Exibir código-fonte para FACOM31102 - Aula 02 - Conceitos

= Algoritmos, Programas e Máquinas =
<br>

== O que é Computação? ==
<br>

* Computação não é sobre computadores, mas sobre processamento de informação
** '''A Computação é a ciência de resolução de problemas'''
** A ferramenta universal que usamos para resolver esses problemas é a máquina de processar informação, os computadores.
<br>

== O que é Ciência da Computação ==
<br>

* Estudo sistemático e teórico dos processos algorítmicos que descrevem e transformam a informação
** Abrange a teoria da computação, o projeto e a arquitetura de sistemas de computação e o desenvolvimento de software e hardware.

* Em termos simples:
** É a arte e a ciência de resolver problemas através da criação de algoritmos (sequências lógicas de passos) e da programação de máquinas (computadores) para uma execução rápida e eficiente.
<br>

== O que são Sistemas de Informação? ==
<br>

* Sistemas de Informação (SI) são muito mais do que apenas softwares ou computadores
** Representam um campo do conhecimento e um conjunto de componentes essenciais para o funcionamento e a estratégia de qualquer organização moderna.
<br>


* Numa definição mais abrangente, um Sistema de Informação é um conjunto organizado de elementos inter-relacionados que trabalham juntos para '''coletar, processar, armazenar e distribuir dados e informações, apoiando as operações, a gestão e o processo de tomada de decisão dentro de uma organização'''.

<br>

== Resumo ==
<br>

* A chave para o processamento da informação reside em três conceitos interligados:
** '''Algoritmo''': A ideia de como resolver. (O "o quê" e "como").
** '''Programa''': A tradução dessa ideia para a máquina. (O "código").
** '''Máquina''': O executor da tradução. (O "hardware").
<br>

== Foco Principal ==
<br>

* Enquanto outros campos de TI (Tecnologia da Informação) podem focar em aspectos práticos (como sistemas de informação ou engenharia de hardware), a Ciência da Computação possui um forte embasamento teórico e matemático.
<br>

* Seus principais focos incluem:
** '''Teoria da Computação''': Estudo dos limites e possibilidades da computação (o que pode ou não ser resolvido por um computador).
** '''Algoritmos e Estruturas de Dados''': O desenvolvimento de receitas eficientes para processar informações.
** '''Linguagens de Programação''': A criação e o estudo de linguagens que permitem a comunicação com o computador.
** '''Arquitetura de Sistemas''': Entendimento de como o hardware e o software se organizam para formar sistemas funcionais.
<br>

== O Conceito Fundamental: O Algoritmo ==
<br>

* O algoritmo é a base de tudo
** É uma receita, um passo a passo finito e não ambíguo para resolver um problema.
<br>


* Definição: 
** '''É uma sequência finita e ordenada de passos que resolve um problema específico'''.
<br>

* Analogia:
**	'''Instrução'''
*** Cada passo do manual
**** Ex: "Prenda a peça 'A' na peça 'B' usando o parafuso '1'"
***** Uma instrução clara e não ambígua		
**	'''Ordem'''
***	A ordem sequencial dos passos
**** Se você prender o puxador antes de montar a gaveta, o resultado será um erro
***** O algoritmo deve ser seguido na ordem exata para ser correto	
**	'''Finitude'''
***	O manual tem um número limitado de passos
**** A montagem tem um fim
***** Um algoritmo não pode ser um processo infinito		
**	'''Entrada (Input)'''
*** A caixa de peças, parafusos, porcas, etc
**** Os dados brutos que o algoritmo deve processar
***** Dados de entrada serão processados		
**	'''Saída (Output)'''
***	O móvel montado e funcional
**** A solução correta e esperada do problema
***** O resultado final é o que se esperava no início.	
<br>

== Abstração ==
<bR>

* Algoritmos não precisam de computadores. Eles existiam na matemática (Euclides) muito antes da eletricidade. Eles são uma entidade abstrata e universal.
<br>


* De Algoritmos a Programas 
** Se o algoritmo é uma receita, o programa é a receita escrita em uma linguagem que o cozinheiro (a máquina) entende.
* Definição: 
** Um programa é a implementação formal de um ou mais algoritmos, escrita em uma linguagem de programação específica.
* O Papel da Linguagem: 
** Pense em traduzir a receita de bolo do português para o "linguajar" da sua máquina (Python, Java, etc.). Cada linguagem tem suas regras (sintaxe).
* Instruções e Dados: 
** O programa manipula dados (ingredientes) seguindo instruções (passos da receita).
<br>

== A História das Máquinas de Processar Informação  ==
<br>

* Como a Máquina evoluiu para executar nossos Programas?
<br>

* A Máquina evoluiu para executar nossos Programas ao adotar o '''Princípio do Programa Armazenado''', para construir fisicamente a arquitetura que permite à CPU buscar, decodificar e executar continuamente as instruções que definem o nosso software.
* Evoluiu da seguinte maneira:
** 1a. Geração: Válvulas Termiônicas (Tubo de Vácuo)
** 2a. Geração: O Transistor
** 3a. Geração: Circuitos Integrados (CI / Chip)
** 4a. Geração: Microprocessadores (CPU)
** 5a. Geração: Arquiteturas Especializadas (GPUs, TPUs)
** 6a. Geração: Computação Quântica
<br>

<!--This is a comment -->
<!--::: Tabela -->
<!--* Era Histórica	Descrição	Importância para a Computação -->
<!--[[Arquivo:Tab-Hist-Maquinas.png|center|400px]] -->
<!--* Conclusão Histórica: O salto quântico ocorreu com a Máquina Eletrônica, que uniu o algoritmo, o programa e o hardware, permitindo a reprogramação em segundos. -->


<br>


* '''Níveis e Funções'''
<br>


* Aplicação/Usuário	
** Resolver o problema final do usuário
*** Um aplicativo de streaming 
**** Spotify, Netflix
* Software de Sistema	
** Gerenciar recursos e fornecer serviços ao software de aplicação.	
*** Sistema Operacional 
**** Windows, Linux, iOS
* Linguagens de Máquina	
** Conjunto de instruções binárias diretas (0s e 1s) que o processador entende
*** Código binário bruto
* Hardware	
** Executar fisicamente as instruções binárias
*** CPU (Processador), Memória (RAM), Placa- Mãe.
<br>

* O '''Loop Fechado''':
** Você usa um Programa (Aplicação)
** O Sistema Operacional traduz as requisições em comandos
** O Hardware (CPU) executa esses comandos como operações elétricas
** O resultado, correto e eficiente, retorna ao usuário.
<br>

* '''Ponto-chave''': 
** Um bom cientista de computação entende que precisa de um bom algoritmo (ideia)
*** traduzido em um bom programa (código) 
**** para ser executado em uma boa máquina (hardware/sistema operacional)
** A falha em qualquer nível (corretude, confiabilidade ou eficiência) compromete a qualidade final.
<br>

* '''Conclusão''':
** Computação é Engenharia de Abstração: Você aprende a transformar uma ideia abstrata (algoritmo) em uma solução concreta (programa) que é executada por física pura (máquina).
<br>

* '''Questões''':

<bR>

[[Arquivo:Img-Algortimo.png|center|400px]]