(computer).

Programma
 Storia dell’informatica
 Concetti generali
 L’hardware del computer
 Il software
 Le reti informatiche
 Il computer nella vita di ogni giorno
 Salute, sicurezza e ambiente
 Sicurezza dei dati
 Diritto d’autore e aspetti giuridici
1
INFORMATICA
L'informatica (termine che deriva dal francese
informatique, contrazione di informazione automatica)
INFORMazione automATICA
Scienza che si occupa di raccogliere, organizzare,
conservare e distribuire le informazioni tramite sistemi
automatici di elaborazione dei dati (computer).
2
Abitanti delle prime civiltà di Sumeri tengono già
traccia di operazioni commerciali utilizzando
apposite tavolette (una sorta dell’attuale Estratto
Conto)
1300 a. C.
Tavoletta dei Sumeri
3
I Greci realizzano i 13 libri degli Elementi, un
testo di matematica ancora oggi valido
300 a. C.
L'edizione 1570
4
I Maya concepiscono la numerazione
in base 20 che include lo zero
260 a. C.
5
I cinesi introducono l’Abaco, usato
fino a tempi recenti
1200 d. C.
6
Molti riferimenti citano il francese Blaise Pascal come
inventore della prima macchina da calcolo meccanico, ma
appare ormai chiaro, dai disegni e appunti ritrovati
solamente nel 1967, che ben 150 anni prima di Pascal,
Leonardo Da Vinci aveva già progettato un meccanismo
analogo e che una volta realizzato avrebbe realmente
funzionato
1500
7
John Napier (Nepero) inventa i logaritmi, che rimarranno fino al
Novecento lo strumento per eccellenza per eseguire e
semplificare calcoli complessi. Nasce anche l'utilizzo della
virgola per separare i decimali. Napier utilizza asticelle
numerate per il calcolo
1613
Asticelle per calcolo logaritmi
8
ll matematico inglese William Oughtred, basandosi sugli studi
di Nepero, inventa un modello elementare di regolo
calcolatore lineare.
Facendo scorrere uno sull’altro due righelli sui quali sono
tracciati i logaritmi, si possono eseguire i calcoli
meccanicamente.
1650
9
Blaise Pascal, filosofo, matematico e fisico francese, realizza una
macchina per eseguire addizioni e sottrazioni automaticamente
mediante delle rotazioni degli ingranaggi , la Pascalina
1650
10
Gottfried Wilhelm Leibniz
Filosofo e matematico tedesco
1650
Appreso dell'esistenza della pascalina, concentrò il suo sforzo
nella realizzazione di un congegno che potesse eseguire
velocemente moltiplicazioni e divisioni, cosa che la macchina di
Pascal non era in grado di eseguire.
11
Per raggiungere il suo scopo Leibniz inventò uno speciale tipo di
meccanismo, detto tamburo differenziato (Ruota di Leibniz);
combinando insieme alcuni di questi tamburi era possibile
moltiplicare e dividere sfruttando la ripetizione automatica di
somme e sottrazioni.
1650
Inoltre, Leibniz introdusse l’aritmetica binaria nel mondo
occidentale da una rivisitazione di un sistema di calcolo
introdotto in Cina tremila anni fa condotta nell'ambito di uno
studio sugli ideogrammi.
12
Nasce la Macchina tessile.
Con questa invenzione si introduce l'idea di scheda perforata:
nasce così l'idea di programma come una successione di istruzioni
preordinate.
1728
Jacquard, un meccanico, riuscì a farne
una versione industrializzabile.
13
Charles Babbage
Matematico inglese.
A lui si deve la descrizione del primo calcolatore digitale
automatico di uso generale, la cosiddetta macchina analitica,
modello per tutti i successivi calcolatori digitali universali.
1800
La macchina analitica era costituita da due parti:
 lo store (memoria) che immagazzinava variabili e costanti e
nella quale erano conservati anche tutti i risultati intermedi
dei calcoli.
 Il mill (unità di calcolo) che conteneva il programma vero e
proprio.
14
Babbage realizzò anche una macchina alle differenze in grado di
svolgere calcoli più specializzati.
1800
Nasce dall'esigenza di calcolare tavole
astronomiche dove, per la precisione
richiesta, Babbage aveva pensato
anche ad un sistema di stampa per
evitare errori umani di trascrizione.
