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domingo, 13 de fevereiro de 2011

Saiba mais sobre os 65 anos do primeiro computador eletrônico digital

(Por Isis Nóbile Diniz, da Redação Yahoo! Brasil)

Hoje em dia um iPhone na mão de uma criança é um brinquedo manipulado com extrema naturalidade. Quem nasce na era do touch-screen não imagina que está diante de um velhinho que, nesta segunda-feira (14), completa 65 anos de vida: o computador digital. A data marca o lançamento do Eniac (abreviação de Electrical Numerical Integrator and Computer), desenvolvido na Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, entre 1943 e 1946. A importância do Eniac está em ser o primeiro computador eletrônico digital que calculava em larga escala. 

"O Eniac foi o primeiro do tipo desenvolvido nos Estados Unidos em um projeto bem sucedido e predecessor de computadores importantes para a evolução dessas máquinas", afirma Maria Cristina Ferreira de Oliveira, professora do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da Universidade de São Paulo (USP). Segundo a professora, o projeto inicial previa o investimento de US$ 150 mil, mas acabou custando US$ 400 mil. "Na época, para criar qualquer máquina era necessário mihões de dólares", conta Maria Cristina. 

Computadores e a guerra

Engana-se quem imagina que, na década de 1940, os pesquisadores pensavam em elaborar um computador para uso pessoal. Essas máquinas se desenvolveram significantemente com a Primeira e a Segunda Guerras Mundiais. O Eniac, por exemplo, foi criado para calcular tabelas balísticas. "Os americanos queriam saber como deveriam posicionar seus canhões para certar o alvo. Antes do Eniac, esses cálculos exigiam grande esforço humano, sistematizado e automatizado com o computador e que também reduziu erros", explica a professora. 

O Eniac demandava muita mão de obra. Ele ocupava uma sala com 300 m2, tinha 2,5 m de altura e pesava 30 toneladas. Possuía 17.470 válvulas que esquentavam e , por queimarem, sempre tinham que ser substituídas. Ele era programado fisicamente por um painel repleto de plugues e chaves - conforme a posição delas, ele executava uma tarefa. 

Os dados eram inseridos por meio de cartões perfurados, sendo que o resultado era apresentado em um painel repleto de luzes, chaves e cabos que acendiam ou apagavam de acordo com a função. Realizava cinco mil operações aritméticas por segundo. De acordo com o Computer History Museum, localizado na Califórnia, Estados Unidos, em uma década esse trambolho fez mais contas do que a humanidade inteira tinha feito até então. "Hoje, qualquer calculadora de engenharia é mais rápida que ele", conta Maria Cristina. 

História do computador

No livro "Introdução à Programação com Ada 95", o autor Arthur Vargas Lopes conta que as avós dos computadores eram as máquinas de somar no início do século 17. Em meados de 1800, criou-se uma conhecida como "difference engine" que definiu o conceito de computador digital mecânico controlado por programa, que incorporava uma unidade aritmética, uma unidade de armazenamento, mecanismos para leitura e gravação de cartões perfurados para impressão". 

Segundo o museu Computer History Museum, o censo de 1890 nos Estados Unidos, com cerca 63 milhões de habitantes, não teria terminado antes de 1900 se não fosse criada a máquina de tabulação que lia dados gravados em cartões perfurados. Inspirado na ideia, em 1934, o computador Mark 1, projetado na Universidade de Harvard, multiplicava dois números de 23 dígitos em seis segundos - um computador atual faz o mesmo em menos de um segundo. 

Depois do Eniac, nasceu o Edvac com memória binária - como são os computadores atualmente -, marcando o aparecimendo dos modernos computadores digitais. O Edvac, diferentemente do antecessor, usava a mesma memória para armazenar dados e programas sem a necessadade de alterações na parte física (espécies de manivelas). Em seguida, veio o Univac, primeiro computador comercial. "Antes, os computadores eram essencialmente usados em ambientes acadêmicos e de pesquisa", explica Maria Cristina. "Países, bancos, grandes coorporações tinham interesse nele, já que fazia cálculos funcionando em diferentes contextos", completa. 

A demanda pelo computador crescia em meados de 1950. Na época, os interessados reservavam horas para usá-lo. Até que vieram os mainframes, que poderiam ser comprados por um preço mais acessível, mas deveriam ser mantidos em salas refrigeradas. Para aplicações acadêmicas, foram criados os minicomputadores e, em seguida, os microcomputadores e os computadores pessoais (PCs). Até chegarmos ao que conhecemos hoje. Veja a evolução dos computadores, com fotos do Computer History Museum: 











sexta-feira, 28 de janeiro de 2011

Dado quântico é armazenado no núcleo de um átomo

Físicos armazenaram informações por 112 segundos naquilo que poderá se tornar a menor memória de computador do mundo: os spins magnéticos nos núcleos de átomos.

A seguir, os pesquisadores leram os dados eletronicamente, recuperando as informações.

Além de avançar a área de spintrônica, este pode ser um grande passo para usar o novo tipo de memória para construir os primeiros computadores quânticos.

Embaixo o aparato experimental, onde um chip de silício dopado com fósforo, medindo apenas 1 milímetro quadrado, foi usado para armazenar o dado quântico. [Imagem: McCamey/University of Utah]
Spin nucleares
Se 112 segundos parece pouco, lembre-se que as memórias dos computadores atuais guardam dados por apenas alguns milissegundos - os dados precisam ser atualizados constantemente para que não se percam.

