Alessandro Volta (1745-1827) riesce a ricavare energia elettrica e raggiunge l'obiettivo di costruire la prima batteria in grado di fornire elettricità.

In un famoso esperimento alla presenza di Napoleone dimostra che con la sua elettricità può stimolare il movimento delle zampe di una rana morta.

 A. Volta mostra un esperimento di elettricità a Napoleone

Escono le Disquisitiones arithmeticae di K.F. Gauss. 

Esse costituiscono una pietra miliare nello sviluppo dei metodi numerici: metodo dei minimi quadrati, metodo di eliminazione degli scarti quadratici, integrazione numerica

Entrano in funzione le schede perforate per il funzionamento automatico dei telai Jacquard.

In base ai fori delle schede viene comandata la trama del tessuto.

Furono prodotte più di 100.000 macchine nei dieci anni successivi.

telaio Joseph Marie Jacquard's 

particolare di un telaio

Le schede perforate resteranno in uso nei telai fino agli anni 1980.

Si fa sempre più strada il convincimento che le macchine possano sottrarre lavoro alle persone e da questo nascono forti movimenti di protesta e boicottaggio.
 

Regolo calcolatore planimetrico di Herman per la misura di aree.

C.X.Thomas de Colmar costruisce l'aritmetometro, prima calcolatrice su scala industriale in grado di svolgere le 4 operazioni aritmetriche, senza errori. 

In 30 anni ne vengono prodotti 1500 esemplari e la produzione si protrasse fino al 1930 circa.

particolare di aritmetometro

Utilizzava il principio del tamburo a passi ideato da Leibniz. La sua invenzione era il risultato di 150 anni di progresso industriale, che aveva così superato i difetti delle prime realizzazioni.
 

aritmetometro

Charles Babbage comunica a un collega astronomo l'idea di un calcolo automatico per la compilazione delle tavole astronomiche.
La sua prima macchina, la Macchina alle Differenze, nasce dall'esigenza di calcolare tavole astronomiche dove, per la precisione richiesta, Babbage aveva pensato anche ad un sistema di stampa per evitare errori umani di trascrizione.

All'epoca di Babbage per realizzare tabelle matematiche dei logaritmi e di funzioni trigonometriche lavoravano squadre di matematici giorno e notte.

Fu per questo motivo che a Babbage venne l'idea di progettare una macchina che svolgesse automaticamente quell'arduo compito.

disegno originale della Macchina alle Differenze

Pubblicò il suo articolo su 'Observations on the Applications of Machinery to the Computation of Mathematical Tables', per il quale ricevette la medaglia d'oro della Reale Società Astronomica.

Particolare del disegno

Babbage conosceva tre differenti tipi di errori che potevano verificarsi nel fare le tabelle:

• errori umani nei calcoli
• errori di copiatura nelle trascrizioni per la pubblicazione 
• errori nella composizione delle lastre per la stampa

Disegnando una macchina che potesse coprire l'intero processo dal calcolo fino ai cliché tipografici gli errori sarebbero stati eliminati

Contrariamente a quanto era avvenuto fino ad allora, Babbage dunque non si proponeva tanto di realizzare delle macchine calcolatrici in grado di eseguire semplicemente le 4 operazioni, ma dei calcolatori concettualmente simili a quelli moderni in grado di eseguire sequenze di operazioni in base a un programma.

Difference Engine 2 

Questo modello fu ricostruito presso il Museo della Scienza di Londra 

seguendo il progetto del 1849, di cui si hanno tutti i disegni.  

Il dispositivo funziona perfettamente e mette in evidenza la genialità del progetto di Babbage. Costruito in ferro, ottone e acciaio, è composto da 4.000 parti e pesa oltre 3 tonnellate.

Gli ingegneri del museo stanno ancora espandendone le funzionalità e nel 2002 è stata aggiunta la parte relativa alla stampa, in perfetto accordo coi disegni di Babbage.

Il dispositivo svolse il suo primo ciclo di calcolo nel 1990 e restituì un risultato di 31 cifre di precisione, che è molto di più di quanto possa fare una calcolatrice standard tascabile. 

