Evoluzione dei calcolatori tesina

Indice delle materie

Matematica……………………………………………………

………………….pag.2

Italiano……………………………………………………………

……………………pag.5

Storia……………………………………………………………

……………………pag.8

Processi…………………………………………………………

…………………..pag.14

Impianti…………………………………………………………

…………………..pag.15

Inglese……………………………………………………………

………………….pag.15

Biotecnologie..

…………………………………………………………………..p

ag.18

Microbiologia……………………………………………………

……………….pag.20

Chimica-

Fisica………………………………………………………………

…….pag.22 VI

VII

1.Introduzione

Lo sviluppo tecnologico ha portato, negli anni, alla nascita di

computer

apparecchiature conosciute con il nome di (o

calcolatori). Questi apparecchi hanno concesso una crescita

impressionante in molti settori, permettendo un veloce sviluppo

anche di fette di mercato prima addirittura inesistenti.

computer

Nonostante i siano adesso presenti quasi ovunque e

riempiano quasi ogni spazio della società odierna, la loro effettiva

nascita risale a pochissimo tempo fa e, affinché possano essere

diventati così come noi li conosciamo oggi hanno dovuto subire

diverse modificazioni e ottimizzazioni nel tempo.

Il presente elaborato espone i principali eventi storici che hanno

caratterizzato questa crescita, andando ad analizzare soprattutto,

gli effetti che hanno, fin da subito, avuto sul nostro sistema

sociale, tecnologico e scientifico.

La scelta dell’argomento è stato concepito in base alla passione

che il sottoscritto dimostra nei confronti della tematica,

appassionato fin dalla tenera età alle materie informatiche in

generale.

L’elaborato attraversa tutte le materie affrontate nel corso

dell’ultimo anno di studi al corso di chimico-biologico e cerca di

analizzare nello specifico i vari argomenti scelti per ciascuna

disciplina, mantenendo sempre in primo piano l’argomento che fa

da ponte tra le stesse.

Buona lettura! Luca Lobefaro

1

1. ”Preistoria” dei calcolatori

Le origini del termine “calcolatore” sono da ricondursi agli albori

della storia dell’uomo. Basti pensare che l’uso di calcoli matematici

e la necessità di strumenti che, ricevuta una variabile di input,

producessero una variabile di output attraverso regole dettate da

una legge matematica o logica è sempre stata presente nei campi

quali astronomia o navigazione marittima. E’ grazie a

strumentazioni come l’astrolabio, il regolo calcolatore o il

computer,

Pascalino, ritenuti i progenitori dei moderni che durante

tutto l’Ottocento si ebbe un forte

sviluppo nell’evoluzione del calcolatore.

Partendo dalla macchina analitica di

Charles Babbage nel 1833 (il primo

calcolatore programmabile) e passando

dai primi “programmi” di Ada Byron si

giunge fino alla invenzione del codice

binario e dell’algebra Booleana da macchina analitica

parte di George Boole che permise di

semplificare la velocità di calcolo, il primo vero passo verso la

nascita dei moderni calcolatori.

Tale codice binario consisteva nella codifica di informazioni

utilizzando il sistema numerico binario. Già proposto nel lontano

‘600 da Juan Caramuel e riscoperto da Boole nel 1847 il sistema

numerico binario consiste in un sistema numerico posizionale che

utilizza una base di sole due cifre: 0 e 1, a differenza del sistema

decimale che utilizza le dieci cifre comprese tra 0 a 9. I numeri

espressi nel sistema numerico binario sono detti, appunto, numeri

binari e possono essere espressi da una sequenza di cifre

bit.

denominate

Essendo il sistema binario un sistema numerico posizionale ogni

posizione numerica è collegata alla posizione vicina da un

moltiplicatore chiamato base del sistema di numerazione.

n

Mentre nel sistema decimale ogni cifra in posizione (contate da

destra verso sinistra iniziando da zero) si considera moltiplicata per

n n

10 , nel sistema binario si considera moltiplicata per 2 .

