Storia dell'informatica, Appunti di Storia Della Codificazione

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STORIA

DELL’INFORMATICA

CARDONE

Per potere parlare di storia dell’informatica bisognerebbe prima precisare da quale punto di vista guardare al computer, o forse specificare che cosa si intende con il termine ‘informatica’. Una concezione abbastanza diffusa si concentra sulla storia dei dispositivi di calcolo : il computer attuale sarebbe il culmine di una tradizione di realizzazione di strumenti meccanici o, in seguito, elettronici, per calcolare. Questa concezione non spiega come si è arrivati a sviluppare il personal computing, gli ipertesti, la grafica interattiva o l’animazione digitale, e soprattutto non considera le idee che hanno motivato questi sviluppi. Un’altra tradizione di studi identifica l’informatica con lo studio dei processi meccanizzabili di calcolo. Gli eroi di questa concezione sono i logici che si sono dedicati per primi alla formalizzazione della nozione di calcolabilità meccanica, specialmente di funzioni aritmetiche. Church, Kleene, Rosser, Post, Gödel, Turing sono i principali protagonisti di questi studi che dalla fine degli anni Venti del secolo scorso hanno prodotto risultati profondi sulla caratterizzazione dei problemi risolubili mediante procedimenti algoritmici (= meccanici), fino a proporre formalismi per caratterizzare appunto questa nozione per scoprirne la reciproca equivalenza. L’idea di essere arrivati a isolare una nozione intuitiva di “procedimento di calcolo meccanico” invariante rispetto ai vari formalismi, è nota oggi come tesi di Church , che identifica l’ambito della calcolabilità meccanica con la nozione formale di macchina di Turing. Oggi, le macchine di Turing sono considerate il modello teorico standard per i computer. Il modello di Turing non si applica alla concezione che ci interessa di più, che è quella del computer come medium , come mezzo e canale di comunicazione. Questa concezione si diffonde soprattutto attraverso il lavoro di Alan Kay e del suo gruppo allo Xerox PARC, Palo Alto, California, nei primi anni Settanta, che sarà uno degli argomenti centrali del corso. Infatti, l’idea portante di questo corso è che il computer si trova al termine di un processo di evoluzione di tecniche di manipolazione di segni che inizia con le incisioni su osso preistoriche. Questa visione molto generale del computer porterà in modo naturale a sviluppare una specie di “informatica senza computer” che giustifica l’inclusione, nella storia dell’informatica, di idee nate in ambiti cronologicamente ancora molto lontani dall’esistenza delle macchine calcolatrici attuali, dall'arte combinatoria medievale di Lullo e la caratteristica universale di Leibniz, fino alla concezione di una rete mondiale di informazione nel lavoro di ispirazione positivista di Paul Otlet. Il nucleo del corso sarà dedicato alle idee relative all'organizzazione della conoscenza e all'uso del computer in questo ambito, che risalgono a Vannevar Bush e hanno portato, attraverso J. C. R. Licklider e Douglas Engelbart tra gli altri, a definire l'immagine attuale del computer.

Differenze fra lavagna e powerpoint:  limitazione dello spazio  sovrapposizioni e duplicazione Parole chiave:  dato/programma  codifica/decodifica  dualità software/hardware  interpretazione di un programma  universalità Il computer è una scatola vuota, che non fa niente se non viene programmato per fare qualcosa. La programmazione è importante e questo fa si che il computer possa essere considerato un medium universale: la programmazione permette al computer di prendere forma dei vari medium. Il Knowledge navigator è una macchina che non è mai esistita ed è stata rappresentata per risollevare le sorti della apple. Mostra una macchina che sia in grado di farsi carico di molti tasks, specificatamente educative, come presentate nel video. Nel Knowledge Navigator, il pc prende varie forme: viene usato come un’agenda (consulta un assistente interattivo), le visualizzazioni di dati, il telefono.

