longo bonfanti ada byron e la macchina analitica

M O N D O D I G I T A L E n . 2 - g i u g n o 2 0 0 8

1. INTRODUZIONE

A lcuni anni fa, dopo un lungo periodo, ilnome di Ada Augusta Byron (Londra,1815-1852) uscito dalloblio, riproponendocila storia di una donna piena di talento e di in-quietudini, che anticip di oltre un secolo al-cune delle idee portanti dellinformatica mo-derna. Figlia del poeta George Byron e di AnneIsabella (Annabella) Milbanke, Ada non co-nobbe il padre, che lasci per sempre la fami-glia e poi lInghilterra quando la bambina ave-va pochi mesi. La madre, donna severa, os-sessionata dallordine e dalla disciplina, spin-se Ada a studiare la matematica, anche per al-lontanarla dal retaggio poetico del padre, cheAnnabella detestava, ma per il quale Adaprov sempre grande ammirazione e affetto.Nel 1833, allet di diciotto anni (Figura 1),Ada incontr l'ingegnere e matematico Char-les Babbage, eccentrico e geniale inventoreche aveva poco prima ideato unambiziosamacchina calcolatrice, la Macchina Analitica.Ada si appassion alle prospettive del calco-lo automatico e dieci anni dopo, nel 1843,tradusse dal francese allinglese il testo che

lanno prima il matematico torinese Luigi Fe-derico Menabrea aveva dedicato alla macchi-

AdaAugustaByron, contessadi Lovelace, visse solo 37 anni,maebbeuna

parte notevole nello sviluppo ideale dellinformatica, anticipando il concetto

dimacchinaprogrammata. Elaborando le ideediCharlesBabbage, Ada in-

tu le straordinarie potenzialit della Macchina Analitica da lui progettata,

che non era un semplice strumento per eseguire calcoli numerici, bens

una macchina simbolica suscettibile di svariate applicazioni. Nel 1979, 127

anni dopo la sua morte, il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti diede il

nome di ADA ad un linguaggio di programmazione agevole ed efficiente.

Giuseppe O. LongoCorrado Bonfanti

ADA BYRONE LA MACCHINA ANALITICA

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FIGURA 1Ada Byron quiritratta nellabito concui, al compimentodei diciottanni, feceil suo debutto insociet. (Opera di A. E.Chlon, 1833)

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na di Babbage. Ada non si limit a tradurrelopuscolo, ma vi aggiunse un ampio corredodi note e commenti originali, che rivelano lasua capacit di penetrare a fondo nelle ideedi Babbage e di concepire per la macchina uncampo applicativo vastissimo.Ella intu che non si trattava solo di una mac-china per far di conto, bens di un dispositivocapace di elaborare simboli. Alla luce diquanto accaduto in seguito, si pu dire chequesta intuizione rappresenta il primo nu-cleo dellinformatica moderna e, secondo al-cuni, addirittura dellintelligenza artificiale.Le note di Ada al testo di Menabrea chiariro-no concetti a quel tempo esoterici; concettiche molto pi tardi con lavvento del mo-derno elaboratore elettronico assunserouna rilevanza cruciale nel passaggio dalla-strazione alla pratica delle macchine pro-grammate. In anticipo sui tempi: frase che,per quanto trita e talvolta abusata, si attagliaperfettamente alla figura di Ada e, a maggiorragione, al suo ispiratore Charles Babbage.

2. UN APPRENDISTATOMATEMATICO

La madre di Ada, Annabella Milbanke, cui do-po la separazione da Byron fu affidata la cu-stodia della figlia, fece di tutto per allevarlalontano dalla nefasta influenza della poesia,che considerava matrice di disordine e di im-moralit. La matematica poteva essere unbuon deterrente e un utile strumento di rigo-re mentale: dunque fu allo studio di questadisciplina, di cui Annabella possedeva alcu-ne nozioni, che Ada fu avviata. Se la severitcon cui la madre sovrintendeva alloperaeducativa fece compiere alla giovane moltiprogressi in matematica ma anche nellamusica e nelle lingue straniere la continuapressione ne compromise la salute, gi mina-ta da una lunga malattia infantile.Per istruire Ada si avvicendarono in casa By-ron molti istitutori privati. Tra questi si deve

menzionare Mary Somerville, che divenneben presto amica della giovane e suo model-lo ideale1. Mary incitava la sua allieva a stu-diare matematica, ma anche a coltivare le re-lazioni umane e fu lei a presentarle lord Wil-liam King, che nel 1835 sarebbe diventato ilmarito di Ada. Fu ancora nel salotto di Maryche nel 1833 Ada incontr Charles Babbage eud per la prima volta le sue idee sulle mac-chine da calcolo, che la colpirono per la lorooriginalit e universalit.Dopo il matrimonio, nel giro di quattro anniAda ebbe tre figli e nel 1838, quando il maritoricevette il titolo di conte di Lovelace, ella di-venne contessa. Lintenso impegno familiaredi moglie e di madre, gli inderogabili obblighimondani connessi con la sua elevata posizio-ne, le fatiche dello studio, che non voleva in-terrompere anche per lintransigenza di Anna-bella, luso delle droghe che assumeva per al-leviare le sofferenze fisiche e infine la divoran-te passione per il mesmerismo e per il giocodazzardo compromisero definitivamente lasua debole fibra2. Nel 1852, allet di 37 anni,Ada mor di cancro fra atroci dolori.

