STORIA DELL'INFORMATICA

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1 STORIA DELL'INFORMATICA Macchine da calcolo fino al 1600 Meucci Hopper Leonardo Da Vinci Lovelace Shannon Shickart Boole Wiener Pascal Hollerith Jobs e Wosniak Babbage Turing Gates Leibniz Von Neumann Allen

2 Macchine da calcolo fino al a.c Abitanti delle prime civiltà di Sumeri tengono già traccia di operazioni commerciali utilizzando apposite tavolette. L'Estratto conto è molto antico! Tavola dei sumeri 300 a.c. La più antica tavola di conteggio, fu trovata nell'isola di Salamis, risale a quest'epoca ed appartiene ai Babilonesi Tavola di conteggio Salamis 500 a.c d.c. Durante l'impero Greco e Romano, tavole di calcolo come queste venivano costruite in pietra e metallo. Tavola di calcolo greche e romane 1200 d.c. L'Abco, come lo conosciamo oggi, apparve nel 1200 d.c. in Cina. E uno strumento di varie forme (Cinese, Giapponese, Russo, ) che può essere considerato un dispositivo per memorizzare e visualizzare i dati ed i risultati di addizioni e sottrazioni e quindi indirettamente un ausilio per il calcolo. Abaco - Numerazione decimale - Notazione posizionale - Impiego dello Zero 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. Asticelle per calcolo logaritmi

3 Leonardo Da Vinci Se volessimo dare credito alla tesi fantascientifica dei viaggi nel tempo, sicuramente il più sospettabile di tutti i geni sarebbe proprio lui, viste le innumerevoli opere del suo ingegno che si stenta a credere non abbia "copiato" dal futuro per cercare di riprodurle nella sua prematura epoca. Sorvolando su tutto ciò che egli ha saputo pensare e realizzare nella sua vita, anche nell'ambito del calcolo automatico ha saputo dare un esempio che se anche non fosse stato poi copiato da altri, confermerebbe una volta in più le sue grandiose capacità. Il riferimento è ai disegni e progetti di calcolo ritrovati solamente nel 1967 e che dimostrano come egli, già attorno al 1500 (150 anni prima di Blaise Pascal!) avesse immaginato un sistema meccanico di calcolatrice basata su ruote dentate (lo scritto fa parte di quello che oggi viene chiamato "Codice di Madrid) perfettamente funzionante. Fiorentino, pittore, scultore, architetto, ingeniere. ( )

4 Wilhelm Schickart Tra il 1500 e il 1700 si diffuse in tutta Europa un gusto sproporzionato per i congegni automatici, in particolare per gli orologi: ne esistevano di complessi e monumentali ovunque si andasse, indicanti non solo l'ora ma anche le fasi lunari, i segni zodiacali, con figure in movimento e melodie affascinanti. Le ruote dentate erano il segreto di tutti quei congegni, e la tecnologia per la loro costruzione raggiunse in quel periodo un altissimo grado di precisione, malgrado fossero di legno a causa della poca familiarietà degli artigiani nel forgiare i metalli. Probabilmente osservando il funzionamento di questi meccanismi il matematico tedesco Wilhelm Schickard ( ) docente dell università di Heidelberg e considerato il Leonardo da Vinci tedesco per la portata delle sue conoscenze, progettò e costruì quello che a tutt'oggi è considerato il primo vero meccanismo calcolatore: una macchina che esegue le quattro operazioni principali e la radice quadrata. Nel 1623 l'astronomo Keplero dà notizia dell'invenzione di un certo William Schickard: l'orologio calcolatore capace di eseguire automaticamente addizioni e sottrazioni ed anche moltiplicazioni e divisioni. La sua idea fu brillante: utilizzando una versione rotante dei bastoncini di Nepero, concepì un calcolatore con trasmissione ad ingranaggio, basato sul movimento di ruote dentate collegate ad un indicatore a 6 cifre (simile ad un contachilometri). Questo macchinario, detto orologio calcolatore, era in grado di eseguire i riporti e per mezzo di un campanello indicava il superamento del limite di cifre (overflow); il suo principio costituisce la base di tutte le macchine calcolatrici fino all'apparsa del primo calcolatore elettronico. Schickard purtroppo non riuscì a realizzare materialmente la sua macchina: di essa ci rimangono solo gli schizzi del progetto, che Schickard inviò al suo amico Giovanni Keplero nel 1623 per informarlo della sua invenzione; il prototipo, realizzato in legno da un artigiano dell'epoca, fu vittima di un incendio e poco tempo dopo l'inventore morì di peste bubbonica.