IL KNOWLEDGE NAVIGATOR

The Making of Knowledge Navigator, Hugh Dubberly___ We made the Knowledge Navigator video for a keynote speech that John Sculley gave at Educom (the premier college computer tradeshow and an important event in a large market for Apple). Bud Colligan who was then running higher-education marketing at Apple asked us to meet with John about the speech. John explained he would show a couple examples of student projects using commercially available software simulation packages and a couple university research projects Apple was funding. He wanted three steps:

1. what students were doing now
2. research that would soon move out of labs, and
3. a picture of the future of computing. He asked us to suggest some ideas. We suggested a couple approaches including a short “science-fiction video.” John choose the video. Working with Mike Liebhold (a researcher in Apple’s Advanced Technologies Group) and Bud, we came up with a list of key technologies to illustrate in the video, e.g., networked collaboration and shared simulations, intelligent agents, integrated multi- media and hypertext. John then highlighted these technologies in his speech. We had about 6 weeks to write, shoot, and edit the video—and a budget of about $60,000 for production. We began with as much research as we could do in a few days. We talked with Aaron Marcus and Paul Saffo. Stewart Brand’s book on the “Media Lab” was also a source—as well as earlier visits to the Architecture Machine Group. We also read William Gibson’s “Neuromancer” and Verber Vinge’s “True Names.” At Apple, Alan Kay, who was then an Apple Fellow, provided advice. Most of the technical and conceptual input came from Mike Liebhold. We collaborated with Gavin Ivester in Apple’s Product Design Group who designed the “device” and had a wooden model built in little more than a week. Doris Mitch who worked in my group wrote the script. Randy Field directed the video, and the Kenwood Group handled production. The project had three management approval steps:
4. the concept of the science fiction video,
5. the key technology list, and
6. the script. It moved quickly from script to shooting without a full storyboard—largely because we didn’t have time to make one. The only roughs were a few Polaroid snapshots of the location, two sketches showing camera position and movement, and a few sketches of the screen. We showed up on location very early and shot for more than 12 hours. (Completing the shoot within one day was necessary to stay within budget.) The computer screens were developed over a few days on a video paint box. (This was before Photoshop.) The video form suggested the talking agent as a way to advance the “story” and explain what the professor was doing. Without the talking agent, the professor would be silent and pointing mysteriously at a screen. We thought people would immediately understand that the piece was science fiction because the computer agent converses with the professor—something that only happened in Star Trek or Star Wars. What is surprising is that the piece took on a life of its own. It spawned half a dozen or more sequels within Apple, and several other companies made similar pieces. These pieces were marketing materials. They supported the sale of computers by suggesting that a company making them has a plan for the future. They were not inventing new interface ideas. (The production cycles didn’t allow for that.) Instead, they were about visualizing existing ideas—and pulling many of them together into a reasonably coherent environment and scenario of use. A short while into the process of making these videos, Alan Kay said, “The main question here is not is this technology probable but is this the way we want to use technology?” One effect of the video was engendering a discussion (both inside Apple and outside) about what computers should be like. On another level, the videos became a sort of management tool. They suggested that Apple had a vision of the future, and they prompted a popular internal myth that the company was “inventing the future.”

