Calcolatore: differenze tra le versioni

Versione delle 11:59, 4 dic 2018

Versione delle 22:57, 24 feb 2019

Riga 20:

Nel [[1938]] il ventiseienne [[Germania|tedesco]] [[Helmut Schreyer]], amico di [[Konrad Zuse]], nella sua tesi di laurea teorizza l'utilizzo della [[valvola termoionica]] per realizzare calcolatori elettronici [[digitale (informatica)|digitali]].<ref>Massimo Bozzo, ''La grande storia del computer. Dall'abaco all'intelligenza artificiale'', Edizioni Dedalo, 1996. Pagina 66.</ref> Il primo calcolatore elettronico digitale, di cui si ha notizia, è stato però progettato e costruito allo [[Iowa State College]] ([[Ames (Iowa)|Ames]], [[Iowa]]) dagli [[Stati Uniti d'America|statunitensi]] [[John Vincent Atanasoff]] e [[Clifford Edward Berry]]. Il calcolatore, completato nel novembre del [[1939]], era un'[[addizionatrice]] [[calcolatore elettronico|elettronica]] [[calcolatore digitale|digitale]] [[calcolatore binario|binaria]] a [[16 bit]]. Atanasoff e Berry detengono anche un altro primato. Hanno infatti progettato e costruito un altro calcolatore elettronico digitale binario a cui, in seguito, è stato dato il loro nome: l'[[Atanasoff-Berry Computer]]. Tale calcolatore, completato nel [[1942]], è il più antico [[computer elettronico]] digitale di cui si ha notizia. Nel [[1946]] viene annunciato l'[[IBM 603 Electronic Multiplier]]: è il primo calcolatore elettronico digitale disponibile in commercio. Nel [[1957]] inizia la commercializzazione dell'[[IBM 608 Transistor Calculator]]: è il primo computer elettronico digitale basato interamente sul [[transistor]] e disponibile in commercio.

== TipologieTipologia ==

Molto varievari sono le tipologie dii calcolatori costruitecostruiti nel corso dei secoli. Si va da calcolatori molto semplici, e non automatizzati, a calcolatori estremamente complessi e completamente automatizzati. I calcolatori non automatizzati rivestono un ruolo soltanto ausiliario nell'esecuzione dei calcoli matematici: chi li utilizza mantiene un ruolo primario. I calcolatori completamente automatizzati sono invece in grado di sostituire completamente l'uomo nell'esecuzione dei calcoli matematici.

Considerando la tecnologia su cui sono basati, si distinguono le seguenti due principali tipologietipi di calcolatoricalcolatore:

*calcolatore meccanico;

*calcolatore elettronico.

Considerando il livello di automazione, si distinguono lei seguenti due tipologietipi di calcolatoricalcolatore:

*calcolatore manuale;

*calcolatore automatico.

Considerando la modalità di rappresentazione dei [[numeri]] all'interno del calcolatore, si distinguono lei seguenti due principali tipologietipi di calcolatoricalcolatore:

*calcolatore analogico;

*calcolatore digitale.

Considerando le operazioni matematiche che esegue, si distinguono lei seguenti tre principali tipologietipi di calcolatoricalcolatore:

*calcolatore aritmetico;

*calcolatore algebrico;

*calcolatore infinitesimale.

Considerando l'ambito di utilizzo, si distinguono lei seguenti tipologiedue tipi di calcolatoricalcolatore:

*calcolatore astronomico;

*calcolatore balistico.

