Storia dell’Informatica

INTRODUZIONE

L’Alternanza Scuola-Lavoro è una metodologia didattica che permette agli studenti di affiancare alla formazione scolastica, prettamente teorica, un periodo di esperienza pratica presso un ente pubblico o privato e rappresenta un momento essenziale nel percorso formativo di ogni studente poiché consente di intraprendere i primi contatti con il mondo del lavoro, nonostante una riduzione nei tempi di preparazione. Il programma di alternanza scuola-lavoro è stato reso obbligatorio attraverso l’approvazione di una legge chiamata “La Buona Scuola” ed è svolto negli ultimi tre anni scolastici della scuola secondaria di secondo grado. La scuola, a seguito di ciò, ci ha offerto numerose attività da poter svolgere, nonostante una serie di diverse problematiche dovute alla dichiarazione di Stato di emergenza a causa della diffusione del Covid-19. Tali attività sono state svolte telematicamente, attraverso degli incontri pomeridiani con dei professori o, autonomamente, attraverso il sito ufficiale Miur e soltanto le ultime attività sono state svolte in presenza. In particolare abbiamo affrontato svariate tematiche e abbiamo, inoltre, svolto le seguenti attività: “Studiare il lavoro” – la tutela della salute e della sicurezza per gli studenti lavoratori in Alternanza Scuola Lavoro, Formazione al Futuro; “Progetto Gianbattista Vico” 2021; “Orientatest;” Chimica e Arte” col Dipartimento di Scienze Chimiche dell’università Federico II di Napoli; “Orientamento al lavoro” con Fabio Nappo/ ANPAL servizi;” Storia dell’informatica e del calcolo automatico” col docente Aniello Murano. L’attività illustrata nella presente relazione è “Storia dell’Informatica”, svolta telematicamente col docente Aniello Murano.

ORGANIZZAZIONE DEL PERCORSO

L’insieme dei percorsi PCTO è durato 92 ore, in particolare la sezione dedicata all’attività “Storia dell’Informatica e del calcolo automatico” è stata svolta nei giorni 27 e 29 dicembre 2021, a causa dell’emergenza Covid-19.  L’attività è stata divisa in due incontri di circa due ore, in cui il docente ci illustrava il materiale da lui preparato inserendo considerazioni personali e aneddoti, il tutto accompagnato dalle nostre considerazioni e interventi vari. Il motivo per il quale ho scelto di trattare specifici argomenti relativi a quest’attività è dato dall’importanza degli stessi, i quali offrono una conoscenza e un’opportunità maggiori per i giovani studenti intenti ad interfacciarsi col mondo del lavoro. Nonostante le numerose difficoltà a causa dell’emergenza Covid, a parer mio, grazie al prof. Murano è stato possibile apprendere nuove informazioni ed è stato particolarmente interessante affrontare un percorso nuovo, mai studiato fino ad ora.

L’ATTIVITÀ DEL PERCORSO

L’attività del percorso è stata svolta grazie all’aiuto del docente Aniello Murano, il quale ci ha illustrato, attraverso materiali da lui forniti, l’evoluzione dei calcolatori con le varie applicazioni in diversi ambiti e nel corso delle varie epoche storiche, fino a giungere alla nascita delle prime macchine paragonabili ai moderni software. La prima forma di computer utilizzata dall’uomo è stata proprio la mano. Grazie alle mani, infatti, gli antichi egizi riuscirono a rappresentare tutti i numeri sino a 9999 ed erano in grado di eseguire addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni e anche calcoli più complessi. Tra le altre forme di registrazione per contare ricordiamo: bastoncini derivanti da ossa animali, adoperati principalmente da pastori, oppure le pietre adoperate dai Sumeri. Il primo vero strumento di calcolo è l’abaco, tale nome deriva dalla parola fenicia “abak”, tavola che originariamente consisteva in un riquadro di legno, di pietra o di argilla sul quale erano disposti sassolini su linee orizzontali incise col gesso per rappresentare i numeri e facilitare l’esecuzione dei calcoli.

La macchina di Anticitera, nota anche come meccanismo di Antikythera, è, invece, il più antico calcolatore meccanico conosciuto, datato tra il 150 e il 100 a.C. Si trattava di un sofisticato planetario mosso da ruote dentate che serviva per calcolare il sorgere del sole, le fasi lunari, i movimenti dei cinque pianeti allora conosciuti, gli equinozi, i mesi, i giorni della settimana e le date dei giochi olimpici.

Gli strumenti meccanici di calcolo ebbero successivamente un’ampia diffusione soprattutto nel settore dell’astronomia ed erano destinati al calcolo delle ore, delle posizioni degli astri, delle stagioni, delle fasi lunari e delle eclissi. La differenza sostanziale con l’abaco era che quest’ultimi non procedevano per somme o sottrazioni, ma mediante ingranaggi o allineamenti. Un esempio monumentale è il complesso megalitico di Stonehenge, situato in Inghilterra: la disposizione attenta degli enormi blocchi di pietra e la particolare sistemazione del terreno permettevano di studiare attentamente il cielo attraverso un sistema che da alcuni studiosi viene definito “un computer dell’età della pietra”.

 Successivamente seguirono diversi progressi nella strumentazione per il calcolo automatico, grazie anche alle azioni di inventori e scienziati.

