Storia dell’informatica

Concetti generali

L’hardware del computer

Il software

Le reti informatiche

Il computer nella vita di ogni giorno

Salute, sicurezza e ambiente

Sicurezza dei dati

Diritto d’autore e aspetti giuridici

Programma

1

Scienza che si occupa di raccogliere, organizzare, conservare e distribuire le informazioni tramite sistemi automatici di elaborazione dei dati (computer).

INFORMATICA L'informatica (termine che deriva dal francese informatique, contrazione di informazione automatica)

INFORMazione automATICA

2

Abitanti delle prime civiltà di Sumeri tengono già traccia di operazioni commerciali utilizzando apposite tavolette (una sorta dell’attuale Estratto Conto)

1300 a. C.

Tavoletta dei Sumeri 3

I Greci realizzano i 13 libri degli Elementi, un testo di matematica ancora oggi valido

L'edizione 1570

300 a. C.

4

I Maya concepiscono la numerazione in base 20 che include lo zero

260 a. C.

5

I cinesi introducono l’Abaco, usato fino a tempi recenti

1200 d. C.

6

Molti riferimenti citano il francese Blaise Pascal come inventore della prima macchina da calcolo meccanico, ma appare ormai chiaro, dai disegni e appunti ritrovati solamente nel 1967, che ben 150 anni prima di Pascal, Leonardo Da Vinci aveva già progettato un meccanismo analogo e che una volta realizzato avrebbe realmente funzionato

1500

7

John Napier (Nepero) inventa i logaritmi, che rimarranno fino al Novecento lo strumento per eccellenza per eseguire e semplificare calcoli complessi. Nasce anche l'utilizzo della virgola per separare i decimali. Napier utilizza asticelle numerate per il calcolo

1613

Asticelle per calcolo logaritmi 8

ll matematico inglese William Oughtred, basandosi sugli studi di Nepero, inventa un modello elementare di regolo calcolatore lineare. Facendo scorrere uno sull’altro due righelli sui quali sono tracciati i logaritmi, si possono eseguire i calcoli meccanicamente.

1650

9

Blaise Pascal, filosofo, matematico e fisico francese, realizza una macchina per eseguire addizioni e sottrazioni automaticamente mediante delle rotazioni degli ingranaggi , la Pascalina

1650

10

Gottfried Wilhelm Leibniz

Appreso dell'esistenza della pascalina, concentrò il suo sforzo nella realizzazione di un congegno che potesse eseguire velocemente moltiplicazioni e divisioni, cosa che la macchina di Pascal non era in grado di eseguire.

1650

Filosofo e matematico tedesco

11

Per raggiungere il suo scopo Leibniz inventò uno speciale tipo di meccanismo, detto tamburo differenziato (Ruota di Leibniz); combinando insieme alcuni di questi tamburi era possibile moltiplicare e dividere sfruttando la ripetizione automatica di somme e sottrazioni.

Inoltre, Leibniz introdusse l’aritmetica binaria nel mondo occidentale da una rivisitazione di un sistema di calcolo introdotto in Cina tremila anni fa condotta nell'ambito di uno studio sugli ideogrammi.

1650

12

Nasce la Macchina tessile. Con questa invenzione si introduce l'idea di scheda perforata: nasce così l'idea di programma come una successione di istruzioni preordinate.

Jacquard, un meccanico, riuscì a farne una versione industrializzabile. 1728

13

Charles Babbage

Matematico inglese.

A lui si deve la descrizione del primo calcolatore digitale automatico di uso generale, la cosiddetta macchina analitica, modello per tutti i successivi calcolatori digitali universali.

La macchina analitica era costituita da due parti: lo store (memoria) che immagazzinava variabili e costanti e

nella quale erano conservati anche tutti i risultati intermedi dei calcoli.

Il mill (unità di calcolo) che conteneva il programma vero e

proprio.

1800

14

Babbage realizzò anche una macchina alle differenze in grado di svolgere calcoli più specializzati.

Nasce dall'esigenza di calcolare tavole astronomiche dove, per la precisione richiesta, Babbage aveva pensato anche ad un sistema di stampa per evitare errori umani di trascrizione.

Babbage non si proponeva di realizzare delle macchine calcolatrici in grado di eseguire semplicemente le 4 operazioni, ma dei calcolatori concettualmente simili a quelli moderni in grado di eseguire sequenze di operazioni in base a un programma.