Riga 42:

=== Calcolatore meccanico ===

[[File:Amsler-Polarplanimeter-2.jpg|upright=1.2|thumb|Un planimetro meccanico]]

Un calcolatore meccanico è un calcolatore che esegue i calcoli matematici mediante dispositivi meccanici. In particolare, se nel calcolatore è presente almeno un dispositivo elettromeccanico, si parla più specificatamente di "calcolatore elettromeccanico". A differenza del calcolatore elettronico che è sempre automatizzato, il calcolatore meccanico può essere non automatizzato, solo in parte automatizzato, o completamente automatizzato. LeI principali tipologietipi di calcolatoricalcolatore meccanicimeccanico sono il [[compasso di proporzione]], il [[regolo calcolatore]], il [[planimetro meccanico]], la [[calcolatrice meccanica]] e il [[computer meccanico]]. LeI primeprimi tre sono tipologietipi di calcolatori meccanici non automatizzati. LeGli ultimeultimi due sono tipologietipi di calcolatori meccanici almeno in parte automatizzati.

=== Calcolatore elettronico ===

Un calcolatore elettronico è un calcolatore che esegue i calcoli matematici mediante [[dispositivi elettronici]]. LeI principali tipologietipi di calcolatoricalcolatore elettronicielettronico sono il [[planimetro elettronico]], la [[calcolatrice elettronica]] e il [[Computer|computer elettronico]]. Il calcolatore elettronico è sempre un calcolatore automatizzato in quanto i dispositivi elettronici su cui è basato sono dispositivi automatizzati. Due sono lei tipologietipi di dispositivi elettronici su cui è stato basato il calcolatore elettronico nel corso della storia: la [[valvola termoionica]] e il [[transistor]]. Inizialmente il calcolatore elettronico è stato basato sulla valvola termoionica. In seguito all'invenzione del transistor, ampiamente disponibile solo cinquant'anni dopo la valvola termoionica, il calcolatore elettronico è stato basato sul transistor. Questo perché il transistor svolgeva la medesima funzione della valvola termoionica ma aveva un ingombro notevolmente inferiore. Ciò ha rappresentato un enorme passo avanti per il calcolatore elettronico.

A parità di ingombro infatti, è stato possibile realizzare calcolatori elettronici aventi capacità di calcolo estremamente più elevate. Mentre, a parità di capacità di calcolo, è stato possibile realizzare calcolatori elettronici con ingombri estremamente più contenuti. Un passo avanti altrettanto grande è stato possibille con l'avvento della [[microelettronica]], quando si è iniziato ad inserire i transistor in [[circuiti integrati]] miniaturizzati. Grazie ai continui passi avanti della microelettronica, oggi vengono realizzati calcolatori elettronici dotati di milioni di transistor e caratterizzati da un ingombro talmente contenuto da poter stare interamente su una mano. Si pensi ad esempio che il calcolatore elettronico [[ENIAC]], completato nell'autunno del [[1945]],<ref>Marcello Morelli, ''Dalle calcolatrici ai computer degli anni Cinquanta'', FrancoAngeli, 2001. Pagina 204.</ref> era dotato di un numero di valvole termoioniche estremamente inferiore (esattamente 17468 valvole termoioniche)<ref>Massimo Bozzo, ''La grande storia del computer. Dall'abaco all'intelligenza artificiale'', Edizioni Dedalo, 1996. Pagina 75.</ref> ma, a causa dell'ingombro della valvola termoionica, occupava un'intera stanza.

Riga 57:

=== Calcolatore analogico ===

[[File:Feuchte_Rechenstab.jpg|upright=1.6|thumb|Un regolo calcolatore]]

