Il computer prima di Alan Turing e tanti altri

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1. Il computer
prima di Alan
Turing
LUCA MARINI
5 F
A.S. 2025/26

2. EVOLUZIONE DEL CALCOLO FINO A TURING
1200
ABACO
1642
PASCALINE
1671
MACCHINA
DI LEIBNIZ
1822-1837
MACCHINA
DIFFERENZIALE E
ANALITICA DI BABBAGE
1936
ZUSE Z1
1936
MACCHINA DI
TURING

3. ABACO
1.
Fin dall'antichità, l'uomo ha cercato di costruire
strumenti e macchine che gli consentissero di effettuare
calcoli. Il più antico strumento di questo tipo è l'abaco.
2.
L'abaco era una tavoletta provvista di scanalature
dove venivano fatte scorrere alcune palline che
rappresentavano i numeri, suddivisi in unità, decine,
centinaia, e così via.
3.
L'abaco non è una macchina, perché non è fornito di
organi meccanici, di ingranaggi che permettano di
eseguire le operazioni in maniera più o meno
automatica.

4. PASCALINE
La prima 'macchina per calcolare' fu invece inventata dal
matematico e filosofo francese Blaise Pascal, nel 1642. Si
chiamava Pascaline e serviva soltanto per fare addizioni
e sottrazioni.
Era composta da una serie di ruote dentate indicanti le
unità, le decine, le centinaia e così via, ed ognuna era
divisa in dieci settori dallo 0 al 9.
A ogni giro completo della ruota delle unità, la ruota delle
decine avanzava di una posizione, a ogni giro completo
della ruota delle decine, la ruota delle centinaia avanzava
di una posizione, effettuando così il riporto su cui si basa
il metodo dell'addizione.

5. MACCHINA DI
LEIBNIZ
Nel 1671, il filosofo e matematico tedesco
Leibniz inventò una macchina calcolatrice
capace di eseguire tutte e quattro le operazioni
dell'aritmetica.
Leibniz creò anche il sistema di numerazione
binario, che viene usato negli attuali computer,
e intuì il concetto di programmazione, cioè
l'idea di fornire alla macchina una serie di
istruzioni, in modo che questa potesse
funzionare da sola.
La calcolatrice di Leibniz si basava su un cilindro con nove
denti di lunghezza crescente azionati da ruote dentate a cui
venivano assegnati i valori da sommare, sottrarre,
moltiplicare o dividere.
Il risultato dell'operazione si otteneva girando una manovella
in avanti o indietro, a seconda dell'operazione.

6. Nel 1822 Charles Babbage creò la macchina
differenziale, il cui meccanismo permetteva di
calcolare funzioni polinomiali.
A partire da questa, Babbage progettò la
macchina analitica che, oltre a eseguire calcoli,
poteva memorizzare i risultati per utilizzarli in
nuove operazioni.
Il progetto era basato sul telaio di Joseph Marie
Jacquard, che usava schede perforate per
determinare come dovesse essere la trama del
tessuto. Babbage adattò questo progetto in modo
che generasse operazioni matematiche.
MACCHINA DIFFERENZIALE E
ANALITICA DI BABBAGE

7. ZUSE Z1
Lo Zuse Z1 era un computer meccanico creato da
Konrad Zuse nel 1937. Era un calcolatore
meccanico gestito elettricamente in grado di
gestire una limitata programmazione. Il
programma era inserito tramite un nastro
perforato.
La macchina era programmabile secondo il
sistema dei numeri binari e la cosa più innovativa
fu infatti la netta distinzione tra processore e
memoria.
Un altro fattore innovativo fu che possedeva
un’autonoma unità di calcolo in virgola mobile.

8. MACCHINA
DI TURING
La macchina di Turing è un modello teorico che definisce il
concetto di computer universale.
È dotata di un nastro infinito diviso in caselle, ognuna delle
quali può contenere un simbolo. Il nastro può scorrere a destra o
a sinistra, una casella alla volta.
Una testina di lettura e scrittura legge il simbolo presente nella
casella su cui si trova e può sostituirlo con un nuovo simbolo.
La macchina si trova sempre in uno stato, che indica la fase
corrente del calcolo.
Il funzionamento è regolato da un programma: per ogni simbolo
letto e stato attuale, indica quale simbolo scrivere, in quale
direzione spostare il nastro e quale sarà il nuovo stato della
macchina.
Seguendo queste regole, la macchina di Turing può eseguire qualsiasi
calcolo programmabile, ponendo le basi teoriche di tutti i
computer moderni

9. «È possibile inventare un'unica
macchina che può essere usata
per computare qualsiasi
sequenza computabile»
(Turing, 1936)