Tecnologia e sviluppo della società.

La tecnologia, nello sviluppo della società, ha subito una notevole trasformazione passando da una di tipo artigiano operante su materie prime, ad una tecnologia delle macchine supportata dal capitale finanziario, per arrivare nella società postindustriale ad una tecnologia di tipo intellettuale supportata dalla risorsa della conoscenza. L'artigiano ed il contadino della società preindustriale abituati ad operare con il comune buon senso basandosi sulla esperienza di generazioni ed andando avanti provando e riprovando con un netto orientamento al passato e solamente al passato, sono stati sostituiti nella società industriale dal tecnico, e dall'operaio spe- cializzato che agisce in maniera empirica sperimentando e traendo dalla sperimentazione quelle correzioni ed adattamenti che gli permettono di progettare un futuro sempre più rispondente alle necessità della società. La società postindustriale è la celebrazione, invece, dello scienziato, del tecnico e del professionista abituato ad operare tramite teorie astratte, simulazioni, analizzando di volta in volta sistemi più complessi, alla ricerca di una sempre maggiore e futura organizzazione: la sua attività è essenzialmente quella di prevedere e pianificare organizzando il rapporto tra le persone. È sembrato quindi opportuno individuare nel piano dell'opera non solo quei settori ed argomenti che caratterizzano pienamente la società postindustriale ma anche quelli di transizione dove spesso più sono sentite le innovazioni. Oltre ad argomenti classici della trasformazione della società quali 1'' informatizzazione dell'ufficio, il computer e l'istruzione, Y intelligenza artificiale, il computer nella produzione, il computer e la scienza, si trovano trattati argomenti finalizzati a mettere a fuoco aspetti peculiari del momento di transizione che si sta vivendo. Il computer e l'elettronica nella musica individua, attraverso la diversificazione tra analogico e digitale l'impatto della tecnologia della informazione sulla creatività, Il computer e la vita di tutti i giorni e il computer e l'elettronica nella abitazione forniscono spunti per esaminare criticamente l'impatto che si ha con l'elettronica, la trasmissione dati, in pratica in molti momenti, presto in quasi tutti, della nostra giornata. Computer tecnica e medicina e la progettazione ed il controllo tramite il computer sono argomenti così intimamente legati alla vita ed al lavoro di ciascuno, che rappresentano ambiti di riflessione di primaria importanza.

La Computer grafica è l'aspetto creativo forse di maggiore impatto con il pubblico, la società del rettangolo, cioè dello scher mo televisivo, sta diventando sempre più la società del rettangolo digitale ed informatico, in questo ambiente anche l'arte risente del fascino e delle applicazioni tecnologiche e la creatività viene orientata alla produzione di beni informatici di consumo. Esiste peraltro, la paura del calcolatore in termini di protezione della propria privacy, di gestione di un potere ampio ed incontrollabile da parte dei detentori dei sistemi informativi, di colonialismo informativo in termini di trasmissione preselezionata di dati, informazioni e notizie da parte della sorgente.

~~~

Le macchine da calcolo fino al 1799

Dal 4000 fino al 1200 a.c.

Abitanti delle prime civiltà di Sumeri tengono già traccia di operazioni commerciali utilizzando apposite tavolette. L'Estratto conto è molto antico!

tavoletta dei Sumeri
La più antica tavola di conteggio fu ritrovata nel 300 a.c. nell'isola di Salamis, risale a quest'epoca ed appartenne ai Babilonesi.

tavola di conteggio Salamis
Dal 500 a.c. fino al 500 d.c. Durante l'impero Greco e Romano, tavole di calcolo come queste venivano costruite in pietra e metallo.

T avole di calcolo greche e romane
L'Abaco, come lo conosciamo noi oggi, apparve nel 1200 d.c. in Cina. In cinese si chiama suan-pan.

Abaco Cinese
Molti riferimenti citano il francese Blaise Pascal ( 1500 ) come inventore della prima macchina da calcolo meccanico, ma appare ormai chiaro, dai disegni e appunti ritrovati solamente nel 1967, che ben 150 anni prima di Pascal, Leonardo da Vinci aveva già progettato un meccanismo analogo e che una volta realizzato avrebbe realmente funzionato.

Disegno del meccanismo dei riporti



modello funzionante di Leonardo da Vinci

Nel 1612-1614, John Napier (Nepero) inventa i logaritmi, che rimarranno fino al Novecento lo strumento per eccellenza per eseguire e semplificare calcoli complessi. Nasce anche l'utilizzo della virgola per separare i decimali. Napier utilizza asticelle numerate per il calcolo

Nel 1623 l'astronomo Keplero dà notizia dell'invenzione di un certo William Schickard: l'orologio calcolatore capace di eseguire automaticamente addizioni e sottrazioni ed anche moltiplicazioni e divisioni. La sua idea fu brillante: utilizzando una versione rotante dei bastoncini di Nepero, concepì un calcolatore con trasmissione ad ingranaggio, basato sul movimento di ruote dentate collegate ad un indicatore a 6 cifre (simile ad un contachilometri). Questo macchinario, detto orologio calcolatore, era in grado di eseguire i riporti e per mezzo di un campanello indicava il superamento del limite di cifre (overflow); il suo principio costituisce la base di tutte le macchine calcolatrici fino all'apparsa del primo calcolatore elettronico. Schickard purtroppo non riuscì a realizzare materialmente la sua macchina: di essa ci rimangono solo gli schizzi del progetto, che Schickard inviò al suo amico Giovanni Keplero nel 1623 per informarlo della sua invenzione; il prototipo, realizzato in legno da un artigiano dell'epoca, fu vittima di un incendio e poco tempo dopo l'inventore morì di peste bubbonica

Nel 1643 Blaise Pascal, filosofo, matematico e fisico francese, a 20 anni realizza una celebre macchina per eseguire addizioni e sottrazioni automaticamente, la 'pascalina'. In realtà, uno strumento simile, capace anche di eseguire moltiplicazioni e divisioni, era stato costruito qualche anno prima in Germania, ma, essendo di legno, fu distrutto da un incendio!

