História Da Computação: O Caminho Do Pensamento E Da Tecnologia por Cléuzio Fonseca Filho - Versão HTML

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HISTÓRIA DA COMPUTAÇÃO:

O CAMINHO DO PENSAMENTO E DA TECNOLOGIA

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Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Chanceler:

Dom Dadeus Grings

Reitor:

Joaquim Clotet

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EDIPUCRS:

Jerônimo Carlos Santos Braga – Diretor

Jorge Campos da Costa – Editor-chefe

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Cléuzio Fonseca Filho

HISTÓRIA DA COMPUTAÇÃO:

O CAMINHO DO PENSAMENTO E DA TECNOLOGIA

PORTO ALEGRE

2007

© EDIPUCRS, 2007

Capa: Vinícius de Almeida Xavier

Diagramação: Carolina Bueno Giacobo e Gabriela Viale Pereira

Revisão: do autor

F676h Fonseca Filho, Cléuzio

História da computação [recurso eletrônico] : O Caminho do

Pensamento e da Tecnologia / Cléuzio Fonseca Filho. – Porto Alegre :

EDIPUCRS, 2007.

205 p.

Sistema requerido: Adobe Acrobat Reader

Modo de acesso: World Wide Web:

<http://www.pucrs.br/orgaos/edipucrs/> ISBN 978-85-7430-691-9 (on-line)

1. Informática. 2. Informática – História. 3. Computação – Teoria.

CDD 004

Ficha catalográfica elaborada pelo Setor de Processamento Técnico da BC-

PUCRS

EDIPUCRS

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http://www.pucrs.br/edipucrs/

Prefácio

Esta obra se propõe a um objetivo bastante ousado: recontar a história da

computação a partir de um panorama de idéias e modelos. Vence este desafio com galhardia.

Neste sentido, a escolha do nome foi feliz e adequada, dado que realmente busca um ponto

de vista original, fugindo de um simples relato de fatos em ordem cronológica. Bebeu na

fonte de autoridades reconhecidas como o medievalista Jacques Le Goff, um dos criadores da

nova historiografia, ou de historiadores da ciência do peso de Karl Popper, Thomas Khun e

Imre Lakatos. Tão boa companhia certamente inspirou o autor na concepção de um todo

abrangente, atualizado e inter-relacionado.

Deixa claro, por exemplo, que aquelas geringonças desengonçadas e enormes do

pós-guerra e o mais moderno e colorido equipamento atual, apresentam ainda muita coisa em

comum: rigorosamente seguem o mesmo princípio de funcionamento. É verdade que os

computadores continuam a ganhar poder e velocidade de forma espantosa, numa evolução

sem precedentes na tecnologia. Seguem possuindo os componentes estabelecidos por Von

Neumann há meio século, como também a sua idéia de programa armazenado, que executado

separadamente do hardware, converteu-o em uma máquina de propósito geral. No entanto, o

processamento paralelo, a engenharia de software e a evolução das comunicações que

culminaram na Internet, elevaram a tecnologia a patamares jamais sonhados pelos

fundadores.

Por outro lado, para desenvolver as postulações que fundamentaram tamanho

avanço, os criadores primevos apoiaram-se em resultados abstratos – e outros nem tanto – de

pensadores do porte de Gödel, Hilbert e Turing, para citar alguns, devidamente creditados no decurso da obra. Antes mesmo de se construir a primeira máquina baseada em relês, a estrada

para sua concepção estava aplainada pela contribuição destes visionários, que propuseram

soluções teóricas bem à frente de seu tempo e cuja realização parecia, então, impraticável.

Esta é a melhor contribuição do livro: demonstrar que a computação nasceu do

desejo de se compreender a capacidade que tem o homem em resolver problemas de forma

sistemática. Assim, a tentativa de reproduzir mecanicamente estes procedimentos, muitos

deles exaustivamente repetitivos, lançou as bases para estabelecer a computação como a

conhecemos hoje.

A evolução dos conceitos em informática sempre esteve intrinsecamente ligada à da

matemática. Nas universidades, a computação nasceu dentro dos Departamentos de

Matemática. Isto justifica o resumo da história da matemática, brilhantemente apresentado

segundo uma evolução de conceitos. Evitando quebrar o ritmo e sem truncar a narrativa, dá-

se ao luxo de fornecer fatos curiosos e pouco conhecidos como, só para exemplificar, a

dificuldade para a aceitação dos algarismos indo-arábicos por parte dos mercadores europeus, pois alguns símbolos sendo parecidos, facilitaria a falsificação.

Todo o texto está tratado de forma leve e agradável, sem se afastar do necessário

rigor. A leitura flui como em um romance. Não cansa com detalhes desnecessários. Muito ao

contrário, chegamos ao final desejando mais. Os anexos são oportunos, permitindo um

aprofundamento de tópicos ligados à fundamentação, inadequados se incluídos no corpo

principal. Vale lembrar que o primeiro deles é uma cronologia comparada, um grande esforço

de compilação, que permite contextualizar os avanços da matemática e da computação a par

de outras áreas tecnológicas.

Na história mais recente da computação, não se prende somente à evolução do

hardware, que foi fundamental para o desenvolvimento da disciplina, mas incapaz de justificar tamanha difusão. Mostra o crescimento das linguagens de computação – do Assembler à Java

– a distinção entre os paradigmas de programação imperativas e declarativas, os

aprimoramentos na arquitetura, os avanços do sistema operacional; enfim, a cristalização da

Computação como Ciência. Não esquece de abordar tópicos destacados como Inteligência

Artificial, Cibernética e o delicado equilíbrio entre o homem e a tecnologia.

