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Calcolo meccanico e nascita del computer

I primi ragionamenti sul calcolo meccanico, fondamentale per lo sviluppo dei computer moderni, risalgono addirittura alla Mesopotamia, e già nell’antica Magna Grecia si trovano le prime teorizzazioni negli scritti di alcuni filosofi. Fu grazie alle esigenze astronomiche e marittime che vennero portate a termine le prime macchine dell’età antica. Forse l’esempio più importante di un calcolatore primitivo semiautomatizzato potrebbe essere la macchina di Anticitera, dal nome dell’Isola dell’Egeo dove venne ritrovata, creata intorno al I secolo a.C.

Primo grande esempio di meccanica rinvenuto, la macchina venne progettata per determinare la posizione del Sole e di alcuni altri astri, sopperendo così alla necessità del calcolo umano. Naturalmente si potrebbe risalire ancora più addietro parlando dell’abaco, il più antico strumento di calcolo costruito dall’uomo. Ma questo non era un sistema di calcolo automatizzato, essendo necessaria la costante attività umana al fine del suo utilizzo.

I calcolatori infatti sono strumenti che permettono di ottenere determinati output in base a certi input prefissati. In altre parole, una volta immesse le istruzioni non necessitano dell’attività umana per produrre i propri effetti. Nonostante le radici del computer affondino così profondamente nella storia, si dovette comunque aspettare la rivoluzione scientifica introdotta, supportata e capitanata da Galilei, per avere un ritorno all’esigenza di costruire un calcolatore che esentasse l’uomo dai calcoli più difficili nonché di routine.

La conoscenza scientifica cominciava ad espandersi, i calcoli si facevano sempre più complessi ed il nuovo metodo razionale scientifico permise la costruzione delle prime macchine programmabili, preannunciando quindi alla nascita del computer. Il francese Pascal, il tedesco Leibniz, il veneziano Poleni furono solo alcuni tra i primi a confrontarsi con simili progetti. Gli studiosi cercavano uno strumento in grado di elaborare dati in modo automatico. Ma fu solo con l’inizio dell’Ottocento che in Inghilterra venne introdotto il concetto di sistema numerico binario.

Anche se già Juan Caramuel nel suo saggio del 1669 ne aveva descritto la natura e Leibniz in seguito ne continuò lo studio facendo sì che il sistema di calcolo binario venisse annoverato tra le sue maggiori opere, per tutto il resto del XVII e del XVIII secolo però, l’interesse verso un simile tipo di calcolo scemò notevolmente.

Fu solo con George Boole che si ritornò agli studi di logica matematica e furono così determinate le basi per la costruzione dei primi calcolatori elettronici. Le idee cominciarono ad acquisire sempre più interesse agli occhi degli studiosi, ma mancavano ancora le risorse e la competenze pratiche per poterle realizzare.

Charles Babbage ad esempio, considerato oggi il vero padre dei moderni calcolatori elettronici, già nel primo trentennio del XIX secolo progettò la prima macchina differenziale, che proprio a causa della mancanza di adeguate conoscenze meccaniche restò un prototipo imperfetto. Nel 1833 con l’ideazione della prima macchina analitica, il cui funzionamento automatico la rese il primo vero esempio di calcolatore nel senso moderno del termine, il prototipo non arrivò neanche alla progettazione, rimanendo solo un sogno rappresentato da qualche “schizzo su carta” dello stesso Babbage.

Nonostante le risorse e le conoscenze meccaniche scarseggiassero, vi fu però sempre più interesse nei confronti di simili calcolatori e scienziati, filosofi, matematici si misero a lavoro per riuscire laddove Babbage aveva fallito. Notevoli progressi erano già stati dimostrati da Ada Byron, la figlia del più che rinomato Lord, la quale appena venuta a conoscenza dell’invenzione del collega londinese, ideò, progettò e scrisse i primi programmi per calcolatori della storia.

Dalla seconda metà del XIX secolo, dal vecchio continente il punto focale per lo sviluppo dei calcolatori elettronici si trasferì sull’altra sponda dell’Atlantico e nel 1896 Herman Hollerith, proseguì negli studi sui calcolatori arrivando a fondare l’azienda Tabulating Machine Company, in seguito denominata International Business Machines Corporation, meglio conosciuta come IBM, oggi uno dei leader nel mercato dell’elettronica.

Ma fu solo con l’emergere della Grande Guerra ed i bisogni militari delle nazioni belligeranti che la storia dei calcolatori ebbe una spinta improvvisa e determinante.

Nel 1932 Vannevar Bush inventò il Memex, prima proiezione extracorporea della memoria. Il suo calcolatore infatti permetteva di registrare dati su un disco rigido per conservarli e poterli successivamente visionare quante volte lo si desiderava. Dispositivo di tipo elettrico-ottico, rappresentò al tempo l’evoluzione più progredita dei calcolatori elettronici e ciò che più si avvicinava al moderno computer.

Come confessò lo stesso ingegnere nel suo saggio più famoso, As we may think, la sua creazione nacque da una necessità scientifica e psicologica. Le informazioni scientifiche diventavano sempre più numerose e l’uomo aveva solo una capacità illimitata di conservare un certo tipo di informazioni. Per questo si rese necessario, con l’espandersi della conoscenza, uno strumento che sopperisse a questa limitatezza dell’uomo. Ma se Bush ne sentiva solo l’esigenza letteraria, gli Stati Uniti di contro ne videro una grande utilità strategica.

Poter conservare un quantitativo spropositato d’informazioni sui paesi con i quali ci si relazionava e di seguito poterle visionare a piacimento ed in tempi brevi, poteva fare la differenza determinante in un futuro conflitto.

Che l’informazione era ormai divenuta di fondamentale importanza lo dimostrò Enigma, la creazione dell’ingegnere tedesco Arthur Scherbius, muro invalicabile per gli avversari del Terzo Reicht. Ci vollero anni e svariati scienziati per portare a termine il progetto Bomba e riuscire a decifrare le comunicazioni naziste criptate tramite Enigma.

Ma la Bomba polacca di Rejewski mancava ancora di un requisito essenziale per rientrare nel novero dei moderni computer, la possibilità di poterlo programmare elettronicamente. La programmazione computazionale venne infatti introdotta dagli Inglesi qualche anno più tardi. Una volta entrati in guerra, fecero di tutto per decifrare le comunicazioni private di Hitler ed i suoi ufficiali.

Nacque così Colossus, che basato sulla precedente macchina di Touring ed il suo algoritmo ideato già negli anni Trenta, fu determinante nello scoprire i piani dell’Asse dando così un netto vantaggio agli Alleati Occidentali. Colossus fu effettivamente definito come il primo cervello elettronico ed essendo stato realizzato sulla base degli studi del matematico inglese, Alan Touring venne ufficialmente riconosciuto come il padre della moderna scienza informatica e dell’intelligenza artificiale. Non a caso il cosiddetto Test di Turing fu designato come test di intelligenza, capace cioè di determinare il grado di razionalizzazione di un calcolatore elettronico.

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