Un computer (pronuncia italiana: ), in italiano anche noto come elaboratore o calcolatore, è una macchina automatizzata programmabile in grado di eseguire sia complessi calcoli matematici (calcolatore) sia altri tipi di elaborazioni dati (elaboratore).Paul E. Ceruzzi, Storia dell'informatica. Dai primi computer digitali all'era di Internet, Apogeo, 2006, pagina 9.Altri tipi di elaborazione dati sono ad esempio l'elaborazione di testi, la gestione di database, il rendering di immagini tridimensionali.
Concepito come una macchina per automatizzare alcune capacità della mente umana, come ad esempio il calcolo e la capacità di memorizzazione potenziandone la portata e applicandole alla soluzione di particolari problemi scientifici e ingegneristici,Mente e Macchina - 1958, John Von Neumann a partire dalla seconda metà del XX secolo, evolve in macchina in grado di eseguire le elaborazioni dati più varie. Ci si riferisce comunemente al computer come ad un dispositivo elettronico e digitale, programmabile a scopo generico, costruito secondo il modello teorico-computazionale della cosiddetta macchina di Turing e la cosiddetta architettura di von Neumann, anche se oggi tuttavia il termine assume il significato più generico di sistema elettronico di elaborazione programmabile e non programmabile, includendo dunque una vasta gamma di tipologie di dispositivi: sebbene i computer programmabili a scopo generico siano oggi i più diffusi, esistono infatti in specifici ambiti di applicazione modelli di computer dedicati a vari campi e settori come automazione industriale, domotica, computer grafica.
Nel corso della storia, l'implementazione tecnologica di questa macchina si è modificata profondamente sia nei meccanismi di funzionamento (meccanici, elettromeccanici ed elettronici), sia nelle modalità di rappresentazione dell'informazione (analogica e digitale) sia in altre caratteristiche (architettura interna, programmabilità, ecc.). In questa forma e al pari della televisione, esso rappresenta il mezzo tecnologico simbolo che ha maggiormente modificato le abitudini umane dopo la seconda guerra mondiale: la sua invenzione ha contribuito alla nascita e allo sviluppo dell'informatica moderna, che ha segnato l'avvento della cosiddetta terza rivoluzione industriale e della società dell'informazione.
Storia e linguistica Etimologia
Il termine computer è il nome d'agente del verbo inglese to compute, che deriva dal francese computer. L'etimo latino è composto da com = cum (insieme) e putare (tagliare, rendere netto – da cui potare in italiano) e significa propriamente: «confrontare (o comparare) per trarre la somma netta».Ottorino Pianigiani, Vocabolario Etimologico, Polaris, 1993 Etimologia: computare; In inglese, il termine indicava originariamente un essere umano,J. Copeland, The Modern History of Computing incaricato di eseguire dei calcoli. Il primo utilizzo nel senso moderno è attestato nel 1947,Oxford English Dictionary, s.v. "Computer"M. Campbell-Kelly e W. Aspray, Computer: a history of the information machine, Westview Press, Boulder, 2004, p.3 ma bisognerà attendere la metà degli anni 1950 perché questa accezione diventi di uso comune (si notino, a questo proposito, i diversi acronimi dei computer ASCC ed ENIAC).
Terminologia
Come per gran parte della terminologia informatica, tra il termine italiano «elaboratore» e il termine «computer» usato in inglese, nel linguaggio comune prevale nettamente l'uso del termine «computer».«Anch'io gioco con le "net - parole"» - Intervista a Francesco Sabatini, Presidente dell'Accademia della Crusca CITI Traduzioni | Cooperativa Italiana di Traduttori e Interpreti | Accademia della Crusca In altre lingue europee accade diversamente: nella lingua francese si usa il termine ordinateur; nella lingua spagnola si usano i termini computadora e ordenador. La tendenza a usare parole inglesi è spesso biasimata in una diatriba sull'esterofilia della lingua italiana recente, ma le proposte alternative, come il «computiere»Arrigo Castellani Morbus anglicus, Studi linguistici italiani, n. 13, pp. 137-153 del professore Arrigo Castellani, accademico della Crusca e fondatore degli Studi Linguistici Italiani, non hanno riscosso sufficiente applicazione. Negli anni 1960 e 1970 è stato utilizzato anche il termine «ordinatore», oggi in disuso, calco linguistico sul francese ordinateur.
In italiano esiste anche il termine «calcolatore», che però ha un significato più ampio: può indicare anche una macchina non automatizzata (come ad esempio un regolo calcolatore), oppure una macchina automatizzata in grado di eseguire esclusivamente semplici calcoli matematici (come ad esempio una macchina addizionatrice). Nel secolo scorso poteva indicare anche un essere umano: la figura di «calcolatore» era un ruolo presso alcuni osservatori astronomici italiani.
Storia
Il computer è la versione più evoluta di una serie di strumenti di calcolo inventati sin dall'antichità tra i quali l'abaco, la macchina di Anticitera, i bastoncini di Nepero; gli esemplari di macchine calcolatrici più famosi in età moderna sono forse la macchina di Pascal (1645) e la macchina di Leibniz (1672), ma va ricordata anche la macchina calcolatrice di Wilhelm Schickard, del 1623, della quale sono rimasti soltanto i progetti.
