PROGRAMMIAMO
Algoritmi - Calcolo e programma
Dispositivi di calcolo e dispositivi programmabili

La parola computer deriva dal verbo latino computare che significa calcolare. Il termine italiano talvolta usato è corrispondentemente calcolatore. Si tratta tuttavia di una terminologia fuorviante.

Se infatti un computer si limitasse a fare di calcolo, si tratterebbe più propriamente di una calcolatrice. Invece la differenza fondamentale fra una calcolatrice e un computer è che quest'ultimo è un dispositivo programmabile, cioè in grado di eseguire dei programmi.

Oggi giorno anche molte calcolatrici tascabili sono programmabili e d'altra parte i dispositivi programmabili si sono diffusi in ogni ambito, anche ben oltre i limiti dei classici calcolatori: si pensi a smartphone, tablet e a un'infinità di altri dispositivi cosiddetti "intelligenti". Tuttavia dando un'occhiata alla storia dei dispositivi di calcolo e programmabili, si noterà come per lungo tempo le due categorie sono rimaste ben distinte e, anzi, i primi dispositivi programmabili non avevano proprio niente a che fare con il calcolo.

Breve storia dei dispositivi di calcolo

Uno dei primi dispositivi di calcolo, usato fin da tempi remoti e in molte popolazioni diverse, è l'abaco (o, il suo moderno equivalente, il pallottoliere):

In realtà di solito la storia del calcolo automatico viene fatta risalire alla pascalina, una calcolatrice meccanica costruita dal filosofo francese Blaise Pascal verso la metà del 1600. La pascalina era in grado di fare addizioni e sottrazioni, ma non era iun dispositivo programmabile (nel senso di dispositivo in grado di eseguire programmi differenti): piuttosto può essere considerata un lontano antenato delle nostre calcolatrici tascabili.

La pascalina di Blaise Pascal

Nel 1882 Charles Babbage realizzò la macchina differenziale, una calcolatrice meccanica in grado di approssimare mediante funzioni polinomiali logaritmi e funzioni trigonometriche:

Anche questa macchina, come la pascalina, non era programmabile.

Alla fine dell'ottocento Herman Hollerith (il fondatore della IBM) realizzò la macchina tabulatrice, un calcolatore elettromeccanico mediante il quale fu possibile elaborare i risultati del censimento degli Stati Uniti del 1890 in un solo anno (per elaborare a mano i risultati del censimento precedente erano stati necessari otto anni).

tabulatruce di Hollerith

 

Breve storia dei dispositivi programmabili

In realtà, ben prima della pascalina, erano stati realizzati, per il divertimento dei ricchi e delle corti, degli automi meccanici talvolta anche programmabili. Alcune di queste macchine, spesso con sembianze umane, azionate mediante meccanismi idraulici o meccanici, erano in grado di scrivere, compiere gesti complessi, suonare strumenti musicali, etc. in modo completamente automatico.

Automa meccanico

Il vero e proprio antenato dei computer può però essere considerato il telaio meccanico Jacquard, inventato appunto dal francese Joseph-Marie Jacquard agli inizi dell'ottocento. Questa macchina era in grado di produrre disegni diversi nella tessitura seguendo le istruzioni specificate su schede perforate.

Telaio automatico Jacquard

Un altro dispositivo programmabile diffuso fin dall'800 è l'autopiano o pianola. Si tratta di un pianoforte in grado di eseguire automaticamente un brano registrato su appositi rulli perforati:

Nel 1939 Konrad Zuse (1910-1995) costruì lo Z1, primo di una innovativa serie di calcolatori elettromeccanici basati sul sistema binario e programmabili, funzionanti prima a memorie elettromeccaniche e poi a relè (Z2, Z3). La macchina presentava una struttura già del tutto analoga a quella dei computer moderni, con la distinzione tra unità di memoria ed unità di calcolo, e funzionava alla velocità di clock di un solo Hertz, generata da un motore elettrico.

Per il primo computer totalmente elettronico (realizzato cioè senza parti meccaniche in movimento) bisogna attendere il 1939, quando John Vincent Atanasoff e Clifford Berry costruiscono l'Atanasoff Berry Computer (spesso chiamato ABC). Questi primi calcolatori rimasero allo stadio di prototipi o vennero utilizzati solo per scopi bellici, come il famoso Colossus, realizzato nel 1944 in Gran Bretagna per decifrare i messaggi segreti tedeschi oppure l'ENIAC, l'EDVAC e l'UNIVAC, enormi calcolatori a valvole realizzati fra 1944 e il 1951 dall'esercito degli Stati Uniti.

L'UNIVAC 1, che fu anche il primo computer a essere venduto commercialmente, usava 5200 valvole a vuoto, pesava 13 tonnellate ed era in grado di eseguire circa 2 operazioni elementari al secondo. Ne furono realizzati in tutto circa 50 esemplari venduti a 1,5 milioni di dollari l'uno.

UNIVAC 1

 

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