5 Blaise Pascal Blaise Pascal a venti anni realizza una celebre macchina per eseguire addizioni e sottrazioni automaticamente, la 'Pascalina'. In realtà, uno strumento simile, capace anche di eseguire moltiplicazioni e divisioni, era stato costruito qualche anno prima in Germania, ma, essendo di legno, fu distrutto da un incendio. Le addizioni venivano eseguite mediante la somma delle rotazioni degli ingranaggi e le sottrazioni come complemento al 10 (principio che fu utilizzato anche da molte calcolatrici meccaniche fino a pochi anni fa). Le moltiplicazioni erano delle addizioni ripetute. Lo scopo per cui progettò questa calcolatrice fu quello di aiutare il padre nel calcolo della riscossione delle tasse. Pensò che la macchina potesse essere utile anche ad altri, la fece brevettare e ne costruì anche un certo numero di esemplari (circa 50). Filosofo, matematico e fisico francese. ( )

6 Charles Babbage Babbage aveva conosciuto il telaio di Jacquard nei suoi studi sulle manifatture e da questa invenzione aveva ricavato alcuni concetti che gli furono utili nell' ideazione della sua seconda macchina; quella analitica. Per questa macchina, precorrendo i tempi, aveva immaginato la possibilità di introdurre da un lato le regole (gli algoritmi) e dall'altro i valori (le variabili e le costanti). Il modo più semplice di fare questo consisteva nell' utilizzo di schede perforate o nastri perforati in tutto simili a quelli dei telai di Jacquard. La macchina doveva essere in grado di eseguire operazioni ricorrenti nel calcolo delle tavole e, per questo, dovevano esserci varie schede, una per ogni operazione da compiere, che venivano unite in un nastro nella opportuna sequenza. Questo era di fatto il programma di calcolo (operation cards). Altre schede perforate contenevano i dati, variabili e costanti, e venivano a costituire un secondo nastro (variable cards). Egli realizzò anche una "macchina alle differenze" in grado di svolgere calcoli più specializzati. Fiorentino, pittore, scultore, architetto, ingeniere. ( ) Non si può che rimanere colpiti dalla modernità dei concetti che stanno alla base di questa macchina, gli stessi che oggi, con tecnologia elettronica, sono alla base dei calcolatori. 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. Babbage non vedrà mai funzionare la sua Macchina Analitica. Mentre la Macchina alle differenze sarà completata solo nel 1989 ed ora è esposta al Museo della Scienza di Londra. Ma lo schema generale del suo calcolatore è talmente simile a quello dei computer moderni che la tardiva riscoperta dei suoi scritti invalidò alcuni brevetti dell IBM. Bisognerà aspettare la seconda metà del Novecento, dunque, per vedere riconosciuta l opera di questi due visionari ottocenteschi: Babbage e Ada Lovelace.