Il passaggio da macchina calcolatrice a vero e proprio computer (nel senso di dispositivo programmabile) si deve a Charles Babbage: la sua Macchina analitica, progettata nel 1833, anche se mai realizzata, è considerato il primo esempio di computer della storia; si trattava di una colossale macchina a ingranaggi, alimentata a vapore e dotata di input, output, unità di memoria, di unità di calcolo decimale con registro dell'accumulo dei dati e di un sistema di collegamento tra le varie parti e contrariamente a quanto si potrebbe pensare, era interamente digitale.
Nel corso dei decenni successivi il computer è passato attraverso vari stadi evolutivi: il computer analogico (ne è un esempio l'analizzatore differenziale di Vannevar Bush del 1927), la macchina di Turing, i computer digitali meccanici ed elettromeccanici (la Serie Z di Konrad Zuse, la macchina di Stibitz e l'ASCC di Howard Aiken) ed infine quelli digitali ed elettronici (l'ABC di John Vincent Atanasoff e Clifford Berry, l'ENIAC di John Presper Eckert e John Mauchly, il Colossus britannico); nel corso del XX secolo, inoltre, importanti progressi nel campo dell'elettronica - come il transistor e il circuito integrato - e dell'informatica hanno contribuito all'evoluzione del computer nella sua forma attuale passando da dispositivo elettronico presente solo in aziende e centri di ricerca a dispositivo ad uso comune e consumo di massa per gli utenti comuni.
Descrizione La componentistica hardware, generalmente racchiusa all'interno di un contenitore denominato case, comprende la scheda madre, la CPU, l'alimentatore elettrico, la memoria primaria e la memoria di massa, più eventualmente altre schede preposte a funzioni accessorie o complementari,P.e. la sezione audio e video può essere su scheda o integrata nella scheda madre o nella CPU. come ad esempio una o più schede video o una scheda audio.
Sostanzialmente, i calcolatori si dividono in analogici e digitali: un calcolatore analogico è un tipo di calcolatore che elabora i problemi per analogia, o in termini più scientifici, per quantità continue; un calcolatore digitale è un tipo di calcolatore che elabora i problemi digitalizzando, ovvero le quantità che considera sono discrete. I dati cioè, possono essere rappresentati in due modi, analogico o digitale: un dato analogico è una rappresentazione continua, analoga all'informazione effettiva che rappresenta, mentre un dato digitale è una rappresentazione discreta, che spezza l'informazione in elementi distinti poiché l'elaborazione viene eseguita per passi finiti (vedi algoritmo). L'informatica, per come si è sviluppata, ha preso maggiormente in considerazione la seconda categoria di calcolatori. La prova è che i computer contemporanei funzionano secondo l'algebra booleana, ovvero la logica di funzionamento di un normale computer ammette due stati precisi, rappresentati dalle cifre 0 e 1. Esempi di calcolatori analogici odierni sono il termometro e l'orologio tradizionali: nonostante vi siano gli indicatori dei gradi o delle ore, in realtà essi non sono sufficienti per astrarre la posizione esatta del mercurio o delle lancette. Il mercurio nel termometro sale con continuità lungo le tacche, mentre un termometro digitale calcola la temperatura secondo una logica binaria e discreta.
Struttura logica
La struttura logica del computer attuale può ricondursi alla presenza di almeno cinque elementi fondamentali o sottosistemi: Unità centrale di elaborazione (UCE o CPU, acronimo di Central Processing Unit); Memoria; Schede elettroniche di espansione; Dispositivi di input/output; Canale di comunicazione dei dati (o Bus).
Questo schema venne proposto per la prima volta dal matematico John von Neumann all'interno di uno scritto informale del 1945 noto come First draft of a report on the EDVAC e va sotto il nome di architettura di von Neumann. L'opera nasce dalla partecipazione di von Neumann al progetto ENIAC e raccoglie le idee provenienti da vari membri del team di sviluppo su come migliorare la funzionalità del computer nascituro.
Va inoltre ricordato che von Neumann era stato profondamente influenzato da Alan Turing, il quale aveva proposto nel 1937A.M. Turing, "On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem", Proceedings of the London Mathematical Society, 1937, 2(42), pp. 230-265. un modello di calcolo - passato alla storia come Macchina di Turing - che ben si prestava a descrivere le operazioni eseguite da un computer, pur non essendo stato concepito per quello scopo (Turing si stava occupando in quella sede del problema della computabilità, non della realizzazione di un calcolatore). Il funzionamento della Macchina di Turing suggerì a von Neumann l'idea che la memoria dovesse contenere non solo i risultati delle operazioni svolte dal computer, ma anche le istruzioni di programmazione.
Premesso il contributo degli altri progettisti dell'ENIAC e quello di Alan Turing, a von Neumann va il merito di aver approfondito, arricchito e messo a sistema gli spunti raccolti: motivo per il quale la struttura logica sopra indicata è oggi nota come architettura di von Neumann.
Hardware, software, programmazione
A differenza della mente umana, intesa come attività del cervello, che è in grado di affrontare e risolvere problemi nuovi a mezzo di facoltà cognitive come intuizione e ragionamento, il computer, in quanto macchina, pur partendo ugualmente da dei dati in input, è invece un semplice esecutore di ordini, compiti o istruzioni impartite dall'esterno per risolvere determinati problemi d'interesse attraverso un algoritmo di risoluzione del problema stesso in modo tale che a partire da determinati input produca determinati output attraverso elaborazione degli stessi. Esso nasce dunque per eseguire programmi o applicazioni: un computer senza un programma da eseguire è inutile.