 

 


Asticelle per il calcolo dei logaritmi


Orologio calcolatore
La Pascalina


Interno della Pascalina

 

Nel 1666 con l'Arte combinatoria di G.W.Leibniz vengono gettate le basi della logica simbolica, su cui si regge il funzionamento dei moderni calcolatori. Vi è inoltre formulata l'idea di un 'calcolo binario', che riduca in forma più semplice le 'leggi del pensiero'.Gli sviluppi del calcolo combinatorio, ad opera di G.Boole, A.N.Whitehead e B.Russell, hanno dato forma al sogno di G.W.Leibniz di un ragionamento simbolico universale, con la nascita di una nuova disciplina matematica, la logica simbolica.L'idea di fondo dell'“arte combinatoria” è quella di trovare una logica capace non soltanto di dimostrare la verità di ogni proposizione, ma anche di costruire nuove proposizioni con la certezza dei procedimenti matematici. Il “genere”, a partire dalla logica aristotelica, è una classe di enti con differenze specifiche fra loro ma con elementi comuni (che appunto definiscono il “genere”): ad esempio, nell'espressione “animale razionale”, il termine “animale” costituisce il “genere” che accomuna la “specie” degli uomini (definiti dalla razionalità) a tutte le altre e diverse “specie” di animali; “essere vivente” è un genere piú ampio di “animale” e quindi contiene in sé altri generi. Il “genere sommo” è quello che non può essere contenuto in nessun altro genere (ad esempio, le categorie di Aristotele). Leibniz propone di indicare i generi sommi con lettere, le quali, combinate fra loro, possano poi formare le “nozioni inferiori”. Il meccanismo, almeno nel modo in cui è proposto in questa pagina, non è particolarmente complesso. Come esempio prendiamo alcune delle categorie aristoteliche (generi sommi) e indichiamole con una lettera: sostanza (a); quantità (b); qualità (c); agire (d); luogo (e); tempo (f). Da un genere, attraverso la combinazione con gli altri generi, si trovano generi inferiori (o specie): la sostanza = uomo; la quantità = alto 180 centimetri; la qualità = bianco; l'agire = camminare; il luogo = in montagna; il tempo = ieri. Le combinazioni possibili danno, ad esempio: ab = gli uomini alti 180 centimetri; ac = gli uomini bianchi; bd = gli enti alti 180 centimetri che camminano; cf = gli enti bianchi che esistevano ieri; e cosí via. Ancora, combinando tre generi: abc = gli uomini bianchi alti 180 centimetri; bdf = gli enti alti 180 centimetri che ieri camminavano; e cosí via. Si possono quindi, per semplificare le operazioni, unificare i generi: ab = l, per cui l = uomo alto 180 centimetri; ad = n, per cui n = uomo che cammina; e cosí via. Dunque, individuata una specie definita da una serie di generi sommi, si può verificare la corretta di tutte le proposizioni relative ad essa. Questa ricerca di Leibniz è importante, da un punto di vista filosofico generale, perché conferma l'esigenza di porre punti fissi e certi a fondamento dell'attività del pensiero (cioè della filosofia e di tutte le scienze).

Fu il filosofo e matematico Leibniz ad introdurre i numeri binari nel mondo occidentale. In realtà quella di Leibiniz fu una rivisitazione di un sistema di calcolo introdotto in Cina tremila anni fa condotta nell'ambito di uno studio sugli ideogrammi. Leibniz in tale circostanza studiò questo sistema definendo le caratteristiche della "aritmetica binaria". Dopo Leibniz il calcolo binario fu dimenticato fino al 1936, quando, indipendentemente, i due matematici Alan Turing in Gran Bretagna e Louis Couffignal in Francia, fecero l'elogio del calcolo binario proponendo di usarlo come linguaggio di base nelle calcolatrici meccaniche esistenti a quell'epoca. Gottfried Leibniz costruisce una calcolatrice a passi, usando un ingranaggio cilindrico.


R icostruzione della macchina di Leibniz

Nel 1728 nasce la macchina tessile . Con questa invenzione si introduce l'idea di scheda perforata : nasce così l'idea di programma come una successione di istruzioni preordinate. Falcon era un operaio che lavorava in un'industria tessile di Lione. La sua invenzione fu dimenticata sino al 1801, quando Jacquard, un meccanico, riuscì a farne una versione industrializzabile. Nel settore della manifattura dei tessuti con il termine "Jacquard" ci si rifersice oggi ad un particolare tipo di tessuto.

Negli anni successivi fino al 1800 sono molte le invenzioni ma soprattutto sono anni di ricerca teorica che porteranno nel secolo successivo a importanti invenzioni.

Una in particolare è degna di essere menzionata. E' la calcolatrice di Charles Stanhope. Stanhope progettò anche una macchina in grado di meccanizzare relazioni logiche. Un primo passo nel considerare i computer non più solo come macchine di calcolo, ma anche come strutture meccaniche capaci di generalizzare processi matematici.