1800

15

Samuel Morse invia un messaggio col telegrafo da Washington a Baltimora.

Sir Charles Wheatstone introduce la prima applicazione di un nastro perforato come supporto per la preparazione, memorizzazione e trasmissione di dati.

Il suo nastro usa due righe di fori per rappresentare le linee e i punti del codice Morse.

In questo modo i messaggi da inviare possono essere preparati fuori linea e trasmessi successivamente.

1857

1844

16

Antonio Meucci portò a compimento l'invenzione del telefono.

Consisteva in un diaframma vibrante e un magnete elettrizzato da un filo a spirale che lo avvolge. Vibrando, il diaframma altera la corrente del magnete.

1857

Queste alterazioni di corrente, trasmesse all’altro capo del filo, imprimono analoghe vibrazioni al diaframma ricevente e riproducono la parola.

17

Nel 1871 Meucci ottenne con grande sforzo un brevetto biennale e presentò i disegni della sua invenzione al direttore della Western Telegraph CO.

A causa di problemi economici Meucci non riuscì a rinnovare il proprio brevetto.

Gli anni successivi furono spesi in una lunga vertenza con Alexander G. Bell che il 14 Febbraio 1876 fece domanda di un brevetto per un sistema di telefono sfruttando l’invenzione di Meucci. Riuscì a registrare il brevetto e a fondare la Bell Telephone Company.

1857

18

19

1857

Meucci era riuscito nel frattempo a farsi sponsorizzare dalla Globe Company, che fece causa alla Bell Company per infrazione del brevetto. La causa finì il 19 Luglio 1887 con una sentenza che dava ragione a Bell. Più di un secolo dopo, un documento, reperito solo recentemente, prova che Meucci scoprì il carico induttivo delle linee telefoniche 30 prima che esso fosse adottato e brevettato nelle reti Bell. Il nuovo documento rappresenta una prova inconfutabile della priorità di Antonio Meucci. L’11 Giugno del 2002 il parlamento americano riconosce che Antonio Meucci è l’inventore del telefono.

Nasce la Macchina per scrivere.

E' una di quelle grandi invenzioni che rivoluzioneranno l'amministrazione e le comunicazioni.

La scrittura manuale di lettere commerciali sparirà nel giro di pochi anni.

Remington typewriter Standard 2. La prima macchina prodotta e venduta in forma industriale. I tasti erano già disposti nella sequenza QWERTY divenuta uno standard.

1867

1868

20

Il suo nome è legato, alla realizzazione della prima macchina tabulatrice a schede perforate, prototipo dei sistemi meccanografici.

Herman Hollerith

Nel 1880 il censimento americano aveva posto un serio problema: sette anni dopo lo spoglio delle schede non si era ancora riusciti a completarlo e già si doveva preparare il censimento del 1890.

L'ufficio censimenti bandì un concorso per la progettazione di una macchina in grado di classificare e contare automaticamente i dati.

1891

21

Il suo Sistema Elettrico di Tabulazione batte i concorrenti e viene scelto per il censimento USA del 1890.

1890

Ogni scheda rappresentava le risposte date da un certo individuo. Sulla scheda, "maschio" poteva essere rappresentato da una perforazione e "femmina" dalla mancanza di perforazione. Domande più complesse richiedevano gruppi di perforazioni o assenza di essi.

Particolare curioso: le dimensioni delle schede erano identiche a quelle di una banconota da un dollaro.

22

Le schede perforate venivano inserite nella macchina, dove un circuito elettrico veniva acceso o spento dalla presenza o assenza dei buchi. Era la prima volta che, nel calcolo, si faceva uso dell'elettricità. Il successo fu immediato: la macchina poteva esaminare fino a 800 schede al minuto (una velocità favolosa per quei tempi e impossibile agli uomini). Con la sua macchina Hollerith eseguì il lavoro di raccolta e tabulazione dei dati anagrafici del censimento americano del 1890 (63 milioni di persone e 150.000 comunità minori) in un solo mese. Il principio di Hollerith fu usato anche per il calcolo di tiro delle navi da guerra fino alla II guerra mondiale.