3. LE NOTE DI ADA A MENABREA

Come si detto, nel 1843 Ada tradusse e an-not ampiamente l'opuscolo di Menabrea.Considerato che la fama di Ada si fonda perintero su ununica opera data alle stampe lenote, per lappunto non fuori luogo ri-cordare che esse si estendono su ben cin-quantadue pagine mentre lo scritto di Mena-brea ne comprende soltanto venti. E lautri-ce, con una punta di legittimo orgoglio, sug-gella ciascuna nota con la sigla A.A.L.Le note sono sette e sono contrassegnatecon le lettere dalla A alla G. Lungi dal costitui-re una serie di annotazioni frammentarie, illoro insieme ha il respiro di un saggio autono-mo, organico e compiuto. Babbage riconob-be limportanza di queste note, che offrivanounampia illustrazione delle potenzialit del-


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1 Mary Fairfax-Somerville (1780-1872) fu una delle personalit pi rappresentative della cosiddetta scienzaal femminile dellOttocento. Il pi importante dei suoi contributi alla fisica fu la traduzione dal francese ininglese dellimponente trattato di Laplace sulla meccanica celeste.

2 Stando alla sua biografa Dorothy Stein, le scommesse sulle corse dei cavalli furono il pi deleterio tra gliazzardi cui Ada si dedic senza alcuna fortuna. Per coprire le perdite fece spesso ricorso alla madre e, ri-schiando lo scandalo, giunse a dare in pegno i gioielli provenienti dal patrimonio della famiglia King.

la Macchina Analitica. Nella sua autobiogra-fia, intitolata Passages from the Life of a Phi-losopher, egli ricorda: Qualche tempo dopo[la comparsa dellopuscolo di Menabrea] lacontessa di Lovelace minform di aver tra-dotto la monografia di Menabrea. Le doman-dai perch non avesse scritto lei stessa unsaggio su un tema che conosceva cos bene emi rispose che non le era venuto in mente dipoterlo fare. Le suggerii allora di corredare dinote il testo di Menabrea, idea che ella ac-cett subito. [...] Lautrice penetrata appie-no in quasi tutte le questioni relative allargo-mento. I due lavori insieme offrono a quantisono in grado di afferrare il ragionamentouna dimostrazione completa del fatto che oratutti gli sviluppi e le operazioni analitichepossono essere eseguiti a macchina.Le righe che seguono non possono che essereun sunto molto sommario di quelle note, machi sintende anche solo un po dinformaticapotr apprezzarne la profondit e lungimiran-za. Fin dall'inizio Ada sottolinea che mentre laprima macchina progettata da Babbage, laMacchina alle Differenze (MD), serve per co-struire e stampare tavole numeriche, la Mac-china Analitica (MA) ha ben altra portata: nontabula i valori di una funzione particolare, mapu essere usata per sviluppare qualsiasi fun-zione, di generalit e complessit arbitrarie3.Inoltre alla MA si possono fornire sia un pro-gramma, cio una sequenza ordinata di istru-zioni operative, sia i dati, cio le grandezzesu cui eseguire le istruzioni. La costruzionedel programma, osserva Ada, unoperazio-ne delicata, che carica l'operatore di una no-tevole responsabilit, aggravata dalla diffi-colt di comunicare con la macchina in modounivoco. Questa difficolt pu essere supe-

rata grazie alla precisione del linguaggio ma-tematico e Ada sottolinea la potenza insitanella creativit disciplinata dal rigore, rive-lando in pieno le doti ereditate dai genitori:immaginazione ed esattezza.Ada spiega poi che per operazione si deveintendere qualsiasi procedimento in grado dimodificare la relazione tra due o pi oggetti.Se poco ci si soffermati su questa nozione,osserva, anche perch molti simboli mate-matici sono ambigui, significando spesso sial'operazione sia il suo risultato. Inoltre il sim-bolo che indica un numero spesso usatoanche per indicare un'operazione: cos il 2pu indicare sia il numero 2 sia l'elevamentoa quadrato. Quando si opera con la MA que-ste diverse accezioni dei simboli devono es-sere tenute distinte (Figura 2).


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3 Quanto alla Macchina alle Differenze, ci limitiamo a ricordare che essa, al pari della sorella maggiore la Macchina Analitica ri-mase incompiuta. Babbage ne progett addirittura due, la prima delle quali (Difference Engine No.1) fu in parte costruita, men-tre la seconda (Difference Engine No.2), che doveva incorporare alcuni perfezionamenti escogitati nel frattempo per quella ana-litica, rimase del tutto sulla carta.Sorte migliore arrise ai due intraprendenti tipografi svedesi Pehr Georg e Edvard Georg Scheutz, padre e figlio, i quali sispiraro-no bens alle idee di Babbage ma non si lasciarono contagiare dal suo esasperato perfezionismo e riuscirono cos, nel decennio1850, a sfornare ben tre esemplari di macchina alle differenze, completi e funzionanti. C un nesso tra la professione dei due ti-pografi e il loro interesse per il calcolo automatico: infatti le loro macchine imprimevano i risultati dei calcoli direttamente su ma-trici tipografiche ben formattate e pronte per la replica a stampa. Il trasferimento diretto dallorgano di calcolo alla stampa erauno dei punti fermi del progetto di Babbage il quale intendeva cos prevenire ogni intermediazione umana, compresa la sempli-ce trascrizione, che era fonte di quegli errori che egli aborriva e che rendevano poco affidabili le tavole numeriche allora in circo-lazione. In questa vicenda desta una certa meraviglia latteggiamento di benevolo apprezzamento che Babbage, tanto proclivealla collera, manifest generosamente nei confronti degli emuli svedesi.

