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Appunti di digital humanities sui fondamenti dell’informatica
Tipologia: Appunti
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Digital humanities Il computer è un mezzo fondamentale dell’informatica perché velocizza i processi, ma si potrebbe fare informatica anche senza mettendoci più tempo: l’informatica tratta infatti l’informazione nella maniera più possibile automatizzata. Dagli anni 60 la comunicazione è stata fondamentale e si inizia a parlare di ict, ossia di information and comunication technology. L’informatica perciò si occupa di elaborare in modo automatico l’informazione e di cercare una soluzione a dei problemi in maniera automatizzata. Importante è la distinzione tra alcuni concetti chiave che a volte vengono usati in maniera interscambiabile: il dato è qualcosa che esiste e viene espresso con dei simboli. Ad esempio una parola è un dato, perché anche se è in una lingua che non conosco non smette di essere un dato, perché è parte di un sistema simbolico. Un dato si può trasmettere e riprodurre anche senza accedere al bagaglio conoscitivo del dato stesso: leggere un dato, cambiarlo ecc non vuol dire avere accesso alle informazioni che convoglia. La conoscenza è invece qualcosa di più approfondito e permette di avere informazioni aggiuntive, per cui la conoscenza di un certo dominio mi permette di collegare informazioni di varia natura come se fosse una struttura piramidale in cui il dato è la base, l’informazione lo veicola mentre la conoscenza è la parte finale. La manipolazione dei simboli è uno dei compiti principali dell’informatica; l’abaco è un primo esempio di macchina di cui l’uomo si serve per fare calcoli matematici. Per cui si trasformano in simboli concetti numerici all’interno di una macchina che manipola i simboli a cui noi umani diamo un significato, perciò usiamo la macchina per fare un compito difficile ma il compito della significazione spetta a noi, poiché siamo noi che diamo ai simboli un significato superiore. Questa è un’ indole dell’uomo poiché accade da molti secoli: un esempio è il planetario, che serviva per calcolare il sorgere del sole, le fasi lunari ecc che funzionava grazie al movimento di ruote dentate, una macchina molto evoluta per il tempo a livello strutturale. Ne deriva che per molto tempo l’uomo ha cercato di risolvere problemi attraverso le macchine: la pascalina era uno strumento di calcolo precursore della moderna calcolatrice e quindi uno strumento che permetteva di risolvere piccoli problemi matematici. La vera svolta avviene però con Charles Babbage, matematico e filosofo definito protoinformatico; lui elabora due macchine diverse, una differenziale, costruita in una forma imperfetta, e la macchina analitica. Questa si può definire come primo computer, che non fu mai costruito per mancanza di fondi: aveva memoria espandibile e unità di calcolo aritmetica, assieme ad una capacità di procedimento logico, per cui era in grado di essere programmato e questa era la novità, perché per la prima volta una macchina poteva fare cose differenti. Ada lovelace aveva predisposione per la matematica e la letteratura ma a causa del padre abbandonò la scrittura e si concentrò sulla matematica e venne invitata a tradurre in inglese gli appunti di Luigi menabrea che aveva seguito un seminario di Babbage. Ada oltre a tradurre, aggiunge dei commenti tra cui la famosa nota g, ossia dà l’esempio scrivendo un piccolo programma che potrebbe essere offerto alla macchina se fosse stata costruita per risolvere un determinato problema, ossia la sequenza dei numeri di bernui. Scrisse anche che questa macchina potrebbe essere usata per qualsiasi cosa, non solo per i numeri: può essere usata per gestire oggetti reali, problemi reali, a patto che questi ultimi possano essere trascritti sotto forma di simboli, e suppone infatti che si possano trascrivere i simboli musicali per usare il computer per creare musica. Per la prima volta si ipotizza che una macchina nata per calcoli matematici possa avere anche altre fruizioni, prima tra tutti quella di fare musica, per cui si inizia a concepire l’idea di macchine in grado di fare molte più cose.
