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Matematica: Leibniz e il calcolo binario;
Filosofia - Latino: Jobs e l’importanza del tempo;
Fisica: Il GPS nei moderni dispositivi
Il 2011 è stato senz’altro un anno di grande evoluzione e miglioramento
per la società di Cupertino. Basti pensare all’enorme successo di iPhone
4S a Ottobre o del nuovo iPad a Marzo. Tuttavia, a prescindere dai dati
economici, Apple ha perso molto di più. Ha perso un genio filantropo e
rivoluzionario, una mente libera capace di aprirsi ad ogni qual tipo di
innovazione, un uomo che è riuscito più volte a risalire la sfortuna e
ingannare la morte grazie alla sua estrema positività.
Questa Tesina è volta non solo ad illustrarvi l’impianto tecnico e storico
su cui si è fondata la società, ma anche ad esporre concetti più profondi
che hanno portato a considerare Jobs “filosofo della vita”. Nella
speranza che possiate apprezzare questa tesina, vi offro intanto una
scaletta di quelli che saranno gli argomenti e le materie trattate lungo il
percorso. Storia: origini del
computer
e nascita di Apple
Matematica: Leibniz e Filosofia-Latino: Jobs Fisica: Il GPS nei moderni
il calcolo binario e l’importanza del tempo dispositivi
Attorno alla metà del 900, dopo la conclusione del secondo conflitto mondiale e dei trattati di
Pace, si venne a creare una nuova contrapposizione tra i due blocchi internazionali, USA e
URSS, destinata a creare un clima di terrore in vista di un nuovo conflitto globale. In questo
contesto di rivalità, che prende il nome di Guerra Fredda, si colloca anche quella che può
essere definita la Terza Rivoluzione Industriale. Infatti, se da una parte le due potenze si
tuffarono nella corsa agli armamenti, dall’altro esse concentrarono le loro risorse sulla ricerca
scientifica e tecnologica e ottennero numerosi successi, specialmente gli USA, con lo sbarco
nel 1969 del primo uomo sulla Luna. Inoltre, la sempre più sentita esigenza di automatizzare
gesti umani portò alla nascita dei primi calcolatori e alla formazione di branche del tutto nuove
della fisica e della matematica come l’elettronica, che studia l'impiego dell'elettricità per
elaborare informazioni attraverso macchine elaboratrici e l’informatica, che studia i processi
algoritmici volti a far funzionare il calcolatore. Tuttavia, benché nuove, entrambe le scienze si
rifacevano a dei presupposti molto importanti ereditati addirittura dalla storia antica. Occorre
quindi fare un passo indietro:
u Come testimoniano numerosi resti, sin dal 4000 A.C, la piu antica civiltà conosciuta, i
Sumeri, registrava transazioni commerciali su tavolette di argilla.Nel 3000 A.C, in
Babilonia fu inventato l’abaco, strumento in grado di effettuare semplici operazioni
matematiche per mezzo di un sistema di scanalature e pietre. Verrà poi modificato e
termini "calcolare" e "calcolatore" derivano infatti
impiegato anche da Greci e Romani. I
dal latino "calculi", le file di sassolini di un abaco.
u Durante l’Età Moderna vengono costruiti sistemi meno primitivi.
Nel 1642 il filosofo e fisico francese Pascal costruisce la Pascalina, macchina metallica in
o grado di eseguire addizione e sottrazione automatica. Il meccanismo consisteva in due
file di dischi combinatori dentati collegati orizzontalmente e verticalmente. Ogni disco
poteva essere ruotato di 10 posizioni: una rotazione completa causava per trasmissione la
rotazione di una posizione del disco adiacente a sinistra, realizzando cosi il meccanismo del
riporto.
Nel 1638, Leibniz creò la prima macchina calcolatrice, capace di eseguire anche
o moltiplicazioni e divisioni. Era costituita da un congegno battezzato “tamburo a denti
scalati” o stepped drum che permetteva di accumulare piu volte nel totalizzatore le
medesime cifre, senza aver bisogno di impostarle ogni volta, cosi da facilitare l'operazione
di moltiplicazione e di divisione che avvenivano girando una manovella. Il funzionamento
di questa macchina si basava sul sistema binario ipotizzato dallo stesso Leibniz nel corso
dei suoi studi.