Para os computadores quânticos do futuro, os cientistas acreditam que armazenar os dados no spin do núcleo dos átomos é mais seguro do que armazená-los nos spins dos elétrons, que são mais voláteis - veja Computadores quânticos ficam 5.000% mais viáveis.

"A duração da memória de spin que observamos é mais do que suficiente para criar memórias para computadores," afirmou Christoph Boehme, da Universidade de Utah, nos Estados Unidos. "É uma maneira completamente nova de armazenamento e leitura de informações."

Dados clássicos e dados quânticos
Dois anos atrás, outro grupo de cientistas anunciou ter armazenado dados quânticos por dois segundos dentro de núcleos atômicos, mas eles não conseguiram ler os dados de volta por via eletrônica, como Boehme e seus colegas fizeram agora.
Para isso, eles utilizaram dados clássicos - 0 ou 1 - em vez de dados quânticos - 0 e 1 ao mesmo tempo.
O feito representa literalmente um passo em uma sequência de realizações da equipe, desde 2006:
O novo estudo reúne armazenamento quântico nuclear de dados com uma leitura elétrica desses dados, e "é isso o que há de novo," diz Boehme.

Fria realidade
No entanto, o uso prático da técnica ainda esbarra em alguns, digamos, "obstáculos técnicos": o aparato de memória baseado no spin nuclear só funciona a 3,2 Kelvin, ou um pouco acima do zero absoluto.

E o aparelho deve ser cercado por poderosos campos magnéticos, cerca de 200 mil vezes mais fortes do que o campo magnético da Terra.

"Sim, você pode construir imediatamente um chip de memória desta maneira, mas você vai querer um computador que tem de funcionar a 270 graus centígrados abaixo de zero e em um ambiente de um grande laboratório de magnetismo?" brinca Boehme.

"Primeiro vamos aprender como fazê-lo funcionar em temperaturas mais altas, que sejam mais práticos para um computador, e sem esses fortes campos magnéticos para alinhar os spins," diz o cientista.

(Site Inovação Tecnológica)
Bibliografia:

Electronic Spin Storage in an Electrically Readable Nuclear Spin Memory with a Lifetime >100 Seconds
D. R. McCamey, J. Van Tol, G. W. Morley, C. Boehme
Science
Vol.: 330 no. 6011 pp. 1652-1656
DOI: 10.1126/science.1197931

quarta-feira, 19 de janeiro de 2011

Como os hackers podem usar chaves inteligentes para roubar carros

As chaves eletrônicas atuais usam radio frequência para permitir que os motoristas destravem e deem a partida no veículo, sem precisar colocar a chave no contato ou fechadura. Pesquisadores europeus descobriram que esses sistemas podem ser hackeados, facilitando a vida dos larápios.
Já falamos antes de hackers que testam os sistemas eletrônicos cada vez mais complexos  dentro de carros que geralmente não possuem medidas básicas de segurança. Ainda que várias dessas artimanhas exijam o acesso à conexão de diagnóstico do carro, uma equipe foi capaz de, sem o uso de conexões físicas, disparar alarmes falsos nos sensores de pressão dos pneus.

A pesquisa da equipe no Instituto Federal de Tecnologia da Suíça se concentrou em um novo ponto fraco; as chaves eletrônicas comuns em carros de luxo e que se popularizam em modelos de massa que permitem que o motorista destrave as portas e dê a partida no carro sem tocar nas chaves eletrônicas. Usando sinais de rádio, o chaveiro e o carro enviam sinais criptografados para o outro por curtas distâncias, e apesar dos pesquisadores sugerirem que as chaves possam ser vulneráveis, ninguém testou a ideia.

Usando dez modelos emprestados de carros de oito marcas diferentes (sem a ajuda dos fabricantes), a equipe suíça conseguiu destravar e dar a partida em todos os veículos do teste, mostrando que hackear as chaves “é possível”. Seu sistema usou simplesmente duas antenas; uma carregada pelo hacker tentando tomar o veículo, a outra nas proximidades da chave, para amplificar os sinais entre os transmissores e quebrar a autenticação.


Usando conexões com e sem fios entre as antenas, a equipe foi capaz de destravar e ligar os veículos mesmo quando estavam a oito metros de distância. Não precisaram tocar ou alertar o dono; apenas chegar a alguns metros de distância da chave foi suficiente para pegar os sinais emitidos por ela, que eram então enviados ao veículo para destravá-lo e dar a partida. Uma vez acionados, os carros continuaram funcionando apesar da ausência da chave, uma característica usada pelos fabricantes para evitar que chaves sem bateria desativem os veículos.

A equipe notou que sua técnica pode ser reproduzida de forma barata; mesmo a versão mais cara custou apenas mil dólares. Além disso, não deixou nenhum rastro; já que o carro não recebeu nenhum sinal falso, não há alarmes ou outro tipo de evidência que de o veículo foi invadido. E já que todos os sistemas de acesso sem chave usam um projeto semelhante, o truque pode funcionar em milhões de veículos.

No relatório (arquivo PDF) que devem apresentar no final deste mês, durante um fórum em San Diego sobre segurança de computadores, os pesquisadores dizem que a melhor maneira de corrigir a brecha de segurança seria o uso de softwares mais inteligentes que tentam verificar a proximidade da chave ao veículo. De outra forma, a única maneira segura seria a mesma em uso há décadas: a boa e velha chave de metal.
(http://www.technologyreview.com/)