7 Gottfried Wilhelm Leibniz Oltre a una macchina calcolatrice automatica in grado di eseguire le quattro operazioni e l'estrazione di radici quadrate, lasciò alcune idee fondamentali per lo sviluppo della logica matematica e per il futuro funzionamento dei calcolatori digitali. Nel 1670, ignaro delle invenzioni di B.Pascal e di W.Schickard, il grande matematico e filosofo tedesco si immerse nella progettazione di una macchina che non fosse una semplice calcolatrice, ma che potesse eseguire qualsiasi processo di ragionamento. Più tardi, appreso dalla lettura dell'opera "Pensieri" dell'esistenza della pascaline, Leibniz 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. Per raggiungere il suo scopo Leibniz inventò uno speciale tipo di meccanismo, detto tamburo differenziato (oggi più semplicemente chiamato Ruota di Leibniz); combinando insieme alcuni di questi tamburi era possibile moltiplicare e dividere sfruttando la ripetizione automatica di somme e sottrazioni. Filosofo e matematico tedesco. ( ) Nel 1674 Leibniz presentò a Londra il suo progetto, denominato Stepped Reckoner (calcolatrice a scatti). Il prototipo, però, aveva molte difficoltà a funzionare, tant'è vero che il suo inventore terminò lo sviluppo completo della macchina soltanto nel Sebbene non completamente automatico (era necessario l'intervento dell'utente per ordinare alcuni riporti), questo congegno è senz'altro il più ambizioso progetto di calcolatore automatico che sia mai stato tentato. Leibniz costruì un solo esemplare del suo congegno, per due motivi: primo l'elevata difficoltà di costruzione, secondo gli errori in cui la macchina talvolta incappava; in effetti, nel 1893, a 177 anni dalla morte di Leibniz, si è scoperto che l'errore era derivante da un difetto nel disegno di un meccanismo di riporto: non si sa se l'inventore fosse cosciente del suo errore progettuale, ma è probabile che un prototipo corretto e revisionato non sia mai stato costruito.

8 Antonio Meucci Nato a Firenze il 13 aprile 1808 (muore nel 1899) da una famiglia povera, Antonio Meucci non poté compiere studi regolari e cominciò a lavorare presto, prima come daziere, poi come meccanico teatrale. In teatro, tra l'altro, incontrò Ester Mochi, sarta teatrale, che sarebbe diventata più tardi sua moglie. Appassionato fin da giovane di elettricità fisiologica e animale, ma anche di politica, fu costretto per le sue idee liberali e repubblicane a lasciare il granducato di Toscana. Dopo lunghe peregrinazioni nello Stato Pontificio e nel Regno delle Due Sicilie, emigrò a Cuba, dove lavorò come meccanico teatrale e poi, dal 1850, si stabilì a New York. Qui incontrò tra l'altro Giuseppe Garibaldi ( ) di cui divenne grande amico e che fu suo collaboratore, tanto che esiste oggi nella città statunitense un Museo Garibaldi-Meucci. Anche se portava avanti i suoi studi sul telefono già da tempo, l'invenzione fu completata con un primo modello solo nel «Consiste - scriveva Meucci in un appunto del in un diaframma vibrante e in un magnete eletrizzato da un filo a spirale che lo avvolge. Vibrando, il diaframma altera la corrente del magnete. Queste alterazioni di corrente, trasmesse all'altro capo del filo, imprimono analoghe vibrazioni al diaframma ricevente e riproducono la parola». Antonio Meucci Il Telefono di Meucci Ma a questo scienziato che aveva idee così chiare sull'invenzione mancava un elemento fondamentale: i mezzi economici per sostenere la propria attività. E a poco valse la ricerca di un finanziamento presso persone ricche in Italia, tentata tramite il suo amico E. Bendelari. A Meucci presto mancarono i soldi addirittura per la propria sussistenza e poté contare solo sull'aiuto di qualche altro emigrato italiano. Egli rimase anche vittima di un incidente su una nave e dovette restare a letto per mesi, cosicché la moglie Ester fu costretta a vendere tutte le attrezzature telefoniche a un rigattiere per soli 6 dollari. Il problema economico si ripresentò quando, nel 1871, Meucci decise di richiedere il brevetto per la propria invenzione: l'avvocato che doveva assisterlo per preparare i documenti necessari esigeva 250 dollari, molto più dei 20 che egli aveva disposizione. L'unica possibilità era ottenere un caveat, una sorta di brevetto provvisorio che andava rinnovato ogni anno al prezzo di 10 dollari, e che Meucci riuscì a pagare solo fino al In quel periodo Meucci decise anche di rivolgersi a E. Grant, vicepresidente della potente American District Telegraph Company di New York, chiedendogli di lasciargli adoperare le sue linee per gli esperimenti, e mostrandogli un'ampia documentazione sulle sue ricerche. Ma fu l'ennesimo buco nell'acqua: Grant si disinteressò dell'affare non comprendendo le potenzialità economiche dello strumento. Gli anni successivi furono spesi in una lunga vertenza con Alexander G. Bell ( ), che aveva presentato domanda di brevetto per il suo telefono nel 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 del giudice Wallace che dava ragione a Bell, anche se riconosceva alcuni meriti a Meucci. «Nulla dimostra - recitava la sentenza - che Meucci abbia ottenuto qualche risultato pratico a parte quello di convogliare la parola meccanicamente mediante cavo. Impiegò senza dubbio un conduttore meccanico e suppose che elettrificando l'apparecchio avrebbe ottenuto