FIGURA 2Campioni di Number Card (in alto) e di Operation Card per la MacchinaAnalitica. La Number Card, nella quale registrato un valore notevolmentepreciso di , illustra il criterio di codifica delle cifre decimali; la cifra zero, chenon compare nellesempio, codificata da una colonna di nove perforazioni

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Babbage, da buon ingegnere, si dedica animae corpo alla componente fisica (hardware) del-la sua creatura meccanica e su di essa concen-tra inventiva, progetti, incessanti perfeziona-menti e risorse finanziarie: ogni sua idea, unavolta colto il principio, deve alla fine materializ-zarsi in un dispositivo concreto. Ada, al contra-rio, completamente assorbita dallaspettologico (software) dei problemi; aspetto che siaffaccia bens in alcuni scritti di Babbage, e an-che in quello di Menabrea, ma con un ruolotutto sommato ancillare. Ada parla continua-mente di variabili, di operazioni, di stati dellaMA e si esprime con un linguaggio puramentesimbolico. I suoi riferimenti a dispositivi fisici siano essi le colonne meccaniche intese co-me registri di memoria o le perforazioni sulleschede risultano in ultima analisi secondari equasi metaforici, al punto che la MA pu rima-nere unentit almeno in parte indefinita. Allanota B, per esempio, si pu leggere: NellaMacchinaAnaliticadiqueste colonnecenepo-tranno essere molte di pi, probabilmenteduecento come minimo. La forma precisa e laconfigurazione che verr ad assumere linteramassa dei suoi meccanismi non ancora de-terminata in maniera definitiva.Ada si interessa anche del rapporto tra mate-matica e musica, come conferma una dellelettere che scrisse al matematico AugustusDe Morgan, suo mentore4. Nelle note a Me-nabrea, Ada sinterroga sulla possibilit chela MA possa operare direttamente non solosui numeri ma anche su altri oggetti legati darelazioni che la macchina possa elaborare.Supponendo per esempio che le relazioni trai suoni di una composizione musicale sianosuscettibili di espressione simbolica, lamacchina potrebbe comporre pezzi elaboratie scientifici di musica di ogni grado di com-plessit o estensione.

Avendo distinto tra numeri e operazioni, Adacomprende che la MA pu fornire due tipi di ri-sultati, numerici e simbolici (per esempio al-gebrici); anzi, operando sulle operazioni, po-trebbe addirittura sviluppare nuovi program-mi, aprendo cos un vasto territorio inesplora-to. Ada intuisce che se la MD per la sua naturastrettamente aritmetica fornisce solo risultatinumerici, la potenza della MA ben altrimentisuperiore e dipende dalla (e si estende con la)nostra conoscenza delle operazioni che le fac-ciamo eseguire. La MA appare insomma comela versione materiale e meccanica delle ope-razioni astratte che esegue.Babbage aveva illustrato come si dovesseprogrammare la macchina, elencando le fun-zioni dei vari tipi di schede perforate che essaavrebbe usato5. Tuttavia, come abbiamo giaccennato, Ada che approfondisce il con-cetto di programmazione, mettendo esplici-tamente in luce le capacit logiche della MA.Ne parla diffusamente in tutto il commenta-rio e dedica lintera nota G lultima della se-rie, di quattordici pagine allo sviluppo com-pleto e particolareggiato di un programmaper il calcolo dei numeri di Bernoulli, che lostesso Babbage le aveva suggerito come pa-radigmatico (Figura 3). E, in un altro passo, sispinge oltre il calcolo puramente numerico:Molti tra coloro che non hanno dimestichez-za con la matematica pensano che, siccome[la Macchina Analitica] deve fornire i risultatiin notazione numerica, allora la natura dellesue operazioni debba essere aritmetica e nu-merica e non algebrica e analitica. Si sbaglia-no. La macchina pu disporre e combinare legrandezze numeriche esattamente come sefossero lettere o altri simboli arbitrari; anzipotrebbe anche fornire i risultati in notazionealgebrica, se si ritenesse di predisporre al-luopo le cose.


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4 De Morgan (1806-1871) oggi ricordato specialmente per i suoi contributi alla logica, disciplina da lui pre-diletta. quindi verosimile che lassidua frequentazione di De Morgan sia allorigine del rigore formale checaratterizza il lavoro scientifico di Ada.

5 Nei disegni di Babbage sono raffigurati tre tipi di schede: leNumber Cards (con le quali si immettono nella MAi dati iniziali del calcolo, designati comePrimitiveData), leOperation Cards (ciascuna delle quali comanda le-secuzione di una operazione aritmetica) e le Variable Cards (che indicano lindirizzo dei registri di memoria,chiamati Columns, ove prelevare gli argomenti e depositare il risultato di ciascuna operation). Linsieme diuna Operation Card e delle Variable Cards ad essa associate corrisponde quindi esattamente a una istruzio-ne degli odierni computer, cos come la sequenza delle istruzioni corrisponde al nostro programma. La ti-pologia delle schede va peraltro completata con le speciali Combinatorial Cards di cui diremo pi avanti.


