Le prime macchine calcolatrici meccaniche sono del 1600, sono opera di matematici, che cercano un modo di automatizzare i calcoli, che allora venivano fatti a mano, lentamente e con facilita di errori.
| Agli inizi del 1600, a seguito dell'introduzione dei logaritmi, ad opera di Nepero, appaiono anche le prime versioni del regolo calcolatore. In figura i "Nepero bones". |
|
 |
Blaise Pascal (1623-1662) costruisce, nel 1642, una calcolatrice meccanica ad ingranaggi, azionata da una manovella, che fa somme e sottrazioni su numeri decimali di 12 cifre, questa macchina effettua i riporti. Gottfried Leibnitz (1646-1716) progetta , attorno al 1671, una macchina capace di fare somme, sottrazioni, moltiplicazioni e divisioni , la macchina e' completata nel 1694. |
| Nel 1800, con l'inizio dell'era industriale si cercano modi di rendere automatico il lavoro delle macchine; agli inizi del 1800 sono in uso telai meccanici comandati da programmi scritti su schede perforate (Joseph Marie Jacquard, 1804, figura a lato). |
 |
 | Sempre in questo periodo si iniziano a produrre macchine da scrivere, in figura una Remington del 1875 |
|
Particolarmente importante in questo periodo e' il lavoro di
Charles Babbage (1792-1871), dell'universita' di Cambridge.
Il lavoro di Babbage e' sorprendente, perche' nei suoi progetti
compaiono gia' molte delle idee che sono alla base delle macchine
moderne.
Babbage ne 1834 progetto' la "difference engine" questa macchina faceva somme e sottrazioni, ed implementava metodi polinomiali per il calcolo di tabelle per uso nautico. La macchina produceva i risultati incidendo una lastra di rame.
Successivamente Babbage inizio' la costruzione della sua
"analytical engine" , una macchina meccanica programmabile, che gia'
aveva molte delle caratteristiche dei computer moderni. L'input e l'output erano effettuati con schede perforate, l'input era costituito da 2 pile di schede, una con i dati e l'altra con istruzioni da effettuare e gli indirizzi dei registri da utilizzare. Erano previsti istruzioni di salto condizionato, e loop, con possibilita' di usare le schede di input in modo non sequenziale. Le istruzioni somigliavano molto a quelle di un moderno assembler. |
|
Come programmatrice per la macchina venne assunta Ada Augusta Byron, contessa di Lovelace (la figlia di Lord Byron), che lascio' vari scritti sulla macchina. La tecnologia del 1800 non riusciva a produrre le migliaia di ingranaggi di alta precisione richiesti dalla macchina, ed il crescere spropositato dei costi provoco' il fallimento del progetto, finanziato dal governo Inglese, ed in parte dal Babbage stesso. |
|
| A meta' del 1800 iniziano le prime applicazioni dell'elettromagnetismo; inizia la telefonia, che avra' enorme sviluppo agli inizi del 1900; e la meccanica fa grandi progressi: a fine 1800 si trovano in commercio parecchie calcolatrici meccaniche per ufficio, in figura una calcolatrice Baldwin del 1873. |
|
|
Il primo grande successo commerciale di queste macchine fu dovuto ad Herrmann Hollerith (1860-1929), le sue macchine tabulatrici furono utilizzate per elaborare i dati del censimento degli stati uniti nel 1890. Queste macchine utilizzavano schede perforate, contenenti i dati del censimento, e selezionavano ed ordinavano le schede con i dati; i buchi sulle schede provocavano un contatto elettrico, che faceva scattare dei contatori. Nel 1896 Hollerith fonda la Tabulating machine Corp., che diventa IBM (International Business machine Corp.) nel 1924.
| 
|
| Nella figura a lato la "census machine", usata nel censimento del 1890
(Computer Museum History Center, California). L'elaborazione dei dati del censimento del 1880
aveva richiesto anni di lavoro manuale, ma con le macchine di Hollerith nel 1890
il grosso del lavoro fu fatto in 6 mesi, con un risparmio di milioni di dollari.
Per il censimento furono perforate 62 milioni di schede, contate poi da 100 macchine, ognuna delle quali lavorava al ritmo di 1000 schede l'ora. |
| Fra i primi calcolatori elettromeccanici vanno citati quelli costruiti da Konrad Zuse, del 1934 (politecnico di Berlino), di John Atanasoff (Iova State College), fra il 1939 ed il 1942, e di George Stibbitz (Bell Labs della At&T) , fra il 1937 ed il 1939. A lato la macchine di Zuse. |
| La macchina di Atanassoff (a lato) come ricostruita recentemente all' Ames Laboratory (vedi www.scl.ameslab.gov/ABC). Aveva due tamburi rotanti come memoria, e faceva un'addizione in un secondo, e' stata la prima macchina ad utilizzare l'algebra di Boole. | 
|
|
Il primo grande computer elettromeccanico e' quello di Howard Aiken (1900-1973) che nel 1937, ad Harward, insieme ad IBM, riprende in esame i lavori di Babbage e cerca di utilizzare i rele' per realizzare un computer del tipo di quello di Babbage. Nel 1944 e' operativo Mark I, con 3000 rele', parole di 23 cifre decimali, capace di 3 operazioni al secondo (figura sotto). |
|
|
Il primo vero "bug" di Mark I e' stato conservato (immagine a lato), fu individuato da Grace Hurray Hopper, come causa di un blocco del sistema. Sembra ad ogni modo che il termine "bug", per problema di un dispositivo, fosse di epoca anteriore, ed usato da Edison. | 
|
L'elettronica ed i computers vengono spesso sviluppati in ambiente accademico, ma gia' in questo periodo compagnie commerciali li costruiscono e li commercializzano, l'IBM ha gia' una certa importanza, nel 1938 viene fondata l'HP , come fornitrice di componenti elettronici.
| Computers vengono utilizzati per scopi bellici durante la guerra. Nel 1943 viene costruita la macchina COLOSSUS, per decifrare i messaggi radio dei tedeschi, crittografati dalla macchina ENIGMA. La macchina COLOSSUS fu il primo grande calcolatore a valvole, tenuta segreta fino al 1970 e' stata recentemente ricostruita (vedi www.codesandciphers.org.uk). | 
|
In questo periodo iniziano anche studi teorici sui computers, sono da citare gli studi di Turing sulla risolubilita' dei problemi matematici (attorno al 1936 ), Turing affronta il problema ricorrendo ad un meccanismo ideale, una specie di computer, che legge e scrive una lunga fila di dati (tipo un nastro perforato). Per questa sua idea, di affrontare un problema logico tramite un un meccanismo ideale, Touring e' considerato dagli informatici teorici il fondatore della loro scienza.
Claude Shannon ( attorno al 1938 ) introduce l'uso dell'algebra di Boole per l'analisi dei circuiti a rele'.