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.