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Unità B2

Origini matematiche e tecnologiche dell’informatica

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Obiettivi

• Conoscere i fatti salienti della storia degli strumenti di calcolo

• Conoscere le caratteristiche delle generazioni di elaboratori

• Comprendere le origini matematiche dell’informatica

• Comprendere le origini tecnologiche dell’informatica

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La “preistoria”

• Fin dai tempi più antichi l’uomo ha costruito apparecchi utili per alleviare lo sforzo per il calcolo e per evitare errori.

• Fra i più antichi ricordiamo– Abaco– Pallottoliere

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Macchine semplici per applicazioni generali

• Blaise Pascal (1623-1662) realizzò la prima macchina a ruote dentate in grado di eseguire somme e sottrazioni (pascalina)

• Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) progettò la prima macchina in grado di eseguire tutte e quattro le operazioni aritmetiche.

• Le macchine calcolatrici dei secoli XVII e XVIII non erano computer nel senso moderno del termine; dotate di un numero prestabilito di operazioni, non potevano essere programmate e l’utente doveva limitarsi a utilizzarle per eseguire un’operazione dopo l’altra.

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Macchine complesse per la soluzione di problemi particolari

• Inizio '800 Babbage– Macchina alle differenze– (tavole di calcolo)

• Fine '800 Hollerith– Censimento U.S.A. 1890– (utilizzo di schede

perforate)

• 1927 Bush– Macchina per il calcolo

degli integrali

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Opere non direttamente riferiteagli strumenti di calcolo

• 1804 Jacquard– Telaio a schede perforate

(programmazione)

• 1847 Boole– Logica booleana (binaria)– (permette una

diminuzione della complessità del calcolo)

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Tentativo fallito

• Babbage (Macchina analitica)

• Utilizzo delle schede perforate

• Realizzazione fallita perchè basata su aritmetica decimale quindi complessità di realizzazione maggiore del livello tecnologico raggiunto nell'800

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Contributo teorico

• 1936 Turing• Definizione logica di

automa• Macchina di Turing• Macchina di Turing

universale• Macchine in grado di

"risolvere ogni tipo di problema“ utilizzando poche e semplici operazioni elementari

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I primi calcolatori

• Zuse (Germania) 1938– Costruzione dello Z1

(interamente meccanico)– Operazioni binarie in

virgola mobile– Nastro contenete le

operazioni da eseguire– Passaggio ai relais

(elettromeccanico) nella costruzione dello Z2 e successivamente dello Z3 (1941)

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I primi calcolatori

• Aiken (U.S.A.) 1943– Costruzione del Mark I

nei laboratori I.B.M.

– (elettromeccanico)

• Prestazioni:– - somma in 0.3 secondi– - moltiplicazione in 4

secondi– - divisione in 10 secondi

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)

• E’ la prima macchina completamente elettronica

• Costruito nell’immediato dopoguerra, presso l’Università della Pennsylvania

• Commissionato dal ministero della Difesa degli Stati Uniti allo scopo di calcolare le traiettorie di bombe e proiettili

• Caratteristiche:– 18 000 valvole termoioniche

– 30 tonnellate

– alto 2 metri e mezzo

– occupava 160 metri quadrati

– aveva bisogno di 150 kilowatt di energia elettrica, che producevano una quantità di calore con cui si poteva riscaldare un intero palazzo

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ENIAC

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Evoluzione hardware

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