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Informatica
Informatica Disciplina che studia
la progettazione, la
programmazione
e l'applicazione del computer all'elaborazione e al trasferimento
delle informazioni; i risultati ottenuti dall'informatica si
applicano in tutti i settori della vita quotidiana, dalla ricerca
scientifica agli studi economici e finanziari, all'automazione dei
processi produttivi industriali. Fanno parte dell'informatica
diversi campi specialistici di indagine, quale quello
sull'intelligenza artificiale, la robotica, la domotica, la burotica.
L'informatica basa i suoi studi e risultati su numerose altre
discipline: l'ingegneria elettronica, la teoria dell'informazione e
dei linguaggi, la matematica e la logica.
Le origini dell'informatica possono essere fatte risalire
alla progettazione delle prime macchine in grado di effettuare
operazioni matematiche (il calcolatore di Pascal nel XVII secolo, la
macchina differenziale di Babbage nel XIX secolo), ma solo a partire
dal 1930 circa l'informatica diventa una disciplina scientifica a sé
stante. Nella seconda metà degli anni Quaranta, gli studi e le
esperienze di Turing in Inghilterra e di Atanasoff negli Stati Uniti
portarono alla costruzione delle prime macchine elettroniche capaci
di elaborare informazioni e algoritmi complessi. Queste macchine
erano molto ingombranti (occupavano intere stanze) e utilizzavano
migliaia di valvole: venivano programmate in linguaggio macchina, da
operatori che manualmente, azionando determinati interruttori
esterni, modificavano le connessioni fra i circuiti. Solo verso la
fine degli anni Cinquanta il lavoro di
programmazione veniva
semplicato, con l'introduzione delle schede perforate.
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EVOLUZIONE
DELL'HARDWARE |
L'introduzione dei transistor, nella seconda metà degli
anni Cinquanta, e successivamente quella dei circuiti integrati,
nella seconda metà degli anni Sessanta, trasformarono gradualmente
l'elaboratore elettronico in uno strumento di dimensioni più
ridotte, affidabile, che di conseguenza iniziò a essere disponibile
sul mercato. I primi computer erano macchine costose, che potevano
venire acquistate solo da agenzie governative, grossi centri di
ricerca e università; in seguito, l'abbassamento dei prezzi e la
differenziazione di dimensioni e prestazioni delle macchine allargò
l'utenza anche a società private. Con l'introduzione dei
microprocessori (capaci di elaborare le informazioni a gruppi di 8,
16 e 32 bit), a partire dalla seconda metà degli anni Settanta,
nacquero i microcomputer, o personal computer, che resero
l'elaboratore elettronico accessibile alla grande utenza, sia dal
punto di vista del prezzo che dell'ingombro. Anche l'interfaccia con
l'utente subì notevoli semplificazioni: alle schede perforate si
affiancarono i terminali video (con maggiore controllo sulla
macchina), le unità nastro (con la possibilità di archiviare ingenti
quantità di dati) e più recentemente i modem (per collegare fra loro
i computer attraverso le normali linee telefoniche). Negli anni
Ottanta si avviò uno sviluppo di microprocessori di potenza
crescente (Z 80 di Zilog, da 8088 fino a P6 di Intel, 680xx di
Motorola, microprocessori a tecnologia RISC, Alpha di Digital) che
continuò negli anni seguenti con rapidità incalzante, spinto
dall'espansione del mercato. I progettisti di sistemi informatici si
dovettero però preoccupare non solo di creare microprocessori più
potenti, ma soprattutto, per soddisfare le esigenze del mercato, di
semplificare l'utilizzo dei microcomputer. Nei laboratori di Palo
Alto della Xerox si cominciarono a studiare nuove interfacce utente:
nacquero la presentazione delle istruzioni in forma di "finestra"
(utilizzata poi nei sistemi come Apple MacOs, Microsoft Windows,
OSF-Motif, X-Window) e sistemi di puntamento innovativi (mouse,
touch screen, joystick, penne ottiche).
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EVOLUZIONE DEL
SOFTWARE |
All'evoluzione dell'architettura interna dell'elaboratore
si sono naturalmente accompagnati lo sviluppo del software
necessario a far funzionare le macchine (sistemi operativi), dei
programmi (applicazioni) che su tali macchine possono essere
utilizzati e dei linguaggi in cui i programmi sono scritti.
I primi sistemi operativi facevano uso di modalità batch
(sistemi di elaborazione sequenziale) di esecuzione dei programmi,
attualmente ancora utilizzata solo nei centri di calcolo per
l'elaborazione di programmi molto lunghi, dotati di funzioni e
calcoli laboriosi; più comunemente oggi l'elaborazione avviene in
modo interattivo, ovvero con una risposta immediata della macchina
alle richieste dell'utente.
