A CHE COSA SI PENSAVA?

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A CHE COSA SI PENSAVA?

Queste invenzioni per noi oggi rappresentano delle tappe fondamentali di una storia che sappiamo già com'è andata a finire. Cerco di capire adesso che cosa rappresentavano per i loro inventori e quali erano gli scopi dei progetti da loro avviati.

Charles Babbage (progetto avviato nel 1834 e mai concluso)

Progetto (finanziato in parte dal governo britannico) di costruire una calcolatrice meccanica programmabile. Lo scopo che si prefiggeva Babbage era quello di moltiplicare o dividere in meno di un minuto due numeri di 50 cifre ciascuno sino alla centesima cifra decimale. La "Macchina analitica" doveva sostituire le tabelle matematiche del suo tempo, sulle quali i calcoli venivano effettuati manualmente.

Herman Hollerith (1889)
Il computo dei dati del censimento USA del 1880 aveva occupato quasi sette anni e, dato l’aumento della popolazione a causa dell'immigrazione, l’ufficio temeva che il conteggio del nuovo censimento avrebbe potuto protrarsi per 10 anni. Per tentare di ridurre i tempi dell'elaborazione dei dati, Hollerith brevettò per il censimento del 1890 una macchina in grado di "leggere" delle schede perforate di cartoncino. L'idea delle schede perforate l'aveva presa dal telaio Jacquard. Le schede venivano perforate a mano e poi venivano lette, riordinate e poste in forma tabulare meccanicamente. Usando questa macchina, il censimento del 1890 venne compilato in sole sei settimane e i tempi dell'elaborazione dei dati vennero ridotti a due anni.

Vannevar Bush (1925)
Dirige il progetto del MIT che porterà alla costruzione dell'Analizzatore Differenziale, un calcolatore in grado di risolvere automaticamente equazioni differenziali contenenti fino a 18 variabili indipendenti. Venne usato dal Laboratorio di ricerche balistiche dell'Esercito per calcolare le traiettorie dei proiettili.

Konrad Zuse (1936)
Docente universitario di matematica e ingegnere, sviluppa un computer, lo Z3, per disegnare aereoplani e missili. Voleva che l'elaborazione dei dati fosse controllata da un programma. Scrisse il programma su una vecchia pellicola cinematografica.

Alan Turing (1936)
Se, invece di una sequenza di schede perforate, immaginiamo un nastro che contenga tutti i dati in celle, possiamo ideare una macchina in grado di leggere qualsiasi tipo di segno inciso sul nastro e poi di decodificarlo in base a una tabella di istruzioni nota (oggi diremmo "programma").
La "macchina di Turing" rappresenta il concetto della funzione computabile. Tutti i simboli, tutte le informazioni, tutti i significati e tutte le idee che possono essere espressi in parole o numeri possono essere codificati in forma di sequenze binarie di lunghezza finita. La forma dei simboli non fa alcuna differenza: quello che conta è il numero di scelte tra alternative. Per esempio, codificare l'alfabeto implica cinque alternative binarie (2 alla quinta = 32).
Quella di Turing è una "macchina calcolatrice universale", cioè un meccanismo in grado di replicare esattamente il comportamento di qualsiasi altra macchina calcolatrice. Il concetto astratto di "macchina calcolatrice universale" è stato utilizzato in seguito dai progettisti di computer.

Laboratori Bell (1939)

Un ricercatore, George Stibitz, utilizzando vecchi relè telefonici recuperati da un mucchio di rottami trovati in laboratorio, due pile, due lampadine e una tavoletta di legno, aveva creato - lavorandoci nelle fine settimana - un dispositivo che addizionava due numeri binari di un bit. Da qui la realizzazione di un'apparecchiatura logica che utilizzava il sistema binario.

John Atanasoff (1939) (USA, di origine bulgara)
Per eliminare la voluminosità del calcolatore di Vannevar Bush, mise a punto il prototipo di un computer binario che utilizzava solo valvole (senza quindi nessuna parte meccanica come i relè) in grado di risolvere le complesse equazioni della fisica. La macchina era lenta ma dimostrava il funzionamento del circuito logico elettronico e della memoria binaria rigenerata.

"Colossus" (1943)
La Gran Bretagna completa un computer costruito appositamente per violare i codici segreti tedeschi. Colossus nacque all'interno del centro di ricerca della "Telecom britannica". In origine infatti l'industria delle comunicazioni e quella dei calcolatori non erano pensate come due ambiti separati. L'impatto di Colossus nello sviluppo dell'industria del computer fu comunque limitato dal fatto che la sua esistenza fu tenuta segreta anche dopo la fine della guerra.

