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Appunti di Storia dell'Informatica Appunti scolastici Premium

Appunti presi durante le lezioni da me e rielaborati studiando a casa e basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni del prof. Cignoni dell’università degli Studi di Pisa - Unipi, Interfacoltà, del Corso di laurea in informatica umanistica. Scarica il file in formato PDF!

Esame di Storia dell'informatica docente Prof. G. Cignoni

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ESTRATTO DOCUMENTO

Ecc.

Digital-> a cifre (a cifra esatta)

Analogico-> discreta

Notazione posizionale-> Leonardo Fibonacci-> “Liber Abaci”-> tratta la notazione posizionale degli arabi

come strumento di lavoro.

Fibonacci dice che gli arabi contano meglio di lui e lo spiega.

Le operazioni non si fanno più utilizzando un altro strumento (abaco)e poi trascritto. Invece con la

notazione posizionale lavori sempre con gli stessi strumenti.

Calcoli semplici con regole e nozioni di base. Fa diventare le operazioni dell’aritmetica decidibili.

Abacisti vs Algoristi:

processo di modernizzazione-> smettere di usare abaco e notazione romana per usare notazione

posizionale.

C’è sempre qualcuno che difende la tradizione. Gli algoristi (Boezio) scrivono mentre gli abacisti hanno gli

abaci con le pietre. (Pitagora)

29/09/2017

Come l’idea di automatizzare sia una cosa che si può trovare andando indietro nella storia.

Informazione-> deriva dal latino “informare”, dare forma, è qualcosa che si produce, si trasmette , si

acquisisce. L’informazione si tratta da sempre, da quando si parla di storia definita dall’esistenza di una

memoria concreta (uso di strumenti che ci aiutano).

STRUTTURE NON ALFABETICHE-> logogrammi, ideogrammi.

Il problema è che i simboli sono finiti si ma non sono tanti e questo dà problemi quando questi strumenti

devono essere resi macchine. Noi usiamo ideogrammi tutti i giorni-> “1”, “@”. Gli ideogrammi sono simboli

che esprimono un concetto. La scrittura ideografica è difficile da strumentare perché il problema era la

quantità dei simboli.

STRUTTURE ALFABETICHE-> 3000 a.C, soluzione pratica, si basano su pochi simboli associati a dei suoni.

Linguaggi diversi possono essere codificati con lo stesso insieme di simboli, con pochi simboli infatti si

riesce a trattare tutto.

-teorema delle scimmie infinite-> se le metto a battere a macchina a caso essendo infinite produrranno

tutta la letteratura esistita e che esisterà.

-biblioteca di babele

- tweet-> in tutti i tweet possibili c’è tutta l’informazione del mondo

Jbl-> codifica di Jorge Louis Borges. Calcoli con le lettere, manipolazioni sui simboli.

-cifrario di Cesare-> modo per nascondere il contenuto di un messaggio con operazioni che fanno perdere il

contenuto del messaggio, recuperabile solo con delle operazioni. Sostituzione monoalfabetica->

trasformazione con chiave 3 ( messaggio basato su una codifica) a->d, b->e

-telegrafo ottico chappe-> codifiche applicate alla comunicazione, si prestano meno alla manipolazione, ma

bene a comunicare messaggi. Codifica l’alfabeto e permette di inviare qualsiasi messaggio (pali che si

muovevano->prima linea parigi lille), è molto sicuro dal punto di vista del sabotaggio, infatti è durato di più.

-telegrafo elettrico. 1883-> Gauss e Weber al Gottingen, linea elettrica telegrafica che collegava l’istituto di

fisica all’osservatorio, codifica binaria. Il problema era che è più lungo il circuito e c’erano più resistenze,

questo problema fu risolto con interruttore comandato-> 1835 Henry.

Relè-> corrente, stato che è capace di cambiare lo stato di un altro circuito, implementazione di codifiche

binarie e operazioni booleane. -> Si basa su questo il telegrafo morse-> codifica su 5 simboli, costruita sul

tempo e sul circuito chiuso/aperto. DIT-> unità di tempo minima.

-Codifica Baudot-> codifica binaria con 5 bit. Prima implementazione a mano (tastiere con 5 tasti e la

tastiera le trasmetteva in sequenza-> serializzazione). Fine 800-> telescrivente, macchina da scrivere dove si

preme il tasto e ci pensa la macchina a codificare.

Codifica che vale per tutti: -primo accordo tra austria e prussia nel 1849 - CCITT ITA(international telegraph

alphabet) 2-> anni 20,30

Servizi di informazione in tempo reale: - ticket tape-> informazione finanziaria in tempo reale dal 1870 al

1970-> esiste l’internet vittoriana (mondo collegato in tempo reale).

CALCOLI ASTRONOMICI

-astrolabi-> II secolo a.C, calcolano posizioni o eventi (cielo), conti per la navigazione, strumenti analogici

(sfere armilliari).

-calcolatore astronomico-> meccanismo di antikythera scoperto nel 1901 e studiato negli anni 70. Prime

testimonianze dell’uso di ingranaggi. Può fare diverse cose (fasi della luna, posizione pianeti)

-astrarium-> giovanni de’dondi 1348-1364 presentato al Ducci di Milano aveva delle irregolarità da gestire a

mano, era un orologio calendario.

CALCOLI NUMERICI

-abaco-> calcoli con notazione posizionale ma rappresentati con un’altra rappresentazione, tavoletta di

salamis 1300 (poi altri esempi). Si è diffuso in forme simili in culture profondamente diverse. Strumento con

un certo numero di colonne (decine, centinaia ecc.), notazione bi-quinaria-> si alzano le palline fino a 4 e

poi si riabbassano e se ne mette una nel resto.

-il compasso di Galileo-> strumento analogico, a Padova, versione che condenza tanti possibili conti,

associato con Marcantonio Mazzoleni (artigiano). Galileo difende il suo business-> vendere il compasso con

un libro su come si usa ma non come si costruisce. C’è una disputa con Capra-> manuale scritto in volgare e

Capra lo tradusse senza permesso in latino. Galileo gli fece fare una figuraccia davanti ai rettori dell’uni di

Padova.

-ossi di Nepero-> pubblicato nel 1617, ma se lo era fatto prima e usava lui nel suo studio dei logaritmi

(1614) -> tavola pitagorica affettata->ricomponendole è più semplice fare le moltiplicazioni.

-macchina di Schickard-> 1623-24, mai stata costruita, problemi con scatti digitali e con il riporto, Pascal più

avanti fa una macchina che risolve questi problemmi.

CODIFICHE PER PROGRAMMARE I CALCOLI

-telaio Jacquard-> 1801, programmazione dei movimenti di macchina, industria tessile, digitale, sincrona

(operazioni scandite 1 operazione, 1 operazione), resero veloce a produzione delle staffe disegnate.

Charles Babbage (matematico, inventore, filosofo)

Codificare e meccanizzare le sequenze di operazioni dietro ai problemi matematici, lavorava sulle tabelle,

un sacco di calcoli strutturali. Fa una macchina programmata per calcolare una funzione e valutaria al

variare di tutti i parametri e costruire la tabella-> calcola i polinomi.

Idea buona ma non portata a termine, la macchina differenziale realizzata dagli svedesi Scheuz.

Seconda macchina costruita dal museo delle scienze di Londra.

La macchina analitica->plan 28, esegue qualsiasi algoritmo espresso in sequenze, confronti ecc. (macchina

universale). Programmabile, calcola qualsiasi espressione le viene passata, inclusa valutazione di condizioni

e decisione successiva, essa era la prima idea di un calcolatore.

9/10/2017

I precursori: ne calcolatrici ne calcolatori.

In questo periodo vengono create delle macchine che non sono ne calcolatrici ne calcolatori, sono

macchine che affrontano i problemi ma non risolvono tutti gli algoritmi.

Schede perforate-> mezzo con cui venivano conservati i dati.

Macchine di Zuse-> hanno introdotto dei concetti del calcolatore: -binari -elettronica -in rete

(a questo tempo nessuno sa fare 3 cose insieme quindi lo fanno separatamente).

Harvard-> calcolatori, ultimi passi prima dei calcolatori veri.

Storia schede perforate: dal 1790, contesto del censimento USA, viene usato per capire qual è lo stato del

paese e come strumento di governo, esso serve per pianificare le azioni del governo. Il censimento avviene

ogni 10 anni ed è uno strumento politico. I dati raccolti nel 1880 per diventare utilizzabili ci vogliono 8

anni-> mole di dati tradotta in tabelle, analisi, dati. Mole di dati enorme che non ci si fa a trattarlo per i

metodi di allora. Per il 1890 ci si prepara in maniera diversa.

Herman Hollerith-> soluzione che risolve il problema, vinse un concorso e aveva la soluzione migliore,

lavorara come statistico, e la soluzione l’aveva già utilizzato nel 1887 per statistiche a Baltimora e New York,

era la soluzione più veloce.

La prima macchina era una macchina capace di riconoscere gli schemi, basata sulle schede perforate,

conteggio meccanico e risultato sui quadranti.

Perforatore-> trasporre i dati dalla scheda censoria alla scheda perforata.

La macchina contava quante schede rispondevano ad un determinato schema (un certo pattern). Il

censimento allora torna ad essere funzionate. Hollerit trova soci e crea macchine, comincia a produrre

macchine per la gestione di altri contesti (banche,assicurazioni,aziende).

1906 type 1-> campi visti come valore numerico, addizione sui campi ed è anche limitatamente

programmabile.

1922 ca type S3-> fa anche la sottrazione diretta, programmi caricabili con plugboard rimovibile.

Storia di Hollerit:

1896-> crea l’azienda “tabulating machine company”

1911-> fusione con “international time recording c” (timbratrice cartellini), una fusione che definisce la

cosa definitiva.

1914-> Da NCR J.L. Watson & Think (moto celebre IBM), registratori di cassa.

1924-> arriva il nome IBM.

Alle università gli studenti avevano il libretto su scheda perforata (prima immagine pag 9)

Si davano con le riviste, buono sconto (pag 9, figura 2)

Dopo la crisi del 29 i servizi sociali americani erano gestiti con una tessera fatta a scheda perforata.

A fare tabulatrici però non c’è solo l’IBM:

francia-> bull, con brevetti di un signore svedese. 1953, bull gamma 3-> mercato italiano vende molto

(concessionaria Olivetti), cominciavano ad essere già calcolatori.

Dehomag> Deutsche Hollerit-Maschinen Gsellischaft, fondata nel 1910, sono macchine utilizzate dal Reich-

> censimento 1933 e fino al 1941 gestivano i trasporti.

In Germania si muove Konrad Zuse, ingegnere civile che lavora nell’industria aeronautica e si rende conto

che i conti che deve fare sono ripetitivi. Costruisce una prima macchina “Z1”, meccanica, binaria, istruzioni

sul nastro perforato (pellicola da cinema). La Z1 non ha mai funzionato. Costruisce la Z2, finanziata dal

Reich, utilizza i relè, probabilmente non funziona. Z3-> 1941 completamente a relè-> rojas dimostra che

programmata in un certo modo la Z3 può essere una Turing completa.

Zuse non aveva idea di tutto ciò-> vanno solo da un verso ma si può srotolare.

Z4-> 1950 a Zurigo, macchina basata sui relè, solleva l’interesse degli alleati, progetto finanziato dal reich di

nome “v4” (progetto). Fu spostata per via dei bombardamenti, usata fino al 1960 in Francia. Fino ad ora

c’erano macchine che usavano l’elettricità fino ad un certo punto. Si comincia a pensare all’elettronica->

diffusione della radio (mezzo di propaganda).

Bruno Rossi ad Arcetri, rivelatore di particelle, mette in and logico veloce utilizzando le valvole

termoioniche-> lo pubblica in “Nature”.

Stati Uniti-> 1937-40 Atanasoff-Berry (docente-studente). Macchina che risolve i sistemi lineari fino a 29

incognite, è una macchina specializzata e non programmabile. Binaria, elettronica, valvole e memoria

capacitiva (condensatori)-> aritmetica.

Per legge è il primo calcolatore della storia, esso non è un calcolatore, ma le cose sono travisate.

Nel 1947 Eniac viene brevettato da Eckert & Mauchly, il brevetto passa di mano in mano e molti altri fanno

calcolatori, ma il brevetto è di Sperry Rand (ci prova ad utilizzarlo). La prima che fa obiezione è nel 1967

Honeywell, tendando di annullare il brevetto. Nel 1973 il giudice Larsonn dichiara nullo il brevetto.

L’idea di una macchina che fa conti elettronici, digitale-> PRIOR ART.

Bell labs-> George Stibliz, lavora sui relè, algebra booleana-> kitchen table nel 1937 che fa 4 operazioni,

diventa “complex number calculator” nel 1939-> 4 operazioni ma lavora sui numeri complessi.

1940 usato da darthmouth in un convegno a New York. Modo pratico per utilizzarlo-> telescrivente

attaccata a CNC, può stare lontana dalla macchina quanto gli pare.

Telescriventi modificate-> macchina dotata di periferiche.

LA BATTAGLIA DEI CODICI:

La capacità di calcolo ed elaborazione dei dati, viene utilizzata a scopi bellici a livello strategico, per

nascondere e carpire informazioni. Ci sono macchine specializzate in certi algoritmi (precursore dei

calcolatori). I protagonisti sono Enigma e Turing. In quel periodo per necessità si sviluppano un sacco di

applicazioni utilizzano l’analogico:

- Regoli di ogni tipo

- Analizzatori periodali (se due periodi hanno momenti di coincidenza, continuate in analogico fino

agli anni 80)

- Misuratori di aree, integratori, risolvere l’integrale serve per sommatore, strumenti analogici

- Centrali di tiro, specialmente sulle navi, artiglieria, scontri a fuoco da distanza, per farlo bisogna

fare calcoli complicatissimi, devono tenere conto di tante cose, ancora funzionano con un certo

tempo, non in tempo reale

Sistemi in tempo reale-> per la guerra

-piloti automatici

-mirini da bombardieri e da caccia

-sperry a-3

-Haward Aiken Mkl

Tutti progetti nati dal contesto bellico.