I primi linguaggi di programmazione
di alto livello, sviluppati a partire dalla metà degli anni
Cinquanta, furono il FORTRAN, orientato alle applicazioni
scientifiche, e il COBOL, orientato alle applicazioni di carattere
commerciale. Intorno agli anni Sessanta gli studi sull'intelligenza
artificiale portarono allo sviluppo di linguaggi funzionali,
costituiti essenzialmente da un sistema di definizioni di funzioni e
dalle loro chiamate. Il più famoso di questi linguaggi è il LISP,
ebbe poca fortuna inizialmente, riuscendo ad affermarsi solo a
partire dalla fine degli anni Settanta, soprattutto in settori dove
non era applicabile l'analisi numerica, ma si rendeva necessaria una
programmazione in
termini di simboli e strutture.
Le varietà degli utenti dei sistemi informatici ha
accresciuto la differenziazione fra i sistemi operativi e i
linguaggi di programmazione
dei computer per l'utenza scientifica (macchine molto potenti,
progettate per eseguire calcoli numerici) e di quelli per il vasto
pubblico (macchine pensate prevalentemente per la stesura di testi,
meno potenti, ma con maggiore facilità di utilizzo e migliori
interfacce per l'utente). La necessità di poter rendere disponibile
uno stesso computer a più utenti (multiutenza), in centri di
ricerca, università e aziende, condusse allo sviluppo di sistemi
operativi multiutente come Unix.
Per quello che riguarda i piccoli elaboratori, l'esigenza
di unificare l'offerta sul mercato si tradusse nella progettazione
di sistemi operativi più flessibili come, ad esempio, il System-360
dell'IBM, che permetteva di utilizzare il medesimo software su
computer diversi, per prestazioni e prezzo.
La proliferazione degli utilizzi dei computer condusse i
programmatori a richiedere e sviluppare linguaggi più potenti e
versatili: nacquero così linguaggi come il C (dalle necessità degli
sviluppatori di Unix), il Pascal (linguaggio creato per scopi
didattici), Ada (su direttive del Dipartimento della Difesa);
intanto il bisogno di scambiare dati e programmi in maniera
affidabile fra i vari utilizzatori della tecnologia spingeva gli
operatori verso lo sviluppo di una rete di trasmissione delle
informazioni facilmente accessibile da qualsiasi parte del mondo. In
particolare si deve alla richiesta del Dipartimento della Difesa
statunitense di progettare un sistema di trasmissione di dati
abbastanza robusto da "sopravvivere" a un conflitto mondiale lo
sviluppo, nella prima metà degli anni Settanta, dei protocolli
TCP-IP, su cui è basato Internet.
La comparsa di computer più potenti fornì un notevole
impulso agli studi di informatica in quanto, allargandosi l'utenza e
l'utilizzo, si presentava la necessità di risolvere nuovi problemi
sia di elettronica che di linguaggio.
Negli anni Ottanta nascono linguaggi di
programmazione da
utilizzare su macchine speciali, come il C++, un'estensione del C
orientata agli oggetti, per la
programmazione di
calcolatori paralleli, o il Prolog, progettato per l'intelligenza
artificiale; vengono intanto sviluppati linguaggi orientati a
compiti particolari e ben specifici: Postscript Adobe (per la
gestione delle comunicazione con sistemi di stampa e
visualizzazione), SQL (per l'interrogazione di database
client-server), Tcl/Tk (per la realizzazione di interfacce utente),
HTML (per la realizzazione di pagine Web), Mathematica (allo stesso
tempo linguaggio di
programmazione e software per la gestione di problemi
matematici).
Lo sviluppo del mercato dei personal computer e la
crescita delle loro capacità di prestazione hanno via via ridotto le
differenze fra i microcomputer e i sistemi professionali (workstation).
Si è verificata una convergenza delle due linee di prodotti, sia in
termini di hardware che di software: sistemi operativi pensati per
macchine "universitarie" (come Unix) vengono portati sui personal
(per diventare Linux) e contemporaneamente sistemi monoutente
(MS-DOS) evolvono verso la multiutenza e la condivisione di risorse
(Microsoft Windows).
Gli sviluppi dell'informatica negli anni Novanta sono
principalmente dovuti al progressivo affermarsi della rete mondiale
Internet e alla richiesta di sempre più numerosi servizi attraverso
di essa: si sono così diffusi linguaggi pensati espressamente per la
rete, come Java (orientato agli oggetti, per la condivisione di
codice eseguibile e servizi client-server), e vari programmi per la
navigazione (Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer). La
crescente potenza dei microprocessori permette oggi di gestire
attraverso il computer, oltre al testo e alle immagini fisse, anche
suoni e immagini in movimento; è possibile ottenere in un unico
documento diversi tipi di informazione, realizzando quel tipo di
comunicazione noto come multimedialità. Oggi l'informatica
costituisce, nei paesi maggiormente industrializzati, un tipo di
infrastruttura dalla quale è impossibile prescindere per svolgere la
maggior parte delle attività lavorative, dalle più comuni alle più
sofisticate; sta diventando una tecnologia fondamentale per
migliorare diversi servizi pubblici, dalla sanità ai trasporti, e
sta entrando di prepotenza nelle abitazioni, attraverso il controllo
elettonico e l'automatizzazione di quasi tutti gli apparecchi
utilizzati quotidianamente.
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