Enfim, trata-se de uma obra surpreendentemente abrangente, dado seu tamanho

compacto. Leitura fácil e ágil, despertará interesse não só de especialistas da área como

também de pessoas afastadas do mundo dos computadores. No entanto, vislumbramos

ganho maior para este texto no ensino de Computação, pois como afirma com propriedade

na conclusão, “Cada conceito tem o seu lugar, a sua importância e a sua história que é

necessário ser ensinado.” Esta perspectiva sem dúvida enriquecerá a visão dos estudantes,

embasando mais fortemente a essência do assunto, dando subsídos para se tornarem

profissionais melhores.

Roberto Lins de Carvalho

Do autor

Fascinante! Ainda recordo esta palavra, dita por quem depois orientaria a minha

dissertação de mestrado, origem deste livro: somente iria para a frente na futura tese se

estivesse fascinado pelo assunto. E devo dizer que foi exatamente isso que aconteceu.

Excetuando-se alguns círculos mais teóricos, normalmente é considerado pela

maioria das pessoas, inclusive dentro da própria Computação, que os dispositivos

computacionais, que hoje fazem parte do nosso cotidiano, surgiram, por volta da década de

1940. O século XX teve a glória de materializar tantos artefatos, em tantas áreas, que

esquecemos que na verdade são resultado, fruto, do labor de muitos que nos precederam. A

Computação não escapa a essa lei. Nomes como Turing, Hilbert, Church, Frege e tantos

outros até chegar a Aristóteles e aos babilônios de 4.000 a.C. misturam-se com lógica

matemática, sistemas axiomáticos, formalismo e álgebra. Ao se estudar um pouco, percebe-se

que toda essa tecnologia é fruto de um devir de séculos, uma auto-estrada de quase 2000

anos, paciente e laboriosamente pavimentada por figuras que são desconhecidas por muitos

de nós, profissionais de informática, ou só superficialmente conhecidas.

Procurar resgatar este ‘lado humano’ e teórico da computação, contribuir de alguma

forma para que outras pessoas da área ou de fora dela possam apreciar desde outro ângulo os

alicerces deste imponente edifício formado pela tecnologia dos computadores, entusiasmar

aqueles que estão entrando na área de informática, são os objetivos principais deste livro. Não pensei nada de novo, nem tive pretensões de originalidade. Afinal a história já foi feita! Tudo que escrevi já estava registrado. Apenas percebi que faltavam, e ainda faltam, trabalhos em

português que tratem dos conceitos e idéias que fundamentaram a Computação. Logicamente

não esgotei nenhum tema, somente procurei traçar uma linha coerente da evolução destes

conceitos, aprofundando um pouco mais em um caso ou outro, procurando deixar uma boa

bibliografia, embora haja muitos livros que possam ser acrescentados. Espero que este

trabalho sirva como ponto de partida para outros, pois há muita coisa a ser feita para iluminar e tornar mais acessíveis determinados conceitos.

Gostaria de deixar constantes alguns agradecimentos. Em primeiro lugar ao prof.

Dr. Aluízio Arcela, do Departamento de Computação da UnB, orientador da minha

dissertação de mestrado e quem sugeriu e acompanhou aqueles meus primeiros estudos, base

desta obra. Ao prof. Dr. Nelson Gonçalves Gomes, do Departamento de Filosofia da UnB,

que tanta paciência teve para esclarecer alguns conceitos lógico-matemáticos e fornecer

indicações preciosas de bibliografia. E um especial agradecimento ao prof. Dr. Roberto Lins

de Carvalho (PUC-RJ) pelo incentivo que deu e entusiasmo que transmitiu ao tomar

conhecimento do que estava fazendo, sem o que possivelmente não teria me atrevido a

escrever coisa alguma. E aos amigos e colegas que me apoiaram e ajudaram na revisão desse

trabalho, e que acabaram por lhe dar uma forma mais ‘amigável’.