13/10/2017

ALAN TURING: uno dei padri dell’informatica, informatico e matematico dei primissimi tempi. Ha

contribuito ai fondamenti dell’informatica:

-macchina di turing (formalismi)

-realizzazione dei primi calcolatori-> ACE progetto primo calcolatore dovuto a tuing.

-Bletchey Park-> applicazione,metodi informatici,calcolo sibolico.

-riflessioni sulle conseguenze dell’informatica, intelligenza artificiale

Turing ha una storia personale densa e interessante con una fine tragica. Si presta agli stereotipi, è un genio

incompreso, interiormente tormentato, perseguitato perché diverso (storia da romanzo)-> è omosessuale.

L’enigma-> macchina crittografica fatta in Germania e usata dall’esercito tedesco. Nome azzeccato perché è

più interessante.

M-209-> macchina americana uguale all’enigma ma nome più brutto.

Il valore economico del’enigma è altissimo-> esiste il collezionismo, case d’asta che lavorano per far

crescere il prezzo della roba-> dovrebbe costare più la M-209 ma non è così perché non si è sviluppato il

collezionismo.

Turing ed enigma insieme fanno molto successo. “Enigma” 2001-> ha scatenato il collezionismo.

L’ultimo film è un bel film con attori bravi, buona sceneggiatura, ricca di informazioni tra le righe, piegata

alle esigenze cinematografiche. (dettagli delle cose vere-> cosa apprezzabile)-> meglio di molti programmi

di approfondamento.

THE IMAGINATION GAME

I protagonisti utilizzano i nomi veri, persone esistite, alcuni hanno lavorato con Turing.

Ci sono anche alcuni che si vedono solo all’inizio ma fanno una finnaccia subito.

(Richards e Furman-> non sono mai esistiti, licenziati da Turing).

Ci sono dei personaggi tagliati:

-William Gordon Welchman-> lavorava insieme a Turing a Bletchey Park, sua la “diagonal board” della

Bombe. Tanti lavori di Turing sono dovuti anche a lui. Riteneva che la meccanica fosse la soluzione più

interessante ma è un informatico. Docente al MIT e primo che ha raccontato la storia di Bletchey Park ->

The Hu 6 Story nel 1982. Viene ricordato nel film tramite l’espediente di un fogliettino.

-Stuart Milner-Barry-> nazionale di scacchi con Alexander, faceva da tramite tra HUT 6 e HUT 8. Scrisse una

lettera a Churchill (nel film scritta da Turing) e la consegnò personalmente.

-Alexander Denniston-> nel film fa la parte del militare ottuso ma non è così, denniston ha creato Bletchey

Park, non era in conflitto con Turing, mette in piedi Bletchey Park in un posto strategico tra Oxford e

Cambridge. C’è nel film ma in maniera sbagliata.

-Sir Steward Graham Menzies-> sostenitore dell’idea di Denniston, tramite con Churchill.

-Alexander-> nel film inizialmente ha un contrasto con Turing ma poi diventano amici. Terza generazione

dei reclutati, reclutato da Milner Barry, responsabile di HUT 8 successivamente a Turing, quando Turing

viene mandato negli Stati Uniti.

-John Jack Good-> crittografo e matematico importante, lavora con Turing su “Tunny”

-Pieter Hilton-> tedesco e matematico, lavora con Turing nel secondo momento, reclutato tra gli ultimi,

storia del fratello nel film inventata.

-John Cairnross-> nel film è una spia russa, era a Bletchey park ma non ha lavorato con Turing. Fu scoperto

nel 1951, pezzetto di storia vera.

-Joan Elizabeth Lewther Clarke-> storia sentimentale vera con Turing, ci ha anche lavorato, ma non era una

gran crittografa in realtà bamburista eccellente-> ruoli operativi.

ALAN MATHISON TURING:

raccontato come un nerd, persona con cui è difficile rapportare. Si sa che aveva alcune manie (non citate

nel film), aveva una bicicletta e non la riparava, era gelosissimo della sua tazza da tè, aveva paura degli

attacchi con i gas e aveva la maschera a portata di mano. In realtà non era balbuziente e sapeva ridere

(umorismo raffinato), era un ottimo fondista infatti corre come sportivo e non per sfogarsi come si vede nel

film. Era una persona richiesta, capace di lavorare con altre persone, di prendersi responsabilità, capace di

lavorare in ambienti diversi dal suo. Viene infatti mandato in Francia per prendere contatto con i crittografi

polacchi, viene mandato in America per la costruzione delle Bombe, viene chiamato a Manchester ai NPL ed

è una persona con cui si lavora bene. Come informatico cerca la risoluzione dei problemi decisionali e

lavora alla macchina di turing, anche universale.

Morfogenesi-> disciplina che cerca di dare modelli matematici e delle forme che si trovano in natura

(macchie di Leopardo si possono studiare con funzioni).

Era membro di due club: Walton Athletic Club e Ratio Dining Club

LA STRUTTURA: Bletchey Park e Ultra-> due cose divise e ben precise

Bletchey Park è importante per aver messo in piedi e in grande la cosa che avevano inventato i polacchi.

Nel contesto della guerra russo-polacca del 1919, un militare di nome Kowalewski mise insieme un gruppo

di matematici per cifrare le cose nemiche con la crittografia. Nel 1938 l’enigma dei tedeschi era craccata e

letta dai polacchi, metodo basato su una parte manuale e un attacco a forza bruta sulle macchine. Il gruppo

dei polacchi riesce a scappare dopo l’invasione della polonia e ci furono contatti tra inglesi e polacchi per

imparare: incontro a Parigi nel gennaio del 39 e incontro a Varsavia nel luglio del 39 poi un altro incontro a

Parigi nel 40 nel quale partecipa Turing. La crittografia prima della seconda guerra mondiale era opera solo

dei militari. Il metodo di base con cui si attacca l’enigma è dovuto ai polacchi.

Bletchey park si trovava vicino a Bambury (dove si trovava una tipografia fidata) tra Cambridge,Oxford e

Londra. A Letchwork invece c’era la sede della British Tabulating machine. C’erano altri posti distaccati dove

venivano tenute le bombe.

Bletchey Park è una struttura gigantesca, un ex residenza nobiliare che aveva la palazzina (villa padronale) e

il cottage e poi gli hut, delle baracche dove si lavorava. Churchill si rende conto della necessità di carpire

informazioni al nemico con la crittografia-> idea di usare il metodo dei polacchi intercettando in grande e in

tempo utile (risorse per una pesca industriale shark,tunny ecc.).

Lettera per chiedere garanzie per i tecnici della British tabulating machin (in genere gli uomini venivano

mandati tutti al fronte, infatti loro chiedono di non rimpiazzarli e non interromperli). Serve personale per la

catena e poi vanno fatte lavorare le Bombe. A Bletchey park lavorano circa 10.000 persone, centinaia di

macchine, piuttosto stabile, questo solo Bletchey Park escludendo i fornitori e la logistica. (indotto,persone

per far funzionare).

Fornitori-> i messaggi intercettati da stazioni radio sparsi per i territori alleati.

Il reclutamento all’inizio è diretto, da persona a persona, poi attraverso controlli ed elezioni metodiche

(leve militari con un occhio però anche ai civili).

16/10/2017

Nel film è contemplato il reclutamento della Clark avvenne con il suo tutore della tesi. Viene organizzata

una gara di cruciverba e lei risulta la più brava. Nel film c’è un fondo di verità, sono stati anche minuziosi nel

lasciare qualche traccia del fatto che avevano studiato la storia. I londinesi passavano il tempo a fare

cruciverba ( immagine del film nei rifugi). La prima cosa da notare è che il cruciverba ha queste quattro

croci (schema) che lo identificano bene perché è proprio un cruciverba importante nella storia. E’ anche

vero che i cruciverba sul giornale erano per gli inglesi un passatempo (immagine cruciverba).

Cosa c’era dentro questo cruciverba? Siccome il cruciverba era un passatempo ritenuto importante per gli

inglesi, ci fu un club di intellettuali, che si lamentò con il Telegraph perché nel periodo, negli ultimi mesi, la

qualità dei cruciverba pubblicati era scadente. Questo club un cruciverba (immagine) e disse che sfidava a

risolvere il cruciverba in un certo tempo, e se lo risolvete il club farà una donazione di 100 sterline, una

somma importante all’associazione degli orfani di guerra, aveva quindi un intento benefico. Il quotidiano

accolse la sfida, organizzò un concorso aperto per vincere la sfida con il club si appellò ai suoi lettori “chi si

sente bravo, ci aiuti a vincere la sfida”. Fu organizzata una sessione, con tempi e regole stabilite dal club,

dove parteciparono un certo numero di persone e alcune di queste risolsero il cruciverba entro il tempo

limite e fu fatta la donazione. Alcuni furono squalificati per irregolarità, si erano portati dentro foglietti con

definizioni comuni.

La storia sarebbe finita li se non che, questa storia era stata controllata da quelli che facevano il

reclutamento a Bletchey Park, che contattarono alcuni dei partecipanti al concorso, dopo aver visto se

erano persone fidate, e fecero un certo numero di colloqui e alcuni di loro, pochi, finirono a Bletchey Park.

(fatto vero ma non era un meccanismo standard di reclutamento). Gli addetti al reclutamento a Bletchey

park controllavano quelle situazioni dove potevano emergere persone capaci di stare concentrate su un

problema da risolvere in poco tempo.

Il cruciverba non ha niente a che fare con la crittografia però comunque risolvere un cruciverba in un tempo

determinato è un indice di buone capacità di concentrazione. Il sudoku sarebbe stato un buon test anche

molto più significativo, ma allora non esisteva (comincia a parlare di sudoku chissene ahahah).

Per i cruciverba servono delle nozioni di cultura generale, bisogna fare un certo numero di collegamenti tra

le nozioni di cultura generale. Il sudoku non richiede intelligenza, richiede solo l’applicazione di una regola

precisa senza sbagliare, è proprio quello che si fa in crittografia-> una parte di Bletchey Park era per

riscrivere algoritmi seguendo una regola.

Un’altra cosa che il film suggerisce che a Bletchey Park non ci fossero donne. Una delle discussioni che ci

sono tra la Clark e Turing sono legate al fatto che lei si sentiva l’unica donna in un mondo di uomini

(considerata anche una cosa sconveniente in famiglia). In realtà però non è vero. A Bletchey Park la maggior

parte del personale era femminile e quello non civile, era il Wrens (women’s royal naval service).

Tutto questo perché i maschi andavano al fronte e quindi si arruolavano tendenzialmente come volontarie,

che erano usate per tutti i compiti dove non era necessario andare al fronte. Negli Stati Uniti le donne

erano responsabili per portare materiale bellico dall’America all’Inghilterra, aeronautico, le trasvolate

atlantiche per aereo e nave e gli equipaggi erano tutti femminili.

Per le donne in posizioni particolarmente interessanti dal punto di vista della definizione dei metodi

crittografici, c’era il gruppo delle ragazze Dilly.

Dillywin Knox, papirologista, veniva da Cambridge, ha una storia di crittografa lunghissima. Dalla prima

guerra mondiale, aveva un’anzianità di servizio, era quella che aveva il gruppo nel cottage di Bletchey Park.

Il gruppo di Knox era un gruppo prevalentemente femminile.

Mavis Lever-Batey e Margaret Rock sono state le due crittografe notevoli, in particolare alla prima, l’aver

craccato l’enigma che usava la marina italiana (vittoria per gli alleati a capo matapan) e la seconda fu

responsabile della decifrazione dell’enigma 631, usato dai servizi segreti tedeschi. Queste signore hanno dei

risultati notevoli. C’erano storie d’amore con i protagonisti in Bletchey Park, ma non con Turing.

La routine giornaliera dal punto di vista del processo. Nella prima parte della giornata, il problema è che i

tedeschi tutti i giorni cambiano la parola chiave con cui sono codificati i messaggi, e cambiano anche la

macchina o la procedura con cui sono criptati i messaggi e quindi c’è da trovare un nuovo metodo. In una

situazione stabile di metodo trovato, comunque bisogna trovare tutti i giorni la chiave. Quel che si fa è

applicare prima dei metodi a mano con cui si preparano i programmi, chiamati Menù, con cui si fanno

girare le macchine sul resto delle chiavi. Quando siamo arrivati a questo punto, quando le macchine alla

fine, esaminando tutte le chiavi che non erano state eliminate nei primi passaggi a mano, trovano la chiave

del giorno e da quel momento in poi a Bletchey Park lavorano altre persone che usando quella chiave

decodificano i messaggi che vengono intercettati e lo fanno usando delle typex (macchina inglese, copiata

fondamentalmente dall’enigma) modificate per decodificare i messaggi e i messaggi decodificati si

inoltrano a queste altre componenti del mondo di Bletchey Park chiamate “special liason unit”.

Chi sono i clienti di Bletchey Park? I principali sono i comandi delle varie operazioni, comando della marina

ecc. Alcuni comandi sono fissi altri sono legati al tempo che dura un’operazione militare. Questi comandi

sono i clienti e Bletchey Park è uno dei tanti componenti dell’intelligence che ai comandi fornisce

informazioni.

Le “special liason units” sono i gruppi che curano i clienti, per ogni cliente c’è una special liason unit che si

occupa di fornire ai clienti le informazioni recuperate da Bletchey park.

Nel film Turing decideva quali informazioni dare e quando. Nel film è abbastanza inventato, si ha

l’impressione che il gruppo di Turing, oltre a far funzionare e fare varie cose alla macchina, fa anche il

lavoro di decidere quali informazioni bisogna passare e a chi passarle. Usare un’informazione fa sospettare

al nemico che voi sappiate leggere il suo codice o che abbiate un canale attraverso cui accedete alle sue

informazioni. Siccome questo sospetto non deve nascere c’è il problema nell’intelligence di decidere

quando usare un’informazione. Questa precisazione però spetta ai comandi e non ai crittografi. I crittografi

non hanno la capacità di capire cosa dice un messaggio, cosa c’è scritto nel messaggio da loro decriptato è

difficile da capire, perché i crittografi non hanno competenze specifiche e poi la cosa va valutata nel quadro

strategico dell’operazione, cosa che possono fare solo i comandi che mettono sul tavolo tutte le fonti di

informazioni che hanno, e Bletchey Park è una di queste.

Esempio di come si passa da un messaggio al messaggio in chiaro, al messaggio comprensibile, al messaggio

in contesto strategico.

