I primi computer e la loro evoluzione

Prima dell'età moderna, prima dell'era dell'informazione, anche prima dell'era industriale, la civiltà umana faceva uso dei computer. Ma questi primi computer non erano per niente come i computer di oggi. In effetti, questi primi computer erano praticamente inutili. Ma questo non vuol dire che non fossero utili per qualcosa. Li avevamo. Sono stati utili per essere i primi computer.

Ma cos'è esattamente un computer? Un computer è uno strumento che ci aiuta a dare un senso alle informazioni. E per dare un senso alle informazioni, dobbiamo essere in grado di organizzarle. I primi computer hanno preso spunto dall'organizzazione del cervello umano. Erano chiamati computer "digitali", perché funzionavano tramite cifre binarie o "bit".

Questi primi computer assumevano la forma di dispositivi di calcolo improvvisati, solitamente costruiti all'interno di un tavolo o di un armadietto. Erano costituiti da una serie di leve e pomelli, con una serie di pannelli scorrevoli o cassetti. I primi computer avevano pochissima memoria e venivano usati per eseguire una serie di calcoli matematici. Sebbene questi primi computer fossero inutili da soli, hanno gettato le basi per ciò che oggi diamo per scontato nei computer.

Ecco uno sguardo al primo sviluppo dei computer e a come siamo arrivati dove siamo oggi.

I primi automi calcolanti

Gli automi sono una branca della matematica che studia i dispositivi che possono seguire regole simboliche. La parola deriva dalla parola greca per "macchina". Quindi, in poche parole, gli automi sono macchine in grado di eseguire operazioni simboliche.

Se prendi un automa e gli dai una regola, può seguire quella regola per eseguire azioni specifiche. Ad esempio, gli automi potrebbero spostarsi da sinistra a destra su una scacchiera, un passo alla volta, in risposta a una serie di manopole o quadranti che ne controllano la posizione.

I primi automi erano semplici congegni meccanici, fatti di ingranaggi e leve. Questi primi automi calcolatori furono inventati nel mondo islamico e, successivamente, nell'Italia rinascimentale.

Il primo computer digitale elettronico

I primi computer elettronici digitali furono inventati negli anni '30 da Konrad Zuse, un ingegnere che lavorava in Germania.

Questi computer utilizzavano relè e tubi a vuoto per creare segnali elettronici che rappresentavano numeri, porte logiche per eseguire calcoli e memoria per archiviare dati. Il primo esemplare perfettamente funzionante di macchina Zuse fu la Z3, costruita nel 1944.

Il primo computer programmabile

Negli anni '40 e '50, scienziati e ingegneri negli Stati Uniti, in Gran Bretagna e in Germania iniziarono a programmare computer per compiti specifici.

Questi computer sono stati creati su misura per ogni applicazione, utilizzando componenti standardizzati più facili da ottenere rispetto a quelli utilizzati da Zuse. Il primo computer programmabile fu il Ferranti Mark 1, costruito in Gran Bretagna dal 1952 al 1955.

Il primo computer programmabile ad essere prodotto in serie è stato l'IBM 650, costruito nel 1956. Il primo computer programmabile disponibile in commercio è stato il Ferranti Mark 1, costruito in Gran Bretagna dal 1952 al 1955.

La seconda generazione di computer

La seconda generazione di computer era caratterizzata dall'uso di tubi a vuoto per costruire schede di computer complete, con decine o centinaia di componenti. Le schede sono state integrate in armadi o pannelli a parete.

La dimensione dei computer di seconda generazione era limitata solo dalla quantità di spazio disponibile per gli armadi o i pannelli. Il più grande computer di seconda generazione prodotto in questo periodo era l'IBM 1609, costruito nel 1952. Aveva più di 1.500 componenti e occupava più di 6.000 piedi quadrati di spazio.

Terza generazione di computer

La terza generazione di computer iniziò con l'avvento dei transistor a metà degli anni '50. I transistor furono inventati per sostituire le valvole a vuoto, che avevano fallito in tutti i tipi di ruoli nella seconda generazione di computer: come amplificatori, come interruttori e come oscillatori.

Il primo computer a transistor fu l'IBM 7090, introdotto nel 1957. I computer a transistor di questo periodo erano grandi e pesanti, con un massimo di 10.000 transistor, e di solito erano integrati in pannelli montati a parete.

L'architettura di questi computer era simile alle macchine Zuse e Ferranti di seconda generazione, con porte logiche che operavano su due o più livelli.

Quarta e quinta generazione di computer

La quarta e la quinta generazione di computer hanno visto l'avvento dei circuiti integrati, che sono componenti elettronici che combinano diversi singoli transistor su un unico chip. Il primo computer basato su circuito integrato è stato il Fairchild F8, introdotto nel 1961.

La tecnologia del circuito integrato ha notevolmente ridotto le dimensioni, il peso e il costo dei computer, rendendo possibile per la prima volta inserire i computer nelle automobili e in altri dispositivi mobili.

Un tipico computer a circuito integrato di questo periodo potrebbe essere costituito da più di 100 chip interconnessi, con ben 50.000 diverse configurazioni elettroniche possibili.

Sesta generazione di computer

La sesta generazione di computer vide l'avvento dei dispositivi logici programmabili, o PLD. I PLD sono come circuiti integrati, ma sono progettati per essere utilizzati con software scritti in un linguaggio di alto livello.

Ad esempio, un FPGA (field programmable gate array) è un dispositivo che può essere programmato per eseguire un'ampia varietà di funzioni utilizzando un software scritto in un linguaggio di alto livello.

Gli FPGA sono ottimi per creare chip personalizzati in grado di eseguire una varietà di funzioni. Il primo dispositivo logico programmabile è stato il PLM (modulo logico programmabile) inventato da Signetics negli anni '70.