Off-line del 21 maggio 1998
Introduzione ai nuovi media 2/b
Il computer
di Gino Roncaglia
La macchina di Turing, dunque, pur essendo un dispositivo ideale ci dà una prima idea
di cosa succede nel cuore di un computer: lunghe catene di 0 e di 1 che vengono scritte e
cancellate a velocità incredibile e senza sosta all'interno delle cellette che
costituiscono la memoria di lavoro del computer.
Questi 0 e 1, o meglio, le due diverse cariche elettriche che convenzionalmente
interpretiamo come 0 e 1, possono rappresentare numeri ma anche, come abbiamo visto nella
prima lezione, testi, suoni, immagini.
Ma la macchina di Turing ci da un'idea anche di un'altra caratteristica essenziale di
un computer: la differenza fra hardware e software. Vediamo di cosa si tratta.
Abbiamo visto che una macchina di Turing unisce componenti fisiche - il nastro e la
testina - e componenti logiche, le regole che spiegano alla testina che azione deve
compiere in ogni data situazione.
Anche i computer hanno bisogno di queste due componenti. Abbiamo così da un lato le
parti 'fisiche' del computer, e dall'altro i programmi che il computer esegue. Proprio
come nel caso della macchina di Turing, questi programmi non sono altro che immense
raccolte di regole che descrivono le situazioni, o stati, in cui il computer si può
trovare, e gli forniscono le relative istruzioni di comportamento.
Le parti fisiche di un computer sono un po' il suo corpo, e formano il cosiddetto
hardware. I programmi potrebbero invece essere paragonati all'anima del computer, che
guida i movimenti del corpo: si tratta del software.
Hardware: Insieme delle componenti fisiche di un computer.
Software: le istruzioni, o programmi, che determinano quali azioni vengono eseguite dal
computer in corrispondenza delle varie situazioni, o stati, in cui il computer si può
trovare.
Per cominciare il nostro viaggio nel computer, possiamo dunque cominciare dalle sue
componenti fisiche, dall'hardware. E siccome finora ne abbiamo parlato in maniera un po'
teorica, andiamo a vedere in pratica cosa corrisponde a questo concetto; andiamo insomma a
vedere cosa c'è dentro la scatola.
La CPU è la componente essenziale di ogni computer: possono esistere computer senza
scheda grafica o senza disco rigido, senza schermo o senza tastiera - ma non possono
esistere computer senza uno o più microprocessori. Ma a cosa serve e come funziona
davvero la CPU? Andiamo a vedere.
Ecco un microprocessore. La CPU, Central Processing Unit, ovvero unità di elaborazione
centrale, è la sua componente fondamentale. Possiamo pensare alla CPU come a una grande
fabbrica, nella quale entrano le materie prime, e cioè i dati che devono essere
elaborati. La CPU elabora i dati e restituisce all'esterno, alle altre componenti del
computer, i risultati di questa elaborazione.
 Al suo interno, la CPU comprende tre
elementi fondamentali: l'Unità Aritmetico-Logica, o ALU, che si occupa di effettuare i
calcoli aritmetici e le operazioni logiche; una Unità di Controllo che decodifica le
varie istruzioni e 'scandisce il tempo' per la loro esecuzione, e infine una serie di
registri che corrispondono un po' a porzioni del nastro della macchina di Turing che
abbiamo visto prima: file di cellette in cui mettere i dati su cui si sta lavorando, e i
risultati di questo lavoro.
Abbiamo detto che all'interno della CPU l'unità di controllo ha il compito di
'scandire il tempo'. In effetti, è proprio come se la CPU avesse un proprio orologio
interno, la cui velocità è denominata frequenza di clock. Di cosa si tratta?
Sostanzialmente della velocità con cui si svolgono i cicli produttivi all'interno della
fabbrica-CPU. Se in uno dei nostri secondi la fabbrica svolge un turno lavorativo,
produrrà una certa quantità di beni, e cioè, nel nostro caso, di dati elaborati. Se ne
svolge dieci, ne produrrà molti di più.
 Ormai i microprocessori sono entrati a far parte della
vita di tutti noi. Non li troviamo solo nei personal computer: un microprocessore,
infatti, può divenire una componente preziosa di ogni macchinario che debba eseguire
compiti diversi in situazioni diverse: dalla lavatrice, in cui il microprocessore
controllerà i programmi di lavaggio, al televisore, in cui permetterà di selezionare e
memorizzare, ad esempio, i dati di frequenza e le preferenze relative ai canali;
dall'automobile, in cui controllerà e regolerà il funzionamento meccanico delle varie
componenti, alla macchina fotografica, in cui elaborerà i dati relativi all'immagine
inquadrata e la luminosità esterna, impostando automaticamente la migliore apertura di
diaframma e la migliore scelta di tempi.
In questi e in molti altri campi, la rivoluzione informatica ha già avuto conseguenze
immense, e ne avrà probabilmente di ancor più rilevanti in futuro.
Fin qui, ci siamo occupati di hardware; è giunto il momento di dire qualcosa sui
programmi, sul software.
Come certo sapete, esistono molti programmi diversi, nati per scopi differenti. Un
computer può eseguire programmi di videoscrittura, trasformandosi in uno strumento
potentissimo per creare e manipolare testi. Può eseguire programmi di calcolo, tenendo
traccia per noi, ad esempio, delle entrate e delle uscite di una impresa, o dei dati
statistici sulle prestazioni di una squadra di calcio. Può eseguire programmi di
archiviazione e di gestione di una base dati, ad esempio del catalogo di una biblioteca.
