Storia dell’informatica - Appunti lezioni

Rebecca Francesca La Marmora: Storia dell'informatica

Per poter parlare di storia dell'informatica bisognerebbe prima precisare da quale punto di vista guardare al computer, o forse specificare che cosa si intende con il termine 'informatica'.

Concezioni della storia del calcolo

Una concezione abbastanza diffusa si concentra sulla storia dei dispositivi di calcolo: il computer attuale sarebbe il culmine di una tradizione di realizzazione di strumenti meccanici o, in seguito, elettronici, per calcolare. Questa concezione non spiega come si è arrivati a sviluppare il personal computing, gli ipertesti, la grafica interattiva o l'animazione digitale, e soprattutto non considera le idee che hanno motivato questi sviluppi.

Un'altra tradizione di studi identifica l'informatica con lo studio dei processi meccanizzabili di calcolo. Gli eroi di questa concezione sono i logici che si sono dedicati per primi alla formalizzazione della nozione di calcolabilità meccanica, specialmente di funzioni aritmetiche. Church, Kleene, Rosser, Post, Gödel, Turing sono i principali protagonisti di questi studi che dalla fine degli anni Venti del secolo scorso hanno prodotto risultati profondi sulla caratterizzazione dei problemi risolubili mediante procedimenti algoritmici (=meccanici), fino a proporre formalismi per caratterizzare appunto questa nozione per scoprirne la reciproca equivalenza.

L'idea di essere arrivati a isolare una nozione invariante rispetto ai vari formalismi, e a una caratterizzazione della nozione intuitiva di "procedimento di calcolo meccanico", è nota oggi come tesi di Church, che identifica l'ambito della calcolabilità meccanica con una nozione formale di meccanismo di calcolo formulata come macchina di Turing. Oggi, le macchine di Turing sono considerate il modello teorico standard per i computer: lo vedremo, sebbene non troppo in dettaglio.

Il computer come medium

Il modello di Turing non si applica alla concezione che ci interessa di più, che è quella del computer come medium, come mezzo e canale di comunicazione. Questa concezione si diffonde soprattutto attraverso il lavoro di Alan Kay e del suo gruppo allo Xerox PARC, Palo Alto, California, nei primi anni Settanta, che sarà uno degli argomenti centrali del corso. Infatti, l'idea portante di questo corso è che il computer si trova al termine di un processo di evoluzione di tecniche di manipolazione di segni che inizia con le incisioni su osso preistoriche.

Questa visione molto generale del computer porterà in modo naturale a sviluppare una specie di "informatica senza computer" che giustifica l'inclusione, nella storia dell'informatica, di idee nate in ambiti cronologicamente ancora molto lontani dall'esistenza delle macchine calcolatrici attuali, dell'arte combinatoria medievale di Lullo e la caratteristica universale di Leibniz, fino alla concezione di una rete mondiale di informazione nel lavoro di ispirazione positivista di Paul Otlet.

Il nucleo del corso sarà dedicato alle idee relative all'organizzazione della conoscenza e all'uso del computer in questo ambito, che risalgono a Vannevar Bush e hanno portato, attraverso J. C. R. Licklider e Douglas Engelbart tra gli altri, a definire l'immagine attuale del computer.

Un video su un concept Apple

Prima di discutere questa evoluzione, il nostro punto di partenza sarà però un video su un concept Apple del 1987 che descrive abbastanza bene quello che noi oggi abbiamo in mente quando usiamo un computer.

Tre macchine per la comunicazione e l'organizzazione della conoscenza

1. Il Knowledge Navigator (Apple 1987)

È uno strumento che non è mai stato realizzato. È uno degli strumenti che anticipa però tutta la tecnologia che è venuta successivamente. Si colloca alla soglia della nascita del web, avvenuta nel 1991. Questo concept è la realizzazione di una visione condivisa tra l'amministratore della Apple. Era un'idea che arrivava da un informatico chiamato Alan Kay (lavorò molto sul software).

Ci sono stati molti post e articoli recenti che tracciano le tecnologie dal 1987 della Apple, tra cui il "Knowledge Navigator". Il video simula un agente personale intelligente, con chat video, database collegati e simulazioni condivise, una rete digitale di biblioteche universitarie, collaborazione in rete e multimedia integrati e ipertesto, decenni prima che essi fossero disponibili commercialmente.