Fu infatti Leibniz che intuì per primo la possibilità di considerare i numeri attraverso un altro
sistema oltre a quello decimale. Il sistema numerico binario è un sistema numerico posizionale
in base 2, cioè che utilizza 2 simboli, tipicamente 0 e 1, invece dei 10 del sistema numerico
decimale tradizionale. Di conseguenza, la cifra in posizione n (da destra) si considera
(n-1) (n-1)
moltiplicata per 2 anziché per 10 come avviene nella numerazione decimale.
Così ad esempio, se con il sistema decimale nel numero 235 ci sono 2 centinaia, 3 decine e 5
2) 1) 0)
unità, che è come dire (2x100)+(3x10)+(5x1) ed anche (2x10 +(3x10 +(5x10 ,
all’interno del sistema binario, invece di utilizzare le potenze del 10, si utilizzano quelle del 2.
In questo modo nel numero 1011 ci sono 1 ottetto, 0 quartine, 1 doppietto e 1 unità che è
3 2 1 0
come si vede (1x8)+(0x4)+(1x2)+(1x1) o (1x2 )+(0x2 )+(1x2 )+(1x2 ). La formula per
convertire un numero da binario a decimale (dove con d si indica la cifra di posizione n
(n) 0
all'interno del numero, partendo da 0) è : d 2 … + d 2 = N .
(n) 0 10
Ad esempio 1001 = 1 x 2 + 0 x2 + 0x 2 +1 x 2 = 9
2 3 2 1 0 10
Ecco una tabella di rappresentazione dei principali numeri binari e dei corrispondenti
decimali:
Binario 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010
Decimale 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Le operazioni, nel sistema binario, si eseguono con le stesse modalità del sistema decimale.
La scoperta di Leibniz ha avuto un ruolo chiave per lo sviluppo dopo tre secoli dei primi
calcolatori. Infatti per realizzare una buona sicurezza di funzionamento, il calcolatore
preferisce distinguere soltanto due tipi di segnali elettrici all'interno dei suoi circuiti
elettronici: un segnale forte o "alto" corrispondente alla cifra 1 e un segnale debole o
"basso" corrispondente a 0. Successivamente il risultato verrà espresso attraverso
l’accensione di una lampadina, che indica la cifra 1 o lo spegnimento di un’altra che indica
la cifra 0.
Finanziato dal Governo Britannico, nel 1838 il filosofo matematico Babbage costruisce
o la Macchina Differenziale o Difference Engine in grado di calcolare con il metodo
delle differenze finite valori di un polinomio di terzo grado. La Difference Engine,
una volta attivata ed impostata con i valori iniziali, proseguiva i suoi calcoli
automaticamente grazie ad un motore a vapore. Essa perforava i risultati su di una
piastra di rame grazie a un dado di acciaio.
u Con lo nascita di elettronica ed informatica si aprì uno scenario tutto da scoprire: quello
dei calcolatori. La prima generazione di elaboratori elettronici si diffuse dopo la fine del
secondo conflitto globale.
Nel 1946, presso l’Università della Pennsylvania fu costruito per scopi militari, il primo
o calcolatore elettronico, l’ENIAC, in grado di effettuare 400 moltiplicazioni al secondo,
2
dotato di 18000 valvole termoioniche, che occupava una superficie di 200 m e pesava oltre
35 t. La sua principale finalità era quella di automatizzare il calcolo delle tavole balistiche
per l’esercito americano oltre che decrittografare informazioni protette dell’URSS.
Nel 1951 il matematico ungherese Von Neumann progettò l’ EDVAC, successore
o dell’ENIAC. Questo era il primo progetto di calcolatore elettronico a “programma
memorizzato”.Von Neumann rivoluzionò infatti il concetto di programmabilità, in quanto i
programmi, anzichè essere inseriti dall'esterno, erano incorporati nella memoria della
macchina. Per rappresentare le informazioni venne utlizzato il codice binario; linguaggio su
cui si fondano tutt’ ora i calcolatori.
u In risposta ad esigenze sempre piu elevate quali la maggior compattezza e portabilità,
nascono nel 1955 i transitors, notevolmente piu veloci e con consumi minori rispetto
alla vecchia generazione.
u Nel 1958 venne ideato il “circuito integrato” che segna l’inizio della terza generazione.
Esso prevedeva la disposizione di transitor, condensatori e resistenze su di una piastra di
silicio attraverso un processo chiamato “fotolitografia” in modo da ottenere veri e
propri circuiti resistenti e compatti.