9 risultati migliori». Ciò significa che Meucci avrebbe inventato il telefono, ma non quello elettrico. Quando la società Globe presentò ricorso contro la sentenza, nel 1889, Meucci era morto da poco, e non ricevette perciò l'ennesima delusione, l'archiviazione del caso da parte della Corte Suprema statunitense. Più di un secolo dopo, grazie anche alle ricerche di un tenace italiano, la verità è ristabilita, il parlamento americano riconosce che Antonio Meucci è il papà del telefono e noi italiani abbiamo un altra gloria di cui andare fieri. Per la cronaca: il telefono non è che una delle tante invenzioni cui si è dedicato. Un documento, reperito solo recentemente, prova che Meucci scoprì il carico induttivo delle linee telefoniche trent'anni prima che esso fosse brevettato e adottato nelle reti Bell. E, non potendo essere stato "copiato" dai brevetti e dalla pratica Bell, il nuovo documento rappresenta una prova inconfutabile della priorità di Antonio Meucci. Altre prove della priorità di Meucci sono contenute nelle sue anticipazioni in merito al dispositivo antilocale, alla segnalazione di chiamata, alla riduzione dell'effetto pellicolare nei conduttori di linea, e alla silenziosità dell'ambiente e riservatezza.

10 Augusta Ada King Lovelace Il primo software mai scritto da un essere umano fu ideato da una mano femminile e fu una mente di donna a prefigurare alcune delle basi concettuali della programmazione. E che donna! Addirittura la figlia di Lord Byron. Ada Augusta nasce nel 1815 (muore nel 1852), unica discendente legittima del poeta; a sole 5 settimane dal parto la madre chiede la separazione dal marito, ottiene la tutela della figlia e si impegna a darle un educazione scientifica, terrorizzata all idea che la bambina possa manifestare le medesime inclinazioni poetiche del suo tempestoso genitore. E in effetti, la piccola Ada si applicherà con passione alla matematica ma i progetti materni non avranno un successo completo: giovinetta, dichiarerà di aspirare ad una scienza poetica e tutto il suo pensiero analitico sarà intriso di immaginazione e punteggiato di metafore. Sarà proprio la sua capacità di intuire e vedere più in là dei contemporanei a portarla, a metà degli anni 30, ad entusiasmarsi per le bizzarre ricerche di un matematico di Cambridge, Charles Babbage, che lavora da anni alla progettazione di una calcolatrice meccanica. L'Analitical engine di Babbage, un enorme struttura composta da ben 25 mila parti, precorre i principi dei calcolatori numerici universali del XX secolo. Augusta Ada King Lovelace Ada si appassiona all opera di Babbage, di cui intuisce l universalità delle idee e tra i due inizia un fitto scambio di lettere, piene di numeri, fatti e fantasie. Nel frattempo, la giovane nobildonna sposa il conte di Lovelace, da cui avrà tre figli. Nel 1843, in uno scritto ormai famoso, Ada Byron descrive la Macchina di Babbage come uno strumento programmabile, in grado di agire in base a delle istruzioni generali. Con incredibile lungimiranza, ne prevede le applicazioni nel calcolo matematico, prefigura l intelligenza artificiale e persino la computer music, affermando che la macchina sarà cruciale per il futuro della scienza. A titolo di esempio, spiega il modo in cui la macchina potrebbe effettuare un determinato calcolo, scrivendo quel che viene unanimemente riconosciuto come il primo software della storia. Ada Augusta Byron Lovelace muore giovanissima, a soli 36 anni Per oltre un secolo verrà ricordata solo nelle note biografiche del grande poetica romantico. Nel 1979, il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ha onorato il ricordo di Ada Augusta Byron Lovelace battezzando ADA un linguaggio di programmazione per grandi sistemi di calcolo particolarmente innovativo. E se Charles Babbage è il precursore di tutti i progettisti di hardware, alle origini del software c è una Eva dell aristocrazia britannica.