Articoli che spiegano il Knowledge Navigator

• How the Knowledge Navigator video came about (Bud Colligan)

  Educom, la principale conferenza sull'istruzione superiore per informatica accademica, avvenne nell’ottobre del 1987. All'epoca, dirigevo l’Higher Education Marketing Group, e lo feci fino a quando Steve Jobs e Dan'l Lewin lasciarono Apple per avviare NeXT nella metà del 1985. Steve e Dan'l conoscevano tutti gli influenzatori dell'istruzione e responsabili delle decisioni dal loro tempo presenti alla Apple (Dan'l aveva guidato la creazione di Apple University Consortium), che stavano dando anteprime di varie tecnologie e prodotti che NeXT stava costruendo. NeXT affermava di concentrarsi esclusivamente sul mercato dell'istruzione superiore.

  Molti degli influencer e dei decisori di livello superiore stavano dicendo che Apple non aveva una visione per la sua futura linea di prodotti. John Sculley doveva essere l'oratore principale di Educom, e la posta in gioco era alta per noi per mostrare una certa "visione" di dove stava andando Apple.

  Ho incontrato John per preparare il discorso e per discutere su alcune idee riguardo a cosa avremmo potuto fare. Abbiamo pianificato di incorporare una serie di demo dal vivo di esempi educativi di ipertesto, multimedia e apprendimento interattivo, utilizzando professori e ricercatori di vari college per fare le demo.

  Il libro di John Sculley, Odyssey: Pepsi to Apple, era appena uscito e John me ne ha dato una copia da leggere. L'ho esaminato cercando di trovare alcune idee per il suo keynote. L'ultimo capitolo era la visione di John che aveva sviluppato in molte discussioni con Alan Kay (un membro della Apple all'epoca), dove descriveva il Knowledge Navigator e ne aveva persino uno schizzo approssimativo, con due joystick su uno schermo che uno avrebbe tenuto per "guidare" attraverso le librerie della conoscenza. Ho discusso il concept del Knowledge Navigator tratto dal libro di John con Hugh Dubberly e Doris Mitsch alla Apple Creative Services e successivamente ci siamo incontrati di nuovo con John per rivedere i suoi pensieri.

  Michael Markman si è unito al nostro team per scrivere il discorso di apertura di John. Insieme a Mike Liebhold nell'Advanced Technology Group di Apple, abbiamo discusso di come potremmo fare un video del Knowledge Navigator con un esempio di un grado di istruzione superiore. Hugh e Doris hanno scritto la sceneggiatura con il contributo di un certo numero di persone. Ho finanziato il progetto dal budget per il marketing dell'istruzione superiore. È importante notare che il Knowledge Navigator, che troviamo per la prima volta in Odyssey, si è trasformato parecchio grazie alla ricerca di Hugh e Doris, grazie all’ispirazione e al contributo di altri luminari dentro e fuori la Apple e con il nostro punto di vista proveniente dal lavorare con ricercatori all’avanguardia nell'istruzione superiore.

  Abbiamo avuto molto poco tempo per farcela, ma a volte avere meno tempo in realtà ci focalizza sul progetto e mantiene la sceneggiatura stretta e la lunghezza corta (KN è solo poco più di cinque minuti). Hugh e Doris hanno lavorato con un esterno società di produzione, The Kenwood Group, come appaltatore ad Apple, e ha girato il video in sei settimane. John ha tenuto il discorso di apertura all'Educom, le demo dal vivo è venuto fuori senza intoppi e abbiamo concluso con il primo presentazione del Knowledge Navigator (ricordiamo che l’esempio riguarda un professore che viene al lavoro, controlla la sua e-mail, facendo qualche ricerca online, connettendosi con un collega in Brasile in un video live bidirezionale su Skype, eccetera). La comunità dell'istruzione superiore ha ricevuto quella di John keynote molto favorevolmente e si è sentito meglio con Apple visione”, anche se non aveva nulla a che fare con la nostra strategia di prodotto ed era stato realizzato in 6 settimane!

• The Making Of The Knowledge Navigator (Bill Buxton, Morgan Kauffmann, 2007)

  Abbiamo realizzato il video di Knowledge Navigator per un discorso programmatico che John Sculley ha tenuto a Educom (la principale fiera informatica del college e un evento importante in un grande mercato per Apple). Bud Colligan, che allora gestiva il marketing per l'istruzione superiore presso Apple, ci ha chiesto di incontrare John per il discorso. John ha spiegato che avrebbe mostrato un paio di esempi di progetti studenteschi utilizzando pacchetti di simulazione software disponibili in commercio e un paio di progetti di ricerca universitaria che Apple stava finanziando.

