Storia del computer: riassunto dell'evoluzione fino a internet

I calcoli a mano e i primi progetti meccanici

Prima che esistesse una sola macchina elettronica, il calcolo era un lavoro umano, spesso lungo e ripetitivo. Nel 1821 Charles Babbage stava controllando a mano, insieme all’astronomo John Herschel, alcune tavole di calcolo piene di errori, e si sarebbe lasciato sfuggire una frase diventata poi celebre: “Vorrei tanto che questi calcoli fossero stati eseguiti a vapore.” Da quell’insofferenza nacque la Difference Engine, una macchina meccanica pensata per calcolare automaticamente funzioni polinomiali, con circa 25.000 componenti previsti e un peso stimato di 4 tonnellate. Il governo britannico finanziò il progetto con 17.500 sterline, una cifra paragonabile al costo di 22 locomotive a vapore dell’epoca — un dettaglio che colloca bene Babbage nel pieno della rivoluzione industriale, quando il vapore stava già trasformando fabbriche e trasporti. Il progetto fu interrotto nel 1833 per una disputa con il mastro tornitore che lo costruiva, e la macchina restò incompleta.

Babbage non si fermò lì. Nel 1834 concepì l’Analytical Engine, un’idea diversa e più ambiziosa: non più una macchina dedicata a un solo tipo di calcolo, ma una macchina di calcolo programmabile per usi generali. È in questo momento che nasce, nella sostanza, il concetto di algoritmo applicato a una macchina reale, lo stesso principio che sta alla base di qualunque algoritmo moderno: una sequenza di istruzioni pensata per risolvere un problema, indipendentemente dall’hardware che la esegue. Ada Lovelace, che aveva incontrato Babbage nel 1833 a soli 17 anni, pubblicò nel 1843 la traduzione di un articolo sull’Analytical Engine corredata da proprie note lunghe il triplo dell’articolo originale: in quelle note compaiono le prime descrizioni pubblicate di un programma per computer, e l’intuizione che una macchina del genere avrebbe potuto manipolare non solo numeri ma anche simboli, lettere, persino note musicali.

La guerra accelera l’elettronica

Per un secolo l’idea di Babbage restò più teorica che pratica. Le cose cambiarono radicalmente durante la Seconda guerra mondiale, quando la necessità di calcolare in fretta tavole di tiro balistico o di decifrare messaggi cifrati spinse diversi paesi a costruire macchine di calcolo elettromeccaniche ed elettroniche in parallelo, spesso senza che i team sapessero l’uno dell’altro. Nel 1941, in Germania, Konrad Zuse completò lo Z3: 2.300 relè, aritmetica binaria in virgola mobile, una parola di 22 bit. Il Computer History Museum lo definisce “il più antico calcolatore digitale del mondo”, anche se la macchina fu distrutta in un bombardamento su Berlino già nel 1943. Nello stesso periodo, a Bletchley Park, in Inghilterra, il gruppo di Tommy Flowers costruì il Colossus, che nel 1944 diventò operativo con 2.500 tubi sottovuoto, impiegato nel lavoro di decrittazione legato a Enigma insieme alle “Bombe” progettate da Alan Turing e Harold Keen già dal 1941 — uno dei tanti episodi in cui la tecnologia del calcolo si intreccia direttamente con gli eventi della Seconda guerra mondiale.

Negli Stati Uniti, John Mauchly e J. Presper Eckert costruirono tra il 1943 e il 1945 l’ENIAC, per conto dell’esercito, che aveva bisogno di calcolare complesse tavole di tiro balistico. La sua esistenza restò segreta fino al 15 febbraio 1946, quando il New York Times ne diede notizia al pubblico. Era una macchina grande come una stanza intera, quasi 18.000 valvole termoioniche, 30 tonnellate di peso: più di 1.000 volte più veloce dei calcolatori elettromeccanici che l’avevano preceduta. Il funzionamento pratico, però, era tutt’altro che semplice: una valvola si guastava mediamente ogni uno o due giorni, e il team di manutenzione imparò a individuare e sostituire il componente difettoso in appena 15 minuti. Al progetto lavorarono, tra gli altri, il fisico John Mauchly, l’ingegnere Harry Huskey e le programmatrici Frances Bilas e Betty Jean Jennings. Restò in funzione per circa un decennio, fino a un guasto legato a un fulmine nel 1955.

Esempio pratico: il 9 settembre 1947, un gruppo di scienziati e ingegneri che lavorava sul calcolatore Harvard Mark II, tra cui la programmatrice Grace Hopper, trovò una falena vera incastrata tra i contatti di un relè. La incollarono nel registro di macchina con l’annotazione “primo caso effettivo di bug trovato”. Il termine “bug” per indicare un malfunzionamento tecnico circolava già da decenni nel gergo ingegneristico, ma quell’episodio, falena compresa, resta uno degli aneddoti più citati nella storia dell’informatica.

Dai tubi al transistor

Le valvole termoioniche facevano il loro lavoro, ma erano ingombranti, fragili e generavano molto calore. Il 16 dicembre 1947, ai Bell Telephone Laboratories, John Bardeen e Walter Brattain, sotto la direzione di William Shockley, riuscirono per la prima volta ad amplificare un segnale elettrico con un piccolo dispositivo a stato solido: due sottili contatti d’oro premuti su una lastra di germanio ad alta purezza, capaci di amplificare un segnale fino a 100 volte. Il nome “transistor” fu coniato dall’ingegnere John Pierce; l’annuncio pubblico arrivò il 30 giugno 1948 in una conferenza stampa a New York, e nel 1956 Bardeen, Brattain e Shockley ricevettero per questo il Premio Nobel per la Fisica.