Cléuzio Fonseca Filho

Índice

1 INTRODUÇÃO

13

1.1 ORDENAÇÃO DOS ASSUNTOS

14

2 UMA REFLEXÃO SOBRE A HISTÓRIA

16

2.1 A HISTÓRIA E SUAS INTERPRETAÇÕES

17

2.2 A HISTÓRIA DA CIÊNCIA

19

2.3 ENFOQUE HISTÓRICO ADOTADO

21

3 MOTIVAÇÕES PARA SE ESTUDAR A HISTÓRIA DA COMPUTAÇÃO

23

3.1 NECESSIDADE DE DISCERNIR FUNDAMENTOS

23

3.2 INCENTIVO À EDUCAÇÃO PARA A QUALIDADE DO SOFTWARE

24

3.3 TORNAR CLAROS E LIGAR OS FATOS

26

3.4 ACOMPANHAR NOVAS TENDÊNCIAS

27

3.5 REVALORIZAR O FATOR HUMANO

27

4 EVOLUÇÃO DOS CONCEITOS

29

4.1 PRIMÓRDIOS

29

4.1.1 A EVOLUÇÃO DO CONCEITO DE NÚMERO E DA ESCRITA NUMÉRICA

29

4.1.2 DESENVOLVIMENTOS INICIAIS DA CIÊNCIA DO CÁLCULO

35

4.1.3 A LÓGICA DE ARISTÓTELES

36

4.1.4 A CONTRIBUIÇÃO DOS MEGÁRICOS E ESTÓICOS

39

4.1.5 EUCLIDES E O MÉTODO AXIOMÁTICO

40

4.1.6 DIOPHANTUS, AL-KHARAZMI E O DESENVOLVIMENTO DA ÁLGEBRA

42

4.1.7 A AUTOMATIZAÇÃO DO RACIOCÍNIO

45

4.2 A MECANIZAÇÃO DO CÁLCULO

49

4.2.1 LEIBNIZ, O PRECURSOR DA LÓGICA MATEMÁTICA MODERNA

49

4.2.2 O PROBLEMA DA NOTAÇÃO

53

4.3 A LÓGICA MATEMÁTICA NO SÉCULO XIX

54

4.3.1 BOOLE E OS FUNDAMENTOS DA LÓGICA MATEMÁTICA E DA COMPUTAÇÃO

56

4.3.2 A IMPORTÂNCIA DE FREGE E PEANO

58

4.4 O DESENVOLVIMENTO DA LÓGICA MATEMÁTICA

61

4.5 A CRISE DOS FUNDAMENTOS E AS TENTATIVAS DE SUPERAÇÃO

62

4.5.1 A FIGURA DE DAVID HILBERT

64

4.6 KURT GÖDEL: MUITO ALÉM DA LÓGICA

68

4.6.1 UM POUCO DE HISTÓRIA

68

4.6.2 VERDADE E DEMONSTRABILIDADE

71

4.6.3 OUTRAS CONQUISTAS

73

4.7 ALAN MATHISON TURING: O BERÇO DA COMPUTAÇÃO

74

4.7.1 A MÁQUINA DE TURING

75

4.7.2 O PROBLEMA DA PARADA E O PROBLEMA DA DECISÃO

76

4.7.3 OUTRAS PARTICIPAÇÕES

77

4.7.3.1 Decifrando códigos de guerra

77

4.7.3.2 O computador ACE e inteligência artificial

78

4.7.3.3 Programação de computadores

79

4.7.4 O TRISTE FIM

80

4.8 A TESE DE CHURCH-TURING E OUTROS RESULTADOS TEÓRICOS

80

5 PRÉ-HISTÓRIA TECNOLÓGICA

85

5.1 DISPOSITIVOS MAIS ANTIGOS

85

5.2 LOGARITMOS E OS PRIMEIROS DISPOSITIVOS MECÂNICOS DE CÁLCULO

85

5.3 CHARLES BABBAGE E SUAS MÁQUINAS

86

5.3.1 A MÁQUINA DE JACQUARD, INSPIRAÇÃO DE BABBAGE

89

5.3.2 UMA LADY COMO PRIMEIRA PROGRAMADORA

90

5.4 OUTRAS MÁQUINAS DIFERENCIAIS E MÁQUINAS ANALÍTICAS

91

5.5 A ÚLTIMA CONTRIBUIÇÃO DO SÉCULO XIX: HERMAN HOLLERITH

92

5.6 COMPUTADORES ANALÓGICOS

93

5.6.1 PRIMEIRAS EVOLUÇÕES: SÉCULO XV

95

5.6.2 MICHELSON E SEU ANALISADOR HARMÔNICO; I GUERRA MUNDIAL

96

5.6.3 COMPUTADORES ANALÓGICOS ELETROMECÂNICOS

97

5.7 CIRCUITOS ELÉTRICOS E FORMALISMO LÓGICO: CLAUDE ELWOOD SHANNON

98

6 AS PRIMEIRAS MÁQUINAS

101

6.1 OS PRIMEIROS COMPUTADORES ELETROMECÂNICOS

101

6.1.1 KONRAD ZUSE

101

6.1.2 AS MÁQUINAS DA BELL E AS MÁQUINAS DE HARVARD

102

6.1.3 A PARTICIPAÇÃO DA IBM

103

6.2 O INÍCIO DA ERA DA COMPUTAÇÃO ELETRÔNICA

103

6.2.1 ESTADOS UNIDOS: ENIAC, EDVAC E EDSAC

104

6.2.2 A CONTRIBUIÇÃO INGLESA: O COLOSSUS

105

6.2.3 OUTRAS CONTRIBUIÇÕES

105

6.3 AS PRIMEIRAS LINGUAGENS

109

6.3.1 ALGUNS ASPECTOS TEÓRICOS

109

6.3.2 DESENVOLVIMENTOS ANTERIORES A 1940

111

6.3.3 AS PRIMEIRAS TENTATIVAS

111

6.3.4 KONRAD ZUSE E SEU ‘PLANCALCULUS’

112

6.3.5 O DIAGRAMA DE FLUXOS

113

6.3.6 A CONTRIBUIÇÃO DE HASKELL

115

6.4 INTERPRETADORES ALGÉBRICOS E LINGUAGENS INTERMEDIÁRIAS

116

6.5 OS PRIMEIROS ‘COMPILADORES’

116

6.6 A FIGURA DE VON NEUMANN

117

6.6.1 O CONCEITO DE PROGRAMA ARMAZENADO

119

6.6.2 A ARQUITETURA DE VON NEUMANN

122

7 A REVOLUÇÃO DO HARDWARE E DO SOFTWARE

123

7.1 DA SEGUNDA GERAÇÃO DE GRANDES COMPUTADORES AOS DIAS DE HOJE

123

7.2 O DESENVOLVIMENTO DAS LINGUAGENS

123

7.3 ARQUITETURAS DE COMPUTADORES E SISTEMAS OPERACIONAIS

127

7.4 UMA NOVA MENTALIDADE

130

7.5 A COMPUTAÇÃO COMO CIÊNCIA

131

7.6 A INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

134

7.7 UMA NOVA DISCIPLINA: A CIBERNÉTICA

137

8 A DISSEMINAÇÃO DA CULTURA INFORMÁTICA

139

8.1 O DOMÍNIO E O CONTROLE DAS INFORMAÇÕES

139

8.2 O EQUILÍBRIO ENTRE O TOQUE HUMANO E A TECNOLOGIA

140

9 CONCLUSÃO

145

10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

147

ANEXO – CRONOLOGIA (ATÉ O ANO 2007)

154

ANEXO – O MÉTODO AXIOMÁTICO E AS CIÊNCIAS DEDUTIVAS

174

ANEXO – DEDUÇÃO E INDUÇÃO NA MATEMÁTICA

175

ANEXO - A ARITMÉTICA DE PEANO

179

ANEXO - O MÉTODO DAS DIFERENÇAS

180

ANEXO - A CONCEPÇÃO FORMALISTA DA MATEMÁTICA

182

ANEXO - O PROBLEMA DA DECISÃO NA MATEMÁTICA

186

ANEXO - O TEOREMA DA INCOMPLETUDE DE GÖDEL

187

ANEXO - MÁQUINAS DE TURING

191

ANEXO - ASTROLÁBIO

195

ANEXO - TURING E A MÁQUINA ENIGMA

199

ÍNDICE DE FIGURAS

204

1 Introdução

A ciência normalmente é cumulativa, isto é, constroem-se instrumentos mais

poderosos, efetuam-se medidas mais exatas, precisam-se melhor e ampliam-se os conceitos

das teorias, e assim por diante. Embora os paradigmas possam mudar, as pesquisas

normalmente evoluem com base em resultados do passado, que se constituem em

fundamentos de um desenvolvimento posterior. O cientista estará mais seguro em suas

pesquisas e mais preparado para novos desafios se souber como seu assunto específico

evoluiu historicamente, quais as dificuldades maiores, as soluções encontradas e os problemas pendentes.

