GLI STRUMENTI DEL CALCOLO E DELLA SCRITTURA

GLI STRUMENTI DEL CALCOLO MECCANICO

In questa sezione i ragazzi hanno raccolto le notizie riguardanti i dispositivi che agevolano il calcolo, dalle dita alle calcolatrici da ufficio: scegliete qui la sezione che desiderate visitare.

Prima rivoluzione: passaggio dal calcolatore manuale al calcolo meccanico

La nascita del calcolo meccanico

Il calcolo meccanico in Italia

Progenitori
ANNO	INVENTORI / MATEMATICI	MACCHINA DA CALCOLO	METODI DI CALCOLO / INVENZIONI / SCRITTI
100.000 a.C.		Le dita	Si pensa che quelle delle mani servissero come unità, quelle dei piedi come decine. Inizia così la presenza del numero 10 che diventa la base del sistema di numerazione decimale. Anche il corpo umano viene usato come strumento: toccando una parte del corpo veniva indicato il corrispondente numero ad esso associato.
	gli egiziani		Riuscirono a rappresentare con le 10 dita numeri fino a 9.999. Gli Egiziani hanno lasciato molti esempi di scrittura numerica nei momumenti e nei papiri.
	i romani		Fecero come gli egiziani
		Calcolus	Dalle dita si passò ai "calcoli" cioè sassolini o piccole pietre
		Abacus	Le pietre disposte su speciali tavolette con scanalature formano uno dei primi dispositivi per calcolare. Fu usato dai Caldei, poi dai Romani e dai Greci. Questi "calcoli", a seconda della loro posizione e della loro forma, assumevano significati diversi; spostandoli in base a determinate regole era possibile effettuare le operazioni.
87 a.C.	Cretesi	Macchina di Anticitera	Il più antico calcolatore ad ingranaggi conosciuto. Si tratta di un complesso planetario mosso da vari ingranaggi e ruote dentate che serviva per calcolare, ad esempio, il sorgere del sole e le fasi lunari. Con pochissime modifiche avrebbe potuto funzionare come un calcolatore meccanico.
1200-1500		Quipu	Strumento simile all'abacus. Sudamericano, costituito da un gruppo di cordicelle colorate diversamente (in base all'ordine), sulle quali si facevano e disfacevano dei nodi. Risale all'epoca precolombiana.
		Abaco o pallottoliere	Perfeziona l'abacus romano. Era costituito da un'intelaiatura disposta orizzontalmente, nella quale erano infisse delle aste verticali divise da una traversa. In ciascuna asta potevano scorrere cinque palline forate: quattro al di sopra della traversa, una al di sotto. Ogni pallina posta nella parte inferiore valeva 1, mentre quella posta nella parte superiore valeva 5. La prima asta a destra rappresentava le unità, l'asta a fianco le decine, e così via fino all'ultima asta di sinistra.
1594	Luca Pacioli		Espone il suo metodo nel trattato "Summa de Aritmetica".
1614	John Napier		Ebbe l'idea di rendere mobili le diverse colonne di cui si compone la tavola pitagorica e, inoltre, di dividere ciascuna casella in due con una diagonale, in modo da separare la cifra delle decine da quella delle unità. Nacque un dispositivo chiamato i bastoni Neperiani, costituito da bastoncini di sezione quadrata che portavano, dall'alto verso il basso, una cifra ed i suoi multipli da 2 a 9, disposti in modo che le due cifre di un multiplo si trovassero da una parte e dall'altra della diagonale; a destra la seconda cifra che rappresentava il rapporto.