Può eseguire programmi grafici, o musicali. In effetti, i personal computer sono
strumenti multifunzionali, general purpose, come si dice in inglese.
Ma per svolgere tutti questi compiti, occorre anche un singolo programma di base che ci
permetta di dialogare col computer, di dirgli cosa vogliamo da lui. Si tratta del sistema
operativo. Quella che vedete attorno a me è l'interfaccia grafica di un sistema
operativo, che ci permette, fra l'altro, di selezionare i programmi da usare. Ma il
sistema operativo non fa solo questo; è lui, ad esempio, che si accorge che al nostro
computer è attaccata una tastiera e che riconosce quali tasti vengono premuti; è sempre
lui che 'interpreta' i nostri comandi, e li traduce nelle istruzioni di macchina che il
computer riesce a capire. Il sistema operativo è insomma un po' il nostro interprete in
un paese in cui si parla un linguaggio fatto solo di 0 e di 1: senza di lui, non
riusciremmo mai a farci capire. Perfino le diverse componenti del computer usano il
sistema operativo per riconoscersi e 'parlare' fra loro.
Capirete allora che il modo in cui viene progettato un sistema operativo è molto
importante: dal sistema operativo, infatti, dipende il nostro modo di lavorare col
computer. Si capirà allora come attorno a questo concetto fondamentale si siano
sviluppate battaglie teoriche, e anche, molto più concretamente, vere e proprie battaglie
economiche e commerciali.
 Il discorso sui sistemi operativi è molto complicato, perché è il tipico
esempio ove la decisione aziendale si confronta con la decisione del singolo individuo,
cioè, il fatto che un mercato scelga un sistema operativo non può essere trascurato.
Vuol dire che quel sistema operativo, nel bene e nel male, soddisfa alcune esigenze. In
particolare, la scelta dei sistemi operativi certamente è fatta dai lavoratori in
funzione anche della loro prospettiva del lavoro, di lavoro e del loro ruolo, del ruolo
dei tecnici nell'interno dei luoghi, delle fabbriche, delle imprese, delle strutture, dove
si usano i sistemi operativi. Quindi, questo è un aspetto che non può essere trascurato,
perché il sistema operativo non è uno strumento solamente per una macchina che deve
usare un utente normale, per una macchina che deve integrarsi con un'azienda, deve
integrarsi con delle reti aziendali, quindi inevitabilmente il sistema operativo è
soggetto a un confronto fra chi propone e chi accetta. Certo, la capacità di fare
pubblicità, o anche la capacità economica di chi propone i sistemi operativi è
importante, ma deve essere anche accettato. Quindi, sicuramente esiste un equilibrio,
evolutivo, perché il confronto è sempre con qualcuno che cerca soluzioni diverse, e, se
ha successo, non c'è nulla da fare, quello è il mercato che lo sceglie, ma il mercato,
in una certa misura, è una cosa che va contemplata, non solo dal punto di vista
economico, ma anche dal punto di vista concettuale.
Lo stesso vale per le interfacce. Le interfacce uomo/macchina vengono scelte da uomini.
E' chiaro che le interfacce hanno diversi aspetti perché, diciamo, noi viviamo
contemporaneamente molte epoche dell'umanità nello stesso istante. Ci sono dei posti dove
un interfaccia visuale come quella nota è considerata assolutamente l'avanguardia
dell'informatica; ci sono altri luoghi in cui queste interfacce sono considerate troppo
lente.
Le interfacce sono lo strumento per adattare l'uomo alla tecnologia e alla
comunicazione che questa tecnologia comporta. Quindi, è chiaro che, in linea di
principio, il modo migliore di concepire l'evoluzione delle interfacce è di farle
sparire. D'altra parte, gli oggetti di cui l'interfaccia ci parla, sono le cose con cui
dovremo interagire, anche se vengono dai computer. Quindi, in qualche modo, occorre
trasformare quegli oggetti da oggetti informatici a oggetti reali, sia che si tratti di
idee sia che si tratti di progetti.
 Siamo così arrivati alla fine di questa seconda lezione.
Vediamo di ricapitolare brevemente gli argomenti dei quali ci siamo occupati:
innanzitutto, abbiamo cercato di capire cos'è una computazione, osservando come l'idea di
computazione non abbia necessariamente a che fare con numeri. Abbiamo poi visto una
macchina di computazione 'ideale' - la macchina di Turing - e abbiamo anche visto come i
computer reali siano in qualche modo la concretizzazione dell'idea di macchina di Turing.
Abbiamo viaggiato dentro un computer, per esaminarne le componenti fondamentali, e abbiamo
distinto fra il corpo della macchina, l'hardware, e la sua anima, il software. Infine,
abbiamo discusso il concetto di sistema operativo - un concetto sul quale torneremo
comunque nella quinta puntata.
Vi ricordo ancora che materiali ed esecizi che integrano e sviluppano il contenuto di
questa prima cassetta sono disponibili nelle dispense del corso, sul CD-ROM, e sul nostro
sito Internet. Potrete anche trovarvi suggerimenti su lavori di classe e individuali che
possono essere avviati per approfondire le tematiche trattate.
La videocassetta, però, non finisce qui: come accade per tutte le altre cassette del
corso, abbiamo infatti raccolto in una sezione conclusiva alcuni interventi di
protagonisti della rivoluzione digitale, che possono essere usati come spunti di
approfondimento e discussione. |
 
|