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FIGU

RA3

Inquestatavola,postaaconclusionedelle

suecelebrinote,Adadescriveminuziosamenteilprogrammada

leiideatoperilcalcolodeinum

eridiBernoulli.Sinotinoilcicloiterabile(dalla

operazione

13alla23)e

idue

cicliinesso

annidati

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A questo punto Ada confermandosi, nono-stante tutto il suo sapere matematico, figlia diun grande poeta spicca un volo metafisicosostenuto dall'immaginazione creativa, da leiconsiderata l'ineffabile facolt che consente lepi alte conquiste della poesia e della scienza:Quanti considerano la scienza matematicanon semplicemente come un ampio corpo diverit astratte e immutabili, la cui intrinsecabellezza, simmetria e completezza logica,quando considerate nella loro connessionecon il tutto, assegnano loro un posto impor-tante nella considerazione di tutte le mentiprofonde e logiche, ma come qualcosa chepresenta un interesse ancora pi profondoper la razza umana; quando ci si ricorda chequesta scienza costituisce il solo linguaggioattraverso il quale possiamo esprimere ade-guatamente i grandi fatti del mondo natura-le, e quei cambiamenti incessanti della rela-zione mutua che, visibili o invisibili, consci oinconsci alle nostre immediate percezioni fi-siche, procedono incessantemente verso glieffetti della Creazione in mezzo a cui vivia-mo; coloro che pensano in questo modo allaverit matematica, come allo strumento at-traverso il quale la debole mente delluomopu effettivamente leggere loperato del suoCreatore, costoro guarderanno con interesseparticolare a tutto ci che pu facilitare la

traduzione esplicita dei suoi principi in formepratiche.Secondo uno schema generale comunementeaccettato, la MA comprende cinque parti fun-zionali: i dispositivi d'ingresso, per fornire allamacchina dati e istruzioni; la memoria (Store),che custodisce i dati iniziali, i risultati interme-di e quelli finali; lunit di computazione (Mill),che esegue le operazioni elementari; lunit dicontrollo, che presiede alla corretta succes-sione delle operazioni; i dispositivi duscita,che presentano i risultati6. Dati e istruzioni so-no forniti mediante schede perforate, ordina-te in modo opportuno, con la possibilit di ri-petere cicli distruzioni (Figura 4). Lidea dellecarte forate derivata dal telaio messo apunto dal francese Jacquard (Figura 5), a pro-posito del quale Ada crea questa leggiadra si-militudine: La Macchina Analitica tesse dise-gni algebrici, cos come il telaio di Jacquardtesse fiori e foglie7.La MA presenta un'altra innovazione capitalemessa in luce da Ada: la possibilit di eseguireoperazioni condizionate del tipo se-allora.Inoltre essa pu non solo depositare in memo-ria o su schede il risultato di un ciclo di opera-zioni ma anche, alloccorrenza, recuperare eriutilizzare lintero ciclo. Al contrario della MD,dunque, la MA non ha pi bisogno dell'assi-stenza continua dell'operatore umano. La pos-


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6 Babbage, in realt, distingue sempre nella MA due sole parti principali: lo Store e il Mill, per lappunto. Lefunzioni svolte dai sottosistemi che compongono queste due parti principali si trovano succintamenteesplicitate in un suo scritto dal titolo On theMathematical Powers of the Calculating Engine, datato 26 dic.1837 e pubblicato da Anthony Hyman in appendice al suo saggio su Babbage. Tra i sottosistemi figuranonaturalmente i dispositivi di ingresso e di uscita; tra questi ultimi fa spicco un avveniristico plotter, desi-gnato come Curve Drawing Apparatus. Dimportanza basilare infine il Repeating Apparatus, che provve-de alla ripetizione dei cicli di istruzioni delimitati dalle speciali Combinatorial Cards intercalate nel flussodelle Operation Cards. Assieme al meccanismo di indirizzamento allo Store, questo lapparato che pi siavvicina alla nozione di unit di controllo intesa nel senso moderno.

7 Il telaio di Joseph-Marie Jacquard (Lione 1752 - Oullins 1834), introdotto alla fine del Settecento e risultan-te dai decisivi perfezionamenti che questi apport ai tentativi di altri inventori, rappresent la prima appli-cazione realmente funzionante delle schede perforate. Un predecessore poco noto di questo telaio fu in-ventato nel Quattrocento da un artigiano catanzarese, noto come Jean le Calabrais, chiamato a Lione dal redi Francia Luigi XI per impiantarvi l'industria tessile.Il telaio Jacquard consentiva di ridurre a un solo operaio il personale addetto al telaio e rappresent quindiun esempio molto precoce di innovazione tecnologica suscettibile di provocare, come effetto immediato,lespulsione di manodopera. Lo stesso pu dirsi per le macchine a vapore che si andavano rapidamentediffondendo negli opifici e nei trasporti. Erano queste le avvisaglie di quel fenomeno dirompente che sa-rebbe passato alla storia come rivoluzione industriale. Gli operai vi si opposero spontaneamente le orga-nizzazioni dei lavoratori erano ancora di l da venire con manifestazioni spesso violente che furono re-presse con pene durissime. Il movimento luddista, scoppiato in Inghilterra nel 1799, prese appunto il nomedalloperaio tessile Ned Ludd il quale, assieme ai compagni ridotti alla fame, diede alle fiamme i telai se-miautomatici responsabili dei licenziamenti.


