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Atividades

Como usar esta seção​

As atividades cobrem os blocos da trilha: representação da informação, ASCII/Unicode, modelos e paradigmas computacionais, estruturas de dados, IA como software e redes. Recomenda-se realizá-las após concluir os módulos correspondentes.

Atividade 1 — Conversão entre Bases​

Objetivo: Converter os mesmos valores entre decimal, binário, octal e hexadecimal.

DecimalBinárioOctalHexadecimal
42❓❓❓
100❓❓❓
255❓❓❓
❓01010101❓❓
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DecimalBinárioOctalHexadecimal
42001010100520x2A
1000110010001440x64
2551111111103770xFF
850101010101250x55

Atividade 2 — ASCII e Unicode​

1. Usando o simulador do Sistema Binário, descubra o código decimal e hexadecimal da letra minúscula inicial do seu primeiro nome, e da versão maiúscula da mesma letra. Qual é a diferença numérica entre as duas?

2. Por que o caractere ç não existe na tabela ASCII original, mas existe no Unicode? Cite o nome do "número" que o Unicode usa para identificar cada caractere.

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  1. A diferença entre a versão maiúscula e minúscula de qualquer letra no ASCII é sempre 32 (um único bit, o de valor 32, muda entre as duas).
  2. O ASCII original só define 128 posições (0–127), pensadas para o alfabeto usado em inglês — não há espaço reservado para caracteres acentuados. O Unicode resolve isso reservando um code point para cada caractere de cada sistema de escrita.

Atividade 3 — Quiz de Múltipla Escolha​

1. Por que os computadores usam o sistema binário internamente?

  • a) Porque é mais fácil para humanos lerem
  • b) Porque mapeia diretamente para os dois estados de um transistor (ligado/desligado) ✓
  • c) Porque ocupa menos espaço em disco
  • d) Porque foi uma escolha arbitrária, sem motivo técnico

2. O que a tese de Church-Turing afirma, em termos simples?

  • a) Todo computador real é fisicamente uma Máquina de Turing
  • b) Nenhum computador real consegue calcular mais do que uma Máquina de Turing consegue, em princípio ✓
  • c) Máquinas de Turing são mais rápidas que computadores reais
  • d) A Máquina de Turing só funciona com números binários

3. Na Arquitetura de Von Neumann, o que caracteriza o conceito de "programa armazenado"?

  • a) O programa fica gravado permanentemente em um chip que não pode ser alterado
  • b) Instruções e dados ficam no mesmo espaço de memória, podendo ser carregados e trocados livremente ✓
  • c) O programa é executado diretamente do disco rígido, sem passar pela memória
  • d) Cada instrução tem seu próprio barramento dedicado

4. Por que a computação ternária (base 3), apesar de vantagens teóricas, não se tornou o padrão da indústria?

  • a) Porque é matematicamente impossível de implementar em hardware
  • b) Porque nenhum computador ternário jamais foi construído
  • c) Porque a indústria já tinha investido pesado em ecossistema binário quando o ternário foi testado em escala ✓
  • d) Porque trits não conseguem representar números negativos

5. O que acontece quando um qubit em superposição é medido?

  • a) Nada muda, ele continua em superposição
  • b) Ele colapsa para um valor definido (0 ou 1) ✓
  • c) Ele se transforma automaticamente em dois bits clássicos
  • d) A medição só é possível em computadores quânticos com mais de 1000 qubits

Atividade 4 — Traço da Máquina de Turing​

Objetivo: Aplicar a tabela de transições da máquina de incremento binário (veja Máquina de Turing) a um novo valor.

Tarefa: Dada a fita 1 1 1 0 (decimal 14), com a cabeça iniciando no bit mais à direita, aplique passo a passo a mesma tabela de transições (lê 1 → escreve 0, move ←, continua; lê 0 → escreve 1, para) e determine o resultado final.

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  1. Fita 1 1 1 0 — lê 0 → escreve 1, para.
  2. Resultado: 1 1 1 1 = decimal 15 = 14 + 1. ✓ (Só um passo, porque o bit menos significativo já era 0.)

Atividade 5 — Questões Dissertativas​

1. Explique com suas palavras a diferença entre o que a Máquina de Turing responde (computabilidade) e o que a Arquitetura de Von Neumann responde (organização física de uma máquina real).

