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All' inizio del 1800
fanno la loro comparsa i telai Jacquard (dal nome del loro inventore J.-M. Jacquard) con le loro schede perforate.
Queste macchine costituiscono il primo esempio di inserimento automatico di istruzioni per mezzo di schede perforate.
Le indicazioni relative al passaggio dei fili venivano registrate mediante dei fori praticati su un cartoncino.
Queste istruzioni venivano “lette” da una fila di aghi che, posizionati sulle schede, potevano attraversarle soltanto in corrispondenza dei fori .......... 0/1, acceso/spento….ecco nata la codifica binaria.
Le schede perforate resteranno in uso nei telai fino agli anni 1980. |
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Qualcosa di simile era già stato realizzato con i “carillons” (presenza/assenza di una punta) ma con i telai Jacquard la tecnologia assume dimensioni industriali.
Il lavoro procede molto più in fretta aumentando la produzione mentre si fa sempre più strada il convincimento che le macchine possano sottrarre lavoro alle persone. I movimenti di protesta e boicottaggio si inaspriscono.
L' opposizione non riesce comunque a fermare la macchina che in una decina di anni si diffonde in Europa, in America e persino in Cina.
Nei dieci anni successivi furono prodotte più di 100.000 macchine
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Nel 1814 viene ideato il regolo calcolatore planimetrico di Herman per la misura di aree e nel 1820
C.X.Thomas de Colmar costruisce l'aritmetometro, prima calcolatrice su
scala industriale in grado di svolgere le 4 operazioni aritmetriche, senza
errori.
In 30 anni ne vengono prodotti 1500 esemplari e la produzione continua
fino all' inizio del 1900.
Utilizzava il principio del tamburo a passi ideato da Leibniz. La sua invenzione era il
risultato di 150 anni di progresso industriale, che aveva così superato i limiti e i difetti delle prime
realizzazioni.
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Le macchine di Pascal, di Leibniz e le molte altre dell’epoca, non avevano risolto il problema dei grandi calcoli. In pratica ogni operazione richiedeva interventi manuali. Le macchine risolvevano una sola operazione alla volta e in modo estremamente lento.
Charles Babbage, matematico-filosofo britannico, è lo scienziato proto-informatico che per primo ebbe l’idea di un calcolatore programmabile.
Pochi sanno che la storia dell’informatica può essere fatta iniziare in Italia, a Torino, verso la metà del 1800 quando Babbage vi si reca per presentare all’Accademia delle Scienze la sua “Macchina Matematica” portando con se i disegni e il modello di alcune sue parti.
La sua precedente invenzione, la Macchina Differenziale, non fu mai completata per due motivi: il primo perché il materiale di cui si disponeva a quei tempi non era sufficientemente buono e gli ingranaggi non funzionavano in modo corretto e il secondo perché Babbage continuò a cambiare idea sulla sua progettazione.
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Contrariamente a quanto era avvenuto fino ad allora, Babbage non si proponeva tanto di realizzare delle macchine calcolatrici in grado di eseguire semplicemente le 4 operazioni, ma dei calcolatori concettualmente simili a quelli moderni in grado di eseguire sequenze di operazioni in base a un programma.
Nel 1822 Charles Babbage disegnò un calcolatore che doveva operare con schede perforate (come quelle di Jacquard) e iI risultati sarebbero stati stampati su carta, una idea semplicemente rivoluzionaria!
Anche se Babbage riteneva che la tecnologia della sua epoca non fosse sufficiente per realizzare il suo progetto, un piccolo modello in scala fu mostrato ad una riunione della Reale Società Astronomica inglese. Il concetto estremamente avanzato di quella macchina era probabilmente troppo incomprensibile per l'epoca e il progetto fu abbandonato nel 1833 anche a causa di problemi di meccanica e finanziari.
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Tra il 1833 e il 1842 ci riprovò cercando di costruire una macchina che fosse programmabile. La macchina aveva dispositivi di ingresso basati sulle schede perforate del Telaio Jacquard, un processore aritmetico che calcolava dei numeri, una unità di controllo per verificare che l’operazione fosse corretta, un meccanismo di uscita ed infine una “memoria” dove i numeri venivano mantenuti. Ed ecco nato il primo “computer” pur con mille difficoltà tecniche e finanziarie.
Babbage ricevette un sostegno importante da Lady Lovelace (figlia di Lord Byron) che promosse attivamente la macchina analitica e scrisse diversi programmi in quello che oggi si potrebbe chiamare il Linguaggio assembly .
Ella scrisse per la macchina di
Babbage delle istruzioni per calcolare i numeri di Bernoulli.
Ada aveva avuto una educazione
matematica e collaborava con i
matematici dell'epoca come De
Morgan.
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Lady Ada Lovelace studia l'Analitycal Engine di Babbage, traducendo gli schemi di Luigi Menabrea. Intuisce l'idea di 'loop' e di sottoprogramma, ovvero di sequenza ripetitiva di passi.
Inizia un intenso scambio epistolare con Babbage, contribuendo coi suoi appunti a ipotizzare una macchina in grado di operare tramite programma.
Augusta Ada Byron, Lady Lovelace: il primo programmatore di computer al mondo.
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Nel 1837 Georg e Edvard Scheutz, padre e figlio, dopo avere letto l'articolo di Babbage e della sua macchina, iniziano a sviluppare loro stessi una Macchina delle Differenze. Il dispositivo è costruito usando macchinari molto meno raffinati di quelli previsti da Babbage e con una struttura in legno.Questa macchina viene terminata nel 1843.