Several months later, sparked by the widespread interest and acclaim for Knowledge Navigator, the Higher Education Group and our team in Creative Services led by Hugh and Doris, did another visionary video project called Project 2000, which featured Ray Bradbury, Diane Ravitch, Alvin Toffler, Alan Kay and Steve Wozniak. It is very cool, but never received the same notoriety as Knowledge Navigator. Bush, As we may think___ ❝ Un memex è un dispositivo nel quale un individuo archivia tutti i suoi libri, le registrazioni e le comunicazioni, e che è meccanizzato […] si può fare in modo che qualsiasi elemento possa selezionarne immediatamente e automaticamente un altro […] La cosa importante è il processo di collegare due elementi insieme. Appariranno tipi totalmente nuovi di enciclopedie, già munite di una rete di tracce associative che le attraversano, pronte per essere immesse nel memex dove vengono ampliate. ❞ Bush ha inventato il calcolatore differenziale, che è analogico e ingombrante, è un calcolatore. Il memex è una macchina inventata da Bush, che non esiste, ma che è una teorizzazione dell’ipertesto. Il memex (1945) è una macchina per l’organizzazione della conoscenza digitale. Engelbart, “The mother of all demos”____ ❝ Il programma di ricerca che sto per descrivervi si può caratterizzare in breve dicendo: se nel vostro ufficio, voi lavoratori intellettuali foste dotati di uno schermo con dietro un computer che fosse a vostra disposizione tutto il giorno e reagisse immediatamente a ogni vostra azione, quale valore aggiunto potreste trarre da questa situazione? ❞ È stato influenzato dalla lettura di As We May Think, che ha recuperato l’idea di uno strumento per l’organizzazione della conoscenza. Sviluppa un sistema online: “The mother of all demos” (1968). Nasce il computer moderno. Bob Taylor e Licklider, scrivono un articolo “the computer as a communication device” (1968) in cui commentano l’idea di avere un computer che possa mediare fra diversi gruppi di persone. Alan key, allo XEROX PARK, scuola di Palo Alto, realizza una macchina che non è mai esistito: il Dyna book, un computer portatile e personale. Visionari che senza indizi dello sviluppo tecnologico hanno già nell’800 idea dell’ipertesto. PAUL OTLET, belga esperto di scienze bibliotecarie, inventore insieme a LaFontaine. Idea di biblioteca universale i cui articoli fossero consultabili = BIBLIOTECH. Transformations in the bibliographical apparatus of the sciences (1918). Non più calcolo ma organizzazione della conoscenza e comunicazione → comunicazione (usare il computer come canale di comunicazione) e collaborazione.

IL MEMEX DI VANNER BUSH - II

Profilo biografico___

Vannevar Bush fu un ingegnere e scienziato noto per il suo contributo all’elaborazione delle informazioni. Tra i suoi progetti più importanti ci furono il Differential Analyzer, un calcolatore meccanico avanzato, e il Rapid Selector, un dispositivo per la ricerca rapida di testi microfotografati. Nel 1945 propose il concetto di “memex”, un sistema precursore dell’ipertesto, che permetteva un accesso rapido alle informazioni. Durante la Seconda Guerra Mondiale, Bush fu direttore dell’Office of Scientific Research and Development (OSRD) e membro di importanti comitati strategici, inclusi quelli che supervisionavano il Progetto Manhattan. Affrontò direttamente Winston Churchill per negoziare lo scambio di informazioni atomiche e, dopo la morte di Roosevelt, fu lui a informare il presidente Truman sui dettagli della bomba atomica. Dopo la guerra, pur essendo una figura chiave nella ricerca scientifica americana, rifiutò la presidenza della National Science Foundation, dichiarando di aver già avuto un ruolo dominante nella gestione scientifica del paese. Nel suo pensionamento si ritirò a Belmont, nel Massachusetts, dedicandosi alle sue passioni: l’ingegneria pratica, la costruzione di dispositivi, la navigazione e la vita all’aria aperta. Nonostante fosse spesso definito scienziato, preferiva considerarsi un ingegnere, attratto soprattutto dalle applicazioni concrete della scienza.

Il Memex di Bush___

Problemi dell’organizzazione dell’informazione. C’è una massa di ricerca in continuo aumento. Ma ci sono sempre più conferme che siamo impantanati con l’estendersi della specializzazione. Il ricercatore si muove con difficoltà tra le scoperte e le conclusioni di migliaia di altri ricercatori — conclusioni che non può trovare il tempo di afferrare e ancor meno di ricordare man mano vengono incontrate. Tuttavia, la specializzazione diventa sempre più necessaria per il progresso, e lo sforzo di stabilire ponti tra le discipline è, al confronto, superficiale. Dal punto di vista professionale, i nostri metodi per trasmettere ed esaminare i risultati della ricerca sono vecchi di generazioni ed ormai completamente inadatti ai loro scopi. La difficoltà sembra essere non tanto l’eccesso di pubblicazioni considerata l’estensione e la varietà degli interessi attuali, quanto piuttosto il fatto che le pubblicazioni si sono estese ben oltre la nostra attuale capacità di utilizzare davvero i documenti. La quantità dell’esperienza umana si sta espandendo a velocità prodigiosa, ed i mezzi che usiamo per orientarci nel labirinto che ne deriva per raggiungere ciò che ci interessa sono gli stessi che si usavano ai tempi della navigazione a vela.