Altro elemento importante quando si parla di computer è quello della logica booleana, perché i computer non nascono solo per contare numeri ma per risolvere un problema antico, ossia quello di ragionare in maniera automatizzata, arrivare alla verità, per cui serve che data una base di conoscenza arrivino ad una nuova in maniera autonoma. I padri della logica booleana, ossia un sistema logico semplice basato sul vero e sul falso, sono Geogre boole e Gottfried Leibzen. In questa logica c’è un esito binario, poiché è un modo per ragionare in maniera decisa senza sfumature e presenta tre operatori fondamentali: and, il risultato è vero solo sé tutte le condizioni sono vere, or, ossia il risultato è vero se almeno una condizione è vera e infine not, che è negazione di una condizione iniziale. Con ciò noi siamo in grado di decodificare il sapere umano solo tramite operatori molto semplici: questa è la base di funzionamento dei computer. Il logico Kurt Godel ha scritto due teoremi fondamentali dell’incompletezza: il primo dice che in un sistema formale e coerente esistono proposizioni vere che non possono essere dimostrate usando solo le regole di quel sistema, ed il sistema è quindi incompleto. Ogni sistema logico ha un angolino buio che non può essere dimostrato con le sue proprie regole, ossia non è capace di essere autosufficiente perché la logica non basta a spiegare tutto perché ci sono delle parti alle quali si deve arrendere. Il secondo teorema dice che un sistema coerente non può dimostrare la propria coerenza usando i suoi strumenti interni, per cui per garantire che non si producano contraddizioni serve qualcosa dall’esterno. Di conseguenza la conoscenza formale è potente ma non autosufficiente; godel ha mostrato che anche la logica per essere rigorosa deve accettare i propri limiti. Turing è uno studioso matematico britannico, Alonzo church è invece statunitense: alan ha fondato tutta l’informatica moderna e l’intelligenza artificiale per come la intendiamo oggi. Li accoppiamo per uno dei primi contributi all’informatica, ossia la tesi di Church Turing, una tesi concettuale accettata per vera il cui interesse si basa su cosa una macchina può o non può calcolare. Ossia, se un problema è umanamente calcolabile allora esisterà un modo meccanico in grado di calcolarlo, oppure tutto ciò che è effettivamente calcolabile può essere calcolato da una macchina di Turing (computer). Per cui se i teoremi di godel dimostrano che esistono verità non dimostrabili e sistemi non coerenti, la tesi dei due studiosi aggiunge che esistono problemi non calcolabili, non perché manchi potenza di calcolo ma perché nessun algoritmo può risolverli, per cui i computer non falliscono perché sono deboli ma perché esistono limiti intrinsechi in un sistema logico. La loro tesi è ottimistica perche pensa che se un procedimento è davvero meccanico allora esiste un algoritmo che lo realizza, quindi tutto ciò che può essere descritto come procedura può esser automatizzato. Turing dice che esistono problemi descrivibili espressi secondo logica rigorosa che nessuna macchina può risolvere come il problema dell’arresto, ossia non esiste un algoritmo che determina per ogni programma possibile se terminerà o continuerà all’infinito. Un esempio è poter dire che ogni viaggio si può fare su strada, ma una volta mappate tutte le strade si scopre che alcuni luoghi non sono raggiungibili da strade, per cui è un limite intrinseco di sistemi logici su cui ancora ci basiamo. La macchina di Turing che può risolvere ogni problema è un lungo nastro di carta diviso in celle: in ognuno di queste c è un simbolo e una testina che legge una cella alla volta e in base a ciò che legge decodifica le possibili azioni. La testina modifica eventualmente il nastro su cui si trova, per cui può fare tutto ciò che vuole. Questo è il modello che regge tutta la tecnologia che abbiamo ad oggi e dal punto di vista teorico la sua macchina è come il computer odierno che è solo più veloce. L’altro apporto di Turing è il cosiddetto test di turing, ossia un modo per capire se una macchina è intelligente o no; il test deriva da un gioco da tavola di epoca vittoriana. L’esempio si basa su due soggetti a e b, di cui uno è un computer e uno è umano e c’è un c che il valutatore dell’umano e il test non mira a valutare la correttezza delle risposte ma quanto queste risposte possono avvicinarsi a quelle che un umano fornirebbe.