Nella crittografia ci si basa sul fatto che nel messaggio da decriptare ci sia una parola, si chiama Clib a

Bletchey Park. Questa parola serviva, tanto per scartare i blocchi di soluzioni, hai una statistica per fare una

scommessa per beccare tutte quelle cose poi quando si usano le Bombe funzionano allo stesso modo solo

che trovano tutte le combinazioni e vedono se provando le combinazioni escono dei messaggi che

contengono delle parole sensate. Quando ne trovano una si fermano, e c’era un operatore che controllava

per vedere se era un caso ed il messaggio era ancora incomprensibile e quindi era un falso stop per la

macchina che allora si faceva ripartire oppure se effettivamente il messaggio appariva in chiaro allora

quella era la chiave del giorno.

I tedeschi sapevano benissimo come funzionavano i metodi di crittografia, quindi i cripto vanno evitati, per

cui per esempio cambiando i modi di fare delle cose tipo “usavano b al posto della a”. I messaggi intanto

sono disseminati di queste stranezze poi esistono gli spazi che vengono codificati in un certo modo, per

esempio con la x però questa è una cosa variabile, dall’altra parte c’è un umano che deve intendere il

messaggio. Vengono codificati e non sempre nello stesso modo anche i numeri. (messaggi difficili e da

valutare nel contesto).

Bletchey park produceva queste informazioni, gli special liason units decidevano a quali comandi inviare

determinate informazioni. L’interpretazione spettava ai comandi.

Slide 19-> nel film Turing e Clark dicono di stare attenti all’uso delle informazioni, è caria anche come è

costruita la scena che fa vedere come la storia viene usata con dei dettagli serissimi e violata per altri

motivi. Nel film la finestra è un errore perché in tempo di guerra di finestre non ce n’erano perché in città

bombardate i vetri delle finestre sarebbero schizzati. Nei bar tutte le finestre erano serrate e inchiodate per

non far volare vetri o con pannelli di compensato. I pannelli di oscuramento servivano anche perché la

notte non si dovevano vedere le luci delle abitazioni, perché chi bombardava non doveva sapere

esattamente dove farlo.

Ultra-> nel film non si capisce bene cosa sia, se sia un altro nome di bletchey Park. Nome che veniva dato al

prodotto di Bletchey park. Ai comandi quando arrivavano le informazioni, esse sono marcate con una fonte,

in alcuni casi la fonte è esplicita, però alcune fonti vanno protette, tipo gli infiltrati, le spie, i gruppi di

partigiani. Ultra quindi è una fonte protetta. Ai comandi arrivano le informazioni,alcune esplicite altre

segrete e protette. Al comando non viene data la nozione per sapere cos’è in realtà.

Ultra è l’unico codice che viene usato dal 1491. Prima si chiamavano Boniface e Hydro, usati

rispettivamente per tutto quello che riguardava la guerra sul mare (hydro) o il resto. La special liason uni,

che facevano da tramite da Winterbotham e ce n’era circa una quarantina attiva-> dimensione del lavoro.

Alcune erano fisse (war office, rn ad, raf fighter ecc.)-> gruppi che si occupavano di dare comandi ai clienti,

war office mandava informazioni a churchill.

Lucy-> fonte vera che si è incrociata con Bletchey Park, perché nei confronti dei russi, un certo numero di

informazioni che in realtà venivano da Bletchey Park, vengono passate come informazioni di Lucy, questo

perché con i russi c’era un rapporto meno cordiale, i russi avevano le spie a Bletchey Park e quindi gli si

confonde un po’ le acque. Gli si danno informazioni che provengono da fonti diverse, mischiando la fonte.

Rudolf Roesser, i tedeschi erano convinti lavorasse per loro, invece lavorava per gli svizzere, gli inglesi e i

russi. Lavorava per diverse intelligence. Siccome lavorava sia per gli inglesi che per i russi era un canale per

passare informazioni ai russi senza che sapessero che venivano da altre fonti.

Quanto le informazioni prodotte da Bletchey Park sono state utili? In generale sono state utili. Sono state

però veramente decisive in pochi episodi.

1) Battaglia di Kursk, con cui i tedeschi speravano di riacquistare il fatto di essere loro che

conducevano i giochi dopo aver perso la battaglia di Stalingrado-> fu una controffensiva dei

tedeschi. Le informazioni strategiche, che non viaggiavano con l’enigma ma con la Lorenz, furono

decifrate da Bletchey Park, i russi ne vennero a conoscenza e i tedeschi non riuscirono nel loro

intento.

2) Battaglia di Gaudo-Matapan 28-29 marzo 1941-> dove gli inglesi si assicurano il dominio nel

mediterraneo battendo la flotta italiana, interrompendo i rifornimenti che dall’Italia arrivavano alle

truppe dell’asse in nord africa. Storia complicata, grazie al gruppo di Knox, il fatto che la flotta

italiana preparava un’uscita arrivò per tempo agli inglesi che si prepararono in tempo e fecero

un’imboscata alla flotta italiana e affondarono le navi principali. Bisogna distinguere fra il fatto che

gli inglesi fossero a conoscenza delle mosse italiane e la conduzione della battaglia, la conduzione

della battaglia fu merito o demerito delle forze in gioco, gli italiani fecero un sacco di errori, gli

inglesi avevano le portaeree e il radar, la battaglia fu decisa da questo, gli inglesi sicuramente ci

arrivarono ben preparati. Forte correlazione tra l’aver carpito, tramite la crittografia, delle

informazioni e il comando pertinente.

3) Battaglia dell’atlantico chiamata “le vacche da latte”. I tedeschi avevano il problema di mantenere

nel mezzo dell’atlantico più sommergibili possibili per contrastare il traffico di rifornimenti dagli

Stati Uniti all’Inghilterra. Fu una battaglia di sommergibili contro mercantili difesi da

cacciabombardieri di scorta. Il problema dei sommergibili è che i tedeschi devono arrivare in mezzo

all’atlantico, incrociare alla ricerca dei convogli alleati e i siluri perché un sommergibile non ne ha

tantissimi. Quando finiscono i siluri o il carburante devono tornare indietro, perdono un sacco di

tempo in questo tragitto, gli alleati per raggiungere le basi tedesche passano dietro l’islanda.

Ad un certo punto i tedeschi organizzano un sistema di rifornimenti, le “vacche da latte” erano dei

sommergibili speciali fatti per trasportare siluri e carburante. Si davano appuntamento in zone

sicure, lontane dalle rotte dei convogli, e rifornivano i sommergibili tedeschi garantendogli più

autonomia. Succede che, nel maggio del 1943, gli americani con le prime Bombe, quelle che Turing

era andato a dare una mano a costruire, con le prime due macchine costruite decriptano dei

messaggi che erano gli appuntamenti tra i sommergibili e le “vacche da latte” e nel giro di pochi

mesi vengono affondate 7 delle 10 vacche da latte tedesche. Questo è il colpo più duro ascrivibile a

un risultato di intercettazione di messaggi. Il resto è stato un gioco di gestione delle informazioni

sapendo che i sommergibili erano in una certa zona e si sapevano gli spostamenti.

Nel film si vedono i sommergibili molto sotto l’acqua, in realtà la visibilità non è così e da i sommergibili non

avevano grandi strumenti per vedersi. Anche se vicini stavano separati di almeno un chilometro.

Slide 27->Grafico con numeri effettivi della battaglia dell’atlantico per dire che i fattori che hanno

determinato il volgere della battaglia sono tantissimi. (rossi-> unità affondate degli alleati, blu i tedeschi).

Fino a che i tedeschi non hanno inserito M4, Bletchey Park ha decifrato tranquillamente le informazioni.

Momento di buio a cui si rivolge il film, perché devono trovare il modo per leggere informazioni. Devono

trovare il modo di adeguare i loro macchinari. I sommergibili tedeschi mandavano a orari fissi i rapporti

meteo al commando e erano rapporti che venivano ascoltati da tutti. L’M4 veniva usata dai sommergibili, la

M3 invece era ancora usata dalla marina fuori acqua. Per mandare il rapporto meteo i sommergibili

usavano la M4 adattata alla M3. Per scambiarsi informazioni sui convogli usavano la M4 ma cambiando solo

una parte della chiave, la parte comune al modo M3 rimaneva fissa e con questa informazione a Bletchey

Park si mettono in condizione di leggere i messaggi dei sommergibili tedeschi. Con l’introduzione dei radar

centimetrici la battaglia dell’atlantico va dalla parte degli inglesi-americani. Le portaeree di scorta servono

per far viaggiare protetti i convogli, esse fanno pattugliamento. Dopo Pearl Harbour c’è un’impennata di

affondamenti perché il traffico dell’atlantico aumenta tantissimo perché gli Stati Uniti entrano in guerra e

non mandano più soltanto rifornimenti ma devono costruire le loro basi d’attacco in Europa in inghilterra,

quindi mandano materiali, armi e truppe, costruivano anche valanghe di aeroporti. I tedeschi introducono il

9c (IX-C), un sommergibile he ha più autonomia, riesce ad arrivar sotto le coste degli Stati Uniti. Gli

americani fanno un errore, perché credendo che l’autonomia dei sommergibili tedeschi fosse tale da non

poter arrivare sotto le coste, organizza i convogli a nord, fino a quel momento le navi che passano dalla

costa ovest, panama, viaggiano da sole perché pensano di essere in acque sicure. Gli americani non

vogliono imporre privazioni alla popolazione, non decretano, considerandosi al sicuro dai bombardamenti,

l’oscuramento notturno. Le città di costa sono tutte illuminate, la notte le navi passano davanti e si vede

tutto bene e i sommergibili tedeschi le abbattono. Per un po’ va avanti così ma poi se ne accorgono gli

americani e cominciano ad oscurare le città e a sorvegliare i convogli.

Successi ed insuccessi sono dovuti ad una quantità di fattori. Non si pensi che la battaglia dell’atlantico è

stata vinta da Bletchey park che è un solo fattore.

Slide 28-> frase di Churchill che ringrazia i lavoratori di Bletchey park (nel film)

La crittografia è uno dei metodi per nascondere le informazioni. Un’informazione è in un testo, è una cosa

che parte dal fato che l’informazione è codificata attraverso simboli e io manipolo questi simboli per

ottenere il risultato, cioè nasconderla. Non è l’unico modo di nascondere le informazioni.

-steganografia->risvolti informatici, le informazioni sono nascoste ma senza avvalersi dell’idea di lavorare

con i simboli con cui sono stati codificati, sono nascoste in altro modo. (metodi di storia antica es tavole di

cera dove si scriveva il messaggio sotto la cera, oppure si tatuava la testa degli schiavi e gli si faceva

crescerei capelli)

Da dopo il rinascimento, arrivano i metodi con gli inchiostri speciali. Quando arriva la stampa vengono

utilizzate tecniche, si sfrutta dei piccoli pezzetti che compaiono frequentemente nelle pagine stampa per

veicolare delle informazioni (es puntino delle i difettoso, si può pensare ad un errore di stampa). Da quando

sono disponibili contenuti digitali che vengono fatti girare, sono veicoli di informazioni, si usano tecniche

che modificano il bit meno significativo delle immagini. Si può sfruttare la dichiarazione di un sorgente,

dove ci sono tanti modi.

Si parla della macchina: l’enigma.

Slide 3-> scena del film dove si vede l’enigma e dove per la prima volta vengono citati i polacchi.

L’enigma è un marchio commerciale di successo e non era così segreta, c’è una ditta che la produce, la

“chiffriermaschinen”, e c’era l’inventore che è Arthur Scherbius. Nasce circa nel 1918, in Germania e si

fanno anche i brevetti nelle altre nazioni. L’enigma fu brevettato per renderla pubblica e per non farla

copiare. Il povero Shrerbius muore abbastanza preso e non vede tuta la storia bellica dell’enigma.

Continuano il suo lavoro persone come Cook e altri progettisti delle varie evoluzioni dell’enigma dai tempi

dell’internet vittoriana. Nasce come prodotto commerciale perché tutte le comunicazioni avvengono per

telegrafo. Una comunicazione telegrafica passa per un sacco di uffici telegrafici, gli impiegati del telegrafo

sono persone che hanno uno stipendio modesto e sono facilmente corrompibili, un sacco di informazione

derivata però rilevante (accordi commerciali) passa per i telegrafi, e sono informazioni che vanno protette.

Da quando esistono i telegrafi esistono anche strumenti commerciali per la codifica dei telegrammi, in

modo che quel che passa attraverso gli uffici telegrafici sia criptato. La stessa cosa si fa oggi con internet.

Nel 1923 Sherbius esce con il modello A dell’enigma, una macchina scrivente dove si batte il messaggio in

chiaro vi esce stampato il messaggio cifrato, oppure si batte il messaggio cifrato ed esce in chiaro. Nel 1924,

per venire incontro a un’esigenza di mercato, esce il modello che non è scrivente, quando si depotenzia un

prodotto per renderlo meno costoso e più accessibile al pubblico. Viene eliminata la parte di scrittura e il

messaggio viene visualizzato, lettera per lettera con un visore, si ha la tastiera e un visore. (si vede nel film

che si batte una lettera e si illumina una lettera-> nel film sembra sia nota solo ai servizi segreti.)

La typex inglese era copiata dall’enigma.

Nel 1927 viene prodotta una versione “D CH11 a”, macchina fatta per rispondere a un bando dell’esercito.

Dal 1932 l’enigma 1 è l’enigma adottata dall’esercito tedesco-> I CH11F, è quella che i polacchi craccano.

Qualche anno dopo anche la marina e la Lutwaffe adottano l’enigma. La marina però chiede alcune

modifiche. Nella “M1 CH11G” la modifica è quasi inesistente, è una macchina a batteria. Per l’esercito e per

l’aviazione va bene ma per la marina non ha molto senso perché sulle navi c’è un impianto elettrico, quindi

la prima enigma per la marina non ha la batteria ma ha un connettore per lo standard della tensione degli

impianti elettrici delle navi militari tedesche. La M2 e la M3 introducono dei cambiamenti, dal punto di vista

dei rotori, hanno più rotori. Viene adottata dai sommergibili tedeschi e manda nel pallone quelli di Bletchey

Park. Dalla “D” derivano modelli usati dalla marina italiana e anche la C31, il modello usato dai servizi

segreti tedeschi, sempre però per messaggi di tipo tattico. L’enigma è una macchina per la crittografia

tattica, il suo livello di protezione è adeguato a messaggi che devono rimanere protetti per delle ore.