11 George Boole Logico e matematico inglese ( ). George Boole creò lo strumento concettuale che sta alla base del funzionamento del calcolatore e che, in suo onore, va sotto il nome di 'algebra booleana'. Si tratta di un calcolo logico a due valori di verità con alcune leggi particolari, che consente di operare su proposizioni allo stesso modo che su entità matematiche. Sviluppò i concetti espressi da Leibniz sul sistema binario e descrisse gli operatori logici che da lui presero il nome di: "OPERATORI BOOLEANI". L'opera di Boole aprì l'orizzonte alle grandi scuole di matematica del '900. La sua logica, oggi, sta alla base della struttura dei componenti elettronici denominati "porte logiche" ed è la base del funzionamento dei calcolatori elettronici. George Boole Nel suo libro, Boole dimostrava con successo che la logica, come la insegnava Aristotele, poteva essere rappresentata tramite equazioni algebriche. Nel 1854, Boole stabiliva solidamente la sua reputazione pubblicando "An Investigation of the Laws of Thought, on Which Are Founded the Mathematical Theories of Logic and Probabilities", una continuazione del suo lavoro precedente. Nel 1855, Boole, il primo professore di matematica del College The College of Cork (Ireland), sposò Mary Everest, che era già nota come matematico e professore. Mary, di 18 anni più giovane di Boole, ebbe il compito di editor e sounding-board per suo marito nei loro nove anni di matrimonio. Purtroppo la scelta poco felice del trattamento medico della moglie Mary, può aver affrettato la morte di Boole. Infatti, dopo aver preso un raffreddore sotto la pioggia, Boole fu posto a letto da sua moglie, la quale buttò secchi di acqua sul suo corpo, convinta della teoria che qualsiasi cosa avesse causato la malattia avrebbe anche fornito la cura (e questo sembrava logico per lei...). Il lavoro di Boole fu ben recepito durante la sua vita, ma fu considerato soltanto "pura matematica" fino al 1938, quando Claude Shannon pubblicò la sua tesi al MIT. Shannon dimostrò che la logica simbolica di Boole, così come si applicava alla rappresentazione di Vero e Falso, poteva essere usata per rappresentare le funzioni degli interruttori nei circuiti elettronici. Ciò divenne la base della progettazione dell'elettronica digitale, con applicazioni pratiche nella commutazione telefonica e nell'ingegneria dei computer. Oggigiorno, quando si usa un motore di ricerca su Internet,utilizziamo i concetti matematici di Boole che ci aiutano a localizzare le informazioni definendo una relazione tra i termini che introduciamo. Ad esempio, ricercando George AND Boole troveremo ogni articolo in cui sia la parola George che la parola Boole sono presenti. Cercando invece George OR Boole troveremo ogni articolo in cui o la parola George o la parola Boole sono presenti. Tutto questo e' cio' che chiamiamo "ricerca booleana", detto in termini molto semplificati, ovviamente.