1890

23

Konrad Zuse inizia la costruzione della macchina logica Z1. Si tratta di un primo progetto di calcolatore meccanico realizzato artigianalmente dallo stesso Zuse.

1936

24

Lo Z1 è un apparecchio programmabile, in grado di processare numeri in formato binario. Era composto da una memoria, un unità aritmetica e la console col lettore a nastro perforato. Quindi vi era la netta distinzione fra memoria e processore. Conteneva tutti i componenti di un moderno computer anche se completamente meccanico. 1936

25

Allo Z1 seguì lo Z3 che può essere considerato il primo computer automatico digitale perfettamente funzionante e con discreta affidabilità.

1936

Operò per scopi bellici fino al crollo della Germania nazista ed eseguiva le quattro operazioni e le radici quadrate.

26

Dopo sette anni di studio, viene realizzato da Aiken, nell’Università di Harvard, il primo calcolatore elettromeccanico statunitense, il Mark I. Più veloce dello Z3, eseguiva oltre alle quattro operazioni, anche i calcoli logaritmici, esponenziali e trigonometrici.

Howard Aiken , diplomato in fisica ad Harvard, sviluppa un piano per risolvere calcoli con computer automatici.

1944

27

Le sue operazioni di base sono svolte da parti meccaniche controllate elettronicamente.

Divenne operativo ad Harvard nel 1944 ed operò per più di 15 anni, producendo importanti tabelle matematiche.

Mentre il Mark I risolve problemi matematici per la marina degli Stati Uniti, vengono fatti progetti per una macchina che abbandoni la meccanica per passare alla elaborazione elettronica dei dati.

1944

28

Scoppia la Seconda Guerra Mondiale

Durante la Seconda Guerra Mondiale si cercano di sfruttare le tecnologie a disposizione per avvantaggiarsi sul nemico.

1939 -

1945

29

I tedeschi utilizzano di codifica chiamato Enigma, che opera con chiavi diverse che possono essere impostate casualmente per criptare i messaggi trasmessi dai loro comandi militari.

La macchina era stata inventata da un ingegnere polacco e finita in mano ai tedeschi.

1944

30

I tedeschi erano convinti che per decifrare uno dei 15576 codici sarebbe occorso a un gruppo di matematici almeno un mese di tempo.

Per questo motivo, Churchill incaricò il matematico britannico Alan Turing di organizzare e dirigere il centro sulla comunicazione cifrata di Bletchley Park, vicino a Londra, formato da centinaia di menti brillanti.

1944

31

Un nuovo metodo di calcolo viene applicato realizzando il computer Colossus, il primo calcolatore elettromeccanico britannico impiegato per provare ad enorme velocità tutte le possibili combinazioni dei codici della macchina crittografica nazista.

Nel Dicembre del 1944 la macchina è ultimata e pronta a funzionare. Il sistema era così veloce che gli alleati riuscirono a ricevere i messaggi durante la guerra in nord Africa, molto prima del comando tedesco. Il nome Colossus nasce dalla enorme quantità di valvole elettroniche impiegate nella macchina.

1944

32

Nel 1944, John von Neumann matematico statunitense ne venne a conoscenza e nel giro di 15 giorni dalla sua entrata in scena, il progetto del calcolatore veniva modificato in modo da permettere la memorizzazione interna del programma.

La complessità dei calcoli balistici richiesti per le tavole di tiro di armamenti sempre più sofisticati aveva portato al progetto del calcolatore elettronico E.N.I.A.C. sul progetto di due universitari statunitensi.

1944

33

Fu così che nel 1947 viene realizzato l’E.D.V.A.C. Primo calcolatore moderno perché realizza il concetto di programmabilità. I programmi anziché essere inseriti dall’esterno sono incorporati nella memoria della macchina. 1000 volte più veloce del Mark I. Impiegato per previsioni metereologiche, progettazione e tavole balistiche.

1947

34

Il più grande computer a valvole mai costruito fu quello per il progetto SAGE (Semi Automatic Ground Environment) dell'Aeronautica degli USA per la difesa aerea del territorio americano. Iniziato nel 1953 sarà pienamente funzionante solo dieci anni più tardi.

1953

35

Progettato come nuovo sistema di difesa aerea, durante la guerra fredda, per proteggere gli Stati Uniti da missili a lunga gittata o altre armi, il sistema SAGE raccoglieva informazioni dai radar dislocati in varie parti del territorio e tramite linea telefonica le trasmetteva ad una sede centrale per l'elaborazione.

