O CONCEITO DE PROCESSAMENTO DE DADOS
Um computador é uma máquina (conjunto de partes eletrônicas e eletromecânicas) capaz de sistematicamente coletar, manipular e fornecer os resultados da manipulação de informações para um ou mais objetivos. Por ser uma máquina composta de vários circuitos e componentes eletrônicos, também é chamado de equipamento de processamento eletrônico de dados.
Processamento de Dados (tradução do termo inglês Data Processing) consiste, então, em uma série de atividades ordenadamente realizadas, com o objetivo de produzir um arranjo determinado de informações a partir de outras obtidas inicialmente.
A manipulação das informações coletadas no início da atividade chama-se processamento; as informações iniciais são usualmente denominadas dados.
Os termos dado e informação podem ser tratados como sinônimos ou como termos distintos; dado pode ser definido como a matéria-prima originalmente obtida de uma ou mais fontes (etapa de coleta) e informação, como o resultado do processamento, isto é, o dado processado ou "acabado".
A figura 1 mostra o esquema básico de um processamento de dados (manual ou automático), que resulta em um produto acabado: a informação.
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Informação subentende dados organizados (segundo uma orientação específica) para o atendimento ou emprego de uma pessoa ou grupo que os recebe.
Como o conhecimento e a tomada de decisão são importantes em várias áreas e em diferentes níveis hierárquicos de uma organização, a informação para uma determinada pessoa ou grupo pode ser considerado como um dado para outra.
Por exemplo, o processamento eletrônico de dados de ítens do estoque de uma empresa pode estar estruturado para ser realizado em diferentes etapas. Na primeira, deseja-se apenas atualizar as informações de estoque para uso do almoxarifado e, nesse caso, os dados (de entrada) são ítens recebidos e retirados em um dia, bem como a posição do dia anterior; o processamento consistirá, basicamente, em operações aritméticas de adição e subtração (além de outras não principais); como resultado (de saída), obtêm-se informações sobre a nova posição do estoque.
Numa segunda etapa, pode-se ter um outro tipo de processamento, agora para produzir informações para um outro nível de tomada de decisão. Nesse caso, utiliza-se como dados a posição do estoque (informação no processamento anterior; o processamento verificará quais itens estão abaixo de um mínimo, e na saída obtém-se a nova informação (itens especificamente selecionados).
É claro que, nesse caso, um único processamento poderá obter as duas informações, mas isto não impede que constatemos a variação do emprego de dado e informação.
A obtenção de dados e a realização de seu processamento para produzir informações específicas são uma atividade que vem sendo exercida desde os primórdios da civilização. O que tem variado com o correr do tempo é o volume de dados a ser manipulado e a eficácia da manipulação, medida em termos de velocidade e flexibilidade na obtenção das informações resultantes.
A busca de técnicas mais eficazes de processamento de dados, aliada ao natural avanço tecnológico em diversos outros ramos de atividade, como a eletrônica e a mecânica, por exemplo, conduziu o mundo ao desenvolvimento de equipamentos de processamento eletrônico de dados - os computadores - capazes de coletar, armazenar e processar dados muito mais rapidamente que os antigos meios manuais.
Em geral, um sistema de processamento de dados compreende duas partes: o sistema de computação (o computador e os programas básicos) e os sistemas de aplicação. O primeiro, normalmente fornecido completo pelo fabricante, e os últimos, desenvolvidos pelo usuário ou por terceiros, especificamente dedicados à aplicação de interesse do usuário.
Qualquer processamento de dados requer a execução de uma série de etapas, que podem ser realizadas de forma manual ou automática por um computador. Tais etapas, elaboradas e executadas passo a passo, constituem o que se chama programa. Cada um dos passos mencionados é uma diferente instrução, ou ordem de comando, dada ao hardware, objetivando a realização de uma determinada ação (uma operação aritmética, uma transferência de informação etc.). O programa é o conjunto de instruções.
Consideremos que se deseja, por exemplo, somar l00 números e imprimir o resultado. Se o processo é manual, precisa-se de uma máquina de somar e outra de escrever, bem como de uma pessoa que executará todas as etapas. Estas poderão estar relacionadas em um papel, de modo que o operador não cometa erros nem se esqueça de alguma etapa, devendo ser executadas sistematicamente, uma após outra, conforme mostrado na figura 2.
l. Escrever e guardar N=0 e SOMA=0
2. Ler número da entrada
3. Somar valor do número ao de SOMA e guardar resultado como SOMA
4. Somar 1 ao valor de N e guardar resultado como novo N
5. Se valor de N for menor que 100, então passar para item 2
6. Senão : imprimir valor de SOMA
7. Parar
Figura 2 - Algoritmo para soma de 100 números.