Macchina tessile a scheda


Calcolatrice di Stanhope

Dal 1800 al 1899

In questo secolo Alessandro Volta scopre l’elettricità vengono costruite le prime macchine programmabili ma è fondamentale ricordare l’opera di Gorge Boole il quale scrive 'An investigation on the Law of Thought'. E' quì che si trovano le relazioni tra matematica e logica, che saranno le basi della cosiddetta 'algebra booleniana' usata nei circuiti dei calcolatori. Ciò provocò una rottura con la matematica tradizionale, dimostrando per la prima volta che la logica è parte della matematica e della filosofia. Prima di allora i concetti di AND, OR, NOT non erano applicati alla matematica.

Nel 1867 nasce la Macchina per scrivere. E' una di quelle grandi invenzioni che rivoluzioneranno l'amministrazione e le comunicazioni.La scrittura manuale di lettere commerciali sparirà nel giro di pochi anni.

Nel 1895 Guglielmo Marconi trasmette il primo segnale via radio (uguale a quello usato sul Titanic per lanciare l'SOS).


La prima macchina da scrivere


Guglielmo Marconi e


Il trasmettitore

Dal 1900 al 1919

L'ingresso del calcolatore nel mondo del lavoro può essere fatto risalire all'inizio del 1900. Nel 1917 viene fondata la IBM (International Business Machine Corporation), destinata ad essere, talvolta attraversando pesanti vicissitudini, la più importante industria di computer del mondo sino ai nostri giorni. La tecnologia delle macchine di calcolo prodotte all'inizio del secolo era la tecnologia meccanografica. Esistevano infatti all'interno delle grosse organizzazioni i centri meccanografici che erano in realtà attrezzati con una varietà di macchine diverse, fra le quali: · la perforatrice per tradurre documenti in schede perforate mediante un apposito codice chiamato codice di Hollerith, dal nome del ricercatore che inventò tale sistema di codifica verso la fine dell'800; · la verificatrice che controllava la qualità del lavoro fatto dalla perforatrice; · la selezionatrice per ordinare le schede, per esempio in ordine alfabetico o numerico; · la calcolatrice per eseguire calcoli numeri sui dati letti dalla schede perforate e per perforare i risultati su altre schede; · la tabulatrice per stampare i risultati in chiaro. Con queste macchine si eseguivano calcoli ad una discreta velocità per quei tempi, dell'ordine di 60 operazioni al minuto. La loro gestione era tuttavia complessa, come si può intuire dalla precedente descrizione. Inoltre si trattava di macchine idonee all'esecuzione di operazioni su serie di dati, qualcosa di ancora molto lontano dalle funzionalità che oggi siamo abituati a trovare nei computer moderni. Questa tecnologia ha subìto una evoluzione relativamente lenta (almeno rispetto a quella a cui siamo abituati oggi) sino ad arrivare, verso il 1940, a delle macchine di tipo elettromeccanico in grado di riunire le funzionalità dei diversi componenti meccanografici. In queste macchine ricompare in modo elementare il concetto di programma come serie di istruzioni preordinate da eseguire in successione. Le istruzioni venivano somministrate sotto forma di codici perforati su di una banda di carta, in modo analogo a quello prefigurato per la macchina di Babbage. Si parla in tal caso di calcolatrici elettromeccaniche a "programma esterno".

Nel 1904 Sir John A. Fleming (ingegnere inglese) brevetta la valvola diodo sotto vuoto, che migliora notevolmente le comunicazioni radio.


sir John A. Fleming

Nel 1905 Il fisico tedesco Albert Einstein (1879-1955) descrive la sua teoria della relatività.

Pubblica una memoria, nella quale erano esposti i princìpi della sua teoria della relatività ristretta che doveva sconvolgere le concezioni della fisica classica gettando le basi per una nuova impostazione delle ricerche scientifiche: la teoria si basa sul principio che le leggi fisiche devono essere le stesse per ogni sistema di riferimento inerziale e che la velocità della luce nel vuoto è una costante ed è indipendente da quella della sorgente luminosa. La conseguenza più importante, che ha favorito la scoperta e l'utilizzazione dell'energia nucleare, fu quella dell'equivalenza tra massa ed energia espressa dalla celebre formula E0= mc2, dove Eo rappresenta l'energia, m la massa e c la velocità della luce nel vuoto. Successivamente formulò una nuova teoria della luce basata sull'ipotesi che le radiazioni elettromagnetiche (luce) sono costituite da quanti di energia, chiamati poi da Compton fotoni.

Nel 1906 l'americano Lee de Forest (1873-1961) aggiunge un terzo elettrodo al diodo di Fleming, (la griglia), creando così la prima valvola triodo. Il triodo fu principalmente impiegato negli amplificatori, ma servì altrettanto bene come commutatore elettronico, rimpiazzando i relay elettromeccanici.Senza questa invenzione sarebbe stato impensabile progettare elaboratori elettronici digitali.

Nel 1906 si costruisce la prima calcolatrice da tavolo Brunsviga. Questa macchina è stata il padre di tutte le calcolatrici da tavolo.

Nel 1908 lo scienziato inglese Campbell Swinton descrive un metodo di scansione elettronica e prevede l'utilizzo di un tubo a raggi catodici per comporre immagini.