Come per i numeri decimali, le cifre binarie possono essere messe

in relazione attraverso operazioni aritmetiche. Le quattro operazioni

eseguibili sono: somma, sottrazione, moltiplicazione e divisione ed

avvengono con regole simili a quelle valide per le operazioni

decimali tenendo conto delle regole del posizionamento delle cifre

prima citato.

Quindi è possibile determinare i risultati delle seguenti operazioni:

0+1=1 2

1-1=0

1+1=10

0×0=0

0×1=0

1×1=1

Un'unica differenza di metodo è presente nella divisione. Tale

operazione viene eseguita rispettando la regola:

D = Q × d + R

Dove D sta per dividendo, d per divisore, Q per quoziente ed R

per resto. Tenendo conto di questo si può procedere tramite il

metodo tradizionale in cui si procede per sottrazioni successive tra

D

il dividendo e il divisore d fino a che il risultato diventi inferiore al

R)

divisore. Il risultato finale rappresenta il resto ( mentre il numero

Q).

di sottrazioni rappresenta il quoziente (

Ultimo concetto importante da tenere a mente quando si ha a che

fare con un numero binario è la sua conversione in numero

decimale. Tale conversione viene effettuata secondo la seguente

formula:

d 2 + d 2 + … + d 2 + d 2 = N

n n-1 1 0

n n-1 1 0 10

n

dove con d si indica la cifra in posizione all’interno del numero,

n

contate da destra verso sinistra iniziando da 0. Possiamo quindi fare

riferimenti all’esempio:

1001 = 1 ∙ 2 + 0 ∙ 2 + 0 ∙ 2 + 0 ∙ 2 = 9

3 2 1 0

2 10

L’utilizzo dei numeri binari non è ristretto esclusivamente a numeri

interi positivi o negativi ma, grazie allo standard IEEE 754 per

l’utilizzo di numeri a virgola mobile, è possibile appunto esprimere

in binario i numeri razionali. Questo standard, conosciuto anche

come IEC 60559:1989 (che fa riferimento al termine inglese

Binary floating-point arithmetic for microprocessor systems)

è il più diffuso nel campo del calcolo automatico da parte dei

microprocessori e definisce, come già

detto, il formato per la

rappresentazione dei numeri in virgola

mobile ed un set di operazioni

effettuabili su questi.

Il sistema binario quindi, grazie

all’utilizzo del minor numero di cifre

possibili (esclusivamente 0 e 1),

permise ai calcolatori automatici una

rapidità di calcolo eccezionale. Un unico problema andava, però, via

via accrescendosi: i risultati ottenuti dalle operazioni binarie

necessitavano di essere memorizzati nel momento in cui fossero

stati in enorme quantità. Herman Hollerit,

nel 1889, rimediò con l’ideazione delle schede perforate, supporti

di memorizzazione in grado di memorizzare cifre

esempio di scheda perforata

binarie.

Successivamente, nel 1932, Vennevar Bush

comprese la potenzialità dei calcolatori di poter

cifrare qualsiasi tipo di dato in codice binario,

dando la possibilità di elaborare qualsiasi

informazione utile per l’uomo a velocità

straordinaria. Sfruttando l’invenzione di Herman Hollerit giunse

personal computer:

all’ideazione del primo vero antenato del il

Memex.

Anche se mai realmente realizzato, il progetto di Bush può essere

concettualizzato come un estensione della sua

memoria. Lo strumento in questione consisteva in un sistema nel

quale un singolo individuo poteva registrarci i propri libri, archivi o

Progetto del Memex

comunicazioni personali ed accederci con estrema velocità e

versatilità.

Il Memex, però, non è da considerarsi come una vera e propria

rivoluzione ingegneristica poiché mai concretamente realizzata,

bensì come una rivoluzione nel concetto stesso dell’uomo che si

serve di uno strumento come estensione del proprio essere.

Questo concetto di servirsi di uno strumento, di una macchina, per

“potenziare” ciò che è stato creato dalla natura è alla base della

rivoluzione sociale che il calcolatore ha portato con sé ed è da

ricondursi proprio a questo periodo “prenatale” del moderno

computer. 2. Prime influenze sociali dello 4

sviluppo tecnologico

Siamo agli inizi del Novecento e alle scoperte

sopracitate si aggiungo le affini nascite del

telegrafo senza fili, le automobili, le radio, tutti

strumenti in grado di “abbreviare le distanze”

nel mondo. Questo portò nella società una

nuova concezione dello spazio-tempo incentrata

più sulla velocità.