Babbage non si proponeva di realizzare delle macchine
calcolatrici in grado di eseguire semplicemente le 4 operazioni,
ma dei calcolatori concettualmente simili a quelli moderni in
grado di eseguire sequenze di operazioni in base a un
programma.
15
1844
Samuel Morse invia un messaggio col
telegrafo da Washington a Baltimora.
1857
Sir Charles Wheatstone introduce la prima applicazione di un
nastro perforato come supporto per la preparazione,
memorizzazione e trasmissione di dati.
Il suo nastro usa due righe di fori per rappresentare le linee e i
punti del codice Morse.
In questo modo i messaggi da inviare possono essere preparati
fuori linea e trasmessi successivamente.
16
Antonio Meucci portò a compimento l'invenzione del telefono.
1857
Consisteva in un diaframma vibrante e un magnete elettrizzato
da un filo a spirale che lo avvolge. Vibrando, il diaframma altera
la corrente del magnete.
Queste alterazioni di corrente, trasmesse
all’altro capo del filo, imprimono analoghe
vibrazioni al diaframma ricevente e
riproducono la parola.
17
Nel 1871 Meucci ottenne con grande sforzo un brevetto
biennale e presentò i disegni della sua invenzione al direttore
della Western Telegraph CO.
1857
A causa di problemi economici Meucci non riuscì a rinnovare il
proprio brevetto.
Gli anni successivi furono spesi in una lunga vertenza con
Alexander G. Bell che il 14 Febbraio 1876 fece domanda di un
brevetto per un sistema di telefono sfruttando l’invenzione di
Meucci. Riuscì a registrare il brevetto e a fondare la Bell
Telephone Company.
18
Meucci era riuscito nel frattempo a farsi sponsorizzare dalla
Globe Company, che fece causa alla Bell Company per infrazione
del brevetto.
1857
La causa finì il 19 Luglio 1887 con una sentenza che dava ragione
a Bell. Più di un secolo dopo, un documento, reperito solo
recentemente, prova che Meucci scoprì il carico induttivo delle
linee telefoniche 30 prima che esso fosse adottato e brevettato
nelle reti Bell.
Il nuovo documento rappresenta una prova inconfutabile della
priorità di Antonio Meucci. L’11 Giugno del 2002 il parlamento
americano riconosce che Antonio Meucci è l’inventore del
telefono.
19
1867
Nasce la Macchina per scrivere.
E' una di quelle grandi invenzioni che rivoluzioneranno
l'amministrazione e le comunicazioni.
La scrittura manuale di lettere commerciali sparirà nel giro di
pochi anni.
1868
Remington typewriter Standard 2.
La prima macchina prodotta e venduta in forma industriale.
I tasti erano già disposti nella sequenza QWERTY divenuta uno
standard.
20
Herman Hollerith
Il suo nome è legato, alla realizzazione della prima macchina
tabulatrice a schede perforate, prototipo dei sistemi
meccanografici.
1891
Nel 1880 il censimento americano aveva posto un serio
problema: sette anni dopo lo spoglio delle schede non si era
ancora riusciti a completarlo e già si doveva preparare il
censimento del 1890.
L'ufficio censimenti bandì un concorso per la progettazione di
una macchina in grado di classificare e contare
automaticamente i dati.
21
Il suo Sistema Elettrico di Tabulazione batte i concorrenti e
viene scelto per il censimento USA del 1890.
1890
Ogni scheda rappresentava le risposte date da un certo
individuo. Sulla scheda, "maschio" poteva essere rappresentato
da una perforazione e "femmina" dalla mancanza di
perforazione. Domande più complesse richiedevano gruppi di
perforazioni o assenza di essi.
Particolare curioso: le dimensioni delle
schede erano identiche a quelle di una
banconota da un dollaro.
22
Le schede perforate venivano inserite nella macchina, dove un
circuito elettrico veniva acceso o spento dalla presenza o
assenza dei buchi.
Era la prima volta che, nel calcolo, si faceva uso dell'elettricità.
1890
Il successo fu immediato: la macchina poteva esaminare fino a
800 schede al minuto (una velocità favolosa per quei tempi e
impossibile agli uomini).
Con la sua macchina Hollerith eseguì il lavoro di raccolta e
tabulazione dei dati anagrafici del censimento americano del
1890 (63 milioni di persone e 150.000 comunità minori) in un
solo mese.
Il principio di Hollerith fu usato anche per il calcolo di tiro delle
navi da guerra fino alla II guerra mondiale.
23
Konrad Zuse inizia la costruzione della macchina logica Z1.