Differenza tra tattico e strategico? Tattico è quello che succede sul campo di battaglia, strategico è quello

che succede nei comandi. Di enigma c n’era tante perché ogni reparto ne aveva una. Ai sommergibili ad un

certo punto serve una macchina un pochino più sofisticato, la M4, i sommergibili sono più lenti perché si

spostano più piano, l’azione di un sommergibile quindi dura di più e quindi hanno un enigma più sofisticato.

C’è una parte bassa, una Lampboard, il visore con le lampadine, la tastiera. La parte di sopra che

normalmente era chiusa conservava la batteria e i rotori (che fanno funzionare la batteria). I tre rotori e il

riflettore potevano essere cambiati (slide 6 l’enigma) e il modo in cui cambiavi le parti della macchina, le

impostavi nel modo in cui costruivi la chiave giornaliera. Quando uno premeva un tasto meccanicamente

girava il primo rotore, ogni tanto scatta la seconda e la terza. E questo faceva si che l’enigma fosse una

macchina polialfabetica.

I codici monoalfabetici cambiano simbolo con simbolo e sono facilmente attaccabili, nel film si vede che

Turing si scambia dei bigliettini con un amico con un linguaggio monoalfabetico. Siccome i cifrari

monoalfabetici sostituiscono un simbolo con un altro simbolo, viene conservata la frequenza nei simboli

dell’alfabeto. In una lingua ci sono simboli che si usano più frequentemente, questa cosa viene conservata.

Nel rinascimento, un numero di signori, propongono i cifrari polialfabetici, cifrari che hanno più insiemi di

simboli con cui si fa lo scambio, ha delle regole per cambiare insieme mentre si codifica.

L’enigma ha un circuito elettrico (tastiera+ lampadina) fatto da due fili che collega una sorgente di corrente

ad un momento in cui il circuito è interrotto, che corrispondono ai tasti, alla lampadina. Il circuito invece di

farla con due fili fissi lo fate con un certo numero di rotori.

Rotore-> disco dove ha dei contatti che vanno su un’altra lettera. Il riflettore scambia e torna indietro. Se i

rotori stessero fermi alla lunga si capirebbe, invece con l’enigma ogni volta che si preme un tasto, il rotore

fa uno scatto e si sposta. Prima che un simbolo torni ad essere codificato esattamente nello stesso modo,

per caso, devono aver fatto un giro completo i rotori. In realtà l’enigma usata dai militari aveva anche la

parte dove c’erano dei cavetti che facevano un altro scambio, però lo scambio faceva parte della chiave.

Slide 13-> cambiamenti dell’enigma

A Bletchey Park cercano di trovare metodi, che sono variazioni a quello base dei polacchi. La M4 della

marina avevano il riflettore mobile, che girava e si aveva più variazioni.

1939-> in M3 si aggiungono 3 rotori per i sommergibili.

20/10/2017

Nel film si vede l’enigma 1 mentre nella storia c’è l’m4 usata dai sommergibili tedeschi. L’impostazione

dell’enigma andava fatta una volta a giorno. (Scena film dove risolvono un caso e impostano la macchina in

maniera veloce.). In realtà non è così veloce l’impostazione, ogni giorno dovevano impostare tre cose che

definivano la tabula retta(lista di tanti alfabeti) della macchina.

Walzenlag-> l’enigma aveva tre rotori, la prima impostazione del giorno era quali rotori mettere e in che

ordine. Lo scambio dei rotori può essere traslato, per ogni anello 24 possibili, traslazione dello scambio di

ogni singolo rotore. Insieme all’anello trasla anche il modo in cui i rotori interagiscono con l’altro(cioè a

quale giro). Lo scambio del rotore è fisso.

Ringstellung-> ogni ruota ha 26 posizioni

Steckerverbindungen-> scambio che possiamo decidere noi, spinotti

Grundstellung-> posizione iniziale dei rotori.

Le impostazioni giornaliere sono importanti perché definiscono l’insieme delle combinazioni in cui cercare

la chiave del giorno.

La m4 tiene in scacco per un po’ Bletchey Park, perché era fatta apposta per proteggere bene i messaggi dei

sommergibili. L’enigma della marina aveva 8 rotori. L’m4 aveva un riflettore che ruotava anche lui e si

poteva scegliere tra due possibili e si poteva mettere in una posizione.

C’erano metodi manuali per togliere pacchi di combinazioni fino ad arrivare ad un numero affrontato con le

macchine. I metodi e le macchine sono dovuti a dei polacchi (Rejewski parte macchinale, Zygalski metodi

per togliere blocchi di chiavi, Rozycki). I fogli di Zygalski erano fogli perforati che venivano usati su altri fogli

su cui si scriveva le lettere del messaggio codificato e delle parole che si sospettava fossero sul messaggio e

quando si sovrapponevano si capiva che alcune combinazioni con dei rotori non c’erano. Nel film i polacchi

sono quasi ignorati e vengono menzionati solo all’inizio e citati, un personaggio che lavora con un foglio di

Zygalski, ma quando si svolgono i fatti del film in realtà qui fogli non venivano più usati ma si usava i fogli

“Banburismus”, Bambury cittadina dove c’era la tipografia fidata di Bletchey Park. C’erano 26 caratteri, fogli

molto larghi.

Erano metodi che servivano nella prima parte della giornata e servivano per far funzionare le Bombe. Le

macchine furono costruite a partire dall’idea dei polacchi, con l’aiuto di Turing, Weltchman e Kean della

british tabulating machine.

I nomi sono Christoper, Victory e Agnus dei. Cobra e Mammoth, macchine che in parallelo simulano 24

enigma, esse trovavano la combinazione ci facevano passare i messaggi e vedevano se nel testo in chiaro

che veniva fuori apparivano qualcuna delle parole sospettate, se non appariva la macchina andava alla

combinazione successiva. Nel film si vede a colori e i colori sono la codifica dei rotori. L’altra parte della

configurazione della macchina è il modo per dire alla macchina quali crib cercare, mettendo dietro gli

spinotti che componevano le parole codificandole.

Gli americani costruirono le loro Bombe più avanti, il progetto era di Desch e affidata a NCR, gli americani

ne costruirono 160, non era calcolata meccanicamente con i relè, ma era elettronico. Avevano meno

parallelismo, la macchina sembra più semplice.

Quello dell’enigma era solo uno dei casi di guerra dei codici che si svolse durante la guerra. Anche a

Bletchey park c’erano altri match che si svolsero con altre macchine.

Come cifravano gli altri? “Hagelin, m-209” usata dagli americani, una macchina tattica affidata ad un

comando. Era più sofisticata e più compatta dell’enigma, era scrivente, si componeva il messaggio in chiaro

e usciva sul nastrino, come crittografia era simile all’enigma ma era meccanica, fu violata in più occasioni

dai tedeschi.

Sigaba, macchina americana, con un nome senza significato, non risulta sia stata mai violata, la usavano

per scambi di messaggi di valore strategico, messaggi protetti con azioni che duravano molto tempo.

Questa macchina era segreta e il brevetto, cioè descrivere com’era fatta, è stato concesso nel 2001.

Typex, macchina inglese, simile all’enigma, ci furono delle vertenze giudiziarie, nata da un progetto

commerciale (anche hagelin, progetto svedese, anche i tedeschi ce l’avevano) era scrivente, venivano usate

a Bletchey park per codificare i messaggi trovati con l’enigma.

A bletchey park gli inglesi avevano messo tutti i loro crittografi per tutti gli anni, nelle altre parti, per

esempio nelle forze armate tedesche, ogni comando aveva il loro gruppo di crittografi e questa dispersione

fa si che i loro lavori siano meno significativi rispetto a Bletchey Park. Frammentazione che rese un po’

meno efficiente il sistema tedesco. I successi di Bletchey Park sono dovuti al fatto che tra loro

collaborarono.

A Blechey Park si svolse un altro grande incontro, che viene un po’ confuso, la protagonista era la Lorenz SZ

40/42, se si ha una linea telegrafica con i suoi dispositivi se si vuole proteggere un pezzo della trasmissione,

se si mette la Lorenz, fino alla Lorenz sono in chiaro poi sono criptati fino all’altra Lorenz, per comunicazioni

strategiche. La lorenz insieme a quello dell’enigma è lo scontro più grosso. Quello della Lorenz è più

interessante per la crittografia.

I tedeschi usavano la Siemens t52, t43 e SG-41.

A Bletchey Park per combattere la Lorenz c’erano Newmanry e Testery, ci lavorava Bill Tutte responsabile di

aver craccato la Lorenz approfittando di un errore tedesco, che mandarono due messaggi uguali senza

cambiare la chiave del messaggio. L’errore grosso fu non mandare esattamente lo stesso messaggio ma

cambiare qualche cosa, questo è bastato per capire com’erano fatti i rotori della Lorenz. Fatto questo

Tommy Flowers si mise a progettare una macchina per decifrare la Lorenz e poi fare delle macchine capaci

di provare tante chiavi insieme. La parte che serviva di scartare blocchi di chiave fu messa a punto da Turing

e altri e si chiamò “Turingismus”, ma c’erano altri metodi Differencing, 1+2 break in.

Sulle chiavi che rimanevano furono messe a punto due macchine che dovevano provare le chiavi che

rimanevano. Heath Robinson che non fu molto efficace perché essendo la Lorenz complicata anch’essa era

complicata. Colossus, macchina totalmente elettronica, non basata su parti meccanici e relè, non era un

calcolatore ma era una macchina speciale ma è interessante perché è una macchina realizzata con

l’elettronica, che è una tecnologia percorribile per questo tipo di macchine. Pezzo importante della storia

dell’informatica.

Immagine del film dove si vede Turing che costrusce la sua macchina dopo la guerra. Turing era

consapevole che l’elettronica fosse una soluzione. Turing progettò Ace, ma non fu realizzato per problemi

di fondi. Il progetto di Turing era considerato di essere in Corsa con il First Dragt di Von Neumann. Questa

corsa non c’è perché il progetto di Turing fu presentato nel 46, quello di Von Neumann nel 45, poi Turing

cita Von Neumann. Si può dire che nello sposare l’architettura a memoria unica, pubblicizzata e raccontata

da Von Neumann, turing sembra essere consapevole di più soluzioni. Fu costruito come pilot ACE nel 1950

quando Turing se n’era andato d Npl, ed era andato a Manchester chiamato da Max Newman. A

Manchester avevano già costruito un primo calcolatore a memoria unica “Baby”. Poi avevano costruito

Mad’m nel 49. Turing arriva a fine 48 e si preoccupa della programmazione e degli aspetti software, capo

del gruppo dei programmatori che arriverà a risultati notevoli. L’altra macchina di Turing è il formalismo

che dice cosa fanno i calcolatori.

Formalismi che catturano lo stesso insieme di funzioni calcolabili, e catturano anche l’idea di una macchina

che le può calcolare. Se c’è un modo di dirlo si può pensare anche a una macchina che lo fa.

La macchina di Turing è carina perché invece di agganciarsi a dei meccanismi puramente matematici,

propone una macchina che è visualizzabile da una persona comune, è una macchina che ha la possibilità di

leggere e scrivere su un nastro e ha una parte operativa che dice cosa fare quando si incontra un simbolo.

Tutti sono capaci di esprimere tutte e sole le funzioni calcolabili. Il concetto di calcolabile è intuitivo.

Macchine che pensano-> il film lancia qualche boccone. È un altro modo per dire macchine intelligenti.

La definizione di intelligente è una di quelle definizioni difficili, l’intelligenza è un insieme di capacità o

attitudini assunte dalle persone e ce ne sono tante. Sul concetto di intelligenza sono stati fatti dei tentativi

di razionanilzzarlo o misurarlo, il test che misura il QI è accettato, è in termine statistico clinico. Sul singolo

caso non è perfettamente accettato ma statisticamente si, sui risultati del test si scoprono anche relazioni

interessanti come l’effetto Flynn che dice che il QI tende a salire, perché cambia qualcosa nell’ambiente che

ci rende intelligenti. Il problema è aperto e non c’è accordo sull’idea di intelligenza per gli esseri viventi.

Macchine intelligenti diventa ancora più difficile da definire, intelligente può significare tante cose. Il gioco

degli scacchi è sempre considerato un sinonimo di intelligenza e ci sono macchine che giocano a scacchi. Il

turco di Von Kempelen (1769) che era un falso perché non era un algoritmo ma c’era qualcuno che ci

giocava.

La macchina degli spagnoli era un algoritmo ma era semplificato.

Turochamp di Turing e champan fecero un prrogramma che giocava a scacchi ma non fu un gran

programma e non c’era una macchina che lo potesse fare. L’IBM fece una macchina per giocare a scacchi

che battesse il campione in carica ma non senza polemiche nel 1996/97.

Nel 2011 il software IBM Watson ha sbancato a Jeopardy, con domande fatte in linguaggio naturale,

implementando i contenuti di internet.

In questo gioco, fare macchine che dimostrano intelligenza, ad esempio Google con AlphaGo nel 2017.

Strachey aveva fatto un programma che scriveva lettere d’amore nel 1952.

Ad un certo punto i calcolatori diventano capaci di fare cose più notevoli, in america ci sono le elezioni nel

1952 tra Stevenson e Eisenhower e sembravano incerti. Elezioni in cui la prima volta che viene fatto

l’Election Day e fu seguitissimo, nel 52 la metà delle famiglie amercane aveva una televisione in casa, la

diretta televisiva diretta da Cronkite, che aveva organizzato, con una nelle aziende che aveva organizzato

da Univac. Successe che appena chiusero la costa est UNIVAC diceva Heisenhower e siccome dicevano che

era impossibile e allora in corso d’opera tace. Man mano che la cosa va avanti si scopre che UNIVAC aveva

indovinato e aveva fatto anche i conti che avrebbe preso alla fine e aveva indovinato con un errore basso.