Questa nuova idea di velocità spinse un gruppo di artisti, quali

pittori, scultori, poeti, a portare alla luce un nuovo movimento: il

Futurismo.

Esso incentrava le sue basi sui principi dettati nel Manifesto

Futurista scritto da Filippo Tommaso Marinetti il 20 Febbraio

1909 e pubblicato sulla rivista francese “Le Figarò”. Esso fu uno dei

primi esempi di come lo sviluppo tecnologico riuscì a portare

innovazioni su tutti i piani sociali. Non solo dal punto di vista

prettamente economico-finanziario della società, bensì anche a

livello intellettuale.

Col termine futurismo si voleva intendere un distacco netto col

passato, uno scatto immediato verso il futuro che si lasciava il

Filippo Tommaso Marinetti passato alle spalle, senza alcun tipo di ripensamento.

Proprio per questi motivi il Futurismo, insieme al Dadaismo e al

Surrealismo, si colloca nel grande gruppo delle “Avanguardie

storiche”, poiché con queste ultime si proclama una netta e

violenta rottura degli intellettuali con il passato remoto ( il mondo

antico) e recente ( la cultura della fine dell’Ottocento).

Tale pesante rifiuto si manifesta per certe condizioni oggettive che

si erano già delineate nel secondo Ottocento ovvero la

trasformazione del prodotto letterario e artistico in merce che si

vende, si compra e si scambia. Fino ad allora

il pubblico era sempre stato costituito da

una ristretta élite, colta, raffinata e ricca, e

l’artista si sentiva libero di creare e

sperimentare prodotti nuovi e diversificati:

ora invece il pubblico è sempre più vasto,

anonimo, di mediocre livello culturale,

suggestionato dalle mode o dallo scandalo

più che dalla qualità autentica. Ciò che

l’industria culturale concepisce per i suoi

utenti è qualcosa di convenzionale, prodotto

in serie e con le stesse tematiche e

linguaggi di ciò che ha ottenuto

precedentemente successo.

Le Avanguardie storiche si oppongono a questa mercificazione e

riduzione dell’arte a dettami fissi e stereotipati: non vogliono creare

prodotti seriali svuotati della loro vitalità e respingono

l’asservimento ad una industria culturale che degrada, livella e

appiattisce. I poeti e artisti non accettano di essere operai, ma si

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ergono a veri e propri intellettuali dotati di unicità. Il loro rifiuto

estremo e violento per i codici culturali correnti li spinge a

sperimentare linguaggi mai usati, abitudini per tutti incomprensibili

e stravaganze, spesso in forme scandalose, feroci e sconcertanti. Il

tutto con un atteggiamento di sprezzo e odio per le masse.

I futuristi prendono il più possibile le distanze dai valori morali,

politici e culturali della mentalità del passato: bollano come vecchia

e imbalsamata la cultura dei musei, delle biblioteche e delle

accademie e la rifuggono come se fosse la morte, andando invece

in cerca della vita, del movimento e

dell’azione. La loro arte e la stessa esistenza

coincidono con l’azione, energica, frenetica, audace, quasi

la letteratura

spavalda: dice infatti il punto 3 del Manifesto che “

esaltò fino ad oggi l’immobilità pensosa, l’estasi e il sonno. Noi

vogliamo esaltare il movimento aggressivo, l’insonnia febbrile, il

Edizione storica della rivista "Le

Figarò" in cui fu pubblicato il

passo da corsa, il salto mortale, lo schiaffo ed il pugno ”.

manifesto Futurista

Non soltanto si invoca a gran voce la bellezza del pericolo e

dell’energia: si passa addirittura dal piano concettuale dello slancio

a quello più specificamente ginnico - sportivo, fino a sfociare

nell’esaltazione dell’aggressività e della violenza. Il Futurismo

celebra infatti la lotta e la guerra, considerate ricettacolo di tutte