Nel 1919 Eccles e Jordan, fisici americani, inventano il circuito di commutazione, detto 'Flip-flop electronic switching', per aumentare la velocità dei sistemi di calcolo
elettronico
. Schema Flip-Flop


Alber Einstein


Schema del triodo

Calcolatrice da tavolo

Schema del video

 

Dal 1920 al 1945

L'olandese H.J. Zeeman scopre che il silicio agisce come un metallo. Più tardi, nel 1930, scoprirà che il silicio è un semi-conduttore. Il silicio sarà la base di tutti i chip costruiti a partire dal 1954.

Il tedesco Fritz Pleumer brevetta il suo nastro magnetico.I dati possono così essere registrati e riletti. L'invenzione si basa sul famoso filo magnetico, inventato da Valdemar Poulsen nel 1898. Nello stesso anno le schede perforate passano da 45 a 80 fori.La scheda a 80 colonne, adottata da IBM, diventerà uno standard industriale per molti anni. scheda perforata IBM a 80 colonne* la dimensione scelta è la stessa della banconota da un dollaro * la prima perforatrice IBM .

Nel 1936 Il logico inglese Alan M. Turing enuncia il modello del calcolatore moderno, la cosiddetta 'macchina di Turing'. Essa è in grado di eseguire 'atti primitivi' secondo uno schema di calcolo ricorsivo, che consenta di risolvere ogni tipo di problema di logica simbolica in un numero finito di passi. Non ne verranno costruiti esemplari reali, ma la sua idea costituirà la base dell'architettura dei futuri computer. L'IBM vende la sua prima macchina per scrivere elettrica, con la quale conquisterà l'80% del mercato mondiale in pochi anni.


Scheda perforata

Macchina perforatrice IBM

Con la tesi di laurea su: "Un'analisi simbolica dei relè e dei circuiti di commutazione", C. E. Shannon (USA 1916-), dimostra che complicati circuiti ,se disegnati in accordo con le regole Booleniane, possono essere utilizzati per rappresentarne la logica. Cioè si possono svolgere espressioni e calcoli allo stesso modo. Apparve così chiaro a tutti che le informazioni potevano essere manipolate da una macchina. La pubblicazione ebbe un impatto tremendo e segnò un'importante svolta nel progresso dei computer.

Nel 1937 Howard Aiken (USA), diplomato in fisica ad Harvard, sviluppa un piano per una macchina che esegua comandi passo dopo passo.Egli avvicinò James W. Brice della IBM, per discutere su come risolvere calcoli della fisica con computer automatici.Nel 1939 i prototipi e i disegni furono sottratti a Clair D. Lake ed al gruppo di ingegneri della Endicott Laboratories. E' in questo modo che nacque l'Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) della IBM, chiamato poi MARK I.Le istruzioni sono alimentate su nastro di carta o schede o impostate con interruttori. I numeri su cui le istruzioni devono operare sono memorizzate in registri.



MARK I



C.E. Shannon


H. Aiken
Il MARK I è un computer elettromeccanico.Le sue operazioni di base sono svolte da parti meccaniche, controllate elettricamente da circa 3.000 relay. Anche se ormai obsoleto per quell'epoca, divenne operativo ad Harvard nel 1944 ed operò per più di 15 anni, producendo importanti tabelle matematiche.Mentre MARK I risolve problemi matematici per la marina degli Stati Uniti, vengono fatti progetti per una macchina che abbandoni la meccanica per passare alla elaborazione elettronica dei dati. Quando nel maggio del 1944 il MARK I fu presentato al pubblico, dopo essere stato smantellato dalla IBM nel '43, Aiken "dimenticò" di citare il contributo di IBM e lo stesso fatto che la IBM aveva generosamente donato il ASCC ad Harvard. L'incidente fece cessare la collaborazione tra Harvard e la IBM stessa. Negli ultimi anni Aiken fu aiutato da una giovane studentessa molto intelligente, Mrs. Grace Murray Hopper, che entrò a far parte della riserva marina nel 1943.Con l'aiuto della Hopper, Aiken completò la costruzione del MARK I e dopo la fine della Seconda Guerra Mondiale, sempre la Hopper lo aiuterà per il MARK II, finito nel 1947 ed ancora per il MARK III, fino a quando lascierà Aiken e Harvard nel '49, per unirsi ad Eckert e Mauchly nella costruzione di UNIVAC I.
Nel 1943 John von Neumann approfondisce le esigenze di un computer moderno, definendone l'architettura e sviluppando il primo calcolatore programmabile con memoria.Neumann è convinto che importanti benefici e flessibilità possano essere ottenuti solamente scrivendo istruzioni di programma che permettano modifiche dinamiche durante lo svolgimento del programma stesso. Ciò dovrebbe consentire all'hardware di diventare "intelligente".Neumann risolve queste esigenze pensando ad un tipo speciale di istruzione, chiamata "conditional control transfer" (trasferimento condizionato del controllo), che consenta di interrompere la sequenza del programma per riprenderne l'esecuzione da un punto qualsiasi delle istruzioni, memorizzando tutte le istruzioni di programma insieme ai dati e nella stessa unità di memoria, cosicchè le istruzioni possano essere modificate aritmeticamente nello stesso modo dei dati. Come risultato di questi ragionamenti e di altre tecniche, il calcolo computerizzato e la programmazione diventeranno più veloci e molto più efficenti.Le nuove istruzioni organizzate in subroutines sono in grado di svolgere molto più lavoro di calcolo.Le routine più utilizzate diventeranno riusabili, evitando ai programmatori di riscriverle ogni volta. I programmi possono essere mantenuti intatti in apposite "librerie" e messi in memoria all'occorrenza, prelevandoli da una memoria secondaria, come schede perforate o nastri.La memoria del computer generalizzato diventa l'area di assemblaggio delle varie parti di programma. La prima generazione di computer elettronici moderni e programmabili che trarrà vantaggio da questi concetti apparirà nel 1947. Ed utilizzeranno la prima Random Access Memory (RAM), che generalmente consisterà di 8.192 bytes.