Nas ciências mais tradicionais − Filosofia, Matemática, Física, Biologia, etc. −

existem sempre estudos de história junto a muitos outros dedicados a pensadores, inventores

e conquistadores de primeira, segunda ou terceira grandeza, além de inúmeras monografias.

No caso da Computação, é necessário que apareçam trabalhos para servir de base e referência

aos estudantes, novos pesquisadores e aqueles interessados pelos aspectos teóricos que estão por detrás dessa tecnologia que domina o cotidiano neste fim e início de milênios.

A História da Computação está marcada por interrupções repentinas, por mudanças

inesperadas e imprevistas, tornando-se difícil a visão da evolução dos computadores mediante uma mera enumeração linear de invenções-nomes-datas. O desejo de conhecer as vinculações

que o trabalho de determinados homens estabeleceram no tempo vem acompanhado do

impulso de compreender o peso desses atos no conjunto da História da Computação. Buscar

uma compreensão dos fatos através dos acontecimentos que o precederam é um dos

principais objetivos que estará presente neste estudo da História da Computação.

A computação é um corpo de conhecimentos formado por uma infra-estrutura

conceitual e um edifício tecnológico onde se materializam o hardware e o software. A

primeira fundamenta a segunda e a precedeu. A teoria da computação tem seu

desenvolvimento próprio e independente, em boa parte, da tecnologia. Essa teoria baseia-se

na definição e construção de máquinas abstratas, e no estudo do poder dessas máquinas na

solução de problemas. A ênfase deste livro estará nessa dimensão teórica, procurando mostrar como os homens, através dos tempos, buscaram elaborar métodos efetivos para a solução de

diversos tipos de problemas.

A preocupação constante de minimizar o esforço repetitivo e tedioso produziu o

desenvolvimento de máquinas que passaram a substituir os homens em determinadas tarefas.

Entre essas está o computador, que se expandiu e preencheu rapidamente os espaços

modernos pelos quais circulam as pessoas. A partir do aparecimento da noção de número

natural, passando pela notação aritmética e pela notação mais vinculada ao cálculo algébrico, mostra-se como apareceram regras fixas que permitiram computar com rapidez e precisão,

poupando, como dizia Leibniz, o espírito e a imaginação. “Descartes acreditava no emprego

sistemático do cálculo algébrico como um método poderoso e universal para resolver todos

os problemas. Esta crença juntou-se à de outros e surgem as primeiras idéias sobre máquinas

universais, capazes de resolver todos os problemas. Esta era uma crença de mentes poderosas

que deixaram obras respeitáveis na Matemática e nas ciências em geral” [CO98].

13

Também é intenção do presente estudo procurar compreender e estabelecer as

diretrizes para uma disciplina de História da Computação, mediante a seleção das idéias,

teorias e conceitos que ajudaram os homens em sua busca da automatização dos processos

aritméticos e que conduziram à tecnologia dos computadores.

No Brasil ainda não existem livros que tratem do assunto História da Computação,

observando-se uma lacuna cultural que países do primeiro mundo preocupam-se em

preencher* já faz alguns anos. Pretende-se que este trabalho seja uma contribuição nesse sentido e um ponto de partida para novos estudos de História, pois são muitos os campos

que poderão ser abertos.

1.1 Ordenação dos assuntos

O desenvolvimento deste livro estará apoiado na seguinte seqüência de capítulos:

• Uma reflexão sobre a História

• Motivações para se estudar a História da Computação

• Evolução dos conceitos

• Pré-História tecnológica

• As primeiras máquinas

• A revolução do hardware e do software

• A disseminação da cultura informática e o controle das informações

• Conclusão

Primeiramente será tratado o tema da História: constatar sua existência e neces-

sidade, aspectos da evolução da ciência histórica e tocar particularmente o tema da História da Ciência, que se relaciona com o presente trabalho. Logo a seguir virá uma breve explanação

de motivos que incentivam a aprofundar no estudo do tema específico da História da

Computação.

Em Evolução dos conceitos será mostrado o desenvolvimento dos conceitos teóricos

que formaram a base para o surgimento da Computação. O caminho a ser usado será o da

História da Matemática, desde os seus primórdios por volta do ano 4.200 a.C. – época

provável de um calendário solar egípcio [Boy74] –, passando pelas contribuições das culturas babilônica, hindu, chinesa, árabe e grega, pelo ábaco, pela primeira máquina de calcular, até Boole, Hilbert, Turing e von Neumann, entre outros, nos anos 30, 40 e 50 do século XX. A

partir daí, a Computação constrói a sua própria história, embora os laços com a matemática

continuem sempre muito estreitos.

Por Pré-História tecnológica entende-se a enumeração de alguns dispositivos analógicos primitivos, as primeiras tentativas de se construir um dispositivo de cálculo com Leibniz,

Pascal, Babbage, Hollerith, etc., o surgimento dos dispositivos analógicos modernos –

planímetros, analisadores harmônicos, etc. – e os primeiros 'computadores' eletromecânicos

por volta dos anos de 1930 e 1940.