Essa può trovarsi in un unico posto, a meno che non esistano duplicati; bisogna avere delle regole che specifichino il percorso per localizzarla, ma le regole sono complicate. Una volta trovato un elemento, oltre tutto, bisogna riemergere dal sistema e rientrare attraverso un nuovo percorso. Associazione. La mente umana non funziona in questo modo. Essa opera per associazioni. Quando afferra un elemento, istantaneamente scatta quello successivo secondo quanto suggerito dall’associazione di pensieri in accordo con una complicata rete di percorsi supportati dalle cellule del cervello. La selezione per associazione, piuttosto che per indicizzazione, può nonostante tutto essere meccanizzata. Il memex. Si consideri un futuro dispositivo per un utilizzo individuale, una sorta di schedario e biblioteca privati e meccanizzati. Ha bisogno di un nome e, per coniarne uno a caso, “memex” potrebbe andare bene. Un memex è un dispositivo nel quale un individuo archivia tutti i suoi libri, le registrazioni e le comunicazioni, e che è meccanizzato in modo da poter essere consultato a un livello elevato di velocità e flessibilità. Si tratterebbe dunque di un supplemento personalizzato ed allargato della memoria dell’individuo. Questo passo introduce l’idea del memex come strumento personale, che può essere inteso in tre sensi:

• è utilizzato da una sola persona
• l’utilizzatore del memex lo adatta ai propri interessi personali
• il memex non è collegato ad altri dispositivi remoti (cioè, non esiste una rete di memex) Esso consiste in una scrivania. Sulla parte superiore vi sono degli schermi traslucidi inclinati sui quali si può proiettare del materiale per una lettura comoda. Vi sono una tastiera e una serie di pulsanti e di leve. A parte ciò assomiglia a una normale scrivania. Gran parte dei contenuti del memex sono acquistati su microfilm pronti per l’inserimento. Al di sopra del memex vi è un piano trasparente. Su di esso sono poste note scritte a mano, fotografie, relazioni, ogni genere di cose.

È prevista, naturalmente, la consultazione dell’archivio per mezzo del solito schema di indicizzazione. Se l’utente desidera consultare un certo libro, ne batte il codice sulla tastiera e il frontespizio del libro gli appare immediatamente davanti, proiettato su uno dei visori. Qualsiasi libro della sua biblioteca può quindi essere richiamato e consultato con maggiore facilità rispetto a quando lo si prende da uno scaffale. Dato che ha a disposizione diverse postazioni di visualizzazione a disposizione, l’utente può lasciare un determinato elemento in posizione mentre ne richiama un altro. Egli può aggiungere note a margine e commenti. Collegare elementi. [Questo] fornisce un passo immediato verso una indicizzazione associativa, la cui idea di base consiste nel fatto si può fare in modo che qualsiasi elemento possa selezionarne immediatamente e automaticamente un altro. Questa è la caratteristica essenziale del memex. La cosa importante è il processo di collegare due elementi insieme. Quando l’utente sta creando un percorso, lo nomina, inserisce il nome nel libro dei codici e lo batte sulla sua tastiera. Davanti a lui ci sono i due elementi da unire, proiettati su postazioni di visualizzazione adiacenti. In fondo a ognuno ci sono una serie di spazi vuoti per immettere dei codici e viene impostato un puntatore per indicare uno di questi su ciascun elemento. L’utente preme un singolo tasto e gli elementi vengono uniti in modo permanente. Nei relativi spazi appare il codice. Da quel momento in poi, in qualsiasi momento, quando uno di questi elementi viene visualizzato, l’altro può essere richiamato istantaneamente semplicemente premendo un pulsante al di sotto del corrispondente spazio. Inoltre, quando numerosi elementi sono stati uniti così da formare un percorso, essi possono essere visionati a loro volta, rapidamente o lentamente, spostando una leva come quella usata per sfogliare le pagine di un libro. È esattamente come se gli oggetti fisici fossero stati raccolti da fonti remote e rilegati insieme per formare un nuovo libro. Anzi è molto più di questo, in quanto ogni oggetto può essere unito a numerosi percorsi. Un caso d’uso del memex. Poniamo il caso che il proprietario del memex sia interessato all’origine e alle proprietà dell’arco e delle frecce. Più precisamente egli sta studiando la ragione per cui l’arco corto turco fu apparentemente migliore dell’arco lungo inglese nei combattimenti delle Crociate. Egli ha dozzine di libri e articoli potenzialmente pertinenti nel suo memex. Prima sfoglia un’enciclopedia, trova un articolo interessante ma non abbastanza dettagliato, e lo lascia