Nel 1944 viene ultimato il Mark I sotto la guida di H.H. Aiken dell'Università di Harvard e con la collaborazione dei tecnici IBM. Si tratta di un calcolatore elettromeccanico (a relè) interamente automatico e universale, che viene salutato come la realizzazione del 'sogno di Babbage'

Mark I

 

Dal 1945 al 1949

La guerra è finita, ma le ferite richiederanno molti anni per rimarginarsi. In compenso la tecnologia, sotto la spinta delle necessità belliche, ha fatto notevoli passi avanti in molti campi, compreso quello dei calcolatori, che sono stati strumenti molto utili per diverse esigenze. All'orizzonte si intravedono chiaramente i primi grossi elaboratori elettronici di prima generazione (a valvole), di utilizzo generale ed il passaggio dalla elettromeccanica all'elettronica è ormai prossimo. Assomigliano sicuramente più a dinosauri che a computer, sono ancora poco programmabili, hanno poca memoria e si guastano molto spesso, ma il futuro dell'informatica appare ormai ricco di grandi sorprese e rapide evoluzioni.

Ha inizio il progetto dell'EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) sotto la guida di John von Neumann e H.H. Goldstine. Si tratta del primo progetto di calcolatore elettronico a programma memorizzato. In altre parole del vero e proprio calcolatore moderno. Derivato dall'ENIAC, esso ne perfeziona il concetto di programmabilità, in quanto i programmi -anzichè essere inseriti dall'esterno- sono incorporati nella memoria della macchina.

Il 23 dicembre del 1947 la direzione dei laboratori Bell viene informata da John Bardeen e Walter Brattain che insieme a William Shockley hanno sviluppato il primo transistor [TRANsfer reSISTOR]. transistore a confronto con una valvola Il transistor aprirà la strada alla seconda generazione di computer.Ma devono ancora essere fatte molte ricerche per mettere realmente i transistor in produzione e non ci vorranno meno di 6 anni per farlo. La piccola dimensione, alta affidabilità e bassa dispersione di calore nonchè il basso costo di produzione garantiranno il successo del transistor che renderà i computer altre 1.000 volte più veloci di quelli di questo periodo.Il transistor aprirà la strada alla seconda generazione di computer.Ma devono ancora essere fatte molte ricerche per mettere realmente i transistor in produzione e non ci vorranno meno di 6 anni per farlo. La piccola dimensione, alta affidabilità e bassa dispersione di calore nonchè il basso costo di produzione garantiranno il successo del transistor che renderà i computer altre 1.000 volte più veloci di quelli di questo periodo.

 


EDVAC

Dal 1950 al 1959

Nel 1950 viene ultimato il MARK III, che si basa su un progetto di sole valvole elettroniche. Il computer preleva i dati da un nastro magnetico.La macchina pesa 35 tonnellate ed è composta da 700.000 parti separate. Un'addizione richiede 0,3 secondi, mentre per una moltiplica occorrono 6 secondi.

Nel 1951 in Inghilterra, dopo diversi anni di sviluppo, entra in servizio il primo computer inglese di utilizzo commerciale generico, il LEO, una versione commerciale dell' EDSAC di Cambridge, costruito dalla Lyons Company, una società inglese di catering che sin dal 1947 aveva mostrato particolare intersse ad investire nella realizzazione di computer commerciali.

Il consumo totale di LEO era di 30.000 watts. La macchina era dotata di 228 unità preassemplate, che venivano collegate dentro 21 rack. Questa modularità di progetto facilitava l'accesso ai componenti durante i guasti. Il più grande problema, infatti, era la facilità con cui il sistema si guastava a causa delle valvole. Andavano infatti sostituite circa 50 valvole alla settimana! La macchina aveva anche un altoparlante e i programmatori potevano sentire i suoni generati da LEO mentre svolgeva le varie funzioni. I programmatori divennero così esperti nel distinguere certe variazioni di frequenza, da potere perfino individuare quando qualcosa non andava bene nel programma, proprio attraverso i suoni che uscivano dall'altoparlante, che venne anche utilizzato dagli stessi programmatori per creare qualcosa che potremmo definire la prima "musica da computer".

Particolarmente importante è il debutto nel 1953 dell'IBM 650, conosciuto anche col nome di calcolatore a tamburo magnetico e diventa il primo computer prodotto industrialmente. Con questa macchina si può affermare che è nato il primo minicomputer. Ne verranno venduti 450 già nel primo anno di produzione. Nei successivi 15 anni ne saranno prodotti e venduti più di 1500, che per questo periodo è un record assoluto. Come il 701, anche il 650 può leggere e scrivere sia da nastro magnetico che da schede perforate. Le schede perforate sono anche usate per introdurre il programma da eseguire ed ogni scheda rappresenta una istruzione a tre indirizzi, comprendendo cioè anche quello dell'istruzione successiva. Nel 1956 l'IBM introduce e inizia le installazioni dei sistemi RAMAC 305 

(RAMAC = Random Access Method Of Accounting And Control). 

