O que é input-process-output?

Seja ele realizado por máquinas ou por seres humanos, o processamento de dados segue sempre o mesmo procedimento: input-process-output (entrada, processamento, saída). Também chamado de modelo IPO, ele pode ser universalmente aplicável, sendo obviamente usado no processamento eletrônico de dados. Por isso, o termo descreve o modo de operação dos computadores.

Input-process-output: A base do processamento de dados

IPO: input-process-output é um termo autoexplicativo, que esclarece processos de entrada, processamento e saída:

1. Os dados são inseridos nas unidades de processamento, como em computadores, pelo dispositivo de entrada apropriado.
2. Os dados são processados de acordo com regras previamente estabelecidas.
3. Os dados processados são exibidos ou emitidos, por dispositivos de exibição ou saída, para os usuários finais.

Assim sendo, o modelo IPO: input-process-output descreve a sequência básica do processamento de dados. Por isso ele é considerado um importante esquema básico do processamento eletrônico de dados (PED). O mais importante é que a sequência de processamento permaneça sempre a mesma, sendo ela executada por um computador ou por um humano. O modelo IPO descreve sistemas tanto de forma global quanto em microáreas. Isso significa, por exemplo, que um computador primeiro recebe uma entrada por inteiro para somente depois processá-la e executá-la em determinada microárea do sistema.

Qual é a importância do input-process-output?

Alguns podem alegar que o input-process-output apenas descreve o óbvio. Contudo, ele é uma importante diretriz do desenvolvimento de softwares e hardwares. Somente quando as estruturas básicas do processamento de dados estão em conformidade com o modelo IPO, pode-se presumir que a entrada, o processamento e a saída serão perfeitamente orientados para o modo de operação desejado.

Exemplificaremos, abaixo, a importância do input-process-output para o desenvolvimento de softwares e hardwares.

Hardwares

Durante o desenvolvimento de um hardware, há que se ficar claro os tipos de sinais de entrada que ele deve processar. É que os dispositivos de entrada dependem dessa informação para funcionarem. Já as unidades de processamento necessárias são determinadas pela forma como o processamento deve ocorrer. A ação a ser executada após a entrada é o que determinará os dispositivos de saída a serem usados para exibição ou emissão.

Softwares

O desenvolvimento de softwares também é baseado em input-process-output. Para que um programa seja desenvolvido, dados de entrada devem ser pensados com antecedência, para que fique claro o que deve ser feito com eles. Por exemplo: programas de texto ou de sistemas realizam diferentes procedimentos de entrada, processamento e saída que programas de design ou reprodutores multimídia. Dependendo do comando de entrada, unidades e dispositivos de saída específicos deverão ser acionados. Paradigmas de programação e algoritmos usados no desenvolvimento de softwares também se baseiam em input-process-output.

Como ocorrem a entrada, o processamento e a saída?

Como diretriz universal amplamente aplicável, o modelo IPO: input-process-output determina a sequência e o fluxo do processamento.

Entrada (input)

A entrada de dados corresponde ao comando ou instrução dada à unidade ou ao sistema. Ela pode ocorrer por diversos dispositivos de entrada, a depender da necessidade. Entre eles estão:

• Teclado do computador
• Mouse
• Microfone
• Tela sensível ao toque (touchscreen)
• Touchpad
• Scanner
• Webcam
• Comando visual
• Teclado na tela
• Controle de jogo (joystick)

Dispositivos de entrada são usados para inserir comandos e dados das mais variadas formas. As possibilidades incluem letras, números, cliques, símbolos, shortcodes do windows, comandos de voz, comandos de toque, dados visuais ou digitalizações de documentos. Dependendo do dispositivo e do programa com o qual se está trabalhando, dados são processados de forma diferente.

Processamento (process)

O processamento ou cálculo dos dados inseridos é realizado por unidades projetadas para este fim, como o processador (CPU), a memória de acesso randômico (RAM) e a placa gráfica (GPU). As unidades de processamento mais importantes são o processador duplo e a RAM. Nesta etapa, o comando de entrada é executado e a saída é calculada, enquanto os dados são armazenados paralelamente em cache.

Discos rígidos, memória RAM, nuvens, DVDs e pen drives são exemplos de dispositivos de armazenamento. Importante destacar, contudo, que memória não é considerada unidade de processamento, por ocupar uma outra posição no modelo IPO. Os dispositivos de saída a serem acionados e os dados a serem processados (e como isso deve ser feito), são determinados por um algoritmo.

Saída (output)

Para emitir os dados processados conforme o desejado, computadores e outros dispositivos eletrônicos têm unidades de saída apropriadas. Elas garantem que os dados processados sejam exibidos em monitores ou telas, ou enviados a alto-falantes, impressoras, projetores ou fones de ouvido, por exemplo. Assim, de acordo com o input-process-output, o movimento do ponteiro do mouse em uma tela é um processo de saída, assim como a apresentação de uma letra digitada e a impressão de um documento.

Onde o input-process-output pode ser aplicado?

Por ser uma diretriz universal, modelo IPO pode ser aplicado a basicamente qualquer situação em que sinais de entrada devam produzir resultados. Podemos utilizar os “dispositivos de entrada” do corpo humano como exemplo: olhos, ouvidos, nariz, boca e pele. Recebemos sinais externos passivamente, por meio de cheiros, sons e elementos visuais de um ambiente; ou ativamente, seja lendo, assistindo a um filme, ouvindo uma música ou degustando nossa comida favorita. Ao serem processados, os sinais captados pelos nossos sentidos produzem resultados nas unidades de processamento: cérebro, órgãos, ossos, músculos e tendões. Entre os resultados estariam imagens, cores, sabores, significados, odores ou falas.

No desenvolvimento de softwares e hardwares, o input-process-output desempenha um papel decisivo, especialmente em se tratando de solução de problemas e otimização de desempenho. O modelo IPO especifica procedimentos de teste que podem revelar sinais de entrada que não estão resultando na saída desejada. Assim, erros ou incompatibilidades em dispositivos de entrada e saída, bem como deficiências em unidades de processamento, podem ser identificados e corrigidos. Também é possível estabelecer, por exemplo, se o processamento de dados em processadores deve ocorrer paralelamente em vários núcleos (multitheading ou hyperthreading) e as áreas dos núcleos que serão necessárias.

Exemplos de processamento de dados por input-process-output

Exemplos práticos de input-process-output podem ser encontrados em basicamente qualquer entrada de dados em um computador, smartphone, tablet, impressora, scanner ou bluetooth. Por exemplo, quando você digita letras no teclado, os sinais do teclado serão exibidos como palavras pelo monitor, e estas tiveram de ser processadas por unidades de processamento como CPU, RAM e processadores de texto. Da mesma forma, quando você clica no link de um vídeo e o navegador acessa o site correspondente, os dispositivos de áudio do computador iniciam a reprodução dos sons, assim como o monitor começa a exibir as imagens.

O mesmo ocorre quando você configura uma impressora para que ela imprima em determinado formato, cor e número de cópias. Após receber o comando e executar o processo, ela lhe entregará as folhas impressas em mãos. Ou seja, toda máquina que cumpre uma determinada função aplica o modelo IPO: input-process-output. Ela pode ser, por exemplo, um caixa eletrônico que permite saques, um scanner que digitaliza documentos, ou um console de jogos com tela, controles e sistema de alto-falante integrados.