Pietre miliari del calcolo digitale

Autore: Roger Morrison
Data Della Creazione: 20 Settembre 2021
Data Di Aggiornamento: 11 Maggio 2024
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Fonte: Jrabelo / Dreamstime.com

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Nella storia dell'informatica digitale, è possibile identificare innovazioni o eventi chiave che hanno avuto un grande impatto sullo sviluppo sul campo o hanno dimostrato un certo genio degno di nota. Le pietre miliari qui offerte non sono pensate per essere complete, dettagliate o in alcun modo un elenco finale. Piuttosto, come scorci, istantanee della storia.

Usiamo i computer ogni giorno - in ufficio, a casa, in viaggio. Li sfruttiamo per produttività, intrattenimento, comunicazione. Li tocchiamo ai nostri banchi, li portiamo nelle nostre mani o li usiamo nei nostri elettrodomestici. Riconoscendo i risultati che hanno portato all'odierno ambiente digitale, questo articolo discute alcune pietre miliari selezionate nella storia dell'informatica.

I motori di Charles Babbage

Generalmente pensiamo al computer come un'invenzione del 20 ° secolo. In termini generali, l'informatica esiste da migliaia di anni. Dai gettoni di argilla all'abaco, i commercianti hanno utilizzato vari metodi per il conteggio e i calcoli. Quindi, con i motori di Charles Babbage, l'informatica ha fatto un salto di qualità. Usando la "scienza delle operazioni", le macchine farebbero molto di più che limitarsi a tabulare.


Confuso da una miriade di errori nelle tabelle matematiche dell'Almanacco nautico, lo studente Charles Babbage gridò al suo collega: "Vorrei che questi calcoli fossero stati eseguiti a vapore!" Babbage osò contemplare l'idea che la matematica pratica potesse essere realizzato con mezzi meccanici. Andando avanti su un audace progetto per attuare la sua visione, Babbage presentò il suo Difference Engine nel 1822 in una riunione della Società Astronomica. Presto si è imbattuto in problemi. Il progetto prevedeva circa 25.000 parti meccaniche fatte a mano. Ritardi nella produzione e una disputa contrattuale con il suo ingegnere capo hanno ucciso il progetto.

Il prossimo sforzo di Babbages fu l'analitico Engine, una macchina informatica per scopi generici che utilizzava schede perforate, prendendo in prestito la tecnologia dall'industria della tessitura della seta. Ma il governo aveva perso la pazienza con le innovazioni degli inventori e non era disposto a finanziare il progetto. Ada Lovelace, figlia di Lord Byron, ha dato un enorme contributo all'informatica nelle sue note pubblicate sulla macchina. Mai finito, il design del motore analitico ha segnato una transizione nell'informatica digitale, dimostrando che le macchine potrebbero essere incaricate molto più di semplici operazioni numeriche.


La macchina di Turing

Tutto è iniziato come un esperimento mentale mentre Alan Turing era sdraiato sulla schiena in un prato, scrutava il cielo ed esplorava grandi possibilità. Ha rivolto la sua immaginazione al "problema decisionale" di David Hilbert, che ha chiesto se fosse possibile determinare se un determinato problema fosse risolvibile. Si chiedeva se un "processo meccanico" potesse risolvere il problema.

Turing immaginò una macchina in grado di eseguire calcoli su un nastro infinito di carta. Decise che, usando il simbolo 1 in combinazione con uno spazio vuoto, sarebbe stato possibile per la macchina completare qualsiasi compito matematico su "numeri calcolabili". La Macchina di Turing (un dispositivo teorico che non fu mai effettivamente costruito) dimostrò l'enorme potenza dei dispositivi di calcolo per gestire grandi complessità. "È possibile inventare una singola macchina che può essere utilizzata per calcolare qualsiasi sequenza calcolabile", ha scritto Turing.

Von Neumann e il Stored Program Computer

Un importante passo avanti nell'informatica, l'architettura proposta da John von Neumann prevedeva che le istruzioni del programma sarebbero state memorizzate. In un computer von Neumann, le unità di elaborazione e archiviazione sono separate e i programmi e i dati vengono archiviati e recuperati sulla stessa unità di memoria. In termini odierni, l'unità di elaborazione centrale (CPU) ottiene le sue istruzioni dai programmi su un disco di archiviazione. Inoltre, legge e scrive su file di dati sullo stesso disco di archiviazione.

John Mauchley, scrivendo dei suoi progetti, disse che "ci sarebbe stato UN SOLO dispositivo di archiviazione (con posizioni indirizzabili) per l'INTERO EDVAC ...." L'architettura di progettazione del programma memorizzato di von Neumann, secondo alcune stime, divenne il incarnazione della macchina di Turing - con possibilità illimitate. Presto il sogno di una macchina computazionale per scopi generici sarebbe diventato realtà.