Comunque ciascun calcolo richiedeva di far ruotare una manovella per centinaia e a volte migliaia di volte, per cui se un operatore volesse usarla sul serio diventerebbe il più muscoloso operatore di computer della Terra!

Charles Babbage disegna un calcolatore.

Il concetto di questa macchina era che doveva operare con schede perforate (come quelle di Jacquard) e i risultati andavano stampati su carta.

L'idea di stampare i risultati era semplicemente rivoluzionaria!

Comunque Babbage riteneva che la tecnologia della sua epoca non fosse sufficientemente sofisticata da poter realizzare il suo progetto.

Ma un piccolo modello in scala fu mostrato ad una riunione della Reale Società Astronomica inglese.

Problemi di meccanica, finanziari e di opinione con il suo capo ingegneri (Joseph Clement) provocarono l'abbandono del progetto nel 1833.

Ma il concetto di quella macchina si può considerare estremamente avanzato, e probabilmente troppo incomprensibile, per la maggior parte della gente dell'epoca.

Georg e Edvard Scheutz (Svedesi) padre e figlio, dopo avere letto l'articolo di Babbage e della sua macchina, iniziano a sviluppare loro stessi una Macchina delle Differenze.

Sono le persone che hanno creato per primi una macchina che possa anche stampare i risultati delle tabelle calcolate.

La loro macchina sarà terminata nel 1843.
 

Il disegno è meno robusto e le tolleranze sono più ampie di quelle pretese da Babbage.

Il problema di riprodurre risultati privi di errori umani, come voleva Babbage, è così risolto. I numeri sono stampati su carta o lamine di metallo, pronti per fare i clichés per la riproduzione delle tabelle.

E' in quest'anno che Charles Babbage progetta l'Analytical Engine, una macchina che sia più veloce e precisa del modello precedente.

Si tratta di un primo modello di calcolatore automatico, ma che rimane allo stadio di progetto per la difficoltà di realizzare i pezzi meccanici necessari e lo scarso interesse dei possibili finanziatori. In compenso lo stesso Babbage ha speso molti dei suoi soldi per portare avanti comunque l'ambizioso progetto.

La Macchina Analitica fu pensata con l'intento di sfruttare i cicli delle schede perforate di Jacquard, in modo da controllare i calcoli automaticamente e in modo da poter prendere decisioni basate su risultati di precedenti calcoli.

Alcuni testi riportano anche l'idea di un motore a vapore da applicare alla macchina analitica.

Joseph Henry inventa il relay elettrico, un dispositivo adatto ad inviare impulsi a lunga distanza. Le basi del telegrafo sono gettate.

Samuel Finley Breese Morse brevetta un sistema pratico di telegrafo.

tasto per alfabeto Morse

Lady Ada Lovelace, figlia di Lord Byron, studia l'Analitycal Engine di Babbage, traducendo gli schemi di Luigi Menabrea. Intuisce l'idea di 'loop' e di sottoprogramma, ovvero di sequenza ripetitiva di passi. 

Inizia così un intenso scambio epistolare con Babbage, contribuendo coi suoi appunti a ipotizzare una macchina in grado di operare tramite programma.

E' considerata per questo 'la prima programmatrice'.

A lei è stato dedicato un linguaggio di programmazione degli anni 1970/80.

Samuel Morse invia un messaggio col telegrafo da Washington a Baltimora.

Alexander Bain  usa un nastro perforato per trasmettere telegrammi.

Il sistema rende le trasmissioni molto più veloci e sarà utilizzato fino al ventesimo secolo.

Questo stesso tipo di nastro perforato sarà utilizzato anche come output nei computer.

George Boole scrive 'An investigation on the Law of Thought'. 

E' quì che si trovano le relazioni tra matematica e logica, che saranno le basi della cosiddetta 'algebra booleniana' usata nei circuiti dei calcolatori.

Ciò provocò una rottura con la matematica tradizionale, dimostrando per la prima volta che la logica è parte della matematica e della filosofia.

Prima di allora i concetti di AND, OR, NOT non erano applicati alla matematica.