Uma pessoa é capaz de executar a soma, cujo algoritmo é apresentado na figura 2, através de variações sobre as etapas indicadas, mas um computador, sendo uma máquina, requer instruções precisas e completas sobre cada passo que deva executar.
O grupo de passos relacionado na figura constitui um algoritmo: conjunto de etapas finitas, ordenadamente definidas, com o propósito de obter solução para um determinado problema. O termo "finitas" significa a necessidade de um requisito qualquer que estabeleça o final da execução do algoritmo; no exemplo dado, podemos observar, na etapa 5, que a execução das etapas de 2 a 4 se repete enquanto N<100. Esta é, pois, a cláusula de parada.
A figura 3 mostra um esquema da execução manual do programa gerado pelo algoritmo da figura 2, observando-se nele as etapas básicas:
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As etapas de um algoritmo são as instruções que deverão ser executadas por uma máquina (quando falamos de computadores); o conjunto de instruções constitui o que chamamos de programa. Um programa de computador é a formalização de um algoritmo em linguagem inteligível pelo computador.
Assim como o operador deve ter entendido os sete passos do programa apresentado na figura 2, um computador precisa entender cada instrução, de modo a executar corretamente a operação que se pretende. O operador entendia português, sua linguagem de comunicação com outras pessoas; os computadores têm uma linguagem própria - a linguagem binária. Nesta, os caracteres inteligíveis não são A, B, +, =, 0, 3 etc., mas apenas zero (0) e um (1). Todo dado coletado pelos computadores, as intruções por ele executadas, bem como os resultados de um processamento são sempre constituídos de conjuntos ordenados de zeros e uns.
No entanto, essa linguagem, chamada de linguagem de máquina, é, para os seres humanos, tediosa de manipular, difícil de compreender e fácil de acarretar erros. Por essa razão, foram desenvolvidas outras linguagens, mais próximas do entendimento dos operadores, genericamente chamadas linguagens de programação. Atualmente, há dezenas dessas linguagens, tais como: Cobol, PL/I, Pascal, Fortran, Basic, Lisp, Assembly, C etc.
Cada uma dessas linguagens possui regras fixas e rígidas de sintaxe, semelhantes às das linguagens de comunicação humana, tais como português, inglês etc. (embora estas não possuam sintaxe tão rígida). O programador escreve o programa através da descrição de instrução por instrução (como fizemos nos passos de 1 a 7 da figura 2).
Tal programa não é, entretanto, possível de ser diretamente executado pela máquina, visto que as linguagens de programação são apenas um modo de o operador comunicar-se com o computador. A máquina somente entende e executa instruções mais simples, chamadas instruções de máquina.
Todo computador é construído com circuitos eletrônicos capazes de reconhecer e executar diretamente apenas um conjunto limitado e simples de instruções de máquina, nas quais todo programa (escrito em Pascal, Cobol, Basic etc.) deve ser convertido antes de ser executado. Essas instruções são normalmente do tipo:
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- executar operações aritméticas sobre dois números;
- executar operações lógicas sobre dois números;
- mover um conjunto de bits (um número ou parte) de um ponto para outro do computador;
- desviar a seqüência do programa;
- comunicação com algum dispositivo de entrada ou saída de dados.
O conjunto formado pelos circuitos eletrônicos e partes eletromecânicas de um computador é conhecido como hardware (ainda não há uma tradução adequada para esta palavra). É a parte física, visível do computador.
Software consiste em programas, de qualquer tipo e em qualquer linguagem, que são introduzidos na máquina para fazê-la trabalhar, passo a passo, e produzir algum resultado. O hardware sozinho não funciona sem instruções (software) sobre o que e quando fazer.
O software dá vida ao computador, fazendo com que suas partes elétricas, eletrônicas e mecânicas possam funcionar. Pode-se fazer uma analogia com um automóvel; o carro em si é o hardware, poderoso, mas inerte até que uma pessoa possa ligar a chave e executar um conjunto de passos que o farão movimentar-se e atingir os objetivos para o qual foi construído. Nesse caso, a pessoa exerce a função do software, dando vida ao carro.
Há uma classe de programas, geralmente escritos pelo fabricante do computador ou por firmas especializadas, chamada genericamente software básico e que, em conjunto com o hardware, constitui o que chamamos de sistema de computação, assunto deste trabalho.