Em As primeiras máquinas ver-se-á a construção dos primeiros dispositivos

computacionais e os primeiros passos que são dados nesse campo essencial da Computação

* Nestes últimos dez anos vários livros já foram publicados em outros idiomas.

14

que são as Linguagens de Programação. Já estava formada a infra-estrutura conceitual

necessária e a tecnologia já possibilitava o desenvolvimento de dispositivos mais poderosos e precisos para a execução de cálculos.

Sob o título de A revolução do hardware e do software abordar-se-á o desenvolvimento posterior da Computação, os avanços da Inteligência Artificial, das Linguagens de

Programação e Arquitetura de Computadores. Segue-se também uma análise da Computação

como uma Ciência, da Teoria da Computação, das bases matemáticas para Análise de

Algoritmos, e do surgimento do tema da Complexidade Computacional.

No capítulo A disseminação da cultura informática e a proliferação das informações dois assuntos serão colocados. O primeiro tratará do impacto social do desenvolvimento da

Computação e da necessidade de uma análise mais cuidadosa dos dados que os computadores tornaram disponíveis ao homem. O segundo fará algumas considerações sobre alguns limites

do uso dos computadores.

15

2 Uma reflexão sobre a História

Uma curiosidade de explicar e compreender o mundo é o estímulo que leva os

homens a estudarem o seu passado.

Arnold Toynbee

Da curiosidade do homem por si mesmo nasce a história.

A. Brunner

Na língua latina a palavra história expressa dois conceitos distintos: plenitude de

suceder e o conhecimento que se possui desse suceder. Sua origem procede de certa raiz

grega que significa inquirir, com inclinação à curiosidade [Fer85].

Plenitude de suceder, conhecimento desse suceder, recuperação dos valores

antigos..., palavras que significam algo mais que uma mera enumeração de nomes, lugares,

datas, números, etc. Consiste antes de tudo em um debruçar-se sobre o passado e formular-

lhe perguntas para se apropriar do seu legado (da “tradição”, de traducere, entregar).

Ninguém produz por si mesmo os conhecimentos de que necessita para sobreviver

em meio à sociedade na qual nasce; a grande maioria chega como algo adquirido, que se

recebe pela interação com o meio ambiente. Desde o instante em que o homem se dá conta

do mundo e de si mesmo, percebe-se rodeado de instituições e tradições que vive e atualiza

de um modo natural, sem se dar conta de que foi forjado nesse entorno, com atitudes e

pontos de vista tão arraigados em seu modo de ser, em sua psicologia, que nada lhe parece

estranho ou desconhecido. Somente quando o homem sai do seu entorno vital e entra em

contato com novas superfícies de valores, tradições, costumes, é que começa a compará-los

com os seus e a se perguntar reflexivamente sobre tais coisas, pelas verdades de umas e

outras.

A história é parte dessa necessidade humana de refletir: é o desejo de explicar a

origem e a verdade das próprias instituições, quem ou qual acontecimento as estabeleceu.

Para responder sobre sua existência atual e conhecer a si mesmo o homem tem de mergulhar

no seu passado, perguntando às gerações anteriores por que fizeram essas instituições e não

outras, por que surgiram esses precisos costumes e atitudes, por que ele tem essa herança

cultural, e assim por diante. Por possuir uma herança é que cada homem é um historiador em

potencial. Assim como em cada homem há uma evolução biológica necessária, há também a

manutenção de uma identidade ao longo das várias etapas desse desenvolvimento biológico,

que nos distinguem e nos tornam únicos, sendo fator de compreensão do modo pessoal de

ser. Com a história buscamos essa nossa identidade para compreender o momento presente.

E isto pode e deve ocorrer sob pontos de vista específicos: sociais, psicológicos, filosóficos e tecnológicos.

Paul M. Veyne fala ainda da história como compreensão, contrapondo o uso deste termo ao uso do termo explicação. Em seu sentido mais forte explicar significa “atribuir um fato a seu princípio ou uma teoria a outra mais geral” como fazem as ciências ou a filosofia. Nesse caso, a história seria uma difícil conquista porque a ciência só conhece leis, sistemas hipotético-dedutivos, e no mundo da história reinam, lado a lado, a liberdade e o acaso, causas e fins, etc.

Para Veyne a história apresenta um caráter acientífico no sentido de que é difícil buscar

princípios universais que tornem os acontecimentos inteligíveis, ou achar mecanismos de

16

causa e efeito para se poder deduzir, prever. “(...) a Revolução Francesa se explica pela subida de uma burguesia capitalista: isto significa, simplesmente, (...) que a narração da revolução mostra como essa classe ou seus representantes tomaram as rédeas do estado: a explicação da

revolução é o resumo desta e nada mais. Quando solicitamos uma explicação para a

Revolução Francesa, não desejamos uma teoria da revolução em geral, da qual se deduziria a

de 1789, nem um esclarecimento do conceito de revolução, mas uma análise dos antecedentes

responsáveis pela explosão desse conflito (...)”. Busca-se portanto uma compreensão dos

fatos através dos acontecimentos que o precederam* [Vey82]. Toda verdadeira investigação edifica-se estabelecendo-se com a máxima exatidão possível o já sabido, para depois poder

perguntar com exatidão, de maneira que se possam encontrar respostas. Só partindo da

informação adquirida podem ser feitas perguntas capazes de ter resposta, e não perguntas

deslocadas, no vazio, que nunca poderão ser respondidas. É necessário caminhar passo a

passo, um após o outro: em toda busca que se queira chegar a algo é preciso estabelecer com

precisão o problema, planejar possíveis linhas de ataque conceitual e valorar as aparentes

soluções.