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FIGU

RA4

Pianogeneraledella

MacchinaAnalitica.NelleparolediBabbage,icorpicircolariattornoallagrande

ruotacentralecostituiscono

ilMillmentre

idispositiviaffiancatiallaparte

longitudinale,

ilRack,costituisconoloStore.Agliangolideldisegnocompaiono

itretipiprincipalidischede

perforate:Operation,VariableeNumberCards

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sibilit di riusare i cicli di istruzioni un grandemiglioramento rispetto al telaio Jacquard:Il modo di applicare le carte [leggasi: sche-de perforate] finora utilizzato nell'arte dellatessitura non abbastanza potente per con-seguire tutte le semplificazioni desiderabilinei vari e complicati procedimenti che laMacchina Analitica adotta per raggiungere isuoi scopi. Si allora ideato un metodo perrestituire le carte in gruppi secondo certe re-gole, con l'obiettivo di garantire la possibilitdi riprendere una qualsiasi carta o insieme dicarte per usarlo un numero arbitrario di voltesuccessive nella risoluzione di un problema[...]. Anche il telaio Jacquard potrebbe trarrevantaggio da questo sistema di ritorno, per-ch i disegni che possiedono simmetria e se-guono leggi regolari di qualsiasi estensionesi potrebbero intrecciare grazie a un numerorelativamente piccolo di carte.In conclusione, ce n a sufficienza per ricono-scere nel lavoro di Ada la presenza delle co-siddette strutture di controllo dei nostri lin-guaggi di programmazione.Molte altre sono le intuizioni di Ada e le indica-zioni fornite per sviluppare appieno le poten-zialit della MA, dalluso degli indici all'esecu-zione parallela di pi compiti, ma lo spazio non

consente di approfondirle. Ada, tuttavia, an-che consapevole dei limiti della MA e mette inguardia contro lillusione che essa crei alcun-ch di nuovo: Non bisogna nutrire idee esa-gerate sui poteri della Macchina Analitica. Es-sa non pretende di creare nulla. Pu fare tuttoci che riusciamo a ordinarle di fare. Pu ese-guire lanalisi, ma non ha il potere di anticiparealcuna rivelazione o verit analitica. Il suocompito quello di assisterci mettendoci a di-sposizione ci che gi conosciamo. A questaosservazione aggiunge che le combinazionimeccaniche della MA possono rendere pi tra-sparenti le verit e le formule dellanalisi poi-ch le rappresentano in una forma diversa equesta forma pu servire a sua volta ad esten-dere e approfondire quelle verit.Un altro contributo di Ada, forse ancora piimportante sotto il profilo concettuale, l'os-servazione, che n Babbage n Menabreaavevano fatto, secondo cui la MA avrebbepotuto trovare impieghi diversi da quelli pu-ramente matematici. Ada mette in evidenzache la macchina poteva essere usata per trat-tare non soltanto numeri e simboli algebrici,ma anche simboli d'altro genere e, quindi,per eseguire tutta la gamma dei compiti chevengono oggi affidati ai calcolatori:Consentendo al meccanismo di combinaretra loro simboli generali in successioni di va-riet ed estensione illimitate, viene stabilitoun legame unificante tra le operazioni dellamateria e i processi mentali della branca piastratta della scienza matematica. Viene svi-luppato un linguaggio nuovo, vasto e potenteper gli usi futuri dell'analisi, in cui esprimerele sue verit, sicch esse possono avere appli-cazione pratica pi rapida e precisa per i finidell'umanit di quanto non abbiano permes-so i mezzi finora in nostro possesso. Paroledavvero profetiche!

Bibliografia

[1] Charles Babbage:Passages from the life of a phi-losopher. Longman, Green, Longman, Roberts &Green, 1864 (Riprodotto integralmente, con in-troduzione di Martin Campbell-Kelly, presso Rut-gers University Press and IEEE Press, 1994).

[2] Henry Prevost Babbage: Babbages CalculatingEngines. E. and F.N. Spon, 1889 (Riprodotto in-tegralmente, per iniziativa del Charles Babbage


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FIGURA 5Il telaio semiautomatico Jacquard per tessuti operati. Le schede perforate (inprimo piano) programmano il disegno del tessuto azionando i fili coloratidella trama

Institute di Minneapolis (USA) e con introduzio-ne di Allan G. Bromley, presso Tomash Publi-shers, 1982).

[3] Marcus du Sautoy: Lenigma dei numeri primi.Rizzoli, 2004.

[4] Mario G. Losano: LaMacchina Analitica. Un seco-lo di calcolo automatico. Etas Kompass, 1973.

[5] Ada Augusta, Countess of Lovelace: Sketch ofthe analytical engine invented by Charles Bab-bage by L. F. Menabrea. With notes upon thememoir by the translator. Scientific Memoirs ofLondon, 1843 (Riprodotto integralmente in di-verse sedi tra cui le raccolte di H.P. Babbage gi menzionata e: Philip Morrison, Emily Mor-rison (editors); Charles Babbage; Dover Publi-cations, Inc., 1961).

[6] Luigi Federico Menabrea: Notations sur la ma-chine analytique de M. Charles Babbage. Bi-

bliothque Universelle de Genve, 1842 (Va das che la traduzione in inglese compresa nellavoro di Ada Lovelace e nelle sue successiveriedizioni).

[7] Enrico Giusti, Luigi Pepe: La matematica in Ita-lia 1800-1950. Edizioni Polistampa Il Giardinodi Archimede, 2001.

[8] Anthony Hyman: Charles Babbage, Pioneer ofthe Computer. Oxford University Press, 1982.

[9] Giuseppe Nicolini: Vita di Giorgio lord Byron.Presso lEditore-Tipografo A. Lombardi, Mila-no, 1855.

[10] Dorothy Stein: Ada: a Life and a Legacy. TheMIT Press, 1985.

Nota. Poich non risultano esistere edizioni ita-liane dellopera di Ada Lovelace e di quelle diCharles Babbage qui citate, i passi riportati nel-larticolo sono stati tradotti per loccasione.