Sarà questo il primo passo per trasferire i dati (records) dal supporto delle vecchie e ingombranti schede perforate, alle unità a dischi magnetici. Il passaggio è rivoluzionario, in quanto consente di eseguire operazioni di aggiunta, aggiornamento o cancellazione di record semplicemente riscrivendoli sul disco. Le schede, oltre ad essere ingombranti e pesanti, non consentivano accesso diretto ai dati, erano vincolate alle 80 colonne, non erano modificabili e -non per ultimo!- costavano parecchi soldi. Il RAMAC 305, però, non sarà la macchina che darà la spinta al passaggio da elaborazioni a schede a sistemi a dischi e/o nastri magnetici. Questa macchina ha un costo elevato, è particolarmente fragile e quindi soggetta a lunghi fermi di manutenzione e non è facile da programmare, richiedendo per l'impostazione di un lavoro, sia il caricamento di un programma ancora su schede che l'impostazione di una serie di pannelli a spine estraibili. Si tratta dei primi elaboratori commerciali che dispongono di una unità a dischi fissi per la memorizzazione di dati al posto dei tamburi magnetici o delle unità nastro. Il sistema fa ampio uso di valvole elettroniche, poste in cestelli facilmente estraibili.

Nel 1956 I primi computer a transistor sono annunciati, si tratta del TRIDAC e di tre modelli sperimentali del MIT siglati TX-O. Viene introdotto un UNIVAC a transistor, disegnato per scopi commerciali. I nuovi computer basati sui transistor aprono la strada alla: 

SECONDA GENERAZIONE DI COMPUTER

Il primo PEGASUS, prodotto dalla azienda inglese Ferranti Ltd., entra in servizio. Pegasus si distinguerà per l'alta affidabilità e facilità d'uso. E' il primo computer che usa un registro generale, dispositivo in uso sulla maggior parte dei moderni computer. Dal 1956 al 1962 verranno costruiti 40 sistemi Pegasus dalla Ferranti Ltd.

L'ultimo grande computer scientifico IBM di prima generazione, ancora a valvole elettroniche, venne prodotto nel 1959 e si tratta dell'IBM 709. E' la prima macchina che dispone di un data channel per I/O. L'unità centrale può essere aperta come un libro, facilitando l'accesso al cablaggio interno. Il sistema completo è composto da sette diverse unità che comprendono la memoria, il canale dati, l'alimentatore, il lettore di schede, la stampante e svariate unità nastro magnetico. Si forma il Comitato per i linguaggi di sistemi di dati e nasce il COBOL (Common Business Oriented Language).

 

 

 

 


LEO


IBM 650

 

 

 

 


RAMAC 305


Unità a dischi


PEGASUS


IBM 709

 

Dal 1960 al 1969

Nel 1960 la DEC introduce il PDP-1, il primo computer commerciale con un monitor e tastiera per l'input. Costa dai 125.000 ai 250.000 dollari.

Mentre i sistemi operativi, prima chiamati monitors o supervisors, si sviluppano allo scopo di incrementare le prestazioni dei computer, verso la fine anni '50, gli utilizzatori sono ancora frustrati dalla mancanza di familiarità e facilità d'uso del computer. Per risolvere questo problema e ridare il controllo delle macchine agli utilizzatori, Fernando Corbatò, del MIT, produsse il CTSS (Compatible Time Sharing System) per l'IBM 7090/94, il primo sistema effettivo di ripartizione del tempo ed allo stesso tempo il primo approccio di accesso remoto dalla dimostrazione di Stibitz del 1940. Il 7090 è una versione transistorizzata del IBM 709, che era una macchina assai popolare nei primi anni '60. Il 7090 a 32Kb di memoria a 36-bit e dispone di unità hardware floating point. Il FORTRAN era il suo linguaggio più usato, ma ne poteva supportare molti altri.

Fu successivamente potenziato come IBM 7094 e ne fu realizzata una versione più piccola, chiamata IBM 7040. Un IBM 7090 controllava i voli Mercury e Gemini, il Ballistic Early Warning System (fino al 1980) e il sistema CTSS time sharing al MIT. Il 7090 non dava buone prestazioni come unità di I/O, cosicchè nelle piccole configurazioni veniva abbinato per l'I/O ad un sistema IBM 1401 e sulle grandi configurazioni veniva connesso ad un 7040/44, destinato al solo scopo di gestire le stampanti e i lettori di schede.

Nel 1963 l'American National Standards Institute (ANSI) accetta l'ASCII (American Standard Code for Information Interchange) con codice a 7 bit per lo scambio d'informazioni, che diventa così uno standard mondiale, ancora in uso oggi.  Prima di allora ogni computer usava un suo sistema di rappresentazione dei dati, per cui per scambiare informazioni tra macchine diverse bisognava sempre utilizzare tavole di conversione. Nello stesso anno, Douglas Engelbart inventa il mouse, come dispositivo di puntamento, allo Stanford Research Institute, nell'ambito di una ricerca di un sistema per gli ipertesti.

Nel 1964 l'IBM annuncia il System/360 (sul quale ho personalmente lavorato) .Siamo alla terza generazione di computer 

La serie 360 si presenta con i linguaggi di programmazione Assembler, RPG (Report Program Generator) eCOBOL . Il sistema operativo può essere memorizzato su nastro (TOS) oppure su disco (DOS).