La cosa viene fuori e si dice che UNIVAC prevedeva il futuro perché sapeva prima. Pubblicità per i calcolatori

e il nome che finiva in VAC diventa sinonimo di calcolatore. Nel 49 c’era già rumore nelle riviste “vuoi

comprare un cervello”. Esempi di come ha inciso nell’immaginario della gente, nei fumetti di DC Comics, nei

racconti di Asimov, diventano popolari. L’idea di intelligenza artificiale è apparsa anche prima, Asimov

scriveva già nel 40. Ma anche nel 21 cCapek che introduce i robot.

L’idea che ci siano delle macchine intelligenti ha una storia lunga che negli anni 50 diventa di dominio

popolare. È in questo contesto che ritroviamo Turing che propone “the imitation game”, gioco con tre

partecipanti A è un uomo che inganna C, B aiuta C, C deve indovinare comunicando senza sentire voce o

altro. La variante di Turing è che A è una macchina e B è una persona, Se A vincesse, dovremmo concludere

che A riesce a comportarsi come B. C deve indovinare tra macchina e persona.

Reinterpretazione di Philipp Dick nel 1968. Turing è ottimista su macchine che riescono a superare il test.

Dice che tra 50 anni (era nel 52 quindi nel 2002) ci saranno macchine che memorizzano circa un giga di

parole, un interrogatore medio non ha più del 70 % di indovinare chi è la macchina e chi è la persona in

meno di 5 minuti. Dice anche che alla fine del secolo saremo cosi abituati alle macchine che sarà fuori

luogo la domanda, le macchine sono nostri simili in un certo senso. Nel documento di Turing ci sono le 9

obiezioni immaginate e confutate.

23/10/2017

C’era già da tempo un’industria di macchine tabulatrici.

Si arriva a macchine che sono calcolatori. Prima con calcolatori si intendeva una persona che sapeva gestire

velocemente calcoli complessi anche aiutandosi con delle macchine. Erano però le persone che gestivano il

procedimento.

Cos’è un calcolatore? Definizione-> quella di calcolatore moderno divisa in due parti: cosa fa e com’è fatto.

I primi erano commerciali perché subito il calcolatore diviene oggetto di produzione, fatti in serie e venduti.

Ci sono delle tappe, vedremo calcolatori davvero grandi che occupavano un sacco di posto e avevano

obiettivi ambizioni, esibivano delle tecnologie già importanti.

Cosa fa il calcolatore? -> abbiamo già incontrato turing. Dare la definizione di una macchina capace di

descrivere ogni algoritmo scrivibile è un percorso lungo. Nel 1936, articoli di Church e Turing, definiscono

l’insieme delle funzioni calcolabili, ma in realtà la consapevolezza di questo risultato è una cosa che matura

dopo, con Hilbert e i 23 problemi, con Turing e Church ed anche Kleene.

Idea di un percorso lunghissimo della matematica che arriva a definire qual è l’insieme delle funzioni che

sono calcolabili e di concetto l’idea di una macchina che le possa calcolare. Come espressione di questo

insieme di funzioni calcolabili uno dei formalismi più usati è quello della macchina di Turing universale

perché è quello che meccanicamente richiama l’idea di una macchina ma dal punto di vista matematico

sono equivalenti agli altri. C’è un certo numero di formalismi che catturano lo stesso insieme delle funzioni

calcolabili, per fare questo insieme di formalismi, che alla fine si scopre che sono tutti idempotenti, ci fa

pensare che siano tutti quelli e che non esistono altri formalismi capaci di catturare qualche funzione in più.

Famosa congettura che Kleene ha chiamato “tesi di Church-Turing” che dice che l’insieme delle funzioni

calcolabili è quello dell’insieme delle funzioni calcolabili dalla macchina di Turing.

Un calcolatore è una macchina capace di calcolare tutte le funzioni calcolabili, di essere idempotente alla

macchina di Turing universale. -> Cosa fa un calcolatore.

Farlo è un problema non più da matematici ma da ingegneri. Ci vuole un’idea di architettura di macchina.

Qualcuno dice che la macchina di Turing universale è una sorta di architettura di macchine e in effetti la sua

essere abbastanza visualizzabile giustifica questa interpretazione però non è così.

Nella macchina di turing la computazione si risolve all’interno del cervello della macchina e dal punto di

vista matematico è una cosa che parzialmente è visualizzabile.

Come si fa un calcolatore? Nel 1945 viene fuori un rapporto tecnico che si intitola “First draft of a report on

the Edvac” scritto da Von Neumann e fatto circolare grazie alla decisione coraggiosa di Hermann Goldstin in

24 copie. Il contesto è quello del progetto Edvac, il successore del progetto Eniac, progetto dei militari

americani iniziato a metà della seconda guerra iniziale e che nel 45 è prossimo alla conclusione. La

macchina non è completamente finita ma avevano già cominciato a usarla rendendosi conto subito che è

una macchina interessante, la prima ad essere considerata un equivalente alla macchina di Turing, ma è

una macchina estremamente complicata da usare. Il progetto Edavc parte mentre Eniac non è ancora

finito, con l’idea di fare una macchina che, dal punto di vista funzionale faccia le stesse cose di Eniac, ma

che sia più facile da usare. A capo di entrambi i processi c’è lo stesso gruppo che fa capo alla Moore School

of Electrical Engineering, un club della Pennysilvania e diretto da due signori di nome John Mauchly e

Presper Eckert. Uno è più focalizzato sugli aspetti logici, matematici di progettazione della macchina, l’altro

sulla sua realizzazione come macchina elettronica.

Nell’ambito del secondo progetto di Edvac viene fuori un’architettura. Quello che fa Von Neumann, che era

un personaggio interessante, un matematico di origine ungherese poi andato negli stati uniti, era una

persona estremamente brava nell’intrattenere rapporti con le persone, aveva la moglie che era molto brava

ad organizzare party, era un matematico fuori dagli schemi dei matematici nerd, era una che si trova in tutti

i progetti importanti della matematica del suo tempo. Lui non è parte del progetto Eniac o Edvac ma ad un

certo punto ci entra, fa una delle sue visite, sta li e lavora, poi è un matematico brillante e si rende conto

che quel che stanno facendo è una bella soluzione. Il suo contributo fu quello di scrivere il First draft dove

racconta questa architettura che stanno sviluppando sottolineando quanto sia conveniente e quanto sia

ben pensata. Si chiama architettura di Von Neumann, non perché l’ha inventato perché lui non l’ha

inventato. Però ha contribuito a renderla evidente, a farle pubblicità e a sottolineare il fatto che fosse

fatta. Scrisse questo rapporto e Goldstin, che non era un matematico importane però siccome aveva preso

la direzione del cento e il direttore responsabile era lui ed era anche un militare perché siccome il progetto

era militare si imponeva che al progetto potessero lavorare dei civili ma la responsabilità doveva essere di

un militare quindi a lui furono dati dei gradi questo perché erano processi protetti dal segreto militare, dal

momento che erano in guerra, il responsabile doveva essere un militare perché così su questa persona

vigeva la legge marziale, era quindi responsabile che non ci fossero fughe di notizie e così via. In questa

posizione Goldstin nel 45 quando sul fronte pacifico la guerra non era ancora finita, Goldstein prende la

decisione di fare 24 copie ma non possono circolare. E questa era una decisione importante nella storia

della scienza perché quella che è la soluzione per fare i calcolatori diventa quasi di dominio pubblico. L’idea

è quella di costruire la macchina intorno ad un supporto unico di memoria dove i dati e i programmi sono

codificati nello stesso modo, codificati utilizzando lo stesso alfabeto di simboli. C’è la memoria, c’è una

parte a sua volta divisa in due settori che si occupa di interpretare il contenuto della memoria quando lo

vogliamo vedere come delle istruzioni. La parte composta della central aritmetic e della central control è

quella che legge una cella di memoria, interpreta il suo contenuto come un’istruzione e la esegue, questo lo

fa la parte aritmetica, e poi le mette il contenuto. Questa è l’idea di base. Poi per utilizzare bene la

macchina c’è bisogno di un supporto esterno. Viene previsto un qualche supporto, un qualche cosa esterno

che lo sappia leggere la macchina ma che lo possano leggere anche le persone. Si chiama Recording Media,

che può essere perforato come le tabulatrici, che può essere come una stampante, qualche cosa su cui si

può comunicare in maniera leggibile da tutte e due le parti con eventualmente qualche codifica nel mezzo e

ci sono due interfacce, una all’ingresso e una all’uscita, dal recording media alla memoria. Questo è il

meccanismo di base con cui una macchina interagisce con le persone attraverso la memoria e le interfacce

di ingresso e di uscita con un media di trasferimento. Questa è l’architettura che ancora oggi hanno i

calcolatori, quel che è successo oggi è che la parte CA-CC è diventata un oggetto solo. I recording media

sono una quantità di cose. Siamo partiti che erano nastrini di schede perforate ma ben presto si sono

aggiunti video, tastiere e tante altre cose.

Un calcolatore moderno è un oggetto che fa tutto quello che fa una macchina di Turing universale ed è

fatto come abbiamo spiegato. Il brevetto all’Eniac viene dato nel 1947. Questo brevetto fu dichiarato nullo.

Tutti quindi potevano fare quindi calcolatori senza dare fede al brevetto. Il brevetto di Eniac era di una

macchina che non aveva l’architettura dei calcolatori però era quello che aveva la dicitura di “Electronic

Computer”. Era una macchina enorme, divisa in sezioni. Lavoravano su schede perforate e realizzata in

relè, consumava 150 kilowatt, andava a circa 5000 operazioni al secondo. La velocità della macchina era

difficile da stabilire, è parallelo e programmabile via hardware. Il problema di questa macchina è che era si

equivalente alla macchina di turing, era che la codifica dell’algoritmo si faceva cambiando come le parti

della macchina erano tra di loro connesse. Questa cosa rendeva la macchina farraginosa perché era molto

più il tempo che ci si metteva a programmare la macchina rispetto al tempo della semplice esecuzione. Si

iniziano quindi a pensare all’architettura più conveniente e la convenienza grossa era nel fatto di avere i

programmi codificati nella memoria. E avere la stessa codifica per i programmi e per i dati, il che voleva dire

che la macchina era in grado di vedere quei programmi come dati e quindi fare cose tipo caricare un

programma. Caricare un programma è un’operazione che la macchina può fare perché in qualche modo

tratta con un dato. In questa situazione non era possibile che una macchina caricasse un programma

perché per caricare un programma ci volevano persone che cambiavano le parti tra loro connesse. E’ il

modo di passare da un programma all’altro che nell’architettura Edivac era più sofisticato rispetto a quello

dell’Eniac. In questa macchina la memoria dei programmi era la disposizione dei fili. Ovviamente sono

orgogliosi comunque di questa macchina che viene definita la prima macchina equivalente alla macchina di

Turing.

Manchester baby è stata invece creata nel 1948, la prima che viene considerata un calcolatore moderno

perché è una macchina a memoria unica. Williams era l’autore delle memorie. L’idea che c’era nel

processo Edivac era interessante però ha dei problemi, è una memoria unica e deve essere abbastanza

grande perché ci devono mettere dentro tutti i programmi. Si ha bisogno di una soluzione per fare le

memorie ed è su questo che si scontreranno i progetti. A Manchester Williams progetta la memoria unica e

la Manchester baby è la prima macchina su cui questa memoria viene messa in funzione e pare quasi più

una macchina fatta per testare la memoria che non per essere un calcolatore e a questo si attaccano quelli

che dicono che questo non è il primo.

Articolo scientifico nel settembre del 48 su “nature”, è il primo articolo dove si dice che è stata creata una

macchina o un calcolatore che ha una memoria unica per i dati e le istruzioni. Ferranti mrk1 e mrk1* sono

dei calcolatori prototipi.

Giugno 48 è il primo-> programmino che cercava il divisore più alto di n facendo i tentativi iterativi, con

sottrazione di controllo sul resto. Il test più grosso su cui è stata fatta è n= 2 alla 18 -> macchina veloce che

dimostrava che le memorie funzionavano.

La memoria è un tubo catodico in cui si sfrutta come memoria, come conservazione del tempo, si sfrutta il

fatto che i fosfori nel tubo catodico avevano una certa persistenza, quando vengono eccitati da una carica

elettrica rimangono accesi per un po’ di tempo, anche se poco, circa 10 secondi. Però per i tempi di una

macchina che fa parecchie di migliaia di operazioni al secondo è tempo abbastanza lungo. Si trattava di fare

dei Refresh delle informazioni. Pallini illuminati sullo schermo. Il cannone lo dirigo per scrivere. Lo strato di

fosforo è comunque interessante e pur se sensibile alle cose elettriche, esso ha proprietà elettriche. Se gli

cambio stato lui emette una piccola scarica elettrica. Quindi le memorie avevano quel tappo in cui c’è quel

disco che era una griglia capace di sentire questa piccola reazione elettrica, per leggere la memoria quindi si

tentava una scrittura, se questa scrittura cambiava lo stato io avevo informazioni su cosa c’era prima quindi

avevo letto e il cambiamento lo sentivo perché sentivo caldo sulla piastra. Ovviamente è una lettura

distruttiva però io so cosa tentavo di scrivere e so cosa c’era prima e posso scrivere. A una lettura si può

seguire una scrittura. La cosa carina che veniva, bisognava fare il refresh, io so che le cose prima o poi

decadono e faccio un refresh per tenerli ancora un po’, questi cicli di refresh erano automatici però mi

producevano la lettura della memoria., questa lettura è un segnale che potevo duplicare su un altro tubo

catodico analogo a quello ma senza la piastra davanti. Queste memorie hanno il bello che si possono

vedere e ispezionare e si può sapere cosa contiene la memoria di un calcolatore.