Tal enfoque será um dos que estarão presentes neste estudo crítico da História da

Computação através de uma visão conceitual. Pode-se aplicar a essa história a mesma

afirmação que faz Thomas Khun sobre a História da Ciência: está marcada por interrupções

repentinas, por inesperadas e imprevistas mudanças, exigindo modelos de conhecimento que

supoêm alterações inesperadas no processo do seu desenvolvimento ([RA91], vol III). Em função desse fato torna-se difícil a visão da evolução dos computadores mediante uma mera

enumeração linear de invenções-nomes-datas†, forçando-nos a tentar compreender as forças e

tendências que, no passado, prepararam o presente. O desejo de conhecer as vinculações que

os atos de determinados homens estabeleceram no tempo vai acompanhado do impulso de

compreender o significado de tais atos no conjunto da História da Computação.

2.1 A História e suas interpretações

Desde o seu nascimento nas civilizações ocidentais, tradicionalmente situado na

antigüidade grega (Heródoto, século V a.C. é considerado por alguns como o “pai da

história”), a ciência histórica se define em relação a uma realidade que não é construída nem observada, como na matemática ou nas ciências da natureza, mas sobre a qual se “indaga”, se

“testemunha”. Este aspecto da história-relato, da história-testemunho, jamais deixou de estar presente no desenvolvimento da ciência histórica.

* Se a história é ou não ciência é uma questão muito disputada entre vários autores e tema ainda polêmico. No tratado História e Memória do medievalista francês Jacques Le Goff [Gof94], capítulo História, item 1, desenvolve-se uma panorâmica geral dessas correntes e tendências existentes entre historiadores e teóricos da história.

† Obviamente não se quer tirar aqui a importância da datação. Como diz Le Goff, “o historiador deve respeitar o tempo que, de diversas formas, é condição da história e que deve fazer corresponder os seus quadros de explicação cronológica à duração do vivido. Datar é, e sempre será, uma das tarefas fundamentais do historiador, mas deve-se fazer acompanhar de outra manipulação necessária da duração − a periodização − para que a datação se torne historicamente pensável” [Gof94].

Não se dispensará este trabalho de ter uma cronologia, a partir da qual se possa situar no tempo os homens e os fatos mais representativos de uma determinada corrente de idéias ou descobertas. No anexo I há uma tabela da evolução conceitual e tecnológica por data.

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A partir do momento em que se começaram a reunir documentos escritos, a

historiografia começa a ultrapassar os limites do próprio século abrangido pelos historiadores, superando também as limitações impostas pela transmissão oral do passado. Com a

construção de bibliotecas e a criação de arquivos iniciou-se o desenvolvimento de métodos de crítica. Sobretudo depois do final do século XVII, estabeleceram-se os fundamentos para uma

metodologia aplicada à história, sob uma radical exigência de submeter todas as investigações à razão crítica [Fer85]. A segunda metade do século XIX impôs o paradigma de uma história que a partir daí chamar-se-á paradigma “tradicional” ou paradigma “rankeano”, derivado do

nome do historiador Leopold von Ranke (1795-1886). Ranke propunha apresentar os fatos

tais como o “foram na realidade” e os historiadores europeus criaram os grandes esquemas

políticos e institucionais.

Características desse paradigma, conforme Peter Burke, historiador de Cambridge

[Bur92b]:

• a história diz respeito essencialmente à política;

• é essencialmente uma narrativa de acontecimentos;

• “visão de cima” no sentido de estar concentrada nos feitos dos grandes homens;

• baseada em documentos;

• deveria perguntar mais pelas motivações individuais do que pelos movimentos

coletivos, tendências e acontecimentos;

• a história é objetiva, entendendo-se por isso a consideração do suceder como algo

externo ao historiador, suscetível de ser conhecido como objeto que se põe diante

do microscópio, almejando uma neutralidade.

Ainda no século XIX algumas vozes soaram discordantes desse paradigma histórico.

Entre outras coisas devido ao seu caráter reducionista, onde situações históricas complexas

são vistas como mero jogo de poder entre grandes homens (ou países), e também em função

daquilo que se poderia chamar a “tirania” do fato ou do documento, importantes sem dúvida,

mas que não deve levar a abdicar de outros tipos de evidências. Como relata Peter Burke,

“Michelet e Burckhardt, que escreveram suas histórias sobre o Renascimento mais ou menos

na mesma época, 1865 e 1860 respectivamente, tinham uma visão mais ampla do que os

seguidores de Ranke. Burckhardt interpretava a história como um corpo onde interagem três

forças − Estado, Religião e Cultura − enquanto Michelet defendia o que hoje poderíamos

descrever como uma ‘história da perspectiva das classes subalternas’(...)” [Bur92a]. Outros opositores da “história política” foram os historiadores da evolução das sociedades sob o

ponto de vista econômico e os fundadores da nova disciplina da sociologia, que começaram a

surgir na França.

Dois fatos, no entanto, ocorridos nas quatro primeiras décadas do século XX

acabariam por sacudir e arruinar a confiança nos princípios rankeanos, O primeiro foi a

rápida difusão do marxismo, que renuncia à neutralidade, afirmando que o materialismo

dialético é a única filosofia científica válida para a interpretação da história; o segundo, a grande crise do ano de 1929, que revelou até que ponto os fatores econômicos e sociais

podem exercer uma ação decisiva.

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É desse período o nascimento da revista francesa Annales, considerada uma das mais

importantes propulsoras da chamada Nova História. Nova História é um termo que data de 1912, quando o estudioso americano James Harvey Robinson publicou um livro com esse

título. Segundo Robinson, história inclui todo traço e vestígio de tudo o que o homem fez ou pensou desde seu primeiro aparecimento sobre a terra. Em relação ao método, a ‘nova

história’ vai servir-se de todas aquelas descobertas que são feitas sobre a humanidade, pelos antropólogos, economistas, psicólogos e sociólogos [Bur92b].

Surgiu a idéia de uma história total, com a qual quiseram os autores da Escola dos

Annales advertir que, frente à unilateralidade e reducionismo do materialismo dialético, a

compreensão do passado exige que todos os dados – políticos e institucionais, ideológicos,

econômicos, sociais, da mentalidade humana, etc. – fossem fundidos e integrados para

conseguir uma explicação correta. Uma tarefa árdua, na prática quase impossível, mas que

marca um ideal, uma direção, uma meta que é preciso atingir.