Sempre in questo anno nasce il linguaggio Basic (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code).  E' sviluppato a Dartmouth dai professori John Kemeny e Thomas Kurtz, con l'aiuto di molti studenti. Lo scopo iniziale era semplicemente didattico, ma ne derivò un veeo e proprio linguaggio di programmazione, molto amato dalle nuove generazioni per la sua duttilità e semplicità. Il primo maggio 1964 presentano la loro sbalorditiva demo del nuovo linguaggio e del sistema time sharing, che consente a due programmi scritti appunto in basic, di girare simultaneamente su un mainframe della GE.

La Epson inventa la stampante a matrice di punti (dot matrix printer). La nuova macchina è sviluppata su richiesta della casa madre Seiko che necessita di piccole unità da usare per la registrazione dei tempi durante le Olimpiadi di Tokyo. Ma ci vorranno ancora 4 anni prima che questo tipo di stampanti entri in produzione in serie.

Nel 1965 viene costruito il primo cavo a fibra ottica viene impiegato in un lettore di schede IBM.

Nel 1965 mentre molte aziende sviluppano macchine sempre più grosse e veloci, la Digital Equipment Corp. presenta il  primo vero minicomputer. Il PDP-8 ha un piccolo set di istruzioni, un micro-linguaggio primitivo (sistema operativo) ed eccellenti capacità d'interfaccia.

Così il PDP-8 viene massicciamente impiegato come sistema per il controllo dei processi, compreso l'interfacciamento a linee telefoniche per sistemi in time sharing.

Nel 1967 la IBM costruisce il primo Floppy disk (che era da 8 pollici).

David Noble della IBM inizia a sviluppare la prima memoria su disco flessibile (floppy) per registrarvi il programma iniziale di controllo dei computer. L'Initial  Control Program Load (IPL) serve per avviare l'attività del computer e due anni più tardi questo "strano oggetto" sarà utilizzato proprio sui sistemi IBM System/370. Il termine "IPL" resterà in uso anche su tutti gli elaboratori successivi della IBM, per indicare la procedura di avvio o riavvio di un elaboratore, in contrapposizione al termine "Boot" usato per altri computer.

Nel 1968 Robert Noyce, Andy Grove e Gordon Moore lasciano la Fairchild e fondano la Intel. Gli sviluppatori della DATAPOINT, una società giapponese con sede anche negli USA, disegnano una semplice combinazione di un processore e di una unità di calcolo (CPU). Sia la TEXAS Instruments che la INTEL ricevono entrambe l'invito a costruire questo dispositivo usando un singolo circuito integrato. La INTEL ci riesce, ma appare subito evidente che il processore è 10 volte più lento di quanto la DATAPOINT si aspettasse. Poi in seguito alla bancarotta della stessa DATAPOINT, il progetto fu interrotto. Ma la INTEL mette comunque un gruppo di tecnici sotto la direzione di Marcian Ted Hoff a portare avanti il progetto. Inventeranno la CPU denominata Intel4004 a 4 bit.

Altro fatto importante da ricordare è che in questo anno il Dipartimento della Difesa USA commissiona ARPANET (Advance Research Projects Agency Net) per ricerche sulle reti e i primi 4 nodi diventano operativi all'UCLA, UC Santa Barbara, SRI e all'Università dello Utah. L'esperimento servirà a connettere vari centri di ricerca negli USA, tramite un sistema di comunicazione a commutazione di pacchetti (packet-switching network).Diventerà la più grande rete mondiale, con milioni e milioni di persone collegate e si chiamerà INTERNET.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


PDP-1

 

 


Codice ASCII


Il primo mouse (1963)


una scheda a circuiti integrati dell' IBM System/360


IBM 360

 


Epson EP 101

 


Cavo a fibre ottiche


PDP-8


floppy disk IBM da 8"


Intel 4004 a 4 bit

 

Dal 1970 al 1979

La IBM annuncia una nuova famiglia di mainframe, gli IBM  System/370, un'evoluzione dei sistemi 360. L'evoluzione dei mainframe (grandi sistemi) IBM continua ininterrotta, fornendo sistemi di elaborazione dati ad aziende di tutto il mondo. La famiglia dei 370 si distingue per la gestione della memoria virtuale, fatto decisamente inedito. Per molti anni a venire ci saranno tecnici al di fuori del mondo IBM che denigreranno la bassa capacità di memoria di alcuni sistemi IBM rispetto ad altre marche, non conoscendo le funzioni straordinarie della gestione della memoria virtuale. Per poter funzionare, un programma, deve essere caricato nella memoria centrale del computer. Se la memoria è troppo poca il programma non gira. Nei sistemi IBM il problema è stato risolto con la memoria virtuale, che consente una gestione totalmente automatica di carico/scarico di parti di programma, non richieste in un determinato momento, da disco a memoria centrale. Un altra funzione molto importante è il virtual storage, che consente di caricare in memoria parti di dati di cui il sistema prevede il prossimo utilizzo. In questo modo la macchina non deve chiedere frequentemente i dati che le servono, perchè questi si trovano già disponibili nella memoria centrale.

Nuovo IBM system 370

Nasce il nuovo linguaggio , Pascal sviluppato dal professore svizzero Niklaus Wirth.