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Charles Babbage (Totnes, 1791 - Londra, 1871) occupa una posizione singolare e importantissima nel processo storico e concettualeche ha portato alla nascita del computer moderno (Figura). Babbage, che amava definirsi filosofo, ebbe una vita intellettuale vulca-nica ed estrosa, segnata da un ritmo talmente frenetico da non consentirgli neppuredi scrivere un trattato sistematico dove esporre le proprie idee sul calcolo automati-co. Sinteress di tutto: dalle assicurazioni sulla vita alla meccanica, dalle tavole deilogaritmi alla crittografia, al trasporto ferroviario, all'organizzazione aziendale, alleposte, ai fari marittimi e alla geologia. A proposito di questultima disciplina, vale lapena di ricordare il suo soggiorno nellarea di Napoli, occasione in cui si ciment an-che in una spericolata discesa nel cratere del Vesuvio. Quanto allorganizzazioneaziendale, il suo saggio del 1832 Economy of Manufactures andMachinery che ri-scosse un grande successo e fu anche tradotto in diverse lingue ci presenta Bab-bage come un influente teorico della rivoluzione industriale, delle cui tecnologie egliaveva conoscenza perfetta; tra quelle tecnologie figurava anche il telaio Jacquard, ene abbiamo visto le conseguenze.Convinto che il compito della scienza fosse quello di quantificare e che le macchi-ne ben costruite fossero esenti dai tanto detestati errori, cos frequenti nelle fac-cende umane, sorretto da una fede quasi illimitata nel numero, Babbage intrapre-se un grandioso progetto di macchina calcolatrice, la cui attuazione riteneva, senon facile, almeno possibile in tempi ragionevoli. Questa macchina avrebbe dovu-to sollevare luomo dai compiti pi gravosi, come il calcolo di complicate funzionimatematiche, ma sarebbe dovuta servire anche alla costruzione di una smisuratabanca dati ante litteram, contenente fra laltro: tutte le costanti del sistema so-lare, i pesi atomici degli elementi, un elenco dei metalli con le loro propriet fisichee chimiche; la lunghezza di tutti i fiumi, la superficie di tutte le isole, laltezza di tut-te le montagne; la potenza di tutte le macchine e di tutti gli animali; la distribuzione geografica della flora, della fauna...Babbage non realizz mai questo vertiginoso repertorio universale: sempre distratto dall'attuazione dei suoi progetti dal rampolla-re di idee nuove e contrastanti, egli non and quasi mai oltre la fase progettuale e descrittiva. Della sua vita travagliata e tortuosa cilasci una descrizione nellautobiografia, che in realt soprattutto una biografia delle sue macchine. Invece non scrisse mai la pro-gettata Storia della Macchina Analitica, e di questo smisurato congegno abbiamo descrizioni solo parziali e gli importanti commen-ti di Menabrea (1842) e di Ada Lovelace (1843).Nel campo delle macchine da calcolo, Babbage cominci modestamente: ancora giovane stil il progetto minuzioso di una Macchi-na alle Differenze, capace di tabulare funzioni polinomiali sfruttando dispositivi meccanici, e ne costru un esemplare su scala ridot-ta. Ottenuto l'appoggio della Royal Society, nel 1823 ebbe un finanziamento statale per costruire una macchina con 96 ruote e 24 as-si. Il progetto, fra litigi, sospetti e variazioni continue, si aren nel 1830 e nel 1834 fu definitivamente accantonato per un altro, mol-to pi ambizioso e quasi temerario: quello della Macchina Analitica. Babbage ci spese 20.000 sterline del patrimonio ereditato dal

Charles Babbage, in una incisione che risale circaal 1860

CCCC hhhhaaaa rrrr llll eeee ssss BBBBaaaa bbbb bbbb aaaagggg eeee eeee llll eeee ssss uuuueeee mmmmaaaa cccc cccc hhhhiiii nnnneeee