Surgiram ainda outros enfoques como, por exemplo, a história do ponto de vista

quantitativo, durante certo tempo em moda na Europa e Estados Unidos, que procura utilizar fontes quantitativas, métodos de contagem e até modelos matemáticos na sua pesquisa

histórica, ou as histórias que abrangem um determinado campo da vida humana como a

história da arte ou a história das ciências [GN88].

O panorama atual, de acordo com os historiadores, é o de uma história fragmentada,

detectando-se alguns sinais de busca de uma síntese. Ainda se está a uma longa distância da

“história total”. Na verdade, é difícil acreditar que esse objetivo possa ser facilmente

alcançado – ou até que será alcançado –, mas alguns passos já foram e estão sendo dados em

sua direção.

Paralelamente a todos esses esforços, surgiram também os teóricos da história, que

se esforçaram ao longo dos séculos para introduzir grandes princípios que pudessem fornecer

linhas gerais de compreensão para a evolução histórica. A filosofia da história é o estudo da realidade “latente”, ou melhor, do “pano de fundo” dos fatos históricos. Qual é a natureza,

por exemplo, das crises de crescimento e decadência de uma civilização, quais foram as

causas? Sendo a história não a simples crônica que apresenta os fatos de um modo minucioso,

mas sim sua investigação, que se esforça por compreender os eventos, captar relações,

selecionar fatos, como fazer isso, qual é a estrutura essencial da realidade histórica?

A filosofia da história – termo temido por muitos autores porque poderia supor

apriorismos, preconceitos, idealismos – responderá basicamente a duas questões

fundamentais:

• o que são os fatos históricos − historiologia morfológica;

• para qual fim se dirigem − historiologia teleológica.

2.2 A História da Ciência

O nascimento e o desenvolvimento da ciência experimental, a partir do século XVII,

estiveram freqüentemente acompanhados de polêmicas filosóficas: sobre o alcance do

raciocínio científico, seus limites, o que é a verdade na ciência, etc. Diferentes posturas

filosóficas da época moderna tentaram solucionar tais polêmicas, mas foi no século XX que

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realmente se chegou a constituir uma filosofia da ciência como disciplina autônoma. Do

Círculo de Viena em 1929, passando por Karl Popper, Thomas Khun, Imre Lakatos, Paul

Feyerabend, Wolfang Stegmüller, entre outros, protagonizou-se um intenso debate em torno

do valor do conhecimento*.

Para este trabalho, o que interessa é que toda essa movimentação em torno da

racionalidade da ciência também teve seu reflexo na teoria da história, pelas novas

epistemologias científicas que foram surgindo. Os debates trouxeram para o primeiro plano a questão da função da historiografia da ciência e alguns problemas teóricos relativos a essa

historiografia. A importância de uma história da ciência que vá além da história episódica ou dos resultados obtidos ficou ressaltada. Em ([RA91], volume III) resume-se quais seriam as funções da História da Ciência:

• sendo a ciência fator de história, não se pode entender o desenvolvimento dessa

história, especialmente da época moderna e da época contemporânea, se não

conhecermos a História da Ciência e da Tecnologia;

• além de ser fator de história, a ciência também é fator de cultura: assim, estará

vedada a compreensão do desenvolvimento da cultura mais ampla se não se

compreende a História da Ciência e seu entrelaçamento e condicionamento

recíproco com a História da Filosofia, as concepções morais, políticas e outras;

• o conhecimento da História da Ciência é necessário para o trabalho do cientista,

porque o pleno entendimento do conteúdo de uma teoria pode ser obtido

mediante o confronto dessa teoria com outras, e essas outras teorias devem ser

buscadas onde quer que estejam disponíveis, tanto no presente como no

passado;

• a História da Ciência se revela como mais um ingrediente para a didática das

ciências, tanto no que se refere à motivação do aprendizado, como no que se

refere à educação no antidogmatismo, isto é, no reconhecimento do erro como

uma fonte científica de aperfeiçoamento da teoria;

• a História da Ciência possibilita uma maior consciência das normas

metodológicas necessárias ao trabalho de pesquisa.

Os problemas do como realizar essas funções são complexos, bastando lembrar as

diferentes escolas de história. De qualquer maneira, é a disciplina da história que é revitalizada, despertando a capacidade do homem de assumir o seu passado e a partir dele dar respostas

criadoras aos novos problemas que aparecem. É muito significativo que entre os sintomas da

decadência de uma cultura ou de uma ciência esteja precisamente isto: o repúdio ao passado

que as valorizava.

* Para aprofundar no assunto, em [Art94] há uma síntese das discussões e evolução das polêmicas.

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2.3 Enfoque histórico adotado

A história não é exclusivamente caos ou acaso: existe no comportamento humano um certo

grau de ordem e padrão observáveis de uma regularidade parcialmente previsível.

The Social Sciences in Historical Study (vários autores) Uma das intenções do presente estudo é procurar compreender e estabelecer as

diretrizes para uma disciplina da História da Ciência, a História da Computação, através da

seleção das idéias, teorias e paradigmas que ajudaram os homens em sua busca da

automatização dos processos aritméticos e que conduziram à tecnologia dos computadores.

Interessa portanto o enfoque teleológico, citado anteriormente ( A história e suas interpretações).

