mostre

dal 23 giugno al 31 dicembre 2013

Tecnologie che contano

Alan Turing tra macchine e computer.

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La mostra è dedicata alla storia del calcolo automatico e dell’informatica. Vengono presentati i momenti più significativi, i personaggi più rappresentativi, le macchine e le innovazioni tecnologiche più importanti che l’hanno caratterizzata.

Introduzione

Il bisogno di inventare strumenti di ausilio allo svolgimento dei calcoli è antichissimo. 5000 anni fa in oriente l’uso di cordicelle e sassolini aiuta nel “far di conto” e anticipa l’invenzione, attorno al 2000 a. C. in Cina, del primo vero strumento destinato a questo scopo: l’abaco. La sua efficacia è testimoniata da un utilizzo diffuso che si estende fino alla metà del XVIII secolo e oltre, un raro esempio di tecnologia di lunga durata.
In epoca moderna lo sviluppo delle conoscenze scientifiche e tecnologiche consente la realizzazione di macchine sempre più potenti e veloci, che evolvono da meccaniche a elettroniche. Dall’introduzione della corrente elettrica, all’invenzione dei relè, delle valvole, dei transistor, dei microprocessori lo strumento si trasforma da semplice supporto al calcolo a elemento essenziale in ogni attività che svolgiamo. Che si tratti di gestire la nostra vita digitale, privata o professionale, piuttosto che di permettere lo svolgimento di ricerche sempre più sofisticate, il computer è diventato di fatto uno strumento imprescindibile della nostra quotidianità.
Tra i padri di questa lenta rivoluzione è Alan Turing; a lui dobbiamo la formalizzazione del principio di funzionamento degli elaboratori moderni e la visionaria previsione di macchine un giorno in grado forse di pensare.

Le prime macchine per il calcolo

Pascalina

Macchina di Pascal, detta Pascalina (riproduzione XX secolo)

Il planetario di Archimede è il primo esempio conosciuto di “calcolatore meccanico”. Risalente al terzo secolo avanti Cristo di esso non rimangono che poche testimonianze scritte mentre è la macchina di Anticitera, di un secolo successiva, il reperto più antico di cui disponiamo. Come il precedente non è un dispositivo pensato per eseguire operazioni sui numeri quanto per determinare la posizione degli astri in cielo.
Nel XIV secolo l’italiano Dondi realizza l’Astrario, un orologio astronomico di incredibile complessità, mentre Leonardo viene accreditato del progetto di una macchina aritmetica in grado di eseguire la somma fra due numeri.
Per convenzione l’inizio dell’epoca del calcolo automatico viene fatta risalire al 1642 quando il filosofo e matematico Blaise Pascal realizza un dispositivo puramente meccanico, la “pascalina”, con il quale è possibile eseguire facilmente le quattro operazioni fondamentali.
Se il veneziano Giovanni Poleni elabora all’inizio del settecento un complesso meccanismo a pesi e carrucole per sommare e moltiplicare due numeri, è con Charles Babbage a metà dell’ottocento che nasce, con l’adozione delle schede perforate, il concetto di automazione e di programmazione applicate al calcolo.

La nascita del calcolo meccanografico

perforatrice di Hollerith

Perforatrice di Hollerith (riproduzione XX sec.)

Perfezionato da Joseph-Marie Jacquard all’inizio dell’ottocento, il telaio a schede perforate inaugura di fatto l’epoca dell’automazione. La tabulatrice di Herman Hollerith, grazie all’uso della corrente elettrica quale “motore” e delle schede perforate come “cervello”, segna sul finire del XIX secolo la nascita della meccanografia. L’invenzione di dispositivi elettromagnetici sempre più precisi come i relè permette il rapido sviluppo di apparati in grado di velocizzare operazioni lunghe e delicate. Molte discipline traggono vantaggio dalla disponibilità di potenze di calcolo sempre maggiori. La statistica, con la sua capacità di analizzare grandi moli di dati al fine di trovarne correlazioni le più varie, diventa strumento sempre più comune e potente.
La possibilità di demandare alla macchina l’effettuazione di calcoli lunghi e ripetitivi libera gli scienziati dalla necessità di dedicare gran parte del proprio tempo a attività che non sono di ricerca in senso stretto velocizzando di fatto il corso del progresso scientifico.
La scheda perforata non è solo l’oggetto che più di ogni altro rappresenta la nascita e lo sviluppo del calcolo automatico ma è qualcosa di più. Utilizzata regolarmente fino a non molti anni fa in ogni ufficio anagrafico, in ogni azienda, in ogni università, in ogni centro di ricerca è divenuta il simbolo della relazione uomo-macchina, il primo strumento con il quale siamo riusciti a “comunicare” con esse.