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padre banchiere e altre 17.000 sterline concessegli dal governo nelle fasi iniziali. Ma la preoccupante vastit dei suoi progetti co-minci a destare dubbi e ostilit. Le sue continue richieste di finanziamenti, il suo carattere iroso e scostante, la sua smodata pre-sunzione finirono con l'alienargli le simpatie di tutti. Il governo divenne pi cauto e nel 1842 sospese ogni sovvenzione.Babbage non si rassegn: prepar un gran numero di piani per illustrare il suo progetto di Macchina Analitica sia agli amministrato-ri sia agli ingegneri, che per dovettero trovarli di difficile comprensione. La chiarezza non era infatti una dote di questo eccentricoe collerico precursore dell'informatica moderna. Eppure nel progetto vi era la scintilla del genio: la Macchina Analitica comprende-va infatti tutti gli elementi funzionali del calcolatore moderno. Per non conteneva ancora, bisogna riconoscerlo, lidea di program-ma memorizzato in quanto le istruzioni risiedevano sulle schede perforate quindi su un supporto esterno alla memoria per lequali si era ispirato al telaio meccanico di Jacquard. Si trattava comunque di un dispositivo di complessit inaudita, che nella sua at-tuazione pi evoluta avrebbe compreso pi di 50.000 parti in movimento e avrebbe dovuto operare su numeri di 50 cifre! Dal 1834al 1871 Babbage si batt per realizzare la sua creatura, ma nessun esemplare funzionante ne fu mai costruito.Dopo la sua morte, il devoto figlio Henry riusc ad attuare certe parti del progetto, ben lontane tuttavia da un prototipo completo. Nel 1889Henry si diede anche a pubblicare la raccolta degli scritti del padre (e di altri autori) relativi alle macchine per il calcolo e cerc di tenerneviva la memoria e lopera. Nonostante questi sforzi, sul bizzarro e geniale antesignano dei moderni calcolatori digitali scese loblio. Fu so-lo nel 1946, in concomitanza con la costruzione dei primi computer, che la rivista Nature ne rispolver la memoria con un articolo di L. J.Comrie, dal titolo Babbages Dream Comes True. Nel 1971, a coronamento della riscoperta dellopera di Babbage, il centenario della suamorte fu celebrato dalla Royal Society, dalla British Computer Society e dallAccademia delle Scienze di Torino. Il filosofo inglese avevavisitato la capitale sabauda nel 1840 in occasione di un congresso scientifico, ricevendone onori e riconoscimenti. Lo stesso Carlo Alber-to, re di Sardegna, lo aveva elogiato in pubblico, conferendogli il rango di commendatore dellOrdine dei santi Maurizio e Lazzaro.Babbage, dal canto suo, conserv per tutta la vita un grato ricordo del suo soggiorno torinese; ne palese testimonianza il risaltocon cui, nel frontespizio dei Passages, egli dichiara lonorificenza di commendatore e, ancor di pi, la fervida pagina dapertura concui dedica lautobiografia a Vittorio Emanuele II, figlio di Carlo Alberto e ormai re dItalia.La dedica a un sovrano straniero, letta in trasparenza, appare intenzionalmente provocatoria da parte di un suddito di sua maestbritannica. Il puntiglioso Babbage, infatti, non aveva certo dimenticato gli affronti subiti da parte del governo inglese con linterru-zione dei finanziamenti per la Macchina alle Differenze (1842) e con il successivo rifiuto di finanziare la costruzione della MacchinaAnalitica (1852). In relazione a questultima offesa al suo orgoglio, non manc di mettere alla berlina lord Derby, ministro delle fi-nanze, dedicandogli una filippica che si conclude con queste parole: Ma io non desidero metterlo in croce, voglio solo lasciare ilsuo nome nelloscurit. Questo Erostrato della Scienza, se sfuggir alloblio, rimarr associato col distruttore del Tempio di Efeso.

George Gordon Noel Byron (Londra, 1788 - Missolungi, 1824), uno dei pi grandi poeti ro-mantici dEuropa, famoso per le sue opere ma anche per la sua vita avventurosa, segnatada debiti, relazioni amorose, accuse di incesto e sodomia e dalle lotte a fianco dei patriotiitaliani contro lAustria ader anche alla Carboneria e greci contro la Turchia. Fu in frater-na amicizia con il quasi coetaneo Percy Bisshe Shelley (1792-1822), altro campione del ro-manticismo inglese e suo compagno di viaggi e di avventure (Figura).Ereditato il titolo di lord (1798), nel 1809 Byron intraprese il tradizionale grand tour, visi-tando per due anni i Paesi europei, in particolare quelli affacciati sul Mediterraneo. Torna-to in patria nel 1811, ebbe varie relazioni amorose e uno stretto legame, a quanto pare in-cestuoso, con la sorellastra Augusta Leigh, da alcuni anni separata dal marito, che nel 1814diede alla luce una figlia. Poi Byron corteggi a lungo Annabella Milbanke, che nel 1815 sidecise a sposarlo col proposito di redimerlo dalla sua vita dissoluta. Ma il matrimonio falle, passato solo un anno, lady Byron lasci il marito tenendo con s Ada, la bambina natanel frattempo. Poco dopo, il 25 aprile 1816, tra l'indignazione generale per la sua condottaimmorale, Byron lasci lInghilterra per sempre e non vide mai pi sua figlia, l'unica legitti-ma delle tre che ebbe. Dorothy Stein riferisce che, intorno al 1820, Byron chiese di avereuna ciocca dei capelli della piccola Ada, alla quale invi a sua volta una ciocca dei propri:un gesto minimo ma significativo da parte di un padre non del tutto dimentico.Dopo varie vicissitudini, il poeta prese a cuore le sorti dei patrioti che volevano sottrarrela Grecia al giogo dellImpero ottomano. Con ingentissime spese personali rimise in se-sto la flotta greca, ma prima di poter salpare si ammal e, mal curato, si spense il 19 apri-le 1824. I Greci onorano ancora la memoria di colui che diventato un eroe nazionale. Le sue spoglie, malgrado tutto, tornarono nel-la terra natale e furono sepolte nella chiesa di Harrow-on-the-Hill accanto a quelle di Allegra, la figlia nata dalla sua breve relazionecon Claire Clermont, sorellastra della moglie di Shelley, Mary. Giuseppe Nicolini, uno dei primi biografi di Byron, racconta che questivolle Allegra con s a Venezia ma che poi, distratto dal vagabondare tra le consuete scapestratezze, la releg in un convento di Ba-gnacavallo, dove la bimba cadde malata e si spense nel 1822, allet di appena cinque anni. Sulla sua lapide il poeta fece inciderequesto versetto dalla Bibbia: andr da lei, ma ella non torner a me (Samuele, XX, 23).