La Tabulating Machine è la prima macchina alle differenze completo. Lavora con numeri a 15 cifre e produce l'output stampato, come nell'originale progetto di Babbage.
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Il problema di riprodurre risultati privi di errori umani, come voleva Babbage, è così risolto. I numeri sono stampati su carta o lamine di metallo, pronti per fare i clichés per la riproduzione delle tabelle.
Un secondo modello più raffinato venne creato nel 1853 e venduto al Governo Britannico e un terzo modello ancora venne venduto nel 1860 agli Stati Uniti.
Entrambi i modelli venivano usati per creare tavole dei logaritmi.
Poichè la macchina non era perfetta e non riusciva a produrre tavole logaritmiche complete, Martin Wiberg ne rielaborò completamente la costruzione e nel 1875 creò un modello compatto che poteva stampare tabelle complete.
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Nel 1846 Alexander Bain usa un nastro perforato per trasmettere telegrammi. Il sistema rende le trasmissioni molto più veloci e sarà utilizzato fino al ventesimo secolo.
Questo stesso tipo di nastro perforato sarà utilizzato anche come output nei computer.
Nel 1847 George Boole scrive 'An investigation on the Law of Thought'. E' quì che si trovano le relazioni tra matematica e logica, che saranno le basi della cosiddetta 'algebra booleniana' usata nei circuiti dei calcolatori.
Ciò provocò una rottura con la matematica tradizionale, dimostrando per la prima volta che la logica è parte della matematica e della filosofia.
Prima di allora i concetti di AND, OR, NOT non erano applicati alla matematica.
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Nel 1857 Sir Charles Wheatstone introduce la prima applicazione di un nastro perforato come supporto per la preparazione, memorizzazione e trasmissione di dati. Il suo nastro usa due righe di fori per rappresentare le linee e i punti del codice Morse.
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In questo modo i messaggi da inviare possono essere preparati fuori linea e trasmessi successivamente.
Nel 1867 nasce invece la macchina per scrivere.
E' una di quelle grandi invenzioni che rivoluzioneranno l'amministrazione e le comunicazioni.
La scrittura manuale di lettere commerciali sparirà nel giro di pochi anni.
Il Velograph è stata la prima macchina per scrivere prodotta in Svizzera mentre nella successiva Remington typewriter Standard 2 i tasti erano già disposti nella sequenza QWERTY divenuta uno standard.
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Nel 1880 l’ufficio censimenti americano bandisce un concorso per la progettazione di una macchina in grado di contare e classificare grandi quantità di dati.
L’ingegnere Herman Hollerith vince la gara con una tabulatrice che utilizza il principio delle schede perforate di Babbage.
Per esempio “maschio” o “femmina” potevano essere rappresentati da una perforazione o dalla mancanza della stessa.
Informazioni più complesse erano date da gruppi più numerosi di perforazioni.
Le schede perforate venivano inserite nella macchina dove un circuito elettrico veniva attivato o meno dalla presenza o mancanza di fori. Per la prima volta si fece uso dell’elettricità nel calcolo.
Herman Hollerith fu il fondatore dell’azienda Computing-Tabulating-Recording, che nel 1924 cambia nome e diventa la International Business Machines: IBM.
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Nel 1886 il Dott. E. Felt, di Chicago realizza il Comptometro: è il primo calcolatore dove gli operandi sono inseriti semplicemente premendo dei tasti. E' possibile perché Felt inventa un meccanismo di riporto abbastanza veloce da funzionare mentre i tasti sono ancora premuti, prima che si risollevino.
Sempre lui, nel 1889 realizza il calcolatore da tavolo: è il primo dispositivo da tavolo in grado di stampare il risultato.
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Nel 1897 Nikola Tesla, fisico serbo collaboratore di Thomas Edison, realizza circuiti logici elettrici (brevettati poi nel 1903), che chiama porte logiche dando inizio a quella scienza che chiamò tele-automatica, da cui più tardi è si è sviluppata la robotica e l'informatica.
Oltre che nel campo dell’elettromagnetismo, è grazie al lavoro di Tesla se si forma la base del moderno sistema elettrico di corrente alternata (CA), con cui, attraverso i motori a corrente alternata contribuì in maniera determinante alla nascita della seconda rivoluzione industriale.
Tra le ricerche più interessanti di Tesla, possiamo ricordare quelle sulla robotica (in particolare sul radiocomando), sui tubi a vuoto, i predecessori dei raggi X, oltre alle sue ricerche sulle particelle radioattive e sulla radioattività. |
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Alcuni attribuiscono addirittura a Tesla l’invenzione della radio. Le sue invenzioni rappresentano quindi innovazioni importanti nella vita di ogni uomo, tanto da definire Tesla come uno dei maggiori ingegneri elettronici che il mondo abbia mai avuto.
Ma le invenzioni di Nicola Tesla erano in anticipo di cento anni sui suoi tempi, e solo di recente (1987) due suoi brevetti sono stati riscoperti, si tratta di una pompa e di una turbina senza pale, due sistemi che si sono rivelati utilissimi in aeronautica al fine di migliorare la sicurezza degli aerei.
Chiudiamo con Tesla il l diciannovesimo secolo e passiamo al ventesimo secolo dove le cose procederanno veloci
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