2. Um colega afirma: "computadores quânticos vão substituir os computadores clássicos em poucos anos, para tudo". Concorde ou discorde, justificando com pelo menos dois argumentos do conteúdo desta trilha.

3. Explique por que ASCII, apesar de resolver o problema de padronização de texto, precisou ser complementado pelo Unicode.

4. Compare pilha e fila: em que situação cada uma é mais apropriada? Dê um exemplo prático de cada, diferente dos citados no texto de Estruturas de Dados.

5. Por que um LLM pode "alucinar" mesmo sendo preciso na maioria das respostas? Relacione sua resposta com o fato de ele ser, no fundo, uma técnica estatística de previsão — não uma consulta a um banco de fatos verificados.

Atividade 6 — Rastreando Pilha e Fila​

Objetivo: Prever o estado de uma pilha após uma sequência de operações — confira com o Simulador de Pilha e Fila.

Tarefa: Partindo de uma pilha vazia, aplique nesta ordem: push(A), push(B), pop(), push(C), pop(), pop(). Qual valor cada pop() retorna, em ordem, e qual é o estado final da pilha?

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OperaçãoPilha após a operaçãoRetorno
push(A)[A]—
push(B)[A, B]—
pop()[A]B
push(C)[A, C]—
pop()[A]C
pop()[]A

Valores retornados, em ordem: B, C, A. Pilha final: vazia. Repare que a ordem de saída é o inverso da ordem de entrada dos elementos que nunca foram removidos no meio — a essência do LIFO.

Atividade 7 — Qual Estrutura de Dados Usar?​

Objetivo: Associar cada cenário à estrutura de dados mais adequada (veja a tabela-resumo em Estruturas de Dados).

CenárioEstrutura mais adequada
Histórico de "desfazer" (Ctrl+Z) de um editor de texto❓
Fila de impressão de documentos, na ordem de chegada❓
Dicionário de palavras com busca quase instantânea por chave❓
Lista de contatos ordenada alfabeticamente, com busca rápida❓
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CenárioEstrutura mais adequada
Histórico de "desfazer" (Ctrl+Z)Pilha — a última ação é a primeira a ser desfeita (LIFO)
Fila de impressãoFila — o primeiro documento enviado é o primeiro impresso (FIFO)
Dicionário com busca por chaveTabela Hash — acesso em tempo médio O(1)O(1)
Lista ordenada com busca rápidaÁrvore Binária de Busca — mantém ordem e busca em O(log⁡n)O(\log n)

Atividade 8 — IA como Software: Verdadeiro ou Falso​

Objetivo: Consolidar os conceitos de IA como Software.

  1. Um LLM consulta um banco de dados de fatos verificados antes de responder qualquer pergunta.
  2. Deep Learning é o nome dado a redes neurais organizadas com muitas camadas ocultas empilhadas.
  3. A arquitetura Transformer usa um mecanismo chamado "atenção" para pesar a importância de cada palavra anterior do texto.
  4. Um LLM consegue computar coisas que uma Máquina de Turing, em princípio, não conseguiria — violando a tese de Church-Turing.
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  1. Falso — um LLM prevê estatisticamente a próxima palavra mais provável; não há consulta a uma base de fatos verificados, por isso ele pode alucinar.
  2. Verdadeiro — é exatamente essa a definição de Deep Learning usada na página.
  3. Verdadeiro — o mecanismo de atenção é a inovação central da arquitetura Transformer (2017).
  4. Falso — nada na IA atual viola a tese de Church-Turing; o que mudou foi a escala de dados, parâmetros e hardware, não o poder computacional em princípio.

Atividade 9 — Redes: Monte o Fluxo​

Objetivo: Ordenar corretamente os passos entre digitar um endereço e a página aparecer (veja Redes e Internet).

Coloque em ordem: (a) Servidor responde com o HTML e código 200 OK · (b) Navegador conecta ao IP via TCP/IP · (c) Você digita o endereço do site · (d) DNS traduz o nome para um endereço IP · (e) Navegador envia a requisição HTTP GET

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Ordem correta: c → d → b → e → a

  1. Você digita o endereço do site.
  2. DNS traduz o nome para um IP.
  3. Navegador conecta ao IP via TCP/IP.
  4. Navegador envia a requisição HTTP GET.
  5. Servidor responde com o HTML e código 200 OK.