di Giuseppe Fortunati
"Il problema del calcolo ripetitivo lungo e noioso, è stato risolto fin dall’antichità, con dispositivi di vario genere. Cerchiamo di fare una panoramica di tale evoluzione"
Dire che il pallottoliere è il progenitore del computer forse può per molti di noi sembrare un paragone ardito e non calzante, infatti sembrerebbe molto più logico che la macchina più perfetta che l’uomo a tutt’oggi sia riuscito a realizzare sia stata importata da una civiltà extraterrestre.
Invece il computer non è altro che il frutto di molte menti umane che un po’ per caso e un po’ per necessità hanno messo a punto, casella per casella, lo splendido mosaico che è il computer. Se molti hanno contribuito, il vero padre del computer si può senz’altro considerare Charles Babbage che intorno al 1834 costrui' la " macchina analitica".
Una nota di romanticismo non guasta mai e per ironia della sorte , il primo programmatore si può considerare una donna, e che donna: infatti stiamo parlando di Ada Lovelace,figlia di Lord Byron, donna dotata di grande intelligenza ed amica di Babbage.
Quindi dopo aver attribuito una paternità al computer, possiamo anche dargli una maternità, perciò non solo il computer è il frutto dell’opera dell’uomo, ma ne abbiamo trovato il padre e la madre.
Ora però bando agli scherzi, cerchiamo di tracciare una veloce panoramica degli eventi più significativi che hanno portato il computer ad essere la macchina protagonista del nostro tempo.
La prima macchina matematica fu il pallottoliere inventato in Cina
Abaco:
I Romani invece utilizzarono l’Abaco, formato da tavolette con scanalature su cui si potevano spostare dischetti o sassolini.
Solo dopo molti secoli Blaise Pascal, inventa la macchina aritmetica meccanica: tale macchina, detta Pascalina, è in grado di fare addizioni e sottrazioni ed è basata sul principio del riporto automatico. Le cifre da 0 a 9 sono poste su tamburi rotanti; quando uno compiva un giro intero, spingeva una posizione ( spostava di uno ) il tamburo vicino a sinistra.
Leibniz perfezionò la Pascalina, con un dispositivo in grado di fare anche moltiplicazioni e divisioni, sotto forma di addizioni e sottrazioni successive. Leibniz è però importantissimo , perché elaborò il primo calcolo binario, basato su due sole cifre, 0 e 1. Tale sistema è ancora alla base di ogni calcolatore.
Napier
E’ doveroso ricordare pure Napier, che con la tecnica dei logaritmi, permise di semplificare moltiplicazioni o divisioni di grandi numeri, con semplici addizioni e sottrazioni. Il regolo calcolatore è appunto basato sui logaritmi.
Telaio a schede perforate
Spesso il contributo allo sviluppo del calcolatore venne da persone che intendevano risolvere altri problemi. Ad esempio il francese Jacquard ebbe l’idea di usare schede perforate per telai tessili.
Gettando le basi per "Programmare" una macchina che deve compiere ripetitivamente lavori simili, che producono pero' effetti diversi in base al programma impostato. I tessuti Jacquard sono rimasti famosi per la richezza e la struttura complessa delle loro trame.
Charles Babbage può essere considerato il vero padre del computer; la sua idea iniziale era quella di risolvere il problema della stesura delle tavole dei logaritmi, con dispositivi meccanici. Il problema fu finanziato dal governo Inglese che mise a disposizione di Babbage ingenti somme di denaro considerando che tali sistemi si potevano applicare utilmente al calcolo delle rotte delle navi.
Il problema era però tecnologico, infatti era molto difficile realizzare la miriade di ingranaggi e di rotelle necessarie al dispositivo. Infatti il programma era decodificato su un nastro perforato, vi era una unità di calcolo chiamata "mill" (mulino) dove venivano eseguiti i calcoli, e la memoria centrale chiamata "store" (magazzino). Tale macchina era però in grado di svolgere un solo compito, quello di poter svolgere equazioni polinimiali. Babbage comprese però che un dispositivo così congegnato poteva essere usato per risolvere molti altri calcoli cambiando solo il programma.
Matematico inglese che elaborò il principio delle porte logiche con il suo, trattato" analisi matematica della logica". Attualmente, la base logica dei computer sfrutta tali principi.
Alan Turing, George Scheutz
Babbage, pur avendo in teoria risolto molti problemi, non riuscì nella sua vita a realizzare i suoi progetti. Ci riuscì invece lo svedese Scheutz, ingegnere, che riuscì ad esporre nel 1855, il modello per la produzione della macchina di Babbage. Come Scheutz migliorò e realizzò la macchina, così Turing, matematico inglese, migliorò la teoria della macchina di Babbage.