Un calcolatore analogico è un calcolatore nel quale la minima [[unità di informazione]] può assumere un numero infinito di valori. Il fatto che tale minima unità di informazione possa assumere un numero infinito di valori, purtroppo non comporta un calcolatore con precisione di calcolo infinita. Comporta invece l'esatto opposto: un calcolatore analogico fornisce sempre risultati con un [[margine di errore]]. Ciò dipende dal fatto che, allo stato attuale della [[tecnologia]], non è possibile misurare con infinita precisione una [[grandezza fisica]]. Per rappresentare i numeri all'interno del calcolatore viene infatti utilizzata una grandezza fisica,<ref>Ad esempio, per rappresentare i numeri nel calcolatore elettronico, viene utilizzata la [[tensione elettrica]].</ref> e il processo di calcolo all'interno del calcolare viene realizzato misurando tale grandezza fisica. Nel calcolatore analogico c'è una corrispondenza biunivoca tra numero rappresentato all'interno del calcolatore e valore della grandezza fisica utilizzato per tale rappresentazione: ad ogni numero rappresentato all'interno del calcolatore corrisponde un solo valore della grandezza fisica utilizzata per tale rappresentazione (e viceversa). In altri termini, c'è un'analogia tra l'insieme dei numeri rappresentati all'interno del calcolatore e l'insieme dei valori della grandezza fisica utilizzati per tale rappresentazione. Questo è il motivo per cui si utilizza l'espressione "calcolatore analogico". Sono tipologietipi di calcolatoricalcolatore analogicianalogico il [[compasso di proporzione]], il [[regolo calcolatore]] e il [[computer analogico]].

=== Calcolatore digitale ===

Un calcolatore digitale (anche chiamato "calcolatore numerico") è un calcolatore nel quale la minima [[unità di informazione]] può assumere solo un numero finito di valori. Nel calcolatore digitale i numeri vengono rappresentati come sequenze di [[cifre]], normalmente utilizzando un [[sistema di numerazione posizionale]]. Le cifre vengono rappresentate utilizzando intervalli di valori di una [[grandezza fisica]], e ad ogni cifra corrispondono sempre valori diversi della grandezza fisica.<ref>In altri termini, gli intervalli di valori, utilizzati per rappresentare cifre diverse, non coincidono mai, neanche in parte.</ref> Utilizzando intervalli di valori sufficientemente ampi e distanti tra loro, l'impossibilità di misurare una grandezza fisica con infinita precisione non costituisce più un problema e quindi si riesce a realizza un calcolatore in grado di fornire risultati senza margine di errore. Anche questo metodo di rappresentare i numeri all'interno del calcolatore, ha però dei limiti tecnologici: i numeri, rappresentati all'interno del calcolatore digitale, non possono essere composti da infinite cifre. In altri termini, l'insieme dei numeri rappresentati all'interno del calcolatore digitale è un insieme finito. Ciò ovviamente comporta dei limiti per quanto riguarda le capacità di calcolo del calcolatore digitale. Le due classiche situazioni che si possono presentare con il calcolatore digitale sono le seguenti: il calcolatore è in grado di fornire un risultato esatto; il calcolatore non è in grado di fornire un risultato. Ma implementando opportunamente il processo di calcolo all'interno del calcolatore digitale, si può presentare anche la seguente situazione: il calcolatore è in grado di fornire un risultato con un [[margine di errore]]. A seconda del numero di cifre utilizzate per il [[sistema di numerazione]], si distinguono lei seguenti tipologietipi di calcolatoricalcolatore digitalidigitale:

*calcolatore binario;

*calcolatore ternario;

Riga 76:

=== Calcolatore aritmetico ===

Un calcolatore aritmetico è un calcolatore in grado di eseguire [[calcoli aritmetici]]. Si distinguono le seguenti tipologietipi di calcolatori aritmetici:

*macchina addizionatrice;

*macchina sottratrice;

Riga 94:

=== Calcolatore infinitesimale ===

Un calcolatore infinitesimale è un calcolatore in grado di eseguire [[calcoli infinitesimali]]. Si distinguono lei seguenti due principali tipologietipi di calcolatoricalcolatore infinitesimali:

*macchina integratrice;

*macchina derivatrice.

==== Macchina integratrice ====

Una macchina integratrice è un calcolatore infinitesimale in grado di calcolare l'[[integrale]] di una [[funzione (matematica)|funzione]]. Sono tipologietipi di macchine integratrici il [[planimetro]], l'[[integrafo]], l'[[integrometro]], l'[[analizzatore differenziale]].

==== Macchina derivatrice ====