Prima rivoluzione: Passaggio dal calcolatore manuale al calcolo meccanico
ANNO	INVENTORI / MATEMATICI	MACCHINA DA CALCOLO	METODI DI CALCOLO / INVENZIONI / SCRITTI
1623	Wilhelm Schickard	Tubinga	Sono state scoperte delle lettere scritte da Schickard a Keplero che contenevano schizzi e descrizioni di una macchina progettata e costruita per eseguire automaticamente la addizione e sottrazione e semiautomaticamente la moltiplicazione e divisione. La sua invenzione, sconosciuta a Pascal e Leibniz, li avrebbe potuti influenzare se la guerra non avesse distrutto la macchina ed il suo inventore. Fu ricostruita basandosi sulle informazioni contenute nelle lettere e vennero realizzati alcuni modelli funzionanti.
1642	Blaise Pascal	Pascalina	Costruisce la prima macchina aritmetica veramente pratica la Pascalina, macchina per le somme e le sottrazioni, per facilitare il lavoro del padre, intendente di finanza di Rouen. Le registrazioni erano effettuate per mezzo di dischi posizionabili a scatti. Il riporto veniva computato automaticamente mediante un meccanismo a ruote dentate (totalizzatore), basato sullo stesso principio utilizzato poi nei contachilometri delle auto. Mediante l'utilizzo dei numeri complementari era eseguibile anche l'operazione di sottrazione.
1694	Gottfried Wilhelm Leibniz	Cilindro di Liebniz	Realizzò una calcolatrice escogitando un organo, detto traspositore che permetteva di accumulare più volte nel totalizzatore le medesime cifre, senza aver bisogno di impostarle ogni volta, così da facilitare l'operazione di moltiplicazione, per mezzo di somme successive, e di divisione, per mezzo di sottrazioni successive. Il traspositore detto Cilindro di Liebniz era un pignone a denti di lunghezza proporzionata alle dieci cifre.
1700	Giovanni Poleni (Professore dell'Università di Padova)		Realizzò una calcolatrice su un diverso tipo di traspositore che aveva la possibilità di presentare un numero di denti variabile in relazione alla cifra di rappresentare.
1727	Leupold		Ideatore di un organo a struttura costante ma a corsa variabile definendo la rotazione voluta (calcolatrici a cremagliera e calcolatrici circolari)
1728	Falcon Meccanico francese		Inventa una scheda perforata per automatizzare alcune fasi del lavoro di tessitura.
1801	Joseph Marie Jacquard		Perfeziona l'idea di Falcon per meccanizzare la tessitura di stoffe a disegni complessi. Grazie al telaio a schede perforate, l'inserimento automatico di istruzioni per il funzionamento di macchine in genere fa il suo ingresso nella storia della produzione industriale in serie. La presenza o meno sulle schede di un forellino per ciascun filo dell'ordito, corrisponde alle due cifre 1 o 0 del codice binario e dell'algebra di Boole, la cui formulazione, il trattato L'analisi matematica della logica, risale al 1847.
1820	Thomas di Colmar	Arithmometer	Realizza la prima macchina commerciale denominata Arithmometer basandosi sull'idea del pignone a denti ineguali. Fu la prima macchina da calcolo prodotta in serie e ne furono venduti circa 1500 esemplari.

