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Uma das coisas mais fixes que descobri sobre circuitos
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é que eles podem ser uma forma de arte.
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Se eu tiver uma ideia criativa,
posso alcançá-la usando circuitos.
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Então, se tiveres ideias, podes usar
a tecnologia para as tornar reais.
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Cada entrada ou saída de um computador é,
efetivamente, um tipo de informação,
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que pode ser representada por
sinais elétricos de «on» ou «off»,
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ou por «uns» e «zeros».
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Para processar a informação
que chega como entrada
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e para criar a informação
que é a de saída,
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um computador precisa de modificar
e combinar os sinais que recebe.
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Para fazer isto, o computador usa milhões
de componentes eletrónicas minúsculas,
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que se juntam para formar circuitos.
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Vamos olhar com mais pormenor
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para como podem os circuitos modificar e processar
a informação representada por «zeros» e «uns».
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Este é um circuito incrivelmente simples.
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Pega num sinal elétrico,
«on» ou «off», e converte-o.
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Então, se o sinal que lhe deres for 1,
o circuito dá-te um 0,
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mas, se lhe deres um 0,
o circuito dar-te-á um 1.
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O sinal que entra não é o mesmo sinal que sai,
e portanto chamamos-lhe circuito NOT.
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Os circuitos mais complexos
podem pegar em vários sinais e combiná-los,
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dando-te um resultado diferente.
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Neste exemplo, um circuito pega em
dois sinais elétricos,
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sendo que cada um pode ser um 1 ou um 0.
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Se cada um dos sinais que entram for um 0,
o resultado será também 0.
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O circuito só te dará um 1
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se o primeiro e o segundo sinais
também forem um 1,
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pelo que lhe chamamos circuito AND.
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Existem muitos circuitos pequenos como este,
que executam cálculos lógicos simples.
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Ao ligar estes circuitos,
podemos construir circuitos mais complexos
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que façam cálculos mais complicados.
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Por exemplo, podemos fazer um circuito
que junte 2 bits — chamado ADDER.
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Este circuito pega em dois bits individuais,
cada um com 1 ou 0,
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e junta-os para calcular a sua soma.
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Esta soma pode ser 0 mais 0 igual a 0,
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0 mais 1 igual a 1, ou 1 mais 1 igual a 2.
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Precisas de dois fios a sair,
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porque podem ser necessários
dois dígitos binários para representar a soma.
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Depois de teres um ADDER único
para adicionar dois bits de informação,
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podes juntar vários destes circuitos ADDER,
lado a lado,
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para somar números muito maiores.
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Por exemplo, aqui está a forma como um
ADDER 8-bit soma os números 25 e 50.
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Cada número é representado usando 8 bits,
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resultando em 16 sinais elétricos
diferentes a entrar no circuito.
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O circuito para um ADDER 8-bit tem muitos pequenos
adders dentro dele que, juntos, calculam a soma.
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Outros circuitos elétricos podem executar
outros cálculos simples, como subtração ou multiplicação.
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Na verdade, todo o processamento
de informação feito pelo teu computador
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é meramente a junção de
muitas pequenas operações simples.
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Cada operação individual executada
por um computador é tão, tão simples,
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que poderia ser feita por um humano,
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mas estes circuitos dentro dos computadores
são muitíssimo mais rápidos.
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Antigamente,
estes circuitos eram grandes e pesados,
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e um ADDER 8-bit podia ser
tão grande como um frigorífico,
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podendo levar minutos
até concluir um cálculo simples.
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Hoje em dia, os circuitos
computacionais são microscópicos,
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e muitíssimo mais rápidos.
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Porque é que os computadores
mais pequenos são também mais rápidos?
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Bom, porque quanto mais pequeno for o circuito,
menor é a distância que o sinal elétrico tem de percorrer.
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A eletricidade move-se
mais ou menos à velocidade da luz,
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razão pela qual os circuitos modernos
podem fazer milhões de cálculos por segundo.
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Então, quer estejas a jogar um jogo,
a gravar um vídeo ou a explorar o universo,
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tudo o que podes fazer com a tecnologia exige
que muita informação seja processada muito rápido.
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Por debaixo de toda esta complexidade
estão apenas circuitos minúsculos
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que convertem sinais binários
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em páginas web, vídeos, música e jogos.
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Este circuitos podem até ajudar-nos a
descodificar ADN e a diagnosticar e curar doenças.
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Então... o que gostarias de fazer
com todos estes circuitos?
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