A historiologia teleológica aplica-se na interpretação, de trás para frente, da conexão

concreta do curso histórico. Trata-se de compreender duas coisas: a primeira, que na série

confusa dos fatos históricos podem-se descobrir linhas, facções, traços, em suma, uma

'fisionomia', conforme diz Ortega y Gasset; a segunda, tentar mostrar um sentido para a

história, desde a perspectiva do seu fim. Conforme outro historiador, Toynbee* [Toy87], o ponto de partida da interpretação histórica, como o de qualquer tarefa intelectual, é o

pressuposto de que a realidade tem algum significado que nos é acessível pelo processo

mental da explicação. Considera-se que a realidade, ainda que não totalmente, tem um

sentido, isto é, que há um ‘acúmulo de ordem’ nas relações entre os milhares de fenômenos

observados na realidade e dissecados pela nossa inteligência. “Todo raciocínio pressupõe a

existência de conexões na natureza, ... e seu único objetivo é determinar que elementos essas conexões reúnem” [H30].

Na abordagem teleológica, a história não é o fato meramente enumerado, mas

organizado, selecionado, relacionado. Como diz Kenneth O. May, “de modo semelhante à física, nós não pensamos que o mero registro de uma observação por um físico é Física. Isso

se torna Física quando é interpretado, organizado, relacionado com outras partes da Física.

Do mesmo modo, o conhecimento cronológico torna-se história somente quando ele é

selecionado, analisado, acompanhado da sua compreensão dentro de um contexto mais

amplo. Significa que a história dos computadores deveria ser compreendida não do ponto de

vista 'histórico', mas em relação ao computador propriamente. Deveria dar a perspectiva,

através das idéias, sobre o que o futuro desenvolvimento deveria ser, ao que as futuras linhas de desenvolvimento devem chegar, e assim por diante” [May80].

O conhecimento histórico, por sua própria natureza, é inseparável do historiador,

pois é este que, da documentação coletada, destaca o singular, elevando o fato à condição de histórico. Procurou-se, então, registrar neste livro, tecendo um fio de história, os fatos conceituais, com a mínima periodização e datações possíveis. Por fatos conceituais entendam-se aqui as idéias e conceitos relevantes que fundamentaram a incansável busca pela mecanização

do raciocínio. Entre estes estarão: Álgebra, Sistema Axiomático, Lógica Matemática, Sistema

Axiomático Formal, Computabilidade, Máquina de Turing, Tese de Church, Inteligência

Artificial, e outros mais.

* Se bem que em outro contexto, pois tinha uma outra linha de pensamento historiográfico, mas que serve também para o enfoque adotado no trabalho.

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É uma história que se vai tornando incrivelmente complexa, conforme vai

avançando no tempo. Os trabalhos isolados dos precursores da Física e da Matemática, e mais

recentemente da própria Ciência da Computação, justamente por causa de seu isolamento,

são relativamente fáceis de discernir. Mas a partir de 1950, com a proliferação das pesquisas nas universidades, nos grandes laboratórios, nas indústrias − privadas ou estatais −, observou-se um desenvolvimento acelerado da informática. A Ciência da Computação avançou em

extensão e profundidade, tornando-se difícil até a tarefa de enumeração dos fatos. Surge a

tentação de particularizar mais ainda. Pode-se falar por exemplo de uma história dos

microcomputadores, tomando o ano de 1947 quando três cientistas do Laboratório da Bell

Telefonia, W. Shockley, W. Brattain e J. Bardeen, desenvolveram sua nova invenção sobre o

que seria um protótipo do transistor e de como, a partir daí, ano após ano, hardware e

software progrediram e criaram novos conceitos, estruturas, em ritmo vertiginoso. E assim

também no desenvolvimento das Linguagens de Programação, dos Compiladores, da Teoria

da Computação, da Computação Gráfica, da Inteligência Artificial, da Robótica, e outras

áreas. Começa a tornar-se difícil separar o que é significativo dentro do enfoque crítico

adotado.

Surge o problema da delimitação das fronteiras, pois as várias especialidades se

misturam muitas vezes*, apesar de ter um corpo central definido. Para se atender à finalidade de uma História da Computação de caráter conceitual, este trabalho estará limitado

prioritariamente ao campo das idéias, acenando para outros campos quando necessário se

sua repercussão atingir a linha de evolução seguida.

De qualquer modo, embora enfatizando o aspecto do pensamento – o que se tinha

em mente quando algo foi feito ou definido, e o que este algo fundamentará mais tarde –, será necessário o estabelecimento de alguns marcos temporais. Os acontecimentos da história

produzem-se em determinados lugares e tempos. Esta pontualização possibilitará ir

unificando esse suceder histórico específico de que se está tratando, em um processo único

que mostre claramente a mudança, o desenvolvimento e o progresso. Não se dispensará

absolutamente o uso das datas assim como dos fatos tecnológicos que possam ser

considerados verdadeiras mudanças de paradigma.

Não se deve estranhar o recurso à História da Matemática. Aliás é preciso dizer que,

no início, pelo menos nos círculos acadêmicos, a Computação apareceu como algo dentro

dos Departamentos de Matemática, e ainda hoje, em muitas Universidades, a Ciência da

Computação aparece como um Departamento de um Instituto de Matemática. Dentre os

diversos tópicos científicos sujeitos à investigação, a Matemática é o que melhor combina um caráter abstrato com um uso universal em outros campos do conhecimento. Sua relação com

a Computação é muito estreita, quase que inseparável. As primeiras máquinas construídas

foram resultado de buscas por parte dos membros dessa comunidade do conhecimento.

* Pense-se na Robótica por exemplo, onde estão incluídas a Inteligência Artificial, as Linguagens de Programação, a Computação Gráfica, etc.

† No anexo I encontra-se uma tabela cronológica dos acontecimentos conceituais e tecnológicos, que dará uma visão mais geral da evolução da História da Computação.

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3 Motivações para se estudar a História da Computação

Uma vez apontada a importância e necessidade do estudo da história em geral e,

mais especificamente, da história da ciência e da tecnologia, fica fácil perceber que o estudo da História da Computação é um interessante relevo dentro da vasta paisagem do conhecimento

científico. Basta lembrar que o impacto dessa tecnologia na nossa sociedade é imenso e nossa dependência dela cada vez maior.

Seguem abaixo outros fatores motivadores para esse estudo.