Il passaggio dalle valvole ai transistor fu tra i fattori chiave che resero possibili macchine più piccole, più economiche da produrre e meno soggette a guasti quotidiani. Già nel novembre 1953 un prototipo britannico, il Manchester TC, utilizzava 92 transistor a contatto puntiforme; nel 1958 il sistema di difesa aerea SAGE, con 23 siti collegati fra Stati Uniti e Canada, combinava ancora 55.000 tubi con 13.000 transistor, un segno di quanto la transizione fosse graduale più che immediata.

Minicomputer e mainframe: il computer entra nelle aziende

Negli anni Sessanta il computer smise di essere solo un progetto militare o accademico e cominciò a diventare un prodotto commerciale su scala più ampia. Il 7 aprile 1964 IBM annunciò il System/360, una famiglia di 5 modelli e 40 periferiche compatibili tra loro, con un investimento dichiarato di 5 miliardi di dollari: nel giro di due anni arrivò a raccogliere più di 1.000 ordini al mese. Nello stesso anno, la Digital Equipment Corporation lanciò il PDP-8 a $18.000, circa un quinto del prezzo di un System/360, aprendo la strada al mercato dei minicomputer, macchine più piccole ed economiche pensate per laboratori e uffici tecnici piuttosto che per i grandi centri di calcolo aziendali. In Italia, Olivetti mise in vendita nel 1965 il Programma 101: ne furono venduti 40.000 esemplari, dieci dei quali acquistati dalla NASA per il programma Apollo.

Il microprocessore e la nascita del personal computer

Il salto successivo arrivò da un chip solo. Nel 1971 Federico Faggin, insieme a Ted Hoff e Stanley Mazor, sviluppò per Intel il 4004, nato da una commessa della giapponese Busicom per una calcolatrice: 2.250 transistor su un solo chip, lanciato il 15 novembre 1971 a $60. Era il primo microprocessore commerciale completo, e nel giro di pochi anni rese pensabile un computer abbastanza piccolo ed economico da stare su una scrivania di casa. Nel gennaio 1975 la copertina di Popular Electronics mostrò il MITS Altair 8800, venduto in kit a $297: fu su quella macchina che Bill Gates e Paul Allen scrissero un interprete BASIC su licenza, episodio all’origine di Microsoft. L’anno successivo Steve Wozniak completò l’Apple-1, e nel 1977 arrivò l’Apple II, venduto in milioni di esemplari fino al 1993.

Nel 1981 IBM lanciò il suo primo Personal Computer, il Model 5150, con processore Intel 8088 e sistema operativo MS-DOS, mentre nel 1982 il Commodore 64 debuttò a $595: secondo il Computer History Museum ne furono venduti 22 milioni di esemplari entro il 1993, e il Guinness dei Primati lo riconosce dal 2006 come il singolo modello di computer più venduto della storia. Nel febbraio 1984 Apple presentò il Macintosh con uno spot trasmesso durante il Super Bowl, un’allusione diretta al “Grande Fratello”, letta come una frecciata al dominio di IBM sul mercato: costava $2.500 e portava un’interfaccia grafica pilotata dal mouse, un’idea che Xerox PARC aveva già mostrato nel 1974 con il computer Alto, mai messo in vendita ma capace di influenzare direttamente sia Apple sia Microsoft.

Dalla rete locale al web globale

L’ultimo grande cambiamento di questa storia riguarda non tanto la macchina quanto il modo di collegarle fra loro. Nel marzo 1989 Tim Berners-Lee, che lavorava al CERN, scrisse la prima proposta per quello che sarebbe diventato il World Wide Web. Nel novembre 1990, insieme all’ingegnere di sistemi Robert Cailliau, la propose formalmente come progetto di “ipertesto” chiamato “WorldWideWeb”, in cui una rete di documenti collegati fra loro poteva essere consultata tramite programmi chiamati “browser”. Entro la fine del 1990 Berners-Lee aveva già un primo server e un primo browser funzionanti al CERN, ospitati su un computer NeXT, la stessa azienda fondata da Steve Jobs dopo la sua uscita da Apple: quel server, all’indirizzo info.cern.ch, fu il primo sito web della storia.

Il software arrivò ai colleghi del CERN nel marzo 1991, e il 6 agosto 1991 un annuncio su un newsgroup Internet rese il progetto accessibile al pubblico fuori dal CERN, la data comunemente citata come nascita del web pubblico. A dicembre 1991 il primo server al di fuori dell’Europa fu installato allo Stanford Linear Accelerator Center, negli Stati Uniti. Il passaggio forse più determinante arrivò il 30 aprile 1993, quando il CERN rese il codice sorgente del World Wide Web disponibile gratuitamente a chiunque, senza royalty da pagare: una scelta considerata tra i fattori decisivi della sua diffusione su scala globale. Nel maggio 1994 si tenne al CERN la prima conferenza internazionale sul web, e entro la fine dello stesso anno si contavano già circa 10.000 server web nel mondo e circa 10 milioni di utenti: la rete di documenti immaginata da Berners-Lee al CERN era appena agli inizi della sua diffusione.