  Voleva tre passi:

  • cosa stavano facendo gli studenti ora
  • ricerca che presto sarebbe uscita dai laboratori
  • un quadro del futuro dell'informatica

  Ci ha chiesto di suggerire alcune idee. Abbiamo suggerito un paio di approcci incluso un breve "video di fantascienza". Lavorando con Mike Liebhold (un ricercatore in Apple's Advanced Technologies Group) e Bud, abbiamo creato un elenco di tecnologie chiave da illustrare nel video, ad esempio la collaborazione in rete e simulazioni condivise, agenti intelligenti, multimedia integrati e ipertesto. John ha poi evidenziato queste tecnologie nel suo discorso.

  Abbiamo avuto circa 6 settimane per scrivere, girare e montare il video e un budget di circa $ 60.000 per la produzione. Abbiamo iniziato con molta ricerca. Abbiamo parlato con Aaron Marcus e Paul Saffo. Il libro di Stewart Brand sul "Media Lab" è stato una fonte, così come le precedenti visite alla Architecture Machine Group. Abbiamo anche letto “Neuromancer” di William Gibson e "True Names" di Verber Vinge. Alla Apple, Alan Kay, che allora era un membro della società Apple, ha fornito dei consigli. La maggior parte dell’input tecnico e concettuale è arrivato da Mike Liebhold.

  Abbiamo collaborato con Gavin Ivester nel Product Design Group di Apple che ha progettato il "dispositivo" e ha fatto costruire un modello in legno in poco più di una settimana. Doris Mitch che ha lavorato nel mio gruppo ha scritto la sceneggiatura. Randy Field ha diretto il video, e il Kenwood Group si è occupato della produzione.

  Il progetto prevedeva tre passaggi di approvazione da parte della direzione:

  • il concetto del video di fantascienza
  • l'elenco delle tecnologie chiave
  • la sceneggiatura

  Siamo passati rapidamente dalla sceneggiatura alle riprese, senza uno storyboard completo soprattutto perché non abbiamo avuto il tempo di crearne uno. Le uniche bozze erano alcune Polaroid del luogo, due schizzi che mostrano la posizione e il movimento della telecamera e alcuni schizzi dello schermo. Ci siamo presentati sul posto molto presto e abbiamo girato per più di 12 ore. (Era necessario completare le riprese in un giorno per rimanere nei limiti del budget.) Gli schermi del computer sono stati sviluppati per alcuni giorni su un video paintbox. (Questo era prima di Photoshop.)

  Il modulo video suggeriva l'agente parlante come un modo per far avanzare la “storia” e spiegare cosa stava facendo il professore. Senza l’agente parlante, il professore taceva e indicava misteriosamente lo schermo. Pensavamo che le persone avrebbero capito immediatamente che il video fosse solo fantascienza perché l'agente conversa con il professore, qualcosa che succede solo in Star Trek o Star Wars. Ciò che sorprende è che lo strumento abbia assunto una vita propria. Esso ha generato una mezza dozzina o più di sequel da parte di Apple e da parte di altre aziende, le quali hanno realizzato strumenti simili. Questi pezzi erano materiali di marketing. Hanno sostenuto la vendita di computer, affermando che un'azienda, producendo questi strumenti, avrebbe ottenuto un piano per il futuro. Non stavano inventando nuove idee di interfaccia. (I cicli di produzione non lo consentivano). Stavano invece realizzando la visualizzazione di idee esistenti e riunendo molti di loro in un modo ragionevolmente coerente, ambiente e scenario di utilizzo.

  Alan Kay ha detto: “La domanda principale qui non è quanto questa tecnologia sia probabile, ma se è questo il modo in cui vogliamo usare la tecnologia?" Uno degli effetti del video è stato quello di generare una discussione (sia all'interno che all'esterno di Apple) su cosa dovrebbero fare i computer e come dovrebbero essere. Su un altro livello, i video sono diventati una sorta di strumento di gestione. Hanno suggerito che Apple avesse una visione del futuro e ha creato un mito popolare all’interno dell'azienda nel quale si pensava che essa stesse “inventando il futuro”.

Time Sharing

Il Time Sharing era l’uso condiviso di un grande calcolatore centrale a cui si potevano collegare utenti, i quali potevano usare il computer come se fosse di loro proprietà.