Si tratta di un primo progetto di calcolatore meccanico realizzato
artigianalmente dallo stesso Zuse.
1936
24
Lo Z1 è un apparecchio programmabile, in grado di processare
numeri in formato binario.
Era composto da una memoria, un unità aritmetica e la console
col lettore a nastro perforato. Quindi vi era la netta distinzione
fra memoria e processore.
1936
Conteneva tutti i componenti di un moderno computer anche se
completamente meccanico.
25
Allo Z1 seguì lo Z3 che può essere considerato il primo computer
automatico digitale perfettamente funzionante e con discreta
affidabilità.
1936
Operò per scopi bellici fino al crollo della
Germania nazista ed eseguiva le quattro
operazioni e le radici quadrate.
26
Howard Aiken , diplomato in fisica ad Harvard, sviluppa un
piano per risolvere calcoli con computer automatici.
Dopo sette anni di studio, viene realizzato da Aiken,
nell’Università di Harvard, il primo calcolatore elettromeccanico
statunitense, il Mark I.
1944
Più veloce dello Z3, eseguiva oltre alle quattro operazioni, anche
i calcoli logaritmici, esponenziali e trigonometrici.
27
Le sue operazioni di base sono svolte da parti meccaniche
controllate elettronicamente.
Divenne operativo ad Harvard nel 1944 ed operò per più di 15
anni, producendo importanti tabelle matematiche.
1944
Mentre il Mark I risolve problemi matematici per la marina degli
Stati Uniti, vengono fatti progetti per una macchina che
abbandoni la meccanica per passare alla elaborazione
elettronica dei dati.
28
Scoppia la Seconda Guerra Mondiale
1939
1945
Durante la Seconda Guerra Mondiale si cercano di sfruttare le
tecnologie a disposizione per avvantaggiarsi sul nemico.
29
I tedeschi utilizzano di codifica chiamato Enigma, che opera con
chiavi diverse che possono essere impostate casualmente per
criptare i messaggi trasmessi dai loro comandi militari.
La macchina era stata inventata da un ingegnere polacco e finita
in mano ai tedeschi.
1944
30
I tedeschi erano convinti che per decifrare uno dei 15576 codici
sarebbe occorso a un gruppo di matematici almeno un mese di
tempo.
1944
Per questo motivo, Churchill incaricò il matematico britannico
Alan Turing di organizzare e dirigere il centro sulla
comunicazione cifrata di Bletchley Park, vicino a Londra, formato
da centinaia di menti brillanti.
31
Un nuovo metodo di calcolo viene applicato realizzando il
computer Colossus, il primo calcolatore elettromeccanico
britannico impiegato per provare ad enorme velocità tutte le
possibili combinazioni dei codici della macchina crittografica
nazista.
1944
Nel Dicembre del 1944 la macchina è ultimata e pronta a
funzionare.
Il sistema era così veloce che gli alleati riuscirono a ricevere i
messaggi durante la guerra in nord Africa, molto prima del
comando tedesco.
Il nome Colossus nasce dalla enorme quantità di valvole
elettroniche impiegate nella macchina.
32
La complessità dei calcoli balistici richiesti per le tavole di tiro di
armamenti sempre più sofisticati aveva portato al progetto del
calcolatore elettronico E.N.I.A.C. sul progetto di due universitari
statunitensi.
1944
Nel 1944, John von Neumann matematico statunitense ne
venne a conoscenza e nel giro di 15 giorni dalla sua entrata in
scena, il progetto del calcolatore veniva modificato in modo da
permettere la memorizzazione interna del programma.
33
Fu così che nel 1947 viene realizzato l’E.D.V.A.C.
Primo calcolatore moderno perché realizza il concetto di
programmabilità.
I programmi anziché essere inseriti dall’esterno
incorporati nella memoria della macchina.
1947
sono
1000 volte più veloce del Mark I.
Impiegato per previsioni metereologiche, progettazione e
tavole balistiche.
34
Il più grande computer a valvole mai costruito fu quello per il
progetto SAGE (Semi Automatic Ground Environment)
dell'Aeronautica degli USA per la difesa aerea del territorio
americano.
Iniziato nel 1953 sarà pienamente funzionante solo dieci anni
più tardi.
1953
35
Progettato come nuovo sistema di difesa aerea, durante la
guerra fredda, per proteggere gli Stati Uniti da missili a lunga
gittata o altre armi, il sistema SAGE raccoglieva informazioni dai
radar dislocati in varie parti del territorio e tramite linea
telefonica le trasmetteva ad una sede centrale per
l'elaborazione.