12 Herman H. Hollerith Il suo nome è legato, con quello del medico John S. Billings ( ), alla realizzazione della prima macchina tabulatrice a schede perforate, prototipo dei sistemi meccanografici. 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 Sicché l'ufficio censimenti bandì un concorso per la progettazione di una macchina in grado di classificare e contare automaticamente i dati. Vinse la gara l'ingegnere statistico H. Hollerith, che aveva elaborato una tabulatrice riutilizzando l'idea delle schede perforate di Babbage, questa volta però non per specificare il programma, ma i dati da elaborare o i risultati dell'elaborazione. 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. Hollerith, tecnologo americano ( ) Particolare curioso: le dimensioni delle schede erano identiche a quelle di una banconota da un dollaro. Le schede perforate venivano inserite nella macchina, dove un circuito elettrico veniva acceso o spento dalla presenza o assenza dei buchi. Il linguaggio delle parole umane veniva tradotto in perforazioni ("foro sì", "foro no"), che la macchina leggeva elettricamente (acceso-spento). 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 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. Herman Hollerith è il fondatore dell'azienda che sarebbe diventata il gigante IBM la tabulatrice di Hollerit

13 Alan Mathison Turing Alan Turing è nato il 23 giugno 1912 a Londra ed è morto il 7 giugno 1954 a Manchester. E' stato uno dei pionieri dello studio della logica dei computer così come la conosciamo oggi ed il primo ad interessarsi all'argomento dell intelligenza artificiale. Una delle sue caratteristiche fu di non usare il lavoro di scienziati precedenti, bensì di ricreare le scoperte precedenti. Trasferitosi alla Princeton University iniziò ad esplorare quella che poi verrà definita come la Macchina di Turing. La macchina di Turing non è altro che l'odierno computer. Turing descrisse una macchina che sarebbe stata capace di leggere una serie su una banda composta dalle cifre uno e zero. Questi uni e questi zeri descrivevano i passaggi che erano necessari per risolvere un particolare problema o per svolgere un certo compito. La macchina di Turing avrebbe letto ogni passaggio e l'avrebbe svolto in sequenza dando la risposta giusta. Alan Mathison Turing Questo concetto era rivoluzionario per quel tempo in quanto molti computer negli anni '50 erano progettati per un scopo preciso o per uno spettro limitato di scopi. Ciò che Turing intravvedeva era una macchina che riusciva a fare tutto, una cosa che oggigiorno diamo per scontata. Nel 1936 formulò il modello teorico del calcolatore a istruzioni memorizzate, la cosiddetta 'macchina di Turing'. Un risultato analogo veniva fornito nello stesso anno, ma indipendentemente da lui, dal logico polacco Emil L. Post ( ). Il metodo di istruzione del computer era molto importante nel concetto di Turing. Far eseguire ad un computer un compito particolare era soltanto una questione di suddivisione dell'istruzione in una serie di istruzioni più semplici, lo stesso processo che viene affrontato anche dai programmatori odierni. Turing era convinto che si potesse sviluppare un algoritmo per ogni problema. La parte più difficile stava nel determinare quali fossero i livelli semplici e come spezzettare i grossi problemi. Durante la seconda guerra mondiale Turing mise le sue capacità matematiche al servizio del Department of Communications inglese per decifrare i codici usati nelle comunicazioni tedesche, in quanto i tedeschi avevano sviluppato un tipo di computer denominato Enigma che era capace di generare un codice che mutava costantemente. Turing ed i suoi compagni lavorarono con uno strumento chiamato Colossus che decifrava in modo veloce ed efficiente i codici tedeschi creato con Enigma. Si trattava, essenzialmente di un insieme di servomotori, ma era il primo passo verso il computer digitale. rotore di Enigma ricostruzione della "Bombe room"

