Dall'abaco all'aritmometro: La storia dell'informatica, parte 1
Oggi i computer sono onnipresenti. Con gli smartphone, gli indossabili e così via, li portiamo sempre con noi. Tuttavia, la strada per arrivare a questo punto è stata lunga e irta di ostacoli. Nella prima parte della storia dell'informatica, puoi scoprire di più su Abaki, le prime macchine calcolatrici e l'aritmometro.
Un computer calcola automaticamente le attività di routine. Giusto? Sbagliato! Il calcolo non è solo un processo matematico. Molte azioni quotidiane sono soggette a calcoli complessi che non sono tipicamente associati alla matematica. Ad esempio, camminare per la tua stanza richiede calcoli complessi e inconsci. Oggi anche i computer sono in grado di fare questo, sotto forma di robot.
La storia dell'informatica è legata ai processi di apprendimento. Come mostra la prima parte di questo schema storico, gli inventori hanno dovuto prima rendersi conto che i predecessori dei computer potevano fare più di un calcolo. La storia di come sono state risolte queste sfide è la storia dell'informatica.
Il nostro viaggio nel tempo inizia con i Babilonesi. I mercanti avevano bisogno di uno strumento per calcolare gli acquisti e le vendite o per gestire il nostro magazzino centrale. È qui che entra in gioco l'abaco.
Abaco
L'abaco è un semplice strumento di calcolo di probabile origine babilonese. Il predecessore dei moderni computer e calcolatori è stato quindi inventato circa 2500 anni prima della nostra era. I primi abachi (anche abaco è corretto) non erano probabilmente utilizzati per i calcoli, ma per la scrittura. Si trattava di semplici tavolette su cui i Babilonesi spargevano della sabbia per scriverci sopra.
La parola "abaco" deriva probabilmente dall'ebraico "ibeq", che significa "pulire la polvere". Ibeq è stato poi cambiato dai greci in "abakus", che significa "tavoletta". Con il cambiamento di significato, l'abaco divenne esclusivamente un ausilio per il calcolo.
Di solito consiste in un telaio rettangolare collegato orizzontalmente con aste parallele. A queste sono attaccate delle sfere. Le singole barre rappresentano diverse unità o pesi. In questo modo è possibile effettuare operazioni aritmetiche, necessarie per la compravendita o la contabilità. Il seguente video spiega come funziona l'abaco.
L'abaco è un dispositivo digitale che rappresenta i valori in modo astratto. Una sfera si trova in una posizione predefinita o in un'altra.
L'abaco ha semplificato i calcoli. Ma avevano i loro limiti. I calcoli complessi richiedevano molto tempo e alcune cose non potevano essere calcolate con questi strumenti. Il progresso della scienza ha reso necessari nuovi modi per semplificare i calcoli. Uno di questi sviluppi matematici importanti per il calcolo è stato il logaritmo.
Logaritmo
I calcoli matematici che corrispondono al logaritmo esistevano già in India prima della nostra era. Il termine fu introdotto dal matematico scozzese John Napier nel 1614, che sviluppò il logaritmo per semplificare la moltiplicazione di numeri a più cifre. La logaritmizzazione permette di sostituire la moltiplicazione con l'addizione, la divisione con la sottrazione, l'esponenziazione con la moltiplicazione e l'estrazione di radice con la divisione.
Fatto divertente su Napier: si diceva spesso che fosse un mago e che praticasse alchimia e negromanzia. Ad esempio, si dice che abbia incantato uno stormo di piccioni che mangiavano il suo grano. Il suo vicino, che possedeva i piccioni, gli disse: "Prendili se puoi". Il giorno dopo, i piccioni giacevano a terra privi di sensi. Secondo la tradizione, Napier immerse il grano nel vino. I piccioni probabilmente avevano bisogno di curare la loro intossicazione.
Tuttavia, in collaborazione con il matematico inglese Henry Briggs, Napier iniziò a lavorare sulle tavole logaritmiche. Briggs continuò questo lavoro dopo la morte di Napier nel 1617 e nel 1624 erano disponibili le tabelle dei logaritmi dei numeri da 1 a 20.000. Questo rese più facili i calcoli complessi per gli studiosi dell'epoca.
Cosa c'entra questo con l'informatica? La trasformazione della moltiplicazione in addizione ha reso più facile automatizzare i calcoli. Ben presto apparvero macchine da calcolo analogiche basate sui logaritmi di Napier. Intorno al 1632, il matematico inglese William Oughtred costruì il primo regolo calcolatore basato sulle idee di Napier. In seguito i regoli calcolatori vennero ottimizzati sempre di più. Come l'abaco, il regolo calcolatore fu quindi ampiamente utilizzato.
Tuttavia, il regolo analogico è diventato un sistema di calcolo.
Tuttavia, le macchine da calcolo analogiche non furono le uniche a essere utilizzate. Le prime macchine da calcolo meccaniche furono sviluppate più o meno nello stesso periodo del regolo calcolatore.
Le prime macchine da calcolo
Fonte: Wikipedia
Nel 1623, l'astronomo e matematico tedesco Wilhelm Schickard sviluppò la prima macchina calcolatrice meccanica. Poteva essere utilizzata per sommare e sottrarre numeri a sei cifre. Schickard voleva costruire una macchina da calcolo per Johannes Kepler, lo scopritore delle leggi secondo cui i pianeti si muovono intorno al sole. Tuttavia, questa macchina fu vittima di un incendio prima di essere completata. Anche i progetti della macchina andarono persi nel frattempo. Schickard e la sua famiglia scomparvero durante la Guerra dei Trent'anni. Una replica funzionante fu costruita solo nel 1960.
La prima macchina calcolatrice semplice prodotta in serie fu la Pascaline. Inventata da Blaise Pascal intorno al 1642, poteva solo fare addizioni e sottrazioni. Pascal inventò la macchina per suo padre, un funzionario delle tasse, per facilitargli il lavoro. Ne produsse oltre 50 copie.
Fonte: Wikipedia
La Pascaline fu ulteriormente sviluppata dal matematico tedesco Gottfried Wilhelm von Leibniz. Con la macchina calcolatrice di Leibniz, inventata nel 1671, era possibile effettuare moltiplicazioni. Si basava sul sistema decimale. Tra l'altro, Leibniz era un sostenitore del sistema binario, anche se la sua macchina da calcolo non si basava su di esso. Secondo Leibniz, i numeri binari sono ideali per le macchine perché richiedono solo due cifre. Leibniz si rese quindi conto fin da subito di come i computer elettronici potessero funzionare al meglio.
Fonte: Wikipedia
Per molto tempo le macchine da calcolo sono state appannaggio di pochi. Con la prima rivoluzione industriale, divenne necessario eseguire compiti ripetitivi nel modo più efficiente possibile, ovvero meccanizzarli. Era quindi logico automatizzare anche i calcoli. Nel 1820, Charles Xavier Thomas de Colmar costruì l'aritmometro. Fu la prima macchina da calcolo prodotta in serie a livello commerciale. Basata sulla macchina calcolatrice di Leibniz, era in grado di eseguire addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni e, con un trucco, anche divisioni. Fu molto popolare e fu venduta per circa 90 anni.
Questo è tutto per la prima parte della storia del computer. La prossima volta sarà meno matematica con il telaio Jacquard e il primo computer. <p
Tecnologia e società mi affascinano. Combinarle entrambe e osservarle da punti di vista differenti sono la mia passione.