Un’altra macchina che fu fatta in quegli anni è l’EDSAC di Cambridge, fatta nel 1949. Tutte queste macchine

sono costruite ispirandosi all’architettura dell’edvac e sono arrivate prima dell’edvac che è stato fatto nel

51 nonostante fosse il posto dove era nata l’idea. Sono arrivate prima perché questi signori (nomi sulle

slide) avevano sottomano un’idea buona. Anche Von Neumann dopo aver scritto il rapporto andò alla sua

università e cominciò lì la costruzione della macchina ispirata a quella architettura. Si vede bene nel

progresso scientifico quando le idee circolano e le cose vanno più veloci. Siccome le idee circolano magari

te che ci stavi lavorando arrivi al risultato dopo per problemi tecnologici mentre magari qualcuno ci è

arrivato prima. L’EDSAC di Cambridge è interessante per vari motivi: memoria che utilizzava linee di

ritardo in cui la persistenza è nel tempo, quindi costruisco qualche cosa che mi ritarda il segnale e me lo fa

circolare. Per cui io ho questa rigenerazione del segnale ritardato e dura effettivamente per sempre e

quando mi esce dal canale di ritardo io lo posso pescare per leggerlo. L’altra cosa interessante era l’idea di

avere per forza un insieme di programmi che si chiamavano “initial orders”, programmi che servivano per

far partire la macchina. La macchina è un oggetto che esegue programmi ma i programmi ce li devo

mettere dentro. Come faccio a metterceli dentro? Se i programmi sono tanti, per metterceli dentro ho

bisogno di un programma che apre i programmi. Idea di avere dei programmi che stanno da qualche parte

che servono per accendere la macchina. Sui calcolatori moderni c’era un oggetto, il cui nome in codice era

Bios (basic input/output system), è quel minimo che ti serve e che sta nella memoria della macchina per

avere la capacità di caricare il sistema operativo. Gli “initial orders” sono gli antenati del BIos. L’altra cosa

interessante nel progetto di Cambridge è il “Wheeler Jump” (wheeler uno del progetto) . Nelle istruzioni di

base di una macchina il salto è l’istruzione che serve per andare avanti e indietro nel programma. Il salto c’è

sempre fin dalle prime macchine, quando si comincia a pensare a programmare in maniera strutturata e

avere quindi delle funzioni e delle procedure che si può chiamare, il salto è sufficiente ma non è comodo

perché si ha il problema che si salta da qualche cosa che poi ritorna e abbiamo bisogno di tenerci dove

ritornare quando uno ha finito. Si può fare a programma e Wheeler Jump è un’istruzione che lo fa di

macchina. Questo rende la macchina un pochino più efficiente e che scrive programmi facilitato perché ha

un’istruzione che gli fa un po’ di cose. Anche a Cambridge sono orgogliosi della loro macchina, dicono di

essere i primi perché rispetto alla macchina di Manchester, la loro macchina fu subito usata per risolvere

problemi di calcolo numerico e di elaborazione dati utili. La prima macchina di Manchester invece era stata

usata per fare esperimenti e per provare se funzionava.

Si usava un tubo pieno di mercurio liquido. L’idea è che a questo tubo viene messo un bit acustico in

funzione di bit elettrico. Questo bit si propaga lentamente nella memoria. Il fatto che circoli continuamente

come serie di bit. E’ un pezzo di memoria quando abbiamo gli strumenti per leggerli quando passano,

l’unica cosa che si deve fare è sincronizzarli. Se si vuole scrivere quando passa ciò che si deve scrivere si

cambia. Non ha nemmeno una lettura distruttiva e ha altri vantaggi. Su le memorie al mercurio era basato

L’EDSAC.

Ci sono altre macchine che furono tutte figlie del rapporto di Von Neumann, tutte ispirate-> CSIR fatto a

Sidney nel 49. Mesm fatto nel 50 a Kiev, ci sarà arrivato per canali non ufficiali sicuramente. Pilot Ace di

Londra nel 50. IAS machine di Princeton nel 51.

Insieme a tutte queste subito venne fuori l’idea anche di fare queste macchine per scopi commerciali, ed è

un’idea che hanno avuto tutti. In Inghilterra, tra i primi che si contendono il calcolatore, ci fu una catena di

nome “Lyons”, catena di negozi e ristoranti, erano quelli che avevano la gestione delle “Corner House”, dei

bar, ma non i pub inglesi, dei bar aperti a un pubblico più ampio, qui si andava a prendere il tè con i biscotti,

erano agli angoli delle strade ed erano in posti il più possibile trafficati. Dietro questa catena c’era

un’azienda che aveva fin da subito una logistica estremamente organizzata. Riforniva questi negozi sempre

con cose prodotte in altre strutture, e per organizzare tutta questa logistica abbastanza complicata aveva

un centro meccanografico che funzionava con le tabulatrici. Siccome aveva presente la sua dipendenza

tecnologica fu un’azienda che finanziò Cambridge nella costruzione dell’EDSAC e sulla base dei risultati

dell’edsac costruì “Leo” nel 1951, si passa all’elaborazione di tutti questi dati invece che con macchine

meccanografiche con macchine elettroniche e con macchine che erano calcolatori. Il primo fu realizzato per

uso interno, per servire la Lyons, ma ad un certo punto la Lyons, comprendendo di avere un grande oggetto

decide di aprire una linea di produzione e cominciò a vendere i “Leo” e quindi esso era considerato uno dei

primi calcolatori commerciali.

Un’altra macchina inglese commerciale sono i “ferranti”, vengono fatte due serie della stessa macchina

“MRK1” e “MRK1*” prodotti tra il 51 e il 54 e sono i diretti discendenti commerciali del successore della

Manchester Baby. Ne vengono costruiti 9 su cui sono stati conseguiti diversi risultati. Il MRK1 è

protagonista di tanti risultati.

Il protagonista è UNIVAC, fatto nel 1951, dal gruppo di Eckert-Mauchly, che fondano prima una

società(binac) loro con la quale fanno una macchina per la Northrop nel 1949.

Nel 1950 vengono acquisiti da Ramington Rand e nel 1951 viene consegnato a Census Office. Fra le cose più

innovative dell’UNIVAC erano i nastri magnetici con memoria esterna per conservare i dati e i programmi.

Nell’idea di vendere queste macchine usabili si resero subito conto che un buon modo era scrivere

programmi che aiutassero a scrivere programmi. Cominciano quindi a nascere, avvalendosi del fatto che i

programmi sono dati e quindi si possono fare programmi che manipolano, un certo numero di oggetti . Ci

ha lavorato il gruppo di Grace Hopper. Il suo gruppo ad un certo punto si rende conto che quando si

caricano i programmi, perché usano le dotazioni di memoria, perché hanno i salti, i programmi devono

stare in un posto preciso della memoria. Il programma aveva anche l’esigenza di avere dei programmi

riallocabili, cioè che io posso mettere in un altro posto e funziona lo stesso. Con i primi hardware non si può

perché ci sono i vincoli degli indirizzi, però si può scrivere un programma che legge il programma scritto con

i salti relativi alla posizione d’inizio del programma, e nel mentre che lo carica nella memoria aggiusta. La

prima cosa che fanno è questo programma che carica i programmi rilocandoli. Il programma che loro

chiamano A3, apro un programma dove posso scrivere a+b e la traduzione in operazione di macchina la fa

lui. Con AT3 invece io le operazioni me le calcolo con altri programmini. B-0, flow matic, mi da anche la

possibilità di gestire i salti, la gestione del controllo del flusso. Sono sempre alla ricerca di facilitazioni di

struttura dei programmi e ciò si allinea all’idea dei linguaggi di programmazione come si intendono oggi.

Nel frattempo l’IBM aveva lasciato Harvard come partner privilegiato e aveva cominciato a fare il suo

gruppo di ricerca.

Costruiscono questa macchina, che è una macchina strana, quasi un calcolatore però ha alcune parti

meccaniche e quindi non viene considerato uno dei calcolatori moderni e si chiamava “ Selective Sequence

Electronic Calculator” ma la cosa interessante di questa macchina è che è curatissima nell’estetica e è

installata nella sede che avevano a New York, che fu ristrutturata per fare in modo che la parete che si

affacciava sulle strade fosse tutta a vetri per vedere questa macchina. L’IBM fece anche nel 52 una

macchina commerciale, una macchina che aveva costruito per se, l’IBM 701 che è un calcolatore scientifico

commerciale che deriva direttamente da un progetto finanziato dalla difesa ed era derivato dallo IAS come

architettura cioè con l’architettura di Von Neumann. Questa macchina non veniva venduta, carino perché

introduce nella pratica dell’informatica commerciale un’idea in cui le macchine non si vendono più ma si

noleggiano. L’IBM le macchine non le vendeva ma le noleggiava. Su questa macchina c’è anche una frase

che è nella storia dell’informatica ma sta cominciando un pochino a sparire, in cui c’era stato il capo

dell’IBM che ad un certo punto aveva detto che al mondo bastavano cinque calcolatori e questa frase viene

citata spesso come una delle sparate dette dai grandi che ogni tanto sbagliano. In realtà è una frase che nel

contesto le parole son quelle, ma in realtà non è il mondo ma è l’Europa e il senso era che lui era reduce da

un viaggio commerciale in Europa e la sua conclusione era che in quegli anni in Europa ne avevano bisogno

di 5 calcolatori. Questa macchina fece anche un po’ di scandalo, cominciò a preoccupare per una brutta

pubblicità che faceva vedere che la macchina sostituiva 150 ingegneri. L’IBM fece un film riparatore nel 57

in cui la storia di lui che è un ingegnere dell’ibm, in cui in un ufficio devono istallare un calcolatore per

rimpiazzare le gestori dell’archivio. Decidono che si vogliono modernizzare e istallare un calcolatore. Alla

fine la cosa si risolve perché si scopre che il calcolatore è utile ma le domande fatte per bene solo quelle

che gestiscono di persona sono capaci di comunicare le domande al calcolatore. E’ carino perché è un film

costruito sul problema delle macchine che tolgono posti di lavoro e le persone invece mantengono il loro

ruolo. In questo periodo proprio per questo motivo IBM evita di mettere la parola computer alle sue

macchine e continua a chiamarli automatic calculator e cose simili. Un altro progetto interessante di quegli

anni è il “Whirlwind”, contesto dell’MIT per US Navy, nasce con l’idea di fare una macchina che lavora in

tempo reale cioè fino ad ora tutte le macchine erano state pensate per lavorare con programmi e dati e

davano risultati, invece questo nasce per dare risultati subito o con tempi bassissimi. Idea di usarlo per fare

simulazione di volo. Per queste esigenze nascono diverse soluzioni: la prima è l’architettura parallela, tutte

le macchine avevano la memoria organizzata in parole e di una lunghezza di diversi bit, però nella

lavorazione dei bit della parola veniva fatto un bit alla volta erano cioè macchine sincrone però il ciclo di

clock lavorava ad un bit di parola, si chiamavano semiali, questo funzionava bene però era lenta. Pensano di

fare una macchina dove in un solo ciclo di clock si lavorava tutti i bit della parola, ovviamente l’elettronica è

più complicata. Cominciano ad accorciare la parola di memoria per mediare su questi aspetti. Serve anche

una memoria più veloce che si possa scrivere e leggere non sequenzialmente. Da questo processo ci

saranno diversi successori interessanti come TX 0-1 che furono sempre macchine di ricerca, PDP1 che fu

una macchina commerciale, AN/FSQ-7 che fu una macchina non commerciale. Una cosa carina è che la

memoria a nuclei di ferrite vengono sviluppate indipendentemente per gli usi con i calcolatori ma anche in

un altro contesto dove non si faceva calcolo ma c’era bisogno di mantenere delle informazioni , quello dei

Jukebox, la cosa curiosa è che nessuno li brevettò. Su un’altra macchina IBM il “704” è la prima macchina

che di serie viene fatta con un compilatore cioè il Fortran, nel 55. Lo sviluppo del Fortran concorre con John

Backus. Sul 704 verranno sviluppati altri linguaggi tra cui il LISP, un linguaggio che ha dato tanto anche per

l’intelligenza artificiale, e anche MUSIC che era un programma della generazione dell’esecuzione di

musiche.

30/10/2017

Esempio interessante di una macchina degli anni ’50, sistema della difesa americana, e questo serve

a sottolineare che la ricerca andava con una certa velocità grazie a finanziamenti che lo

permettevano: sistema per controllare lo spazio aereo degli USA in riferimento particolarmente alal

minaccia dell’arrvio di missili o bormbardieri dalla russia sulla rotta artica. Arrivare negli Usa

passando sopra il Cananda. Rete di radar lungo il confine tra Usa e Canada. Fatta da radar e un

numero di stazioni di controllo (una 40ina), il cuore della stazione di controllo era il computer,

AN/FSQ7: questo aveva il compito di fare una cosa strabiliante per l’epoca e anche oggi. Doveva

acquisire i dati in forma analogica da un insieme di radar competente per il suo territorio. Ogni

stazione aveva circa una ventina di radar. Acquisiva dati analogici in tempo reale, li ocnvertiva in

digitale, poi in segnale e li confrontava con le informazioni che aveva sul traffico aereo

programmato. Il cofronto lo presentava su console in cui c’era un monitor in cui veniva presentata

una mappa del territorio, con le iconcine dei segnali e voli programmati. L’operatore poteva toccare

sullo schermo e avere i dati di dettagio di ogni segnale. Sistema touch screen non con dito ma con

quell’aggeggio. Risoluzione: 1024*1024. Calcolatore più grande mai costruito, citato e presente in

un sacco di film (anche in Lost). Uno dei bunker dove era ospitato il calcolatore, che stava al secondo

piano. Ce n’erano due e funzionavano in rindondanza calibra. I calcolatori gestivano le console, una

schiera perché lo spazio aereo era ripartito in quadrante, ognuno con operatore che cntrollava.

L’operatore, sulla base dei confronti, decideva fraq uelle operazioni (ricognitore, missile, allarme). Il

sistema non fu un grandissimo successo perché il poroblema erano i dati di ingresso lato

comunciazione dati privati, arrivavano in ritaro, qualcosa non arrivava.

La grafica è stata usata anche per scopi meno seri.

Quel che successe dopo è che le dimensioni dei calcolatori hanno cominciato a ridursi, sono

cambiate le tecnologie, passando tramite varie implementazioni elettroniche (germanio, silicio, vari

tipi di silici). Il risultato è che negli anni, questo è veloce, questi sono i primi passaggi dalle valvole al

circuito integrato (slide 33).

Nel 58 arriva il primo circuito integrato, semplice come idea: quando si comincia a costruire

transistor, si cambia il modo di ottenere effetto elettronico: con valvole effetto termoionico, con

transistor giocando con elettronica dei semiconduttori. Questa è naturalmente piccola, anche i primi

transistor, la dimensione era data dall’involucro e dalle connessioni per fare uscire i tre fili, l’oggetto

che faceva la funzione era un sputino di germanio piccolissimo. Meccanismi fotografici, si stampa il

silicio. Si mettono a punto questi metodi di produzione e succede che tutti cominciano a fare

macchine con circuiti integrati, sempre più complesse, integrano reti logiche più o meno grandi,

sempre più grandi.