1953

Il sistema fu composto da 23 bunker in cemento armato sparsi sul territorio USA e uno in Canada, tutti collegati ad un centro di raccolta per la difesa aerea.

36

Il SAGE doveva intercettare missili trasportatori di bombe atomiche sovietiche e guidare l'aviazione statunitense per distruggerli. Ciascuno dei 23 bunker dei Direction Centers ospitava un computer che consumava circa 3 megawatt di potenza, e impiegava più di 100 persone operative. 1953

37

Quando l'ultimo centro SAGE fu smantellato nel 1983 (quello canadese), la sua tecnologia, vista nel contesto storico, apparve nella sua enorme importanza per le ricadute tecnologiche che ne derivarono, tra cui: l'invenzione e impiego del modem per connettere ogni

centro direzionale e condividere dati relativi alla situazione dei vari settori aerei,

le memorie a nuclei magnetici, usati poi da tutti i computer per l'alta velocità dal 1953 alla metà degli anni '70, inventate da Jay Forrester per il computer precursore del SAGE, il Whirlwind I.

1953

38

Debutta l'IBM 650 Conosciuto come il calcolatore con memoria a tamburo magnetico e diventa il primo computer prodotto industrialmente. Con questa macchina si può affermare che è nato il primo minicomputer 1953

39

IBM 702: la prima macchina commerciale completamente costruita con transistor e messa sul mercato da IBM. L'alto costo dei transistor ne decreterà il flop. Ma la linea di sviluppo è ormai tracciata.

I nuovi computer basati sui transistor aprono la strada alla Seconda Generazione di Computer

1955

40

L'IBM introduce e inizia le installazioni dei sistemi RAMAC (Random Access Method Of Accounting And Control).

1956

Si tratta dei primi elaboratori commerciali che dispongono di una unità a dischi fissi per la memorizzazione di dati.

41

La DEC introduce il PDP-1, il primo computer commerciale con un monitor e tastiera per l'input. Costa dai 125.000 ai 250.000 dollari.

1960

42

Il primo video game nasce al MIT per merito dello studente Steve Russell.

Videogame spaziale su DEC PDP-1

Il gioco era visualizzato solo con caratteri sul monitor circolare del sistema, giocabile da due persone con una specie di joystik. Una partita di un'ora costava circa 300$.

1962

43

Douglas Engelbart inventa il mouse, come dispositivo di puntamento, allo Stanford Research Institute

L'idea di Engelbart era quella di migliorare il modo di lavorare delle persone. Utilizzando, tastiera, mouse, finestre, comunicazione a distanza e telelavoro.

1963

44

L'IBM annuncia il System/360 che utilizza circuiti integrati. Un componente elettronico che si contraddistingue per contenere uno o più circuiti elettronici miniaturizzati. Inizia così la Terza Generazione di Computer

1963

45

Il Dipartimento della Difesa USA commissiona ARPANET (Advance Research Projects Agency Net) per delle ricerche sulle reti telematiche. L'esperimento servirà a connettere 4 centri di ricerca negli USA. Diventerà la più grande rete mondiale, con milioni e milioni di persone collegate e si chiamerà Internet.

1969

46

Gli sviluppatori della Datapoint, disegnano una semplice combinazione di un processore e di una unità di calcolo (CPU). Sia la TEXAS Instruments che la INTEL ricevono entrambe l'invito a costruire questo dispositivo usando un singolo circuito integrato.

La INTEL mette comunque un gruppo di tecnici sotto la direzione di Marcian Ted Hoff a portare avanti il progetto. Inventeranno la CPU denominata Intel4004. Un intero computer in un chip. Inizia la Quarta Generazione di Computer

1971

47

Paul Allen, impiegato alla Honeywell stava recandosi a fare visita al suo amico Bill Gates, studente di Harvard, quando vide in edicola la rivista Popular Electronics che presentava una foto di un nuovo computer denominato Altair 8800.

Il titolo della rivista diceva: "Il primo microcomputer al mondo che farà concorrenza ai modelli commerciali".

Sapevano che il mercato dell'home computer stava per esplodere e che qualcuno avrebbe avuto bisogno di software per queste nuove macchine.