Macchine calcolatrici

Considerate oggi come sorelle minori dei personal computer, le calcolatrici automatiche ne condividono l’origine e ne sono, in realtà, le antesignane. Ben prima di arrivare a immaginare i grandi elaboratori elettronici o i potenti supercomputer l’ingegno degli inventori si concentra sulla realizzazione di macchine che permettano di eseguire le operazioni più semplici, come somme e moltiplicazioni. Lo scopo è di facilitare lo svolgimento delle attività commerciali e finanziarie fornendo uno strumento affidabile e veloce utilizzabile da chiunque. La Millionaire dello svizzero Otto Steiger è una delle prime calcolatrici a godere di grande diffusione e di altrettanto successo. Nasce di fatto il settore delle macchine da ufficio che vede col tempo la realizzazione di un incredibile numero di esemplari diversi per marca, dimensioni, funzioni.
Lo sviluppo dell’elettronica e della miniaturizzazione permette di condensare in spazi sempre più piccoli grandi potenze di calcolo. Negli anni settanta del XX secolo fanno la loro comparsa le prime calcolatrici tascabili. Nel volgere di pochi anni diventa possibile per ogni studente effettuare con facilità calcoli scientifici di una certa complessità: funzioni trigonometriche, logaritmi, estrazioni di radici tutto è a portata di mano, anzi di dito. In breve viene introdotta anche in questi dispositivi la programmabilità che li rende strumenti perfetti per il loro scopo e, ancora oggi, macchine economiche e di larga diffusione.

Personal computer

Se il primo personal computer viene da molti individuato nella Programma 101, prodotta negli anni sessanta dall’italiana Olivetti, bisogna in realtà attendere la commercializzazione del primo desktop dell’IBM per poter parlare di elaboratore per la produttività personale inteso in senso moderno. Il diffondersi dell’elettronica amatoriale avvia di fatto una nuova rivoluzione; agli inizi degli anni settanta del XX secolo fra gli appassionati si sviluppa l’idea che sia ormai pronto il momento per progettare e produrre computer semplici, a basso costo, facilmente utilizzabili anche da utenti poco esperti, che possano diffondersi in tutti gli uffici e in tutte le case. Apple è la prima azienda a realizzare con successo questo progetto mettendo sul mercato computer ai quali basta poco più che attaccare la spina per poter essere usati. Con il progetto Macintosh la rivoluzione si completa e si definisce: i computer sono ora dotati di una interfaccia con l’utente amichevole e di immediata comprensione; non è più necessario imparare a parlare come le macchine, diventa possibile parlare con le macchine.

Grandi elaboratori elettronici

grandi elaboratori

Il pannello in sezione

Negli anni precedenti la seconda guerra mondiale iniziano nuove sperimentazioni sulle macchine da calcolo; sono finalizzate alla produzione di elaboratori in grado di effettuare operazioni molto più sofisticate di quelle permesse dalle semplici calcolatrici da ufficio.
Con la matematica è possibile produrre modelli descrittivi di qualsiasi fenomeno, che sia naturale o meno, ma per verificarne l’attendibilità viene richiesta la soluzione numerica di un gran numero di equazioni, un esercizio lungo e complesso. I calcoli balistici, lo studio dei raggi cosmici, l’elaborazione di previsioni meteorologiche attendibili, lo sfruttamento dei processi nucleari sono solo alcuni dei primi problemi affrontati grazie alle nuove potenze di calcolo.
Lo sviluppo dell’elettrotecnica e l’introduzione della valvola permettono la realizzazione di computer sempre più veloci, mentre gli apparati elettromeccanici vengono via via sostituiti da quelli elettronici. Con l’invenzione del transistor nel 1948 e del microprocessore nel 1971 nasce la miniaturizzazione e la corsa a potenze sempre più elevate diventa inarrestabile.