(…)

L’attenzione si è spostata su soluzioni particolari per software. Quel che si faceva su queste

macchine era molto meno di quello che fa una scheda grafica normale delle macchine di oggi.

Sulla storia italiana c’è un po’ di confusione, fino a un po’ di tempo fa era confusa. Vedere come la

ricerca storia nel mondo delle tecnologie è particolare: da una parte processi complessi, legati a

problemi di finanziamenti etc, la documentazione che galleggia, negli archivi quella che gli storici

guardano per primi, non è correttissima, nasconde cose che per forza vanno nascoste (in un

progetto di ricerca quando si chiedono finanziamenti, si chiede sempre di più, si carica la cosa sennò

il finanziamento non arriverebbe). basare su questo le ricostruzioni storiche è un azzardo. Dall’altra

parte le tecnologie non mentono: se abbiamo la macchina o i documenti su questa, sappiamo cosa

faceva effettivamente. Difficile analisi storica, implica la comprensione dei processi.

Nella storia dell’informatica italiana per tanti anni era valsa che c’era un anno 0, 1954 in cui erano

successe delle cose, oppure che alcune cose erano venute per suggerimento di Fermi. Conviene

sempre nel racconto della storia trovare un personaggio di riferimento. Ci sono anche i risultati che

vengono usati per sottolineare una capacità di investimento, politiche lungimiranti, etc. Nella storia

degli inizi dell’informatica italiana, l’anno 0 (c’erano cose anche prima), il suggerimento di Fermi

(racconto un po’ romanzato per voler far vedere che le cose nascono perché c’è qualcuno che ha le

idee. non uno, ma tanti).

La storia più importante è quella della calcolatrice elettronica pisana (non una, ma due). Questa è la

pagina di Wikipedia. Non è il primo, ma il secondo. Il suggerimento di Fermi è così così, molto più

complicato. Loro le scrivono perché le hanno lette, non se le sono inventate. Intervento di Filippazzi

all’università di Udine. Anche lui sposa la storia dell’anno 0, in cui succedono 4 cose. Qui analizza il

terzo. Quello che dice non è vero, l’intervento di Fermi c’è stato a Varenna, lago di Como, si riunirono

i fisici italiani per capire se i finanziamenti erano sufficienti a costruire una macchina a Pisa. La

definizione di anno 0 è di Bonfanti, nel 2004. Succedono quattro cose. Ora è vero che nel 54 più o

meno succedono queste cose. Voler cercare una data, anche se costruisce un bel titolo, a volte trae

un po’ in inganno. C’è l’idea che tutto comincia a succedere in quel momento, molte cose erano

però cominciate prima. Nell’anno -4 a Roma già si muovono per costruire un calcolatore in italia, si

orgnaizza una missione negli Usa, missione enorme, che durò diversi mesi (viaggio e per la visita di

diversi centri). Dopo la missione negli Usa rimasero alcuni italiani. Nel 1950 l’istituto nazione per il

calcolo e l’olivetti già pensavano di costruire calcolatori, e si stavano organizzando per farlo. Non

riuscirono però a trovare finanziamenti, ma questo non vuol dire che non ci pensassero.

Nell’anno -2 è una lettera che scrive Picone ad Eicken, molto carina perché loro progettano di

scrivere un mark a Roma. Carina la confidenza. Sono a un livello confidenza personale e trattativa

epr cui si progetta un mark5 a roma. È citata di nuovo l’olivetti. Le cose si stanno muovendo, ma

non ci sono i fondi. Non è che nessuno ci aveva pensato e ci vuole Fermi. A Milano pure si erano

mossi per comprare un calcolatore. Esisteva una convenzione (parente piano Marshall), in cui gli

Americani andando via dall’Europa avevano lasciato grandi quantità di materiali (camion,

prefabbricati, ponti, munizioni, materiali da costruzione), che a loro costava di più portarla in

America. La lasciarono qua, fu costituito un ente che aveva lo scopo di vendere queste cose e usare

il ricavato per attività utili alla ricostruzione tra cui cose utili all’università. La convenzione chiedeva

che il valore ritornasse negli Usa, in qualche modo dovevano ritornare. Stante questa situazione, al

politecnico pensarono di comprare un calcolatore negli Usa, cosa permessa. SI decisero per

acquistare un CRC 102 e l’11 ottobre 54 il calcolatore arriva in Italia, viene scaricato al porto di

Genova, dovranno portarlo a Milano, rimontarlo e così via. Il compilatore oggi è quello strumento

che permette di tradurre codice sorgente in eseguibile. Al tempo era il Dadda (era un programma

da forma leggibile a binario, era una persona).

A Roma PIcone che aveva progetti ambiziosi e aveva stretto alleanze. Lui decide per una macchina

inglese, cosa unica. Quando intorno al 53 decide che non ci sono mezzi per costruirlo, conviene

acquistarlo, fa partire una missione per andare in Inghilterra. Acquista un Mark1*. Nel 54 c’è una

data, 16 ottobre, in cui il calcolatore viene consegnato a Manchester, collaudo a Manchester, poi

smontare, portare a Roma, rimontare e poi operativo (giugno 55). Interessante vedere, per

agganciarsi alla storia del software, come a Roma dall’ottobre 55 pubblicano un notiziario della Finac

(Ferranti dell’Inac), in cui raccontano cosa fanno sulla macchina. Una delle cose più interessanti

interprete intint, programmi per scrivere espressioni aritmetiche più facili e il linguaggio li traduce

in linguaggio macchina. Spulciare questi archivi è interessante perché del notiziario tenevano una

lista di distribuzioni (a chi era mandato), si scoprono tanti legami, tante vie di costruzioni

dell’informatica italiana. Sulla Finac sarà costruito il simulatore della Cep, perché nel progetto Cep i

renderanno conto che c’è bisogno di scrivere i programmi prima di avere la macchina. Chiedono a

roma per sapere se sul calcolatore che hanno possono costruire un software che faccia questo.

Documenti del febbraio ’61. Verbale di una riunione a Pisa in cui si dice che il simulatore non è

ancora pronto.

Sui ferranti eranos tati fatti diversi programmi di Musica, questi arrivano e all’inaugurazione del

ferrante di Roma si suona la marcia dell’Aida sul Ferrante.

Anno 0. Pisa. Una riunione in rettorato del CIU, che esisteva da tantissimo tempo, riattivato nel

dopoguerra, fatto dagli enti locali di Pisa, Lucca e Livorno per finanziare l’università, risorsa del

territorio. nella riunione viene deciso, non formalizzato, che i fondi messi a disposizione da CIU per

il Sincrotone verranno usati per costruire un calcolatore elettronico. La decisione avviene

nell’ottobre 54, anche lì ci saranno altri passaggi. Era successo che il Ciu, nell’idea di favorire lo

sviluppo di unipi come incentivo di sviluppo di territorio dell’aria vasta (anche un po’ di Spezia),

avevano finanziato la costruzione del sincrotone (acceleratore di particelle), non volevano fosse a

Pisa. Entrarono in concorrenza con Pisa Roma e Milano. Avere un sincrotone in casa era un

colpaccio, c’è stata una gara a chi finanziava di più pur di averlo. La spuntò Roma, fu costruito a

Frascati, dove nasce la cose dell’Enea. I fisici furono contentissimi perché beccarono due piccioni

con una fava: finanziamento più grosso per il sincrotone, ma avevano anche altri fondi a

disposizione. Quando questi furono di nuovo liberi ci fu la ressa. I fisici, per mantenere il possesso

dei finanziamenti, costruiscono operazione di consenso sull’idea: non si fa un sincrotone, ma un

calcolatore. Sanno che la ricerca fisica si sposta su metodi che hanno bisogno di elaborare tanti dati,

senza calcolatore il grippo di ricerca si ferma. I fisici sapevano, vedendo gli altri in Inghilterra (il primo

posto è un istituto di ricerca nucleare) e Usa, che gli servono il calcolatore e cercano di far

convergere quest’idea. Approfittano nell’estate 54 di una cosa, poi tradizioni, la scuola di fisica di

Varenna, cosa che orgnaizzaion fisici italiani e invitano anche gli stranieri. La comunità fisica italianaa

è quasi tutta riunita, cominciano a costruire i metodi per fare pressione. I principali sono Conversi,

Salvini (professori di Pisa) e Bernardini. Questi lavorano per far convergere sull’idea. Nel convegno

di Varenna è presente anche Fermi, coinvolto nella discussione, porta il suo contributo. A un certo

punto arriva una lettera di Fermi al rettore, questa ha costruito il mito dell’idea di Fermi (che dice

all’unipi fate il calcolatore). Da un altro archivio, quello dell’IAC si scopre che Fermi non scrive la

lettera sponte sua, ma per fare un favore a Converse e Bernardini, che scrivono a tutti per fare

questo lavoro di Lobby, scrivono anche a Picone, attento a questi temi, quindi da avere come alleato,

non rivale. C’è un momento in cui Picone si risente del fatto che loro ci sono riusciti con l’olivetti

(con cui provava lui). Fermi ha scritto perché C. e B. hanno scritto, ha appoggiato l’idea e ha usato il

suo peso di scienziato noto, immacolato (non compromesso col passato regime) per fare pressione

sul rettore. Slide 19, cosa carina in cui si vede che nel costruire questo consenso a Picone lo lisciano,

devono dire che lui è stato il primo a aprire questa strada in italia. La Cep è seconda peché non

vogliamo urtare la tua sensibilità. Questo è il modo più corretto di raccontare la cosa. Questo è un

racocnto del temo, scritto marzo 58, di come si sonos volte le cose. Se uno riprende sempre

Conversi, che invece di parlare in un documento tecnico rivolto ai colleghi, parla nel discorso (…) ne

parla in modo diverso, più aulico. Così nasce il mito, in un contesto in cui la retorica è necessaria, le

cose vengono raccontate in modo diverso. Se gli storici si basano su questo, viene il mito del

calcolatroe di Fermi. SUll’ultimo dono e sul fatto che ci lasciasse per sempre, con un po’ di umorismo

inglese, è pesato, Fermi morì a novembre ’54, poco dopo aver scritto, e i fisici pisani, da bravi

avvoltoi, usarono il fatto che fermi era morto e Fermi aveva scritto per fare pressioni. Ci sono verbali

che si aprono con “ricordiamo le volontà del grande Fermi scomparso..”, mette in difficoltà chi

volveva farci altro.

Perché C e B devono fare tutto questo lavoro? Non è vero che gli enti locali erano entusiasti di

finanziare il calcolatore elettronico, non sapevano cosa fosse, come spenderlo. Il rappresentante

degli enti locali, sindaco e presidente di provincia di Pisa, nella stessa riunione, mettono le mani

avanti, si fa perché lo volete fare, ma a me, alla vigilia delle elezioni, poter dire abbiamo costruito il

sincrotone, era meglio.

Maccarone dice la stessa cosa: il sincrotone era spettacolare. Davvero gli italiani erano così

interessati alla fisica delle particelle? No, solo che all’epoca quello che era atomico andava, bastava

dire atomico e la gente capiva progresso. Sincrotone riempie più la bocca.

In una riunione di gennaio si cerca di convinvere gli ultimi resistenti, gli ingengeri, si fa leva sul

compianto Fermi.

Il 9 marzo è istituito il CSC, il progetto parte. Prima erano decisione prese ma non ratificate, ora il

progetto parte. In un tentativo di calmare gli animi del rettore, dice si fa, ci pensano i fisici, però il

centro è diretto da un comitato costituito da Conversi, Tiberio e Faedo (ci metto fisica, matematica

e ingegneria). Tiberio diceva “usiamolo per fare cose che sappiamo fare, qui a pisa di elettronica

digitale non sappiamo niente”, egli era elettronico analogico. Faedo, divenuto rettore, si darà da

fare per mantenere il progetto quando era a corto di fondi. Accordo con il cnr, per far venire a pisa

il centro di ricerca dell’ibm, e l’istituzione del corso di informatica, ma dopo. Ha tanti meriti, ma

successivi. Loro dichiarano un piano che, leggendolo, si pensa che sanno già cosa fare di preciso,

piano in 4 anni:

• primo anno: nucleo centrale della macchina

• secondo: uguale.

• secondo biennio: completano macchina, collaudando, messa a punto del complesso,

realizzano altre parti e cominciano a lavorare su software, parte applicativa

A fine ’55 si propone questo piano di costruzione di una macchina sola in due tempi. Non si

rispetterà questo.

Lettera del 24 luglio del 57, lettera in cui conversi, una circolare spedita a diverse persone unipi, si

fa riferimento al progetto del 56, progetto vero della macchina.

Lettera del 3 aprile 58 più interessante perché dice che è stato risolto il primo calcolo chiesto alla

macchina dall’esterno. La macchina per un periodo fu anche usata per fare servizi di calcolo.

Manuale del 58, fatto per utenti esterni.

Schema della macchina ridotta nel primo progetto. Il progetto e il manuale degli utenti non

corrispondevano. Ci dovevano essere progetti successivi. Alla fine si è trovato che in una foto, in un

angolino si vedeva appeso al muro uno schema che si capisce che è diverso da quell’altro, perché

uno dei problemi con gli archivi è che si dice “sicuramente mancano dei documenti”, uno schema

c’era, si sarà perso. Ma forse c’è un altro armadio, alla fine è venuto fuori da un archivio personale,

di una persona che se l’era preso. Con questo siamo riusciti a ricostruire la macchina.

3/11/2017 (museo)

Il museo ha una storia lunga, è stato istituito nel 93, ma è esposto solo un 5% o anche meno. Ci sono la

seconda calcolatrice pisana, alcune macchine Olivetti, parti di macchine incomplete e una rassegna sul calcolo

personale nella prima sala. Entrando c’è un cattivo esempio dal punto di vista museale: una macchina che ha

un certo valore storico, di cui il museo ha solo due esemplari funzionanti, lasciata accesa se non c’è

nessuno, non ha senso lasciarla accesa. Si cerca di curare il cimelio, perché il museo non ha facoltà di

comprarne altri e, ogni volta che viene accesa, la macchina si usura.