Hollerith vince la gara promossa dal governo americano per automatizzare il censimento.
Hollerith, pensò di perforare su schede i dati, che poi venivano riletti da delle macchine elettroniche di sua invenzione. Il risultato fu strabiliante, in soli due anni si elaborarono tutti i dati di 62 milioni di abitanti americani. Hollerith fonda IBM.
Lettore di Schede Perforate. (primo esempio di applicazione informatica su larga scala).
ENIAC Primo Calcolatore Elettronico. 1947.
Il tedesco Zuse realizzo il primo computer elettromeccanico a numerazione binaria che fu distrutto nel 1944 dai bombardamenti. Contemporaneamente però in America anche il computer di Aiken fu terminato e si chiamò Mark1, venne salutato come il sogno di Babbage.
Con l’ E.N.I.A.C. (Electronic Numeric Integrator And Calculator) per la prima volta si parla di calcolatore elettronico. Infatti tale dispositivo impiegava circa 18000 valvole elettroniche. Le dimensioni erano notevoli: 18 metri di lunghezza e 2 di altezza; le operazioni venivano svolte con alte velocità per quei tempi( dieci operazioni al secondo), le valvole avevano sostituito i mezzi meccanici, però il principio di funzionamento era ancora quello della macchina di Babbage.
Questo fu un fatto straordinario, nasce l’epoca dell’elaborazione automatica. Infatti fino a quel momento i dati si immettevano da una parte della macchina, mentre il programma si metteva dall’altra. Questo complicava molto le cose, infatti volendo cambiare il programma bisognava andare, fisicamente , a cambiare i collegamenti della macchina. Oggi, invece, dati e programmi si pongono entrambi nella memoria centrale della macchina. Inoltre con Von Neumann, nascono i sistemi operativi , serie di comandi programmati per il funzionamento della macchina e residenti nella memoria del computer, utili sia per le operazioni di avvio della macchina, che per le fasi operative di trasferimento delle informazioni.
Nel 1956 venne assegnato il premio Nobel al gruppo di ricerca della ditta Bell Telephone per la invenzione del transistor. Tale dispositivo rivoluzionerà i computers:
Internet nacque nel 1969 come progetto del Pentagono (cioè del Dipartimento della difesa degli Stati Uniti d'America).
Tale progetto doveva costituire una rete militare di computers, distribuita sul territorio americano, in modo da non essere facilmente identificabile ed attaccabile da eventuali nemici e che potesse funzionare anche nel caso di distruzione di alcuni suoi nodi. Ricordiamo che in tale periodo c'era la guerra fredda tra russi ed americani. I progettisti della prima rete che si chiamava Arpanet venivano dalla società di consulenza Bolt Beranek and Newman Inc. con sede nel Massachussets, tra i pionieri ricordiamo :
- Ben Barker : progettista delle interfacce Hardware Arpanet
- Roland F. Bryan : Ricercatore dell'università della California di Santa Barbara, uno dei primi centri Arpanet.
- Stephen Crocker: progettista dei protocolli per Arpanet
- Robert Kahn: progettista e coinventore del protocollo TCP/IP.
- Severo Ornstein: responsabile dei dispositivi Hardware per la commutazione dei pacchetti di informazioni.
L’elettronica con i circuiti integrali cambia volto, semplificando al massimo i grovogli di fili di collegamento e la miriade di componenti elettronici. Tutto questo viene realizzato su di un unico componente.
Nasce il primo microprocessore INTEL 4004. L’inventore è Federico Faggin
1980 : Integrazione su larga scala
I circuiti integrati vengono prodotti su larga scala , è iniziata l’era dei computers di massa e dei personal computers.
1990 : Internet ed il world wide web
Agli inizi degli anni 1990 un gruppo di ricercatori del Cern di Ginevra creò una interfaccia grafica World Wide Web (WWW) che permetteva a qualunque persona di lavorare in ambiente Internet con degli opportuni programmi tipo Mosaic o Netscape senza fare alcuna fatica ed anzi lavorando in un ambiente in cui sono facilmente gestibili immagini fotografiche, disegni, suoni, scritte il tutto semplicemente sotto il controllo di un semplice "telecomando", chiamato Mouse. Internet inizia la sua diffusione a livello di massa, permettendo il collegamento di milioni di persone in tutto il mondo.
TABELLA RIASSUNTIVA DELLA STORIA DEL COMPUTER
Bibliografia essenziale:
Micro e Personal computer Maggio 1986 N. 65
"Fratello Computer" di Giuseppe Fortunati Grafiche Italiane 1996
Riferimenti internet:
http://atelierdellascuola.mafrau.it/docs/starter.pl/biblioteca/03
http://www.edscuola.com/globed.shtlm