2. DYNABOOK (1968)

Alan Kay sviluppa questa idea nel 1968, fa vari schizzi ma non la realizza mai. Ci sono diverse versioni di questa macchina, ma non viene mai realizzata. Sviluppate idee anche sull’uso educativo del computer. È un luogo in cui si è concentrata la conoscenza del personal computer negli anni '70.

3. MEMEX (1945) Vannevar Bush (1890 - 1974)

Jerome Wiesner scrive una memoria biografica su Vannevar Bush per la National Academy of Sciences.

➞ The Differential Analyzer (analizzatore differenziale) è uno dei prodotti più importanti di Bush. È un calcolatore analogico meccanico progettato per risolvere equazioni differenziali tramite integrazione, utilizzando meccanismi a ruota e disco per effettuare i calcoli. È un particolare tipo di computer analogico.

➞ Rapid Selector è una macchina che permetteva accesso a segmenti di microfilm. Usa una pellicola di 35mm. Usa informazioni addizionali ed è talmente rapido che sembra un accesso diretto.

Bush è stato nominato direttore del Consiglio che prendeva decisioni all’interno di questo Comitato di Ricerca Scientifico e di Sviluppo e presidente del comitato per i nuovi ornamenti. Ha avuto un ruolo importante nel progetto Manhattan, ovvero quello che ha realizzato la bomba atomica. È stato mandato da Churchill a Londra per prendere informazioni riguardo la bomba atomica. Durante l’età della pensione andò a vivere su una collina in Belmont, Massachusetts con una vista panoramica su Cambridge e Boston.

Memex

Egli scrive nel 1945 un articolo chiamato As We May Think. All’interno di questo articolo troviamo il disegno del memex, questa macchina emblematica che tutti cercheranno di imitare in modo digitale attraverso il computer. Una macchina disegnata, ma mai prodotta. Bush non utilizzò mai il digitale, ma sempre l’analogico. Il memex è un calcolatore analogico dotato di un sistema di archiviazione, ideato dallo scienziato e tecnologo statunitense Vannevar Bush negli anni trenta e mai realizzato, da molti considerato il precursore del personal computer e degli ipertesti.

Un memex è un dispositivo nel quale un individuo archivia tutti i suoi libri, le registrazioni e le comunicazioni e che è meccanizzato. Qualsiasi elemento può essere selezionato immediatamente e automaticamente. La cosa importante è il processo che permette di collegare due elementi insieme (quelli che noi chiamiamo oggi link). Appaiono così nuovi tipi completamente nuovi di enciclopedie, già munite di una rete di tracce associative che le attraversano, pronte per essere immesse nel Memex, dove vengono ampliate.

L’invenzione del PC è praticamente la storia dei tentativi di Bush di realizzare questa macchina.

Commento di Bush del 1945

Problemi dell’organizzazione dell’informazione

C’è una massa di ricerca in continuo aumento. Ma ci sono sempre più conferme che siamo impantanati con l’estendersi della specializzazione. Il ricercatore si muove con difficoltà tra le scoperte e le conclusioni di migliaia di altri ricercatori (conclusioni che non può trovare il tempo di afferrare e ancor meno di ricordare man mano vengono incontrate). Tuttavia, la specializzazione diventa sempre più necessaria per il progresso, e lo sforzo di stabilire ponti tra le discipline è, al confronto, superficiale.

Dal punto di vista professionale, i nostri metodi per trasmettere ed esaminare i risultati della ricerca sono vecchi di generazioni ed ormai completamente inadatti ai loro scopi. La difficoltà sembra essere non tanto l’eccesso di pubblicazioni considerata l’estensione e la varietà degli interessi attuali, quanto piuttosto il fatto che le pubblicazioni si sono estese ben oltre la nostra attuale capacità di utilizzare davvero i documenti. La quantità dell’esperienza umana si sta espandendo a velocità prodigiosa, ed i mezzi che usiamo per orientarci nel labirinto che ne deriva per raggiungere ciò che ci interessa sono gli stessi che si usavano ai tempi della navigazione a vela.

Strumenti per la registrazione della conoscenza

Bush aspira ad avere strumenti che svincolano il ricercatore ad usare le mani per usare degli strumenti. L’uomo ha raggiunto uno stadio superiore di evoluzione quando è diventato eretto e ha liberato la mano, per fare altre cose. Per creare documenti, ora muoviamo una matita o percuotiamo i tasti di una macchina da scrivere. Poi viene il processo di rielaborazione e correzione, seguito da un complicato processo di dattiloscritto.