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UNIVAC crea buste paga

"L'Utopia della produzione automatica è intrinsecamente plausibile", ha scritto Theodore Callow in "The Sociology of Work". Mauchly e J. Presper Eckert hanno fornito prove a sostegno di questa conclusione quando, venerdì 15 ottobre 1954, vennero pubblicati i primi controlli automatici sui salari. I compiti di General Electrics UNIVAC erano banali: inventario, gestione degli ordini, contabilità e buste paga. Il libro paga di venerdì è stata una chiara dimostrazione del potenziale di elaborazione digitale per applicazioni commerciali.

Mauchly ed Eckert si erano dimostrati innovatori. ENIAC e EDVAC sono esempi leggendari di risultati pionieristici nel settore. Ma quei primi sforzi si concentrarono su progetti governativi, militari e accademici. Qui è stata una pietra miliare nel crescente contributo del computer alle imprese commerciali e alla società in generale.

IBM "Professor RAMAC"

Con il progredire dell'elaborazione, gli ingegneri hanno riconosciuto la necessità di modi migliori per gestire e accedere ai dati. L'unità di archiviazione su disco modello 305, o RAMAC (Random Access Memory Accounting Machine), era la risposta. Ruotando a 1200 giri / min, con un diametro di 24 pollici, utilizzava una pila di cinquanta dischi in alluminio e conteneva cinque milioni di caratteri. "Accesso casuale" significa che qualsiasi dato era accessibile su comando. (Per avere un'idea di com'era la tecnologia in quel momento, dai un'occhiata a This Is What a 5MB Hard Drive Looked As Nel 1956.)

Il presidente IBM fu entusiasta di presentare la macchina al mondo alla Fiera mondiale del 1958 a Bruxelles. I visitatori possono miracolosamente interrogare "Professor RAMAC" tramite una tastiera e ricevere risposte in una qualsiasi delle dieci lingue. Il glorioso evento è stato annunciato dal presidente IBM come "il più grande giorno di prodotti nella storia di IBM".

Gli inventori del circuito integrato

Non è inaudito che una grande innovazione sia fatta da due inventori separati all'incirca nello stesso momento. Questo è quello che è successo con Jack Kilby e Robert Noyce.

Per rendere funzionali i circuiti dei computer erano necessari quattro componenti: transistor, resistori, diodi e condensatori. Lavorando in modo indipendente, questi pionieri della tecnologia hanno scoperto che era possibile unificare queste funzionalità in un singolo componente: il circuito integrato. Per farlo funzionare, hanno scoperto che potevano percorsi elettrici sul rivestimento di ossido di silicio.

Nonostante una lunga battaglia giudiziaria, i due innovatori alla fine decisero di condividere il brevetto. Noyce ha continuato a formare Intel. Entrambi gli uomini avrebbero ricevuto la National Medal of Science - Kilby nel 1969 e Noyce nel 1979. Kilby ha vinto il premio Nobel per l'invenzione nel 2000 e ha dato il merito a Noyce nel suo discorso di accettazione.

Schermo video di Steve Wozniaks

Chiamandosi "The Woz", Steve Wozniak negli anni '70 era anche conosciuto come un burlone seriale e un abbandono universitario. Ora lo conosciamo come un genio. (O era il suo partner Steve Jobs a essere il genio? Il padre Wozniaks ha maledetto Jobs e ha detto che suo figlio aveva fatto tutto il lavoro - riportando Jobs alle lacrime, secondo alcuni resoconti.) "The Woz" non è venuto all'innovazione tutto su il suo stesso. Ha partecipato al primo incontro dell'Homebrew Computer Club, un raduno della cultura degli hacker hippy che si era sviluppato nella zona della Baia di San Francisco.

Progettista di terminali video, dopo l'incontro Wozniak si rese conto di poter mettere il potere del microprocessore in un modo che altri avevano trascurato. Sfruttando le sue intuizioni, ha rapidamente sviluppato un computer autonomo che ha risposto all'input da tastiera. Alle 22:00 domenica 28 giugno 1975, Wozniak digitò sulla tastiera e sullo schermo comparvero lettere. È nato il personal computer Apple. I sogni degli hobbisti elettronici americani stavano diventando realtà e l'industria informatica non sarebbe mai stata la stessa. (Per ulteriori informazioni su Apple e il suo sviluppo nel corso degli anni, vedi Creazione di iWorld: una storia di Apple.)

Le innovazioni chiave come queste hanno avuto una grande influenza sul successivo sviluppo dell'informatica. L'ambiente digitale che usiamo oggi è il risultato di uno sforzo cumulativo di grandi team e genio individuale. Queste pietre miliari sono degne di nota tra i numerosi contributi in questo campo.