Il PASCAL facilita lo sviluppo del software perchè consente ai programmatori di dividere un programma in vari blocchi chiamati "funzioni" e "procedure". Rende il codice programma più facile da capire e da manutenere. Il PASCAL sarà il linguaggio scelto da molte università e college nei successivi 20 anni. Lo sviluppo del PASCAL nacque in seguito alla insoddisfazione di Niklaus Wirth, membro del comitato per Algol all'interno del quale il lavoro procedeva a rilento a causa dei continui consensi che si dovevano ottenere. Il primo compilatore fu sviluppato a Zurigo per il CDC-6000 e divenne operativo nel 1970.

Nel 1973 viene prodotto il primo personal computer (lo chiamavano tascabile per le sue dimensioni ridotte). Il merito è dei ricercatori della Xerox PARC che decidono di sviluppare un computer da usare per le ricerche e progettano un PC sperimentale denominato Alto, che usa il mouse,  rete Ethernet ed una interfaccia utente grafica (GUI).

Nel 1977 Viene annunciato l'APPLE II, che diventa un banco di prova per i personal computer. Un vero e proprio home computer, con semplici programmi di videoscrittura, fogli di calcolo, giochi e tanto altro. Prezzo: $1298 con 4K, $2638 con 48K. CPU: 6502, 1 MHz .Sistema operativo:  BASIC in ROM - Apple DOS - ProDOS. Video: Testo 40 caratteri x 24 linee; grafica 280x192 4 colori, 40x48 16 colori. Il primo computer venduto con funzioni di grafica incluse.

Nel 1979 la INTEL annuncia il microprocessore 8088, che utilizza un bus a 32bit, ma che internamente opera ancora in architettura a 16 bit. Questo chip sarà alla base del futuro PC IBM.

 





Alto


APPLE II

 

 

Dal 1980 ad oggi

Dall'80 all'84 sia l'IBM che L'apple sviluppano sistemi sempre più integrati e con grandi prestazioni. Nel gennaio del 1984 viene annunciato dalla Apple il personal computer Macintosh. Si tratta finalmente di una macchina interamente grafica, abbordabile come prezzo, anche se più cara di un pc IBM, ma non certo dal prezzo stratosferico del computer Lisa. Il monitor (rigorosamente in bianco e nero) è integrato con la CPU, la tastiera è povera di tasti, ma efficace al tocco, come il mouse, che presenta un solo tasto. L'interfaccia grafica è semplice e completa, simulando una scrivania, con le varie cartelle (in forma di icone), dispositivi di memorie (floppy e disco fisso) e cestino per i documenti da buttare. Viene fornito già corredato di scheda grafica e qualche semplice programma come editor di testi e di disegno. Dopo le versioni non commercializzabili della Xerox col pc Alto, questo si può considerare il primo computer personale completamente grafico e aperto al largo commercio. Il successo di Macintosh è indiscutibile; una macchina completamente diversa da tutto ciò che era ed è in circolazione. Questa peculiarità la famiglia dei Macintosh la conserverà per molti anni a venire, diventando in modo incontestabile la macchina prediletta dei grafici e dei compositori editoriali, ma non solo. Contrariamente a tutti gli altri personal computer, Macintosh è una macchina chiusa. Utilizza un suo hardware fatto apposta, un suo sistema operativo concepito ad oggetti e una serie di programmi e linguaggi di sviluppo completamente autonomi dagli altri computer. Persino la scrittura su dischetti floppy non risulta compatibile. Questa caratteristica proteggerà APPLE, ma la penalizzerà per molti anni, fino a quando sentirà anche lei la necessità di aprirsi al resto del mondo, consentendo lo scambio delle informazioni.


Il Macintosh

 

Altri avvenimenti: Sony e Philips introducono i primi CD-ROM, che forniscono una enorme capacità di registrazione dei dati (fino a 640mb). Inizia in agosto la produzione del processore Intel 80286 a 16 bit, che viene inserito nel PC IBM "AT".

Nel 1985 la Microsoft sviluppa Windows 1.0, introducendo aspetti tipici del Macintosh nei computer DOS compatibili.

Nel 1987 la IBM annuncia in aprile una nuova famiglia di personal computer, i pc PS/2

Nel 1989 Tim Berners-Lee propone il progetto World Wide Web al CERN.

Nel 2002 Viene annunciato un supercomputer da 52,4 teraflops: il Cray X1.

Dispone di processori con potenza di 12,8 gigaflops ed è in grado di ospitare fino a 4.096 CPU.

Ventisette anni dopo il suo primo super-computer, Cray torna alla ribalta con un nuovissimo sistema destinato ad entrare nella classifica dei computer più potenti di sempre.

Il Cray X1 è in grado di sprigionare una potenza di picco pari a 52,4 migliaia di miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo (teraflops).

Può indirizzare fino a 65,5 terabyte di memoria.

Costo: 2,5 milioni di dollari...in configurazione base!

L'X1 è dedicato a utilizzi in cui ci sia la necessità di sostenere elevati volumi di elaborazione, come gli enti di difesa, centri di ricerca, istituti di meteorologia e aziende del settore automotive, aerospaziale, chimico e farmaceutico.

Anche se la storia non è completa come dovrebbe spero che possa essere utile ai lettori per avere un'idea del grande sviluppo che ha avuto l'informatica dal suo nascere ai giorni nostri.

Cosa ci dovremo aspettare in futuro?

 


Sistema operativo windows 1.0


IBM PS/2

Tim Berners-Lee


Cray X1