Sir Charles Wheatstone  introduce la prima applicazione di un nastro perforato come supporto per la preparazione, memorizzazione e trasmissione di dati. Il suo nastro usa due righe di fori per rappresentare le linee e i punti del codice Morse.

In questo modo i messaggi da inviare possono essere preparati fuori linea e trasmessi successivamente.
 

 nastro perforato

E' una di quelle grandi invenzioni che rivoluzioneranno l'amministrazione e le comunicazioni.

La scrittura manuale di lettere commerciali sparirà nel giro di pochi anni.

macchina per scrivere

Antonio Meucci si era trasferito nel 1845 a Long Island dove aveva aperto una fabbrica di candele. Qui diede ospitalità e lavoro a Garibaldi e nel 1857 portò a compimento l'invenzione del telefono. Dopo oltre un decennio speso nell'inutile ricerca di capitali, Meucci ottenne con grande sforzo un brevetto biennale (1871) e presentò i disegni della sua invenzione al direttore della Western Telegraph CO. 

Antonio Meucci

Ignobilmente truffato dell'incartamento ed impedito dalla miseria per il rinnovo del brevetto, la sua invenzione fu validamente sfruttata dal professor Graham Bell che, giurando il falso, prese tutti i meriti ed i profitti. 

In seguito a celebri quanto movimentati processi intentati da concorrenti della Bell, la priorità di Meucci fu tardivamente riconosciuta dalla Corte Suprema nel 1886, ma egli finiva intanto in miseria i suoi giorni nella casa di Long Island, che un privato americano gli aveva donata. 

Ecco la sentenza: “Nulla dimostra che Meucci abbia ottenuto qualche risultato pratico a parte quello di convogliare la parola meccanicamente mediante cavo. Impiegò senza dubbio un conduttore meccanico e suppose che elettrificando l'apparecchio avrebbe ottenuto risultati migliori”, in poche parole Meucci avrebbe inventato il telefono, ma non quello elettrico.

Più di un secolo dopo, (l’11 giugno del 2002), grazie anche alle ricerche di un tenace italiano, la verità è ristabilita, il parlamento americano riconosce che Antonio Meucci è il papà del telefono e noi italiani abbiamo un’altra gloria di cui andare fieri. Per la cronaca: il telefono non è che una delle tante invenzioni cui si era dedicato.

Il 14 Febbraio 1876 lo scozzese Graham Bell fece domanda di un brevetto per un sistema di telefono. Sfruttando l'invenzione di Meucci, egli riesce ad impossessarsi dell'idea e a fondare la Bell Telephone Company. 

Alexander Bell

Il Velograph è stata la prima macchina per scrivere prodotta in Svizzera.

Velograph

la macchina per scrivere illustrata in un giornale dell'epoca

Remington typewriter Standard 2.

La prima macchina prodotta e venduta in forma industriale.

I tasti erano già disposti nella sequenza QWERTY divenuta uno standard.
 

Remington typewriter standard 2

Dorr E. Felt costruisce una macchina calcolatrice chiamata 'Macaroni Box' (dall'aspetto della scatola in cui è alloggiata). 

Da questa deriverà il 'Comptometer', competitivo fino al 1902.

macaroni box

Leon Bollee costruisce una calcolatrice per eseguire moltiplicazioni in modo diretto, cioè non più mediante addizioni ripetute.
 

calcolatrice di Bollee

W.S.Burroughs produce una macchina calcolatrice, l'Aritmometro, che incontra rapidamente un enorme successo in tutto il mondo.

Herman Hollerith con il suo 'Sistema Elettrico di Tabulazione' batte i concorrenti e viene scelto per il censimento USA del 1890. Il sistema di perforazione delle schede subirà pochissime innovazioni nell'arco dei successivi cinquant'anni.

Hollerith

Guglielmo Marconi trasmette il primo segnale via radio.

Guglielmo Marconi

trasmettitore di Marconi

(uguale a quello usato sul Titanic per lanciare l'SOS)

A.A. Michelson e S.W. Stratton costruiscono un analizzatore capace di lavorare con serie di Fourier di 20 termini.

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