1953
Il sistema fu composto da 23 bunker in cemento armato sparsi
sul territorio USA e uno in Canada, tutti collegati ad un centro di
raccolta per la difesa aerea.
36
Il SAGE doveva intercettare missili trasportatori di bombe
atomiche sovietiche e guidare l'aviazione statunitense per
distruggerli.
1953
Ciascuno dei 23 bunker dei Direction Centers ospitava un
computer che consumava circa 3 megawatt di potenza, e
impiegava più di 100 persone operative.
37
Quando l'ultimo centro SAGE fu smantellato nel 1983 (quello
canadese), la sua tecnologia, vista nel contesto storico, apparve
nella sua enorme importanza per le ricadute tecnologiche che
ne derivarono, tra cui:
1953
 l'invenzione e impiego del modem per connettere ogni
centro direzionale e condividere dati relativi alla situazione
dei vari settori aerei,
 le memorie a nuclei magnetici, usati poi da tutti i computer
per l'alta velocità dal 1953 alla metà degli anni '70, inventate
da Jay Forrester per il computer precursore del SAGE, il
Whirlwind I.
38
Debutta l'IBM 650
Conosciuto come il calcolatore con memoria a tamburo
magnetico e diventa il primo computer prodotto
industrialmente.
1953
Con questa macchina si può affermare che è nato il primo
minicomputer
39
IBM 702: la prima macchina commerciale completamente
costruita con transistor e messa sul mercato da IBM.
L'alto costo dei transistor ne decreterà il flop. Ma la linea di
sviluppo è ormai tracciata.
1955
I nuovi computer basati sui transistor aprono la strada alla
Seconda Generazione di Computer
40
L'IBM introduce e inizia le installazioni dei sistemi RAMAC
(Random Access Method Of Accounting And Control).
1956
Si tratta dei primi elaboratori
commerciali che dispongono di una
unità a dischi fissi per la
memorizzazione di dati.
41
La DEC introduce il PDP-1, il primo computer commerciale con
un monitor e tastiera per l'input.
Costa dai 125.000 ai 250.000 dollari.
1960
42
Il primo video game nasce al MIT per merito dello
studente Steve Russell.
1962
Videogame spaziale su DEC PDP-1
Il gioco era visualizzato solo con caratteri sul monitor circolare
del sistema, giocabile da due persone con una specie di joystik.
Una partita di un'ora costava circa 300$.
43
Douglas Engelbart inventa il mouse, come dispositivo di
puntamento, allo Stanford Research Institute
L'idea di Engelbart era quella di migliorare il modo di lavorare
delle persone. Utilizzando, tastiera, mouse, finestre,
comunicazione a distanza e telelavoro.
1963
44
L'IBM annuncia il System/360 che utilizza circuiti integrati.
Un componente elettronico che si contraddistingue per
contenere uno o più circuiti elettronici miniaturizzati.
Inizia così la Terza Generazione di Computer
1963
45
Il Dipartimento della Difesa USA commissiona ARPANET (Advance
Research Projects Agency Net) per delle ricerche sulle reti
telematiche.
L'esperimento servirà a connettere 4 centri di ricerca negli USA.
1969
Diventerà la più grande rete mondiale, con milioni e milioni di
persone collegate e si chiamerà Internet.
46
Gli sviluppatori della Datapoint, disegnano una semplice
combinazione di un processore e di una unità di calcolo (CPU).
Sia la TEXAS Instruments che la INTEL ricevono entrambe
l'invito a costruire questo dispositivo usando un singolo circuito
integrato.
1971
La INTEL mette comunque un gruppo di tecnici sotto la direzione
di Marcian Ted Hoff a portare avanti il progetto.
Inventeranno la CPU denominata Intel4004.
Un intero computer in un chip.
Inizia la Quarta Generazione di Computer
47
Paul Allen, impiegato alla Honeywell stava recandosi a fare
visita al suo amico Bill Gates, studente di Harvard, quando vide
in edicola la rivista Popular Electronics che presentava una foto
di un nuovo computer denominato Altair 8800.
Il titolo della rivista diceva: "Il primo microcomputer al mondo che farà
concorrenza ai modelli commerciali".
1975
Paul Allen comprò la rivista e corse da Bill.
Entrambi riconobbero subito che il loro
grande momento era arrivato.