14 John Von Neumann con lui l'informatica da tecnologia diventa scienza L'apprendista nacque ebreo ed ungherese a Budapest il 28 dicembre 1903 come Janos Neumann, e lo stregone morì cattolico e statunitense a Washington l'8 febbraio 1957 come John von Neumann (l'ereditario `von venne assegnato nel 1913 a suo padre per meriti economici dall'imperatore Francesco Giuseppe). Von Neumann fu un bambino prodigio: a sei anni conversava con il padre in greco antico; a otto conosceva l'analisi; a dieci aveva letto un'intera enciclopedia storica; quando vedeva la madre assorta le chiedeva che cosa stesse calcolando; in bagno si portava due libri, per paura di finire di leggerne uno prima di aver terminato. Da studente, frequentò contemporaneamente le università di Budapest e Berlino, e l'eth di Zurigo: a ventitré anni era laureato in ingegneria chimica, ed aveva un dottorato in matematica. John Von Neumann La sua velocità di pensiero e la sua memoria divennero in seguito tanto leggendarie che Hans Bethe (premio Nobel per la fisica nel 1967) si chiese se esse non fossero la prova di appartenenza ad una specie superiore, che sapeva però imitare bene gli umani. In realtà, il sospetto di un'origine marziana era esteso non solo a von Neumann, ma a tutto il resto della banda dei figli della mezzanotte, i coetanei scienziati ebrei ungheresi emigrati che contribuirono a costruire la bomba atomica. La complessità dei calcoli balistici richiesti per le tavole di tiro di armamenti sempre più sofisticati aveva portato, nel 1943, al progetto del calcolatore elettronico ENIAC di Filadelfia. Non appena ne venne a conoscenza, nell'agosto 1944, von Neumann vi si buttò a capofitto: nel giro di quindici giorni dalla sua entrata in scena, il progetto del calcolatore veniva modificato in modo da permettere la memorizzazione interna del programma. La programmazione, che fino ad allora richiedeva una manipolazione diretta ed esterna dei collegamenti, era così ridotta ad un'operazione dello stesso tipo dell'inserimento dei dati, e l'eniac diveniva la prima realizzazione della macchina universale inventata da Alan Turing nel 1936: in altre parole, un computer programmabile nel senso moderno del termine. All'Istituto di Princeton si dedicò alla progettazione di un nuovo calcolatore, producendo una serie di lavori che portarono alla definizione di quella che oggi è nota come architettura von Neumann: in particolare, la distinzione tra memoria primaria (ROM) e secondaria (RAM), e lo stile di programmazione mediante diagrammi di flusso. Anche questa macchina non fu fortunata: essa fu inaugurata solo nel 1952, con una serie di calcoli per la bomba all'idrogeno, e fu smantellata nel 1957 a causa dell'opposizione dei membri dell'istituto, che decisero da allora di bandire ogni laboratorio sperimentale. Jhon von Neumann definì per la prima volta in modo rigoroso e completo il concetto di elaboratore elettronico a programma memorizzato - la cosiddetta 'macchina di von Neumann'. Anche se altri - come ad esempio Eckert e Mauchly - avevano avuto idee simili, fu Neumann a inquadrarle in una teoria matematica coerente e a svilupparle in una teoria generale delle 'macchine intelligenti' e degli automi. Oltre che per varie applicazioni tecnologiche (dalla matematica alla metereologia), il computer servì a von Neumann anche come spunto per lo studio di una serie di problemi ispirati dall'analogia fra macchina e uomo: la logica del cervello, il rapporto fra l'inaffidabilità dei collegamenti e la loro ridondanza, e il meccanismo della riproduzione. Egli inventò in particolare un modello di macchina (automa cellulare) in grado di autoriprodursi, secondo un meccanismo che risultò poi essere lo stesso di quello biologico in seguito scoperto da James Watson e Francis Crick (premi Nobel per la medicina nel 1962). Il suo risultato più famoso nel campo degli armamenti, invece, fu la scoperta che le bombe di grandi dimensioni sono più devastanti se scoppiano prima di toccare il suolo, a causa dell'effetto addizionale delle onde di detonazione (i media sostennero più semplicemente che von Neumann aveva scoperto che è meglio mancare il bersaglio che colpirlo). L'applicazione più infame del risultato si ebbe il 6 e 9 agosto del 1945, quando le più potenti bombe della storia detonarono sopra il suolo di Hiroshima e Nagasaki, all'altezza calcolata da von Neumann affinché esse producessero il maggior danno aggiuntivo.

