cálculo ou cômputo‖. Esta conceituação de algoritmos permitiu a formatação do código binário e do desenvolvimento de programas computacionais, sendo então, a base da ciência da computação.
A partir das contribuições de Turing, o historiador Roszak (1988, p.22) explica que ―a palavra computador entrou para o vocabulário do público na década de 50, quando os modelos de aparelhos mais avançados eram ainda dinossauros mecânicos‖, pois eram enormes, consumiam bastante eletricidade gerando problemas de refrigeração e esclarece:
O primeiro computador a adquirir uma reputação significativa foi o UNIVAC, fruto da imaginação de John Mauchly e J. P. Eckery, com contribuições importantes do famoso matemático John von Neumann. O UNIVAC foi o primeiro computador que armazenava programas; surgiu a partir de pesquisas militares realizadas na Universidade da Pensilvânia durante a guerra. Seu desenvolvimento posterior foi fomentado pelos contratos com o National Bureau of Standards and Prudential Insurance; finalmente foi comprado pela Remington Rand na década de 50, para uma variedade de serviços. Mas o surgimento público do UNIVAC foi um truque dos meios de comunicação. A máquina foi emprestada à rede de televisão CBS para as previsões dos resultados das eleições de 1952.
Asa Briggs e Peter Burke (2006, p.273) comentam que ―o Colossus, o Eniac e o Univac (1953) eram máquinas gigantescas – segundo alguns monstruosas -, dependentes de milhares de válvulas e nem sempre confiáveis, chamadas nos Estados Unidos de tubos de vácuo‖. Explica Manuel Castells (2011, p.78-79) que o Colossus britânico de 1943 era utilizado com objetivos militares para decifrar códigos inimigos, o ―ENIAC (calculadora e integrador numérico eletrônico)‖, patrocinado pelo exército americano, foi o primeiro computador de uso geral, e o UNIVAC1 foi a primeira versão comercial em 1951. ―A IBM, também patrocinada por contratos militares e, em parte, contando com as pesquisas do MIT, superou suas restrições iniciais em relação à era do computador e entrou na disputa em 1953 com uma máquina de 701 válvulas‖.
Esclarece Trevor I. Williams (2009, p.307), que a válvula foi substituída, no fim dos anos 1950, pelo transistor, ―originalmente feito com germânio, e foi somente em 1960 que o silício passou a ser usado‖:
Em 1958, Jack St Calir Kilby, da Texas Instruments, montou uns poucos transistores e capacitores sobre um único suporte. O transistor e o circuito
integrado prenunciaram um período de desenvolvimento extraordinariamente rápido: a era do chip de silício. Um pequeno computador pode conter vários milhares de circuitos, enquanto um de tamanho grande tem centenas de vezes ou mais esse número.
Assim, diz Trevor I. Williams (2009, p.307), que no ano de 1971 surge o microprocessador comercial introduzido pela Intel Corporation, ―no qual uma unidade central de processamento (CPU) inteira – o coração de um computador – estava localizada em um único chip‖.
Manuel Castells (2011, p.79-80) explica que com o advento do microprocessador, Ed Roberts, engenheiro, em 1975 construiu uma ―caixa de computação‖ denominada Altair, ―um computador de pequena escala com um microprocessador‖ que foi a ―base para o design do Apple I e, posteriormente, do Apple II‖, um ―microcomputador de sucesso comercial idealizado pelos jovens Steve Wozniak e Steve Jobs‖. Fundamental foi o desenvolvimento do software para PCs, em meados dos anos 70, por Bill Gates e Paul Allen que fundaram a Microsoft.
Trevor I. Williams (2009, p.309), comenta que:
Esses desenvolvimentos geraram enormes conseqüências. As calculadoras para uso diário estão cada vez menores e mais baratas, de um modo inconcebível para uma geração atrás; demais, elas estão incorporadas em tudo, de interruptores de luz e relógios de pulso. Computadores diminutos podem ser programados para controlar uma longa série de operações técnicas, desde a operação de uma refinaria de petróleo até o desempenho de um motor de automóvel ou o corte de uma máquina ferramenta. Os atacadistas e lojistas podem usar computadores para acompanhar o estoque, incluindo detalhes de quanto tempo determinados itens têm sido guardados. A informação também pode ser exibida em uma unidade de exibição visual – o monitor – e então ser impressa como um registro permanente.
O desenvolvimento da computação deu início a uma série de transformações sociais, onde a possibilidade de processamento de informações que os computadores traziam influenciaria os jovens a adentrarem no mundo da computação e a criar ética e padrões de comportamentos próprios, fora do que a sociedade julga correto, que seriam os hackers. Porém, antes é necessário entender como as manifestações sociais e as tecnologias influenciam a formulação de uma sociedade baseada na informação.