Sapevano che il mercato dell'home computer stava per esplodere e che
qualcuno avrebbe avuto bisogno di software per queste nuove
macchine.
48
Nel giro di pochi giorni Gates chiamò l’azienda che produceva
l'Altair e disse loro che lui e Allen avevano sviluppato un
linguaggio BASIC (programma) che poteva girare su Altair.
Era una bugia.
1975
Non avevano mai scritto una sola riga di codice e non avevano
né un Altair né il chip che veniva impiegato su quel computer.
Ma la compagnia MITS non lo poteva sapere e si dimostrò molto
interessata a vedere il loro BASIC.
Così Allen e Gates iniziarono un lavoro febbrile di stesura del
codice che avevano promesso.
Del codice si occupò prevalentemente lo stesso Gates, mentre
Allen cercava di simulare un Altair usando il PDP-10
dell’università.
49
Otto settimane più tardi Allen volò alla MITS per mostrare la
loro creazione. Il giorno dopo inserì il software sul primo Altair
che avesse mai visto.
Se la simulazione avesse fallito la dimostrazione sarebbe stata
un fiasco, ma invece il BASIC funzionò perfettamente sin dal
primo tentativo.
1975
Gates e Allen completano il BASIC e lo danno in licenza al loro
primo cliente: la MITS
50
Steve Jobs e Steve Wozniak disegnarono un computer e ne
costruirono un prototipo nel garage di Jobs.
Nacque l’Apple I.
1976
Steve Jobs aveva il fiuto per gli affari e desiderava portare il
computer a un mercato che desiderasse un prodotto finito e
funzionante.
Immaginò una scatola di plastica, con tastiera e monitor,
creando il design del personal computer.
L'importanza che Jobs dava al design tracciò lo stile della Apple
in tutta la sua evoluzione ed ancora oggi è elemento distintivo
rispetto ad altri personal computer.
51
L'architettura aperta del PC IBM viene lanciata in agosto,
decretando l'affermazione del computer desktop e creando di
fatto uno standard che rimarrà a lungo il modello più seguito (e
copiato) della storia dei personal computer.
Inizia la Quinta Generazione di Computer
1981
52
Nel settembre di quest'anno la Commodore International lancia
sul mercato il Commodore 64.
Questo home computer era adatto solamente per il gioco e non
per attività gestionali aziendali o di ricerca scientifica.
1982
Sarà il più venduto al mondo (oltre 30 milioni di esemplari),
entrando nei guinness dei primati e verrà commercializzato fino
al 1993.
53
Commodore presenta Amiga 1000
È stato uno dei computer più significativi nella storia
dell'informatica, soprattutto per le sue innovative caratteristiche
grafiche e sonore, tanto da essere stato definito il primo vero
computer con caratteristiche multimediali avanzate.
1985
54
Microsoft (fondata nel 1977 da Bill Gates e Allen)
rilascia Windows 95. In 4 giorni saranno vendute più di 1
milione di copie.
1995
55
Apple introduce gli iMac, computer molto facili da usare, oltre
ad avere un design decisamente rivoluzionario.
1998
56
Entra in scena la Cina
2005
Dopo oltre 25 anni di primato nell'industria dell'hardware, la
IBM, pur essendo tra i leader del mercato, decide di
abbandonare la fabbricazione dei personal computer di ogni
tipo, dai desktop ai portatili, cedendo il marchio e quote di
mercato alla cinese Lenovo, azienda che detiene il primo posto
per vendite in Asia.
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I generazione: costruzione di grandi macchine calcolatrici che occupano molti metri
quadrati dal peso di decine di tonnellate.
II generazione: i transistor sostituiscono le valvole rendendo i computer più veloci e più
ridotti nelle dimensioni.
III generazione: i transistor vengono sostituiti dai circuiti integrati, un materiale altamente
conduttore, che aumenta la velocità di calcolo, ma che occupa ancora minore spazio.
IV generazione: viene prodotto il primo chip (microprocessore). Il piccolo chip è il simbolo
della moderna tecnologia informatica.
V generazione: il computer si evolve, fino a diventare uno strumento di lavoro quotidiano
(personal computer, PC), e a diventare così ridotto da occupare lo spazio di un telefono
cellulare o di un palmare, o fino ad essere integrato nella gestione di un'abitazione.
Cresce, intanto, la velocità e la qualità dell'elaborazione, assieme a nuove forme di
memorizzazione o di unità di calcolo.
58