Museologia si occupa di dire cosa devono fare i musei, come si devono organizzare, qual è la loro missione,

qual è il loro ruolo nella società, i punti dove fare diffusione di cultura e didattica.

Museografia disciplina che si occupa di come costruire gli allestimenti dei musei.

L’esempio della macchina accesa è di cattiva museologia; il fatto di ospitare una mostra che non è legata al

tema del museo (va bene, è una cosa che si fa spesso, perché in genere è un punto di contatto tra due

interessi, però va fatta con certi criteri: non si usano dei cimeli come supporti, per esempio) è di cattiva

museografia. La cosa più grave, a livello museografico, è quando c’è un allestimento, cioè un percorso in cui

uno viene guidato a scoprire certi oggetti (un insieme di oggetti, un corredo) che raccontano con dei pannelli

o con schermi delle informazioni. In alcuni musei questi pannelli sono importanti, mentre qui sono stati tolti

per fare spazio ai quadri (del cazzo) e in questo modo il visitatore non sa più che cosa va a vedere.

Il museo fa parte delle missioni dell’università, ma viene dopo le prime due: ricerca e didattica, proprio in

quest’ordine. La terza missione, che sarebbe il fatto di avere rapporti col territorio, è venuta dopo.

Lo scopo della lezione è quello di vedere quando il cimelio diventa un oggetto che racconta tante storie. La

seconda CEP è un caso particolare, perché è grossa e ci si entra dentro e permette tante chiavi di lettura,

però è un oggetto che può essere usato per leggerci tante cose la prima è l’architettura di un calcolatore:

guardandola, si vede bene com’è fatto un calcolatore e questa è una cosa che serve a spiegare l’informatica

in generale, non solo la storia dell’informatica. Si riesce a fare anche una riflessione sull’interfacce-utente e

poi si riesce a vedere un’evoluzione tecnologica: sulla CEP convivono tecnologie che appartengono a diversi

momenti importanti dei primi anni della storia dell’informatica la seconda CEP è una macchina che è

ancora a valvole, nonostante fosse nata in un periodo in cui era diffuso e obbligatorio l’uso dei transistor;

quindi è una macchina contraddittoria, perché appartiene a un determinato periodo, ma usa la tecnologia di

quello precedente, anche se in qualche punto usa i transistor e questo è anche un modo di vedere l’altro

punto: il fatto che è un progetto di ricerca e si vedono nella macchina le varie fasi della ricerca.

La storia dei transistor è interessante anche per il quadro più ampio, perché il passaggio dalle valvole ai

transistor fu un caso particolare nella storia delle tecnologie.

Pianta della CEP c’è una serie con dei ?, perché non siamo sicuri di dove stessero effettivamente non

essendoci foto o testimonianze concordanti su dove stessero le unità a nastro, che sono pure sparite e perse

nel tempo. Probabilmente non erano oggetti acquistati, ma presi a noleggio e quindi ecco perché sono spariti.

Dove fossero rispetto alla macchina, non si sa: alcune testimonianze dicono davanti alla macchina, altre in

una stanza laterale (più attendibile rispetto alla prima, di cui c’è solo un disegno). Rispetto a come la vediamo

ora, sono importanti le foto dell’epoca foto di un momento in cui la macchina era in manutenzione, quindi

è tutta aperta, ed è come si vede ora, perché chi ha conservato la macchina ha pensato di rimuovere tutti i

pannelli e di sostituirli con il vetro, in alcuni casi anche in maniera strampalata perché messi dalla parte

sbagliata (solito discorso delle cose fatte a cazzo di cane). C’è una cosa che manca ed è la pedana la

macchina era sopra questa pedana, che non c’è più insieme ai camini, e questo toglie gran parte dell’aspetto

della macchina. Era stato proposto un progetto per allestire la CEP com’era, ricostruendo le parti mancanti,

era stato pure finanziato, ma poi l’università ha dirottato i fondi su altre cose (inculata).

Partiamo dal primo aspetto, quello che non ha tempo sappiamo che i calcolatori da un certo momento in

poi, hanno un’architettura che li caratterizza tutti: una memoria sola centrale, una componente di controllo

e di esecuzione delle operazioni (processore) e una parte deputata a far colloquiare la macchina con

l’esterno. Nella CEP, le cose si vedono bene perché questi due armadi qua sono la memoria e il resto della

macchina è il processore e c’è poi la parte che controlla le periferiche (quindi le parti si distinguono bene).

Anche sui desktop odierni si distinguono bene, mentre diventa già più difficile su uno smartphone e su un

notebook per le dimensioni. Per quel che riguarda il processore, 3 armadi, si vede ancora meglio i pezzi:

un armadio è l’unità aritmetica logica, uno è l’unità di controllo (central control secondo Von Neumann)

addetta all’interpretazione delle singole istruzioni, e l’altra è dei registri particolari (non quelli generali,

perché quelli del museo hanno fatto un po’ a cazzo di cane di nuovo). La parte più interessante è l’unità di

controllo, quella che legge un’istruzione dalla memoria e, in funzione del codice che ha letto (una fila di bit),

traduce il codice (che dice il nome dell’istruzione) in una serie di segnali elettrici che mettono in moto le parti

della macchina che fanno eseguire quell’istruzione. Questi segnali, alla fine, sono di nuovo dei segnali

elettrici, quindi degli interruttori o dei bit che vanno messi a 0 e 1 quel che succede lì dentro è trasformare

una fila di bit in un’altra fila di bit. Normalmente, la fila di bit risultante è più grande, perché servono più bit

per controllare le varie parti della macchina.

Com’è fatta la cosa? È risolta dalla matrice, una memoria di sola lettura: si scrive agendo fisicamente. Il codice

dell’istruzione, una fila di bit che dà un numero, viene decodificato (viene un numero da 1 a 128) e questo

128 viene interpretato come numero e accende una sola di queste righe della matrice viene messa a 1. Se

l’istruzione era quella di codice 51, viene messe a 1 solo la 51esima riga. I bastoncini di ferrite hanno l’effetto

che il segnale a 1 che attraversa solo quella riga, viene ribaltato dove c’è il pallino (grazie alla magnetizzazione

permanente della ferrite). Quindi succede che questo 1, che rappresenta l’istruzione di codice 51, produce

sotto tanti 1 e tanti 0 che sono quelli che servono a mettere o non mettere in moto le parti della macchina

che servono a fare quell’istruzione. E questo è ciò che accade in un ciclo di clock; i calcolatori sono

macchine sincrone: a ogni ciclo di clock si comincia l’esecuzione di un’istruzione. In tante macchine

l’istruzione viene eseguita in un numero di cicli di clock fissi, a volte anche uno solo, mentre in altre con più

cicli: in questa macchina, il primo ciclo è quello di fetch (estrae l’istruzione dalla memoria, si decodifica e si

presenta dentro), poi partono un po’ di segnali che vengono usati nel ciclo successivo per mettere in moto

tutte le parti della macchina. Se l’istruzione è complicata (le moltiplicazioni e divisioni non si possono fare in

un colpo solo, ad esempio), quel che succede dentro è che l’ultima parte degli 1 accesi ti dice se la prossima

cosa che si fa è un nuovo fetch, perché l’istruzione è finita, oppure se si va di nuovo su questa matrice e si

prende la microistruzione successiva (il prossimo passo della stessa istruzione).

La memoria trama di fili di rame e agli incroci c’è un anellino piccolino. Nella memoria con nuclei di ferrite

(non è la prima tecnologia di memoria), la persistenza è basata sulla capacità della ferrite di mantenere lo

stato magnetico, di essere magnetizzabile e, come calamita, può essere magnetizzata in un verso o nell’altro.

La magnetizzazione può essere indotta da una corrente elettrica con la regolina della mano destra. L’idea è

quella di magnetizzare in un verso o nell’altro per tenere degli 0 e degli 1; quel che succede è che c’è una

matrice, poi ci sono dei fili messi per così e cosà e ogni anellino sta all’incrocio per magnetizzare un

anellino, ci vuole una certa corrente; se viene data meno, rimane nello stato in cui è (c’è un’inerzia che va

vinta). Il gioco è che la corrente necessaria viene data per metà da un filo e per metà dall’altro filo: in questo

modo, mettendo a 1 questo filo e un altro, magnetizza soltanto un anellino, perché tutti gli altri sulla riga e

sulla colonna ricevono metà e non si spostano. Per leggere, c’è un altro filo che attraversa tutti gli anellini;

quando si cambia stato a un anellino, lui genera una corrente e quindi questo filo che attraversa tutti,

chiamato filo di sense, viene usato per sentire se è cambiato lo stato di un anellino quindi per leggere si

fa una scrittura convenzionale: prova a scriverci 1 e, se non sente niente, voleva dire che era già 1; se sente

corrente, vuol dire che era 0 e ha cambiato stato e a questo punto lo riscrivo. La lettura si fa quindi con una

scrittura convenzionale ed eventualmente ripristinando lo stato se è cambiato. Tutto il resto è l’elettronica

che serve per pilotare la memoria. Memoria di 4096 parole da 36 bit 64x64 come matrice (64 fili e 64 fili

che fanno 4096), poi ognuno dei pannellini ha 2 strati di bit e sono 18, quindi c’è una parola da 36 bit. La

memoria quindi è di circa 32 KB. 

L’ultima parte interessante è quella che fa le operazioni, con architettura parallela i primi calcolatori erano

seriali: i bit della parola in memoria venivano elaborati uno alla volta. Questa macchina è parallela, perché,

quando si vuole fare un’operazione su una parola nella memoria, a disposizione ci sono tanti elementi che

fanno la stessa operazione. Ognuna delle colonne ne ha 6 (6x6 = 36 bit della parola di memoria). La parte

marcata con la L fa le operazioni logiche (AND, OR) e confronti, sempre bit a bit. Poi ci sono i 2 registri generali,

quelli indicati con la R; tutti gli altri, indicati con la K, sono commutatori: sono degli scambi che un bit viene

presentato su più uscite e servono per direzionare i segnali della macchina (per fare una somma e mettere il

risultato in memoria, l’uscita dell’addizionatore deve andare sui fili che portano alla memoria e quindi si usa

il commutatore per fare questo).

I calcolatori di oggi sono fatti allo stesso modo, anche se cambia la tecnologia e le dimensioni (tanto che su

un chip ci sta tanta roba e si va sui 64 bit e non c’è mai solo un core, ma ce ne sono 4, 8 o più). Per realizzare

1 GB ci vogliono parecchie migliaia di armadi della CEP (LOL). Quello che è importante è che la singolarità

(evento, nella storia tecnologica, che induce un cambiamento epocale, in cui da dopo quel giorno le cose non

sono più le stesse; nel mondo delle telecomunicazioni c’è stata con il telegrafo; nel mondo dell’informatica è

quando sono apparse queste macchine, non quando sono diventate piccole, perché è diventato possibile

affrontare problemi che prima non si pensava possibili: tipo le previsioni meteo che si fanno con dei modelli

di simulazione e con dati presi ovunque e incrociati, roba che risale ai primi dell’ottocento; il tempo per fare

tutti i calcoli per prevedere il tempo di 24h con i calcolatori umani ci volevano mesi, quindi non serviva a nulla

e con queste macchine diventa possibile, invece, e in tempi ragionevoli tipo si elaborava nel giro di 2 ore,

dando info utili). 

Questa è una macchina a valvole la valvola è un dispositivo elettronico che permette di regolare una

corrente in base a un’altra corrente; semplice come concezione, complicato come realizzazione. Funziona

per un effetto che si chiama termoionico: c’è una parte che viene scaldata e che emette un flusso di elettroni,

il quale viene regolato da una griglia su cui passa un’altra corrente di controllo quindi succede che c’è una

corrente piccolina che apre e chiude questo rubinetto attraverso cui passano correnti più grosse. Oggetto

che si presta bene come amplificatore. Come rubinetti, possono essere usati anche tutti aperti o tutti chiusi

e quindi tornano a fare il ruolo dei relè e, come tali, sono più veloci e possono implementare operazioni

logiche di base che servono per fare le addizioni, i confronti bit a bit e altre cose complicate diventano

quindi la tecnologia che permette la realizzazione dei primi calcolatori. Il problema è che sono grandi e hanno

bisogno di corrente per essere calde e funzionare, quindi scaldano. In questa macchina la disposizione ha i

componenti divisi in cestellini con le valvole fuori: la disposizione è data da un’esigenza facilitare il

ricambio; il fatto di mettere le valvole fuori è perché andavano messe in un flusso d’aria che portava via il

calore in eccesso (non tutto, altrimenti non funzionavano più). Infatti, gli armadi non hanno il fondo perché

la pedana su cui erano serviva da collettore di un sistema di ventilazione forzata che faceva passare l’aria. A

un certo punto, nel 48, ci sono dei signori che inventano un dispositivo che fa la stessa cosa di una valvola,

ma funziona con altri principi: invece di sfruttare un flusso termoionico, sfrutta degli effetti di

semiconduzione realizzati con particolari materiali inventano il transistor, che è più piccolo, lavora su

tensioni più basse (tipicamente consuma meno) e andavano tenuti in un range stretto di temperatura.

Inizialmente non è più veloce delle valvole e, anzi, i primi sono più lenti come tempi di reazione rispetto alle

valvole, però, essendo più piccoli, riduce tutti i collegamenti e quindi va più veloce (il segnale ci mette meno

ad arrivare). La velocità non si guadagna sul singolo componente, ma sul fatto che tutto è piccolino. Gli altri

componenti che poi fanno la logica della macchina sono i diodi, già piccoli da subito valvole a un senso

solo, fanno passare la corrente solo in un senso. Quando c’è la corrente che codifica gli 0 e gli 1 in funzione

del verso, il diodo può essere utile nelle macchine di questa generazione, le valvole venivano usate solo

per fare il NOT e i diodi per fare gli AND e gli OR. Le valvole servivano però per ristabilire le tensioni: lo 0 e 1


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in informatica umanistica (Facoltà di Lettere e Filosofia e di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali)
SSD:
Università: Pisa - Unipi
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher valencina13 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Storia dell'informatica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Pisa - Unipi o del prof Cignoni Giovanni.

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