15 Von Nuemman e J. Robert Oppenheimer davanti all'evdac EDVAC Electronic Discrete Variable Automatic Computer

16 Grace Murray Hopper Rear Admiral Grace Hopper ( ) è stata una matematica, scienziata di computer, progettista di sistemi e ha inventato il concetto di "compilatore" dei programmi software. Dei suoi contributi intellettuali hanno beneficiato le accademie, l'industria e l'esercito. Nel 1928 si laurea in matematica e fisica presso il Vassar College. E' nota in tutto il mondo per la sua attività sul primo computer digitale della marina, il MARK I. Nel 1949 si unisce a Eckert e Mauchly nella costruzione dell'univac I. Lavorò sull'idea del compilatore per fare in modo che il calcolatore fosse in grado di leggere istruzioni scritte in linguaggio naturale, fino a sviluppare il più noto linguaggio di programmazione commerciale, il COBOL. Grace Hopper servì la facoltà della Moore School per 15 anni. Grace Murray Hopper ( ) Spese una gran parte della sua carriera inventiva dimostrando che qualunque cosa non sia mai stata fatta prima non è detto che sia impossibile da realizzare. E' con questo approccio mentale positivo che le capacità della Hopper consentirono lo sviluppo del primo compilatore nel Prima dell'invenzione della Hopper i programmatori dovevano scrivere lunghissime istruzioni in codice binario (linguaggio della macchina) per qualsiasi nuovo pezzo di software. Se pensiamo che il linguaggio macchina è fatto di soli I e O potete immaginare quale sforzo e spreco di tempo tutto ciò poteva creare all'epoca, senza contare gli errori. La Hopper sentiva che ci doveva essere una soluzione al problema. Determinata a risolvere la questione, impostò il programma che avrebbe liberato i programmatori dall'esigenza di scrivere codice binario. Ma non solo, ogni volta che il computer era chiamato a svolgere una funzione già nota, il compilatore gliela avrebbe messa a disposizione prelevandola da una libreria predisposta allo scopo. Il compilatore, dunque, era una splendida soluzione per risparmiare tempo ed errori, ma la Hopper non si fermò qui. E inventò il COBOL, il primo linguaggio familiare utilizzabile per scrivere programmi gestionali, linguaggio in uso ancora oggi. Andò in pensione nel 1986, dopo avere consegnato alla storia il suo prezioso lavoro e l'esempio della sua determinazione a risolvere qualsiasi problema. Il suo successo fu basato principalmente sulla solida educazione ed una forte volontà inquisitoria. Nel suo ufficio navale teneva appeso un orologio che girava al contrario, per ricordarsi del principio-chiave del successo: molti problemi hanno più di una sola soluzione. La più famosa programmatrice di computer fu conosciuta con vari appellativi, tra cui: "Gran Lady del software", oppure "Amazing Lady" o "Nonnina del Cobol". Aveva iniziato ad insegnare matematica alla Vassar nel 1931, dove rimase fino a quando entrò a far parte della riserva della Marina Militare degli Stati Uniti, nel 1943, e divenne la prima programmatrice del MARK I, un computer della marina. L'amore della Hopper per il Mark I cessò dopo pochi anni, quando la sua attenzione fu attratta dall'univac I, una macchina mille volte più veloce del Mark I. Nel 1946 venne congedata ed entrò nel Computation Laboratory della facoltà di Harvard, dove proseguì il suo lavoro sul Mark II e Mark III. Ma nel 1949 si unì ad Eckert e Mauchly alla Computer Corporation di Philadelphia, successivamente chiamata Sperry Rand, dove progettò il primo computer commerciale elettronico da produrre in serie: l'univac I.