La nascita del calcolo meccanico
ANNO	INVENTORI / MATEMATICI	MACCHINA DA CALCOLO	METODI DI CALCOLO / INVENZIONI / SCRITTI
1822	Charles Babbage	Macchina differenziale	Matematico inglese, realizza una macchina differenziale che è in grado di effettuare una serie di operazioni elementari, mossa da un motore a vapore.
1833	Charles Babbage	Macchina analitica	Concepì l'idea di una macchina che potesse risolvere ogni problema aritmetico: la cosiddetta "Macchina analitica", ma il progetto non fu mai realizzato. In essa era già applicato lo schema logico e funzionale che cento anni dopo si troverà nei moderni calcolatori elettronici. Per fornire alla sua macchina la possibilità di compiere operazioni aritmetiche in diversa sequenza a seconda delle esigenze di lavoro, egli ideò un programma, ossia una serie di istruzioni che comandassero lo svolgersi dei calcoli. Consisteva fisicamente in una serie di schede perforate che imponevano alla macchina l'esecuzione di operazioni aritmetiche nell'ordine desiderato. Il meccanismo era alimentato da un motore a vapore. Babbage può essere considerato l'ispiratore degli attuali calcolatori elettronici
1854	Pehr Georg Scheutz (svedese)		Costruì una macchina ispirata alle idee di Babbage e la presentò a Londra e quindi alla Grande esposizione di Parigi. Fu acquistata per il Dudley Observatory di Albany (New York) e nel 1924 divenne proprietà della Felt e Tarrant Co. di Chicago.
1871 1886	Grant Selling		Artefici del sistema ideato da Leupold.
1875	Willgodt Olhner	Calcolatrice Brunswiga	Dalla macchina del Poleni ideò la calcolatrice Brunswiga realizzata nel 1878 dalla Casa Grimme Natalis & Co.
1885	Dorr Eugene Felt		Ideò la prima calcolatrice a tastiera.
1887	Leon Bollée		Realizza una macchina capace di eseguire la moltiplicazione direttamente e non per addizioni ripetute, ricorrendo ad una tavola pitagorica materializzata meccanicamente.
1890	Herman Hollerith	Elaborazione mediante schede perforate	Nel 1880 inizia in America il censimento della popolazione, ma dopo quasi un decennio non era concluso. Per questo motivo il governo indice una gara per poter fare i calcoli in modo meccanico. Vincitrice della gara fu la macchina tabulatrice di Hollerith di Baltimora che si definì il primo ingegnere statistico della storia. Con questa machina di ottennnero i risultati del censimento in un terzo del tempo di dieci anni prima, con una popolazione aumentata del 25%. Riprese il concetto della scheda perforata e lo adattò alle esigenze del censimento americano suggerendo di registrare su scheda tutti i dati da sottoporre poi a una parziale elaborazione meccanica. Il nome, il sesso, l'indirizzo ed altri dati essenziali di ogni persona erano rappresentati da fori praticati su una scheda di cartoncino e contati poi elettricamente. E' iniziata l'era delle schede perforate e con questa machina si diffonde la meccanizzazione su scala industriale anche in Austria, Norvegia, Russia e Germania. Hollerith sceglie come dimensioni della scheda quelle del dollaro, che rimarrà il formato standard. Per aumentare il numero di informazioni registrate su ogni scheda aumenta il numero di colonne da 45 a 80. Hollerith può essere considerato l'inventore delle macchine meccanografiche tradizionali
1892	Otto Steiger	Calcolatrice Millionaire	Presenta la calcolatrice "Millionaire" in cui, utilizzando delle placche moltiplicatrici in sostituzione delle tavole pitagoriche, la moltiplicazione avveniva mediante un giro di manovella.
1899	William Burrought		Costruì una calcolatrice che presto divenne molto popolare come strumento per sveltire la contabilità
1900			Le macchina a schede vengono modificate, perfezionate, rese più veloci impiegando i relè al posto delle schede : comincia il periodo elettromeccanico.
1912	Jay R. Monroe	Calcolatrice Monroe	Realizza la prima calcolatrice Monroe.
			Babbage e Hollerith furono gli iniziatori della tecnica dell'elaborazione dei dati.

Il calcolo meccanico in Italia
ANNO	INVENTORI / MATEMATICI			MACCHINA DA CALCOLO	METODI DI CALCOLO / INVENZIONI / SCRITTI
1935	Olivetti				Il progettista Natale Capellaro portò avanti tutti i progetti della serie di modelli del tipo a cremagliera a corsa variabile
1940					Summa
					Divisumma 24
1956					Tetractys
1965					Logos 27-2
La tecnologia elettronica in Italia
1964		Olivetti				Si deve a Piergiorgio Perotto la messa a punto della P 101, la prima macchina al mondo a costituire uno strumento personale di elaborazione dati, dotata di programma registrato in memoria, di supporto per l'introduzione e l'uscita dei dati e di un semplice sistema di programmazione con un linguaggio che poteva essere imparato in poche ore da un utente non specialista.
						Il totalizzatore delle macchine da calcolo meccaniche lascia il posto ai registri operativi; inoltre l'insieme delle leve, delle molle, delle viti che formavano il cuore delle macchine da calcolo meccaniche fu sostituito da componenti elettronici realizzati con tecnologie diverse (MOS, LSI, ecc.).
						Modelli Logos classe 50/60 Logos classe 40/42 Logos classe 41/43/45 Logos classe 60/62 Logos classe 262/264 Logos classe 362/364