Il concetto di indicizzazione è fondamentale, per esempio, nelle scienze bibliotecarie. Si intende con indicizzazione l'azione di descrivere o identificare un documento (o un oggetto) nei termini del suo contenuto concettuale, una definizione che fa parte dello standard ISO 5963. Lo scopo generale dell’indicizzazione è quello di rappresentare oggetti in modo che possano essere efficacemente trovati ed utilizzati. Un linguaggio di indicizzazione è un sistema di rappresentazioni simboliche (un codice) che consentono la classificazione e la ricerca degli oggetti attraverso i codici assegnati ai concetti che li classificano (indicizzazione per concetti). Ted Nelson in «As we will think» (1968) criticherà il fraintendimento che vede nel lavoro di Bush un contributo alla «information retrieval», il reperimento di oggetti informativi.

Esempio – Biblioteche La classificazione decimale di Dewey – classificare i dipinti francesi nel museo delle belle arti di Boston. Modo di leggere il codice che viene assegnato, identificare i singoli dipinti. Esempio – Organizzazione di un edificio Organizzazione della scuola dentistica dell’Università di Boston — Ruoli e attività (A.W.Holt) – classificazione che comprende due entità: cerchi (aziende / lavoratori o persone che richiedono spazio; ruoli), quadrato (azioni). Ruoli e azioni mappati in spazi fisici che consentono l’interazione e la classificazione. Esempio – Il file system di Multics R. C. Daley e P. G. Neumann, “A General-Purpose File System For Secondary Storage”, 1965, §§ 2.1,2.2 – forse la prima organizzazione in DIRECTORIES (cartelle, file…; struttura gerarchica che inizia negli anni 60, sistema operativo Linux (time sharing). I rami dell’albero indicano I modi in cui si può scendere ai file tramite i directories. Il vantaggio del sistema ad albero è che si può escogitare una notazione che ci permette di escogitare un modo univoco per identificare un nodo che ci consente di arrivare al file. Esempio – Alberi Versione più astratta di quanto detto prima. Radice = livello più esterno. Si possono rappresentare i nodi di un albero usando stringhe di interi positivi Un non-esempio – Tavola periodica Ancora struttura ad albero. Spiegamento orizzontale su due dimensioni, di classi. Qui la classificazione è dispiegata sul piano: non ci sono i problemi dell’esplorazione di un albero.

Un altro non-esempio – una rete sociale È una rete, ci sono dei cicli, non è un albero. Oggi si è sempre più passati da strutture rigide come quelle ad albero a quelle a rete. Il concetto di albero non è presente solo nell’ambito della classificazione informatica → architetto ALEXANDER, principale fautore del concetto di “pattern” nei software. Intende una struttura grafica (city is not a tree). È qualcosa di più strutturato e complesso e comporta un maggior numero di strutturazione e più interazione. La struttura ad albero serve anche ad organizzare città, per esempio.

CODIFICA - III

L’unità generale è il bit che, essendo suddiviso fra 1 o 0 come valori possibili assegnabili, risulta essere l’unità più piccola di informazione. Base combinatoria del sistema binario che ha inventato Leibniz

Risposta: Il più piccolo numero k per cui 2k ≥ n (tecnicamente, questo è il logaritmo di n in base 2, approssimato per eccesso). Un gruppo di 8 BIT viene chiamato byte, o carattere, perché è la sequenza che viene associato ai caratteri della codifica ASCI estesa.

Informazione___ Teoria dell’informazione = teoria nata per migliorare dal punto di vista ingegneristico la comunicazione attraverso il telegrafo (riuscire a quantificare la quantità di traffico significativo su una linea telegrafica/telefonica), nei primi anni del 900 ci sono stati degli studi per migliorare l’efficienza della codifica dei segnali che viaggiano in una linea telegrafica → lavoro ai Bell Labs