1975

Paul Allen comprò la rivista e corse da Bill. Entrambi riconobbero subito che il loro grande momento era arrivato.

48

Nel giro di pochi giorni Gates chiamò l’azienda che produceva l'Altair e disse loro che lui e Allen avevano sviluppato un linguaggio BASIC (programma) che poteva girare su Altair. Era una bugia. Non avevano mai scritto una sola riga di codice e non avevano né un Altair né il chip che veniva impiegato su quel computer. Ma la compagnia MITS non lo poteva sapere e si dimostrò molto interessata a vedere il loro BASIC. Così Allen e Gates iniziarono un lavoro febbrile di stesura del codice che avevano promesso. Del codice si occupò prevalentemente lo stesso Gates, mentre Allen cercava di simulare un Altair usando il PDP-10 dell’università.

1975

49

Otto settimane più tardi Allen volò alla MITS per mostrare la loro creazione. Il giorno dopo inserì il software sul primo Altair che avesse mai visto. Se la simulazione avesse fallito la dimostrazione sarebbe stata un fiasco, ma invece il BASIC funzionò perfettamente sin dal primo tentativo.

Gates e Allen completano il BASIC e lo danno in licenza al loro primo cliente: la MITS

1975

50

Steve Jobs e Steve Wozniak disegnarono un computer e ne costruirono un prototipo nel garage di Jobs. Nacque l’Apple I.

Steve Jobs aveva il fiuto per gli affari e desiderava portare il computer a un mercato che desiderasse un prodotto finito e funzionante. Immaginò una scatola di plastica, con tastiera e monitor, creando il design del personal computer. L'importanza che Jobs dava al design tracciò lo stile della Apple in tutta la sua evoluzione ed ancora oggi è elemento distintivo rispetto ad altri personal computer.

1976

51

L'architettura aperta del PC IBM viene lanciata in agosto, decretando l'affermazione del computer desktop e creando di fatto uno standard che rimarrà a lungo il modello più seguito (e copiato) della storia dei personal computer.

1981

Inizia la Quinta Generazione di Computer

52

Nel settembre di quest'anno la Commodore International lancia sul mercato il Commodore 64.

Questo home computer era adatto solamente per il gioco e non per attività gestionali aziendali o di ricerca scientifica. Sarà il più venduto al mondo (oltre 30 milioni di esemplari), entrando nei guinness dei primati e verrà commercializzato fino al 1993. 1982

53

Commodore presenta Amiga 1000

È stato uno dei computer più significativi nella storia dell'informatica, soprattutto per le sue innovative caratteristiche grafiche e sonore, tanto da essere stato definito il primo vero computer con caratteristiche multimediali avanzate.

1985

54

Microsoft (fondata nel 1977 da Bill Gates e Allen) rilascia Windows 95. In 4 giorni saranno vendute più di 1 milione di copie.

1995

55

Apple introduce gli iMac, computer molto facili da usare, oltre ad avere un design decisamente rivoluzionario.

1998

56

Entra in scena la Cina

Dopo oltre 25 anni di primato nell'industria dell'hardware, la IBM, pur essendo tra i leader del mercato, decide di abbandonare la fabbricazione dei personal computer di ogni tipo, dai desktop ai portatili, cedendo il marchio e quote di mercato alla cinese Lenovo, azienda che detiene il primo posto per vendite in Asia. 2005

57

I generazione: costruzione di grandi macchine calcolatrici che occupano molti metri quadrati dal peso di decine di tonnellate. II generazione: i transistor sostituiscono le valvole rendendo i computer più veloci e più ridotti nelle dimensioni. III generazione: i transistor vengono sostituiti dai circuiti integrati, un materiale altamente conduttore, che aumenta la velocità di calcolo, ma che occupa ancora minore spazio. IV generazione: viene prodotto il primo chip (microprocessore). Il piccolo chip è il simbolo della moderna tecnologia informatica. V generazione: il computer si evolve, fino a diventare uno strumento di lavoro quotidiano (personal computer, PC), e a diventare così ridotto da occupare lo spazio di un telefono cellulare o di un palmare, o fino ad essere integrato nella gestione di un'abitazione. Cresce, intanto, la velocità e la qualità dell'elaborazione, assieme a nuove forme di memorizzazione o di unità di calcolo.

58