Tecnologie fondamentali

 tecnologie fondamentali

La vetrina in sezione

Per millenni le ruote dentate, le leve e le carrucole sono i soli dispositivi dei quali può disporre la tecnologia. L’invenzione della pila all’inizio dell’Ottocento permette di avere energia elettrica in abbondanza e di realizzare manufatti via via più complessi e potenti. Grazie a circuiti elettrici sempre più sofisticati e all’uso di interruttori automatici detti relè l’automazione delle macchine si afferma sempre di più.
L’introduzione della valvola segna l’inizio di una nuova era; le componenti elettromeccaniche vengono lentamente rimpiazzate da quelle elettroniche e la velocità di esecuzione delle macchine cresce esponenzialmente.
L’invenzione del transistor apre la porta alla miniaturizzazione; nello spazio di pochi millimetri viene stipata molta più potenza e velocità di quanta non sia possibile ottenerne con le grandi e fragili valvole di vetro. La produzione del primo microprocessore costituisce uno dei momenti più importanti della tecnologia del Ventesimo secolo. La miniaturizzazione viene spinta agli estremi e su una superficie di pochi centimetri è possibile raggruppare centinaia di milioni di transistor: l’elettronica moderna non sarebbe come la conosciamo oggi se non fosse per quei pochi grammi di silicio.

Macchina crittografica elettromeccanica Enigma

enigma

Macchina crittografica Enigma

La macchina Enigma viene brevettata nel 1918 dal tedesco Arthur Scherbius che riprende, sviluppandolo, il principio di funzionamento del disco cifrante dell’italiano Leon Battista Alberti.
Nata per facilitare la cifratura delle comunicazioni in ambito finanziario e commerciale, viene presentata ufficialmente a Berna al Congresso Postale Internazionale del 1923. Soggetta a continue migliorie, viene adottata prima dalla marina tedesca e successivamente dall’esercito per rendere segrete le comunicazioni militari. Di utilizzo relativamente semplice gode di una solida fama di indecifrabilità che ne garantisce un’ampia diffusione.
Su Enigma si basa tutto il sistema di secretazione della Germania nazista. Il tentativo di violarne il codice è una delle più famose storie di controspionaggio del XX secolo. I primi tentativi si devono al polacco Marian Rejewski ma è con la cattura dell’esemplare a bordo del sottomarino tedesco U-boat 110 che si riescono a fornire importanti indicazioni al team di scienziati che, riuniti a Bletchley Park, lavorano notte e giorno a questo scopo. Fra questi vi è Alan Turing; grazie alle sue doti di matematico e crittografo, Turing riesce a realizzare un elaboratore elettromeccanico, The Bombe, in grado di svolgere il compito in modo straordinariamente efficiente. Successivamente viene sviluppato un elaboratore ancora più potente, Colossus, che al termine della guerra viene distrutto per ordine di Winston Churchill; la sua esistenza viene resa pubblica solo moti anni dopo la fine della guerra.

