La Storia dell’Informatica, secondo approfondimento: la nascita del PC
Entriamo nel vivo dell’innovazione informatica degli ultimi secoli e vediamo più da vicino chi ne sono stati i protagonisti.
Norbert Wiener (1894-1964)
Formalmente conosciuto come il “padre” della cibernetica (scienza di orientamento interdisciplinare che si occupa sia del controllo dei macchinari per mezzo dei computer ma anche dello studio del cervello, del sistema nervoso. Wiener scrisse tre libri su questo tema, nel 1948, con l’intento di dimostrare che le macchine fossero assimilabili agli esseri umani per alcune facoltà. Wiener capì che sia un animale, un contesto comunicativo, una centralina antiaerea in grado di autocorreggere il tiro, erano tutte “macchine cibernetiche”: che elaborano informazione.
Howard Aiken (1900-1973)
Ingegnere responsabile del computer Harvard Mark I della IBM installato nel febbraio del 1944 ad Harvard. Aiken si ispirò alla macchina differenziale di Charles Babbage (di cui abbiamo parlato nel precedente post sull’argomento). L’importanza storica dell’Harvard Mark I è notevole in quanto alcune caratteristiche della sua architettura hardware sono diventate un modello (chiamato “architettura Harvard”) per molti computer moderni. Con la comparsa dell’ENIAC nel 1946 il Mark I divenne presto obsoleto, ma ad Harvard rimase in funzione fino al 1959. Venne impiegato principalmente per risolvere problemi di carattere scientifico e per il calcolo di tavole.
John von Neumann (1903-1957)
Crea lo standard de facto per le architetture dei calcolatori in cui la memoria dedicata ai dati e quella ai programmi è mappata congiuntamente. Nel 1945 pubblicò, come frutto dei propri studi “First Draft of a Report on the Edvac”. EDVAC (Electronic Discrete Variables Automatic Computer) era la prima macchina digitale programmabile tramite un software basata su quella che fu poi definita l’architettura di von Neumann. Questa tipologia di architettura è una tipologia di architettura hardware per computer digitali programmabili a programma memorizzato la quale condivide i dati del programma e le istruzioni del programma nello stesso spazio di memoria, contrapponendosi all’architettura Harvard nella quale invece i dati del programma e le istruzioni del programma sono memorizzati in spazi di memoria distinti.
William Ross Ashby (1903-1972)
E’ stato uno psichiatra britannico ed uno dei pionieri della cibernetica, noto anche per la teorie dei sistemi complessi. Per illustrare il concetto di ultrastabilità, Ashby concepì e realizzò un dispositivo elettromeccanico che chiamò “omeostato” e che divenne presto popolare. Le prime tracce dell’omeostato negli appunti di Ashby risalgono al 1946, mentre il primo esemplare fu completato nel marzo del 1948, utilizzando materiale militare di recupero. Nel 1949 la rivista Time gli dedicò un articolo descrivendolo come “l’oggetto più vicino ad un cervello sintetico sinora progettata dall’uomo”.
John Vincent Atanasoff (1903-1995)
Inventa nel 1939 insieme a Clifford Berry l’Atanasoff-Berry Computer il primo calcolatore digitale special-purpose. Questo dispositivo, spesso chiamato ABC, è stato il primo computer digitale totalmente elettronico. Non implementava un’architettura per memorizzare i programmi, tuttavia, fu la prima a implementare tre idee fondamentali che fanno parte di ogni computer moderno:
- L’utilizzo dei numeri binari per rappresentare i numeri e i dati
- Tutti i calcoli sono effettuati attraverso circuiti elettronici invece che con ingranaggi, parti meccaniche o interruttori elettromeccanici
- Il sistema è organizzato in due parti separate tra loro: una si occupa dell’elaborazione dei dati, l’altra della loro memorizzazione.
George Stibitz (1904-1995)
Ricercatore ai Bell Labs noto per il suo lavoro negli anni ’30 e ’40 sulla realizzazione di circuiti digitali a logica booleana utilizzando relè elettromeccanici come elemento di commutazione. Nel 1937 implementò un sommatore basato su relè che chiamò “Modello K” che eseguiva i calcoli utilizzando la somma binaria. Nel 1940 implementarono un computer a numeri complessi.
