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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
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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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