I matematici arabi, invece, resero possibile lo sviluppo della crittoanalisi e dell’analisi delle frequenze, importanti contributi per l’evoluzione della crittografia. Il Colossus, ad esempio, era uno strumento progettato e realizzato con lo scopo di decifrare i messaggi radio che l’Alto Comando Tedesco scambiava con Hitler e altri gerarchi della Germania Nazista, la cui cifratura era affidata alla Lorenz SZ40, telescrivente a 12 rotoli in grado di generare sino a 32 segni differenti. Il vantaggio che la Lorenz offriva rispetto ad altre macchine consisteva nell’automatizzazione del processo di codifica e decodifica: il testo era inserito e ricevuto in chiaro, così che il mittente e il ricevente non dovevano avere particolari abilità crittografiche. Il Colossus, invece, era costituito da una serie di valvole termoioniche (o tubi a vuoto), prime componenti elettroniche attive, in quanto si servivano di una fonte esterna di energia per fornire un segnale amplificato in uscita, e aveva una memoria volatile particolarmente limitativa. Nonostante ciò, era in grado di decodificare i testi cifrati dalla macchina di Lorenz e ridurre i tempi da diverse settimane a pochi giorni.

Il computer venne poi sviluppato presso il Post Office Research Station, all’estrema periferia di Londra e al progetto vi lavorò Tommy Flowers con l’aiuto del brillante matematico esperto di logica e crittografia, Alan Turing. I due svilupparono, a partire da Colossus, una nuova macchina chiamata “Bomba”, utilizzata per decifrare i messaggi scritti con Enigma. Concentrandosi su piccoli pezzi, il nuovo marchingegno inglese riuscì a scartare molto velocemente molte combinazioni che danno risultati privi di senso. Per Turing e il suo gruppo di scienziati fu, infatti, molto semplice decodificare i messaggi criptati da Enigma in quanto lo strumento tedesco applica ripetutamente sostituzioni e permutazioni di tutte le lettere del messaggio. Tali sostituzioni sono operate da connessioni elettriche tra coppie di contatti che corrispondono a determinati caratteri; la macchina è, quindi, simmetrica e di conseguenza se la lettera A è cifrata con la I, in una certa posizione del testo, allora nella stessa posizione la I sarà cifrata con la A.

Tutt’oggi, inoltre, indichiamo con il termine “macchina o autonoma di Turing”, un insieme di regole che definiscono il comportamento della macchina su un nastro di Input-Output (lettura e scrittura). Turing, inoltre, era dell’idea che si potessero creare macchine che fossero capaci di simulare i processi del cervello umano, sorretto dalla convinzione che non ci sia nulla, in teoria, che un cervello artificiale non possa fare, esattamente come quello umano, creando così una sorta di chimera di intelligenza artificiale. La macchina elaborata da Turing così come tutte le riflessioni successive scaturite da tale lavoro, consacrarono il principio del moderno calcolatore e rappresentarono il luogo di nascita del concetto di “computer a programma memorizzato“, il quale oggi è  impiegato da ogni computer moderno. A partire dagli anni Trenta del XX secolo, inoltre, gli ingegneri elettrici furono capaci di costruire circuiti elettronici per risolvere problemi logici e matematici. Nel 1941 Konrad Zuse sviluppò il primo computer funzionale controllato attraverso programmi, lo Z3. Nel 1998 fu qualificato come macchina «Turing completa». Zuse, inoltre, sviluppò l’S2, considerata la prima macchina per il controllo industriale e  nel 1948 Claude Shannon pubblicò il saggio intitolato  “Una teoria matematica della comunicazione”, uno dei pilastri della moderna teoria dell’informazione e dell’informatica, dove compare per la prima volta il termine «bit», da lui coniato per designare l’unità elementare di informazione. Con i suoi lavori dedicati alla teoria dell’informazione, all’affidabilità dei circuiti, al problema della sicurezza della comunicazione e alla crittografia, Shannon ha profondamente cambiato la teoria e la pratica della comunicazione.

CONCLUSIONI

Attraverso questo percorso ho appreso nuove conoscenze nell’ambito informatico e nonostante le numerosissime difficoltà affrontate questo percorso è stato molto interessante e mi ha indotta a diverse riflessioni. Nella società contemporanea, infatti, la tecnologia dipende in misura fondamentale dall’informatica e i computer sono ovunque, di conseguenza avere familiarità con i concetti di base dell’informatica è un elemento indispensabile del processo di formazione delle persone. Come in passato, per preparare gli studenti alla società industriale, non sono state date loro competenze operative sui macchinari, anche oggi risulta essere indispensabile conoscere principi e metodi della scienza che ne costituiscono il perno portante. La comprensione dei concetti di base dell’informatica è indispensabile affinché uno studente venga adeguatamente preparato a qualunque obiettivo vorrà perseguire in futuro. L’informatica, che ha reso possibile la creazione del nuovo mondo digitale, è stata il principale acceleratore della ricerca e dello sviluppo di tutte le altre scienze; inoltre è stato interessante comprendere come le varie discipline, pur apparendo isolate e differenti le une dalle altre, siano, invece, strettamente interconnesse. Avrei gradito che durante le svariate attività ci fossero stati meno problemi tecnici, causati da un numero eccessivo di partecipanti, ma nel complesso il percorso è stato estremamente importante e formativo per me, e spero per i miei colleghi, al fine di poterci indirizzare verso un futuro professionale.