Appunti di Storia dell'Informatica

25/09/2017

La storia dell’informatica ha a che fare con la divulgazione scientifica.

La macchina di Turing è un formalismo che definisce il calcolatore-> definendo la macchina di Turing si

definisce i fondamenti dell’informatica. Tutto non si può fare. La macchina di Turing ha cominciato la storia

dell’informatica ma ha chiuso la storia dei formalismi.

Turing, Von Neumann, Liebniz, Wain(terzo fondatore della Apple).

Termini e concetti di Informatica.

Informatica-> Nella sua storia l’informatica si è trovata ad essere una disciplina. L’ACM(associazione

informatica americana) nel 47 comincia a usare il termine “Computer Science”.

Il termine Informatica nasce in Russia, Francia e altri verso il 1968. Nel corso degli anni ci sono state anche

altre proposte come “Datalogy” da Peter Naur.

Non era chiarissimo a quale ramo appartenesse la disciplina, erano indecisi tra Matematica e Ingegneria. A

Pisa fu attivato il corso sotto Scienze e quindi è più una cosa matematica.

Informatica-> Informazione Automatica, metodi e strumenti per trattare in maniera automatica le

informazioni. Automatico significa definito da delle regole, realizzabile senza una vera intelligenza.

Dijkstra-> disse L’informatica non ha a che fare con i calcolatori più di quanto l’astronomia con i telescopi->

opinioni autorevoli, la meccanizzazione è una parte.

La storia comincia quando c’è modo di lasciare tracce di una cultura.

La scrittura rientra nei metodi per fare informazione automatica. L’informatica è connessa con la scrittura.

Quindi da quando l’uomo esiste fa informazione automatica. (forma indiretta).

Calcolo-> viene associato in genera all’artimetica, la parola deriva da una parola latina che identifica la

pietra usata negli abaci.

Il calcolo è qualsiasi forma di computazione svolta con la manipolazione dei simboli.

Calcolabile-> contesto in cui tu con i simboli esprimi una cosa astratta come un problema che può avere o

meno una soluzione.

Tesi Church-Turing 1952-> una funzione è calcolabile se è calcolabile da una macchina di Turing.

La macchina di Turing definisce ciò che è calcolabile e ciò che no. ( Universale)

Decidibile-> che hanno una soluzione.

Si sa quali sono i problemi su cui si può lavorare.

Dal punto di vista teorico ti dice cosa deve fare un calcolatore.

Analogico o Digitale:

Nestler-> analogico

Curta-> digitale

Dischi di vinile-> analogico

Cd-> digitale

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, f