Alonzo Church (1905-1995)
Tra i fondatori dell’Informatica, noto per il calcolo lambda. Il lambda calcolo di Church influenzò la creazione del Lisp e della famiglia dei linguaggi per computer conosciuti in generale come linguaggi di programmazione funzionale. Il concetto di booleano di Church è così chiamato in suo onore. un booleano di Church è una funzione concettuale che prende in considerazione due parametri di valutazione e valuta o l’uno o l’altro. Ci sono solo due booleani di Church: vero e falso. Alcuni linguaggi di programmazione li usano come modello di implementazione per l’aritmetica booleana: esempi ne sono Smalltalk e Pico.
Tommy Flowers (1905-1998)
Ingegnere Inglese famoso per aver progettato, nel 1944, Colussus, il primo calcolatore elettronico programmabile, utilizzato per decifrare i messaggi criptati tedeschi. Colossus è stato il primo a usare le valvole termoioniche, fino ad allora usate solo da amplificatori, al posto dei relè. Colossus è preceduto unicamente dalla macchina Atanasoff–Berry Computer, anch’essa elettronica ma non programmabile, mentre la realizzazione di ENIAC è successiva di alcuni anni.
Grace Hopper (1906-1992)
Ebbe un ruolo primario nello sviluppo del primo compilatore (Cobol) e per l’attribuzione del termine BUG al malfunzionamento dei sistemi informatici/elettronici. Di lei abbiamo parlato nell’articolo “La tecnologia è donna”. Il COBOL, progettato nel 1959, è un linguaggio di programmazione, fra i primi a essere stato sviluppato e ancora presente in molte applicazioni software commerciali di tipo bancario.
John Mauchly (1907-1980)
Progettista insieme a J. Presper Eckert (1919-1995) dell’ENIAC, il primo calcolatore digitale general purpose nato nel 1946. Assorbiva talmente tanta energia elettrica che, alla sua prima messa in funzione, causò un blackout nel quartiere ovest di Filadelfia, occupava una superficie di 180 metri quadrati e aveva un peso di 30 tonnellate.
Stephen Cole Kleene (1909-1994)
Fu in realtà un matematico che predispose le fondamenta dell’informatica teorica. È conosciuto come fondatore di quel ramo della matematica noto come “teoria della ricorsione” (insieme ad Alonzo Church, Kurt Gödel, Alan Turing ed altri), fornendo metodi per determinare quali problemi sono risolvibili, il lavoro di Kleene portò allo studio di quali funzioni fossero calcolabili.
Konrad Zuse (1910-1995)
Considerato l’inventore del computer moderno tra il 1939 e il 1941 crea lo Z3, il primo calcolatore completamente programmabile e totalmente automatico. Evoluzione dello Z1 e dello Z2 (altri due calcolatori inventati da Zuse) era comporto da 2.200 relè che funzionavano ad una frequenza compresa tra 5 e 10 Hz. Il sistema era in grado di visualizzare parole lunghe 22 bit e le operazioni erano svolte da un’unità aritmetica a virgola mobile. La macchina originale fu distrutta dagli alleati nel 1944 durante un bombardamento alla città di Berlino. Una sua copia, funzionante in ogni parte, si può trovare al Deutsches Museum.
Alan Turing (1912-1954)
Considerato il “padre” della moderna Computer Science, formalizzò i concetti di algoritmo e calcolo grazie l’omonima macchina – un notevole passo avanti verso i moderni computer. Teorizzò l’informatica e l’intelligenza artificiale già negli anni ’30, fu anche uno dei più grandi crittoanalisti che operarono nel Regno Unito durante la Seconda Guerra Mondiale per la decifrazione dei messaggi scambiati sull’Asse. Inventore, tra l’altro, della famosa Macchia di Turing (1936), ovvero una macchina formale che consente di calcolare funzioni: data una Macchina di Turing che calcola una funzione f è possibile specificare un input ed ottenere, al termine della computazione, l’output. In realtà la Macchina di Turing è una sorta di “filtro” per le funzioni calcolabili, ovvero o una funzione è calcolabile attraverso di essa o non è calcolabile.
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