Origini matematiche e
tecnologiche dell’informatica
Obiettivi
• Conoscere i fatti salienti della storia degli
strumenti di calcolo
• Conoscere le caratteristiche delle generazioni di
elaboratori
• Comprendere le origini matematiche
dell’informatica
• Comprendere le origini tecnologiche
dell’informatica
La “preistoria”
• Fin dai tempi più antichi
l’uomo ha costruito
apparecchi utili per
alleviare lo sforzo per il
calcolo e per evitare
errori.
• Fra i più antichi
ricordiamo
o Abaco
o Pallottoliere
Macchine generali per applicazioni particolari
•
•
•
Blaise Pascal (1623-1662) realizzò la
prima macchina a ruote dentate in grado di
eseguire somme e sottrazioni (pascalina)
Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716)
progettò la prima macchina in grado di
eseguire tutte e quattro le operazioni
aritmetiche.
Le macchine calcolatrici dei secoli XVII e
XVIII non erano computer nel senso
moderno del termine; dotate di un numero
prestabilito di operazioni, non potevano
essere programmate e l’utente doveva
limitarsi a utilizzarle per eseguire
un’operazione dopo l’altra.
Macchine complesse per la soluzione di problemi particolari
• Inizio '800 Babbage
o Macchina alle differenze
o (tavole di calcolo)
• Fine '800 Hollerith
o Censimento U.S.A. 1890
o (utilizzo di schede
perforate)
• 1927 Bush
o Macchina per il calcolo
degli integrali
Opere non direttamente riferite agli strumenti di calcolo
• 1804 Jacquard
o Telaio a schede perforate
(programmazione)
• 1847 Boole
o Logica booleana (binaria)
o (permette una
diminuzione della
complessità del calcolo)
Tentativo fallito
• Babbage
(Macchina analitica)
• Utilizzo delle schede
perforate
• Realizzazione fallita
perchè basata su
aritmetica decimale
quindi complessità di
realizzazione maggiore
del livello tecnologico
raggiunto nell'800
Contributo teorico
• 1936 Turing
• Definizione logica di
automa
• Macchina di Turing
• Macchina di Turing
universale
• Macchine in grado di
"risolvere ogni tipo di
problema“ utilizzando
poche e semplici operazioni
elementari
I primi calcolatori
• Zuse (Germania) 1938
o Costruzione dello Z1
(interamente meccanico)
o Operazioni binarie in
virgola mobile
o Nastro contenete le
operazioni da eseguire
o Passaggio ai relais
(elettromeccanico) nella
costruzione dello Z2 e
successivamente dello
Z3 (1941)
I primi calcolatori
• Aiken (U.S.A.) 1943
o Costruzione del Mark I
nei laboratori I.B.M.
o (elettromeccanico)
• Prestazioni:
o - somma in 0.3 secondi
o - moltiplicazione in 4
secondi
o - divisione in 10 secondi
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)
• E’ la prima macchina completamente elettronica
• Costruito nell’immediato dopoguerra, presso l’Università della
Pennsylvania
• Commissionato dal ministero della Difesa degli Stati Uniti allo scopo
di calcolare le traiettorie di bombe e proiettili
• Caratteristiche:
o
o
o
o
18 000 valvole termoioniche
30 tonnellate
alto 2 metri e mezzo
occupava 160 metri quadrati
o aveva bisogno di 150 kilowatt di energia elettrica, che
producevano una quantità di calore con cui si poteva riscaldare
un intero palazzo
ENIAC
Evoluzione hardware