Bletchley Park

Bletchley Park è una tenuta situata a circa 75 km a Nord-Ovest di Londra. Durante la seconda guerra mondiale è la sede dell'unità principale di crittoanalisi del Regno Unito. Molti codici e messaggi segreti vengono decifrati in questo luogo; i più noti sono quelli ottenuti con la macchina Enigma e con la macchina di Lorenz. A Bletchley Park è collocato anche un potente impianto per l’intercettazione radio dei messaggi nazisti, la Stazione X.
Le informazioni ottenute con le attività svolte a Bletchley Park aiutano lo sforzo alleato e per alcuni studiosi accorciato la durata della guerra di almeno un paio di anni. Grazie all’attività dei crittoanalisti, ad esempio, al momento dello sbarco in Normandia nel giugno del 1944 gli alleati sanno con precisione il dislocamento di tutte le divisioni tedesche sul fronte occidentale.
Sebbene gli alleati americani vengano ammessi a Bletchley Park niente viene detto della sua esistenza agli alleati Sovietici dei quali Churchill, come è noto, non si fida. La conoscenza in anticipo delle azioni tedesche avrebbe anche sul fronte orientale accelerato la fine delle ostilità e evitato grandi perdite di vite umane.
La segretezza del luogo viene mantenuta con la massima efficienza. Durante tutta la guerra, infatti, l’unica azione nemica nei suoi confronti avviene solo per via di un maldestro bombardamento effettuato contro la vicina stazione ferroviaria.
Comandante della stazione è Alistair Denniston; per reclutare gli esperti da arruolare nel suo team di crittoanalisti esamina matematici, linguisti, campioni di scacchi e di cruciverba, poliglotti.
Nel corso della guerra a Bletchley Park lavorano circa 12000 persone, l’80% delle quali donne.
Bletchley Park è oggi sede del Museo Nazionale del Calcolo.

Alan Turing

Alan Turing

Matematico, filosofo, esperto di logica Alan Turing è uno dei più importanti scienziati del XX secolo. La sua capacità di analisi e di sintesi è straordinariamente moderna, decisamente avanti rispetto ai tempi. In ogni disciplina nella quale si cimenta dà contributi importanti, spesso seminali. E’ considerato il padre del moderno calcolo elettronico e dell’intelligenza artificiale con i quali disegna con maestria il nostro quotidiano tecnologico.
La personalità di Turing è complessa e per certi versi tormentata; nella bigotta Inghilterra dei suoi tempi la diffusa omofobia dei benpensanti non gli è di aiuto. Si toglie la vita il 7 giugno 1954 pochi giorni prima di compiere quarantadue anni mangiando una mela intrisa di cianuro. Ci lascia un’eredità straordinaria una piccola parte della quale possiamo ritrovare anche nel più semplice dei nostri computer.
La mela morsicata, simbolo antico del nostro innato desiderio di conoscenza e del compimento consapevole del peccato, è forse il miglior testamento morale che Turing può lasciarci nel momento in cui decide di chiudere, così teatralmente, la sua esistenza.

Informazioni

Dove
Via San Vittore 21, Milano

Quando
Dal 23 giugno 2012
al 31 dicembre 2013

Orari
La mostra è aperta negli stessi orari del Museo.

L’ingresso alla mostra è incluso nel costo del biglietto del Museo.

SPECIALE 100 ANNI DI ALAN TURING

WEEKEND 17-18 E 24-25 NOVEMBRE

Foto

Speciale 100 anni di Alan Turing e mostra Tecnologie che contano evento di sabato 23 giugno 2012


Alcuni degli oggetti esposti

Macchina aritmetica
(riproduzione del 1959)
Giovanni Poleni, 1709, Venezia scheda di catalogo
approfondimento

Macchina di Pascal, detta Pascalina
(riproduzione XX secolo)
Blaise Pascal, 1642, Francia
scheda di catalogo

Macchina differenziale
(riproduzione XX secolo)
Charles Babbage, 1822, Gran Bretagna
scheda di catalogo

Perforatore di schede per telaio Jacquard
Joseph Marie Jacquard, 1804, Francia
scheda di catalogo

Striscia perforata per telaio Jacquard
Joseph Marie Jacquard, 1804, Francia
scheda di catalogo

Calcolatrice Millionaire
Hans W. Egli, 1911-1935, Svizzera
scheda di catalogo

Addizionatrice Comptometer
Felt e Tarrant Manufacturing Company, 1899, U.S.A.
scheda di catalogo

Personal Computer IBM 5150
IBM, 1981, U.S.A.
scheda di catalogo


Computer Olivetti M10
Olivetti, 1983, Ivrea
scheda di catalogo


Macchina crittografica Enigma
1937 ca., Germania
scheda di catalogo
approfondimento

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