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Il poeta George Byron ritratto nel costumetradizionale greco in un dipinto di ThomasPhillips. (Circa 1814)


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GIUSEPPE O. LONGO ordinario di Teoria dellinformazione nella Facolt dIngegneria dellUniversit di Trieste. Si occupa di codifica disorgente e di codici algebrici. Ha diretto il settore Linguaggi del Laboratorio della International School for Advanced Studies (Sis-sa) di Trieste e il Dipartimento di Informazione del Centre Internationale des Sciences Mcaniques (Cism) di Udine. Socio di vari Isti-tuti e Accademie, sinteressa di epistemologia, di intelligenza artificiale e del rapporto uomo-tecnologia. traduttore, collabora con ilCorriere della Sera, con Avvenire e con numerose riviste. autore di romanzi, racconti e opere teatrali tradotti in molte lingue. Il suosaggio pi recente Il senso e la narrazione, Springer Italia, 2008.E-mail: [email protected]

CORRADO BONFANTI responsabile del progetto AICA Storia dellinformatica e docente a contratto per tale materia nelle univer-sit di Udine e Trieste. Laureato in fisica a La Sapienza, ha lavorato con IBM Italia e poi nel gruppo Finsiel: con lItalsiel a Roma,con lInsiel a Trieste dove risiede e infine a Bucureti come direttore generale di Finsiel-Romnia. Ha ricoperto altri incarichiuniversitari a Roma, Trieste, Bari e Milano. Da ventanni si occupa di storia del calcolo automatico e dellinformatica, pubblican-do diversi articoli e tenendo conferenze su invito di numerose istituzioni culturali. socio onorario della Mathesis, sezione diUdine, e socio ordinario dellAICA.E-mail: [email protected]

Il conte Luigi Federico Menabrea (Chambry, 1809-1896) fu scienziato, generale e uomopolitico di rilievo (Figura). Laureatosi in ingegneria e matematica a Torino, fu professoredi scienza delle costruzioni prima all'accademia militare e poi, dal 1846, all'universit diTorino. Il suo prestigio scientifico fu tuttavia scosso da un episodio che Enrico Giusti eLuigi Pepe hanno cos sintetizzato: Il principale merito scientifico di Menabrea legato[ alla] sua formulazione [1858] di quel principio di teoria dellelasticit, ora noto cometeorema del minimo lavoro []. Il teorema sar dimostrato in modo rigoroso nel 1873 da[Carlo Alberto] Castigliano nella sua tesi di laurea []. Nel 1875 Menabrea present al-lAccademia dei Lincei una memoria in cui riespose sostanzialmente la dimostrazione diCastigliano, che reag denunciando [] il plagio subto. La controversia, resa pubblica, siconcluse con un verdetto di tipo salomonico.Menabrea partecip come ufficiale del genio alle prime due guerre d'indipendenza.Quanto alla sua carriera politica, dal 1848 fu parlamentare piemontese e poi italiano pertrentasei anni consecutivi. Pi volte ministro e poi anche primo ministro, abbandonatele giovanili simpatie per la sinistra, si distinse per le sue posizioni reazionarie, antigari-baldine e anticavouriane; una delle iniziative del suo governo (1867-1869) fu lodiatatassa sul macinato, peraltro gi in vigore negli ex Stati pontifici. Da ultimo fu ambascia-tore a Londra e a Parigi.Ma veniamo ai fatti che qui interessano in modo specifico. Nel 1840, per iniziativa di Car-lo Alberto di Savoia, si tenne a Torino il secondo Congresso degli scienziati italiani; ma-nifestazione con cui, tra le righe, il re di Sardegna intendeva avvalorare la propria imma-gine di paladino dellunificazione nazionale.Al Congresso, come ospite di speciale riguardo, fu invitato anche Charles Babbage, suprecisa e motivata istanza dellastronomo Giovanni Plana. Proprio gli astronomi, tra gli scienziati, erano infatti i pi assidui consu-matori di calcolo numerico: non un caso che di l a poco (1846) la straordinaria scoperta del pianeta Nettuno avvenisse sulla basedi onerosissimi calcoli eseguiti a mano! la cui esattezza fu in seguito confermata dallosservazione al telescopio. A tale memora-bile evento lo stesso Babbage si premur di dedicare larticolo On the Planet Neptune che apparve su The Times del 15 marzo 1847.Lillustrazione della Macchina Analitica fatta da Babbage fu seguita con partecipe interesse dagli scienziati italiani. Tra loro si trova-va lattentissimo Menabrea, che nel 1842 pubblic lopuscolo Notations sur la machine analytique de M. Charles Babbage, da cuiAda Lovelace prese le mosse per stilare le sue celebri note. curioso il fatto che nel 1855, riferendosi a quest'opera, il presidente della Royal Society, conte de Rosse, lattribuisse a Babbage,considerando Menabrea un suo pseudonimo. Nonostante le smentite di Menabrea e dello stesso Babbage, lequivoco persisti-to fino ai nostri giorni e, tra laltro, stato ripreso da Marcus du Sautoy nel suo recente libro divulgativo sui numeri primi (p. 349).In segno di apprezzamento e di riconoscenza per lattenzione ricevuta da parte di Menabrea e degli altri amici torinesi, Babbage of-fr loro tutto il corredo di disegni progettuali che aveva portato con s da Londra; questo prezioso lascito tuttora conservato pres-so lArchivio dellAccademia delle Scienze di Torino.

LLLLuuuu iiii gggg iiii FFFF eeeedddd eeeerrrr iiii cccc oooo MMMM eeeennnn aaaabbbb rrrr eeeeaaaa

Una fotografia, con evidenti ritocchi, che ritraeLuigi Federico Menabrea in uniforme da generale

longo bonfanti ada byron e la macchina analitica

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