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Il "Computer" prima di Alan Turing

Liceo Scientifico Statale Corradino D'Ascanio 5^D Opzione Scienze Applicate Fabrizio Giuseppe Carretta

Introduzione

La storia del computer è l’evoluzione dell’apparecchio elettronico destinato all’elaborazione dei dati. Questi strumenti non hanno capacità decisionali autonome, ma eseguono operazioni in base a procedure prestabilite (programmi). Le radici di questa storia risalgono a strumenti meccanici e matematici concepiti per risolvere problemi pratici e scientifici, molto prima dell’avvento dell’elettronica moderna.

Antenati e progenitori

Fin dall’antichità, l’uomo sentì la necessità di strumenti per facilitare il calcolo, soprattutto in astronomia e navigazione. Astronomi e navigatori avevano bisogno di calcoli complessi per determinare rotte, prevedere eclissi o calcolare posizioni stellari. Questi primi strumenti non erano “computer” nel senso moderno, ma anticipavano l’idea di macchine che potessero elaborare dati.

L'abaco e la macchina di anticetera

L’abaco è lo strumento di calcolo più antico, ancora oggi utilizzato in alcune culture per semplici operazioni aritmetiche. La macchina di Anticitera (200-100 a.C.), invece, rappresenta un calcolatore meccanico sofisticato, ritrovato in mare presso l’isola di Anticitera. I frammenti ritrovati in seguito hanno rivelato un meccanismo ingegnoso, precursore degli ingranaggi dei moderni calcolatori meccanici.

L'astrolabio e gli strumenti nautici medievali

L’astrolabio era uno strumento fondamentale per la navigazione marittima. Nel Medioevo, in particolare tra XIII e XIV secolo, gli astrolabi moreschi della Scuola di Siviglia raggiunsero livelli altissimi di precisione e bellezza artigianale. Oltre agli astrolabi, si svilupparono strumenti nautici come quadranti e sestanti, che accompagnarono l’espansione marittima europea.

Le invenzione del XVII secolo

John Napier nel 1614 inventò i logaritmi, facilitando i calcoli complessi. Wilhelm Schickard nel 1623 progettò una macchina meccanica per addizioni e sottrazioni fino a sei cifre che rimase sconosciuta per secoli poiché ne restarono solo i disegni. Blaise Pascal nel 1642 inventò la Pascalina, prima calcolatrice meccanica funzionante capace di sommare e sottrarre. Gottfried Wilhelm Leibniz nel 1673 migliorò la Pascalina con la sua Stepped Reckoner, capace anche di moltiplicare e dividere, e concepì l’idea di un sistema binario universale, intuendo un concetto alla base dell’informatica moderna.

Dal primo settecento al tardo settecento

Giovanni Poleni nel 1709 inventò una macchina automatica per calcoli basata su contrappesi, considerata tra le prime a eseguire calcoli senza intervento manuale costante. J. H. Müller nel 1786 propose una macchina in grado di svolgere le quattro operazioni fondamentali, azionata da una manovella. Non venne mai realizzata per mancanza di fondi, ma rappresentò un concetto rivoluzionario per l’epoca.

L'Ottocento: verso il calcolatore moderno

Charles Babbage nel 1833 ideò la Macchina Analitica, il primo progetto di calcolatore programmabile. Prevedeva memoria, unità di calcolo chiamata mulino e un linguaggio basato su schede perforate. Non fu mai completata. Alla fine dell’Ottocento Herman Hollerith sviluppò le schede perforate lette elettricamente, usate per il censimento USA del 1890.

Hollerith e le schede perforate

Hollerith brevettò nel 1889 l’uso delle schede perforate e nel 1896 fondò la Tabulating Machine Company. Nel 1924 questa società divenne IBM, International Business Machines. Le schede perforate sarebbero state lo standard per input e output dei calcolatori fino agli anni Sessanta.

Prime tecnologie elettroniche del Novecento

John Ambrose Fleming nel 1904 inventò il diodo a vuoto, base delle valvole termoioniche. Le valvole termoioniche permisero l’amplificazione dei segnali elettrici e costituirono i “transistor” dell’era pre-digitale. Questa invenzione rese possibile il passaggio dal calcolo meccanico a quello elettronico.

Il Memex di Vannevar Bush

Il concetto di memory expansion era quello di una scrivania meccanizzata che avrebbe potuto archiviare libri, documenti e comunicazioni. Era descritta come dotata di schermi traslucidi, tastiera e leve. Non fu mai costruito, ma influenzò profondamente l’idea di ipertesto e di computer personale.

Macchine di decifrazione e calcolo pre-belliche

La Bomba polacca del 1938 fu realizzata da Marian Rejewski per decifrare i codici Enigma tedeschi. Non era programmabile ma poteva essere adattata tramite modifiche fisiche. Costituì la base per la creazione della Colossus britannica nel 1944, usata a Bletchley Park durante la Seconda guerra mondiale.

I primi computer elettromeccanici ed elettronici

Konrad Zuse costruì nel 1939 lo Z1, un calcolatore binario programmabile funzionante con meccanismi elettromeccanici, seguito dagli Z2 e Z3. L’Atanasoff-Berry Computer del 1939 fu il primo computer digitale totalmente elettronico, introdusse innovazioni cruciali come i numeri binari, il calcolo parallelo, la memoria rigenerativa e la separazione tra dati e istruzioni.

Harvard Mark I (1943)

Conosciuto come Automatic Sequence Controlled Calculator, ASCC, fu realizzato da Howard Aiken con il finanziamento di IBM. Era un enorme calcolatore elettromeccanico lungo 15 metri, capace di eseguire operazioni complesse automaticamente. Segnò il passaggio verso i computer digitali moderni, utilizzati anche per scopi militari e scientifici durante la Seconda guerra mondiale.