"MARK 1" (1944)
Era il progetto di costruzione di un calcolatore meccanico che funzionasse con programmi registrati. La macchina fu voluta dal presidente di IBM, Thomas Watson, che la finanziò direttamente. (continua '48)

John von Neumann (nato in Ungheria con il nome di Janos von Neumann, 1903-1957)
(1944): Comincia a sviluppare la "Teoria degli automi" e pone le basi matematiche per lo sviluppo degli elaboratori elettronici. Alla metà degli anni '40 si associa al team dell'Istituto di Ingegneria Elettronica dell'Università Moore di Filadelfia.
(1945): Sintetizza i principi della nascente informatica in un testo conosciuto col nome di First Draft of a Report on the EDVAC ("Prima bozza di una relazione sull'EDVAC"). Nel 1945 egli progettò Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) con una memoria capace di ospitare un programma installato ed anche i dati. La tecnica della "memoria di massa" ed il "trasferimento a controllo condizionale" che permetteva che il computer potesse fermarsi in ogni momento e poi riprendere, conferivano una grande versatilità nella programmazione.
Il grande merito di von Neumann fu l'aver dimostrato che il computer si distingue dalle grosse macchine calcolatrici dell'epoca (tra cui anche l'ENIAC) in quanto non è solamente una macchina per eseguire operazioni numeriche, ma è progettata per eseguire funzioni logiche: è una macchina universale. La "macchina di von Neumann" è dotata di un'unità di comando interna, o processore. Nella memoria elettronica interna del computer sono depositati non solo i dati da elaborare, ma anche le istruzioni per manipolarli, ovvero il programma. Essendo il programma espresso in forma numerica, esso può essere modificato come i dati, mediante operazioni algoritmiche. Grazie a von Neumann il termine memoria, fino allora comune solo tra i biologi, è entrato anche nell'Informatica.

"ENIAC" (1946)
John P. Eckert (1919-1995) e John W. Mauchly (1907-1980), svilupparono ENIAC all'Istituto di Ingegneria Elettronica dell'Università della Pennsylvania a Filadelfia, inizialmente per aiutare a riconoscere i cicli a lungo termine del tempo atmosferico. Lo scoppio della IIa Guerra Mondiale ne cambiò totalmente la destinazione d'uso. Con l'invasione del Nord Africa nel 1942 l'esercito aveva scoperto che, a causa delle differenti caratteristiche del terreno rispetto al suolo americano, il tiro d'artiglieria risultava molto impreciso. Occorreva una macchina molto potente per effettuare nuove tabelle di calcolo. Il calcolatore fu costruito su commissione del Laboratorio di ricerche balistiche dell'esercito e venne coperto da segreto militare.

"SSEC" (1948)
In seguito ai contrasti sorti tra Thomas Watson, presidente di IBM, e Howard Aiken sulla paternità di "Mark 1", Watson chiede ai suoi ingegneri di realizzare una macchina più grande.

"BINAC" (1949)
Due membri del gruppo di costruttori dell'Eniac, Eckert e Mauchly, escono dall'Università Moore in polemica con von Neumann e fondano una loro società. Ebbero l'idea di realizzare un sistema costituito da due computer in parallelo che eseguivano le stesse operazioni e si controllavano reciprocamente (continua sotto).

"UNIVAC-1" (1950)
Dopo la deludente esperienza del Binac (per lo scarso ritorno economico e perché i suoi nastri magnetici in plastica che si rompevano spesso), Eckert e Mauchly adottano un nastro metallico ricoperto di nickel che denominano "Unitape". Da questa e da altre modifiche nasce l'elaboratore "Univac".

"WHIRLWIND" (1951)
Costruito al MIT, progettato da Jay Forrester.

"EDVAC" (1952):
Viene progettato alla Moore School (1944-45), quindi ci sono le idee di Mauchly e Eckert, ma il coinvolgimento di von Neumann lo fa diventare un calcolatore rivoluzionario. È basato sull'idea di von Neumann di fornire alla macchina un programma con le istruzioni per il suo funzionamento che sia memorizzato allo stesso modo dei dati, cioè in numeri binari. La macchina può così adattarsi a risolvere problemi di diverso tipo, secondo le diverse necessità.
Von Neumann descrive una struttura logica di elaborazione dell'informazione che è la base dello sviluppo dei calcolatori: il concetto di elaborazione sequenziale (ricerca dei dati, aggregamento e poi selezione).
Il computer successivo da lui progettato, realizzato a Princeton, è un'evoluzione dell'EDVAC.

"IBM 701" (1953)
Progettato per rispondere alle specifiche di una gara d'appalto indetta dal Pentagono. Per volontà del presidente Watson jr., la IBM utilizzava per la prima volta una memoria esterna a nastri magnetici, ognuno dei quali equivalente a 15 mila schede perforate. Parecchi dirigenti furono contrari ad abbandonare il sistema delle schede, che aveva determinato il successo della società.

Alcune soluzioni partono dalle macchine preesistenti, altre invece rappresentano l'apertura di nuove strade.