È in questo contesto che si colloca IBM, massima società produttrice di calcolatori che,
o con i suoi primi modelli inizia a diffondersi nelle grandi aziende.
u Nel 1971 la quarta generazione dei computer venne inaugurata da Intel che introduce
sul mercato i primi microprocessori, molto piu economici rispetto alle unità logiche
precedenti e molto piu comodi da programmare. In questo modo, la costruzione di un
calcolatore diviene possibile anche per programmatori privati.
u Nel 1976 Steve Wozniak, hacker dell’ Homebrew Computer Club mette le mani su uno
dei primi microchip e costruisce il suo primo computer. Steve Jobs, amico di Wozniak
resta affascinato da questi piccoli computer tanto da convincere l’amico a mettersi in
affari con lui. Il 1 Aprile del 1976 I due fondano la Apple Inc. nel garage della casa di
Jobs a Cupertino in California.
u Dal 1976 ad oggi sono stati compiuti passi da giganti dall’azienda.
Dal Garage di casa Jobs l’azienda si è espansa diventando una multinazionale il cui valore
o totale nel 2012 è di circa 500 miliardi di dollari
Dai primi prototipi come l’ Apple I, sprovvisto di case e di tastiera, l’ Apple II o l’Apple III,
o l’azienda è passata prima per il Macintosh, dotato di una GUI( interfaccia grafica) utilizzata
tutt’ ora sui PC, fino a concepire il Mac OS X, sistema attuale che si evolve di anno in anno.
u Steve jobs è stato capace di creare una linea di prodotti del tutto nuova che hanno
sicuramente influenzato la concorrenza e cambiato gli standard di mercato.
Con la creazione della linea iPod nel 2001 e dell’ iTunes Store nel 2003 Apple ha
o completamente rivoluzionato il mercato musicale portando l’acquisto della singola canzone
a 0.99$ e ostacolando così il mercato dei CD.
u Nel 2005 Steve Jobs è invitato a presentare il discorso di consegna dei diplomi alla Stanford
University. Di seguito le due parti più significative.
I. “Quando avevo diciassette anni, ho letto una citazione che recitava: “Se vivi ogni giorno come se fosse
l’ultimo, uno di questi ci avrai azzeccato”. Mi fece una gran impressione, e da quel momento, per i successivi
trentatré anni, mi sono guardato allo specchio ogni giorno e mi sono chiesto: “Se oggi fosse l’ultimo giorno
della mia vita, vorrei fare quello che sto per fare oggi?”. E ogni volta che la risposta era “No” per troppi
giorni consecutivi, sapevo di dover cambiare qualcosa.
II. “Il vostro tempo è limitato, perciò non sprecatelo vivendo la vita di qualcun’altro. Non rimanete intrappolati
nei dogmi, che vi porteranno a vivere secondo il pensiero di altre persone. Non lasciate che il rumore delle
opinioni altrui zittisca la vostra voce interiore. E, ancora più importante, abbiate il coraggio di seguire il
vostro cuore e la vostra intuizione: loro vi guideranno in qualche modo nel conoscere cosa veramente vorrete
diventare. Tutto il resto è secondario.”
Certamente da questo discorso si evince come Jobs sia stato influenzato da diverse filosofie
antiche quali per primo quella stoica e in particolare dal loro modo di trattare il tempo. Ma
anche la questione del tempo in generale, dalle sue origini al modo in cui l’uomo lo
concepisce , ha rivestito un ruolo chiave durante tutta la vita del fondatore di Apple senza la
quale Jobs non avrebbe potuto prendere quelle decisioni che garantiscono tutt’ora oggi lo
sviluppo continuo della società.
Tutti gli esseri umani, almeno una volta nella vita, si sono fermati un attimo a riflettere su una
nozione di complessità non indifferente: il tempo. Definito solitamente come il trascorrere
degli eventi in una successione illimitata di istanti, il tempo è un concetto che va oltre la
semplice definizione riportata in un dizionario: non a caso, questo termine è stato preso in
considerazione da molti uomini illustri nel corso dei secoli.
Una prima riflessione su questo argomento, si può trovare nel IV libro della “Fisica” di
o Aristotele risalente al 350 A.C , nel quale egli tratta il problema del tempo lasciatogli in