NELL'INNOVAZIONE E NEI BREVETTI

BREVETTI RELATIVI AL CALCOLARE:


Calculator di Benjamin L. Dayis, Us Patent No 228,448 (1880)

Programma 101, Us Patent No. 3.495.222 (1965)

La Programma 101 è una macchina con tecnologia a transistor. La realizzazione a transistor richiedeva l'utilizzo di un numero elevatissimo di componenti. Per poter contenere le dimensioni e ridurre i costi di produzione furono ideati dei "micromoduli".

Disegno dal brevetto dei micromoduli

Calculating machine, Us Patent No. 250,294 (1978)

Hydro power calculator, Us Patent No. 652,861 S (2012)

NEI LIBRI

Nell'Encyclopédie, ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers, par une Société de Gens de lettres was published under the direction of Diderot and d'Alembert:

CALCULER, v. act. c’est en général appliquer les regles ou de l’Arithmétique ou de l’Algebre, ou les unes & les autres à la détermination de quelque quantité. 
CALCULER en Hydraulique, est chercher à connoître la force & la vîtesse d’un jet, d’un ruisseau, d’un courant de riviere, ce qui est la même chose que sa dépense.


Sui Libri:

         

NEI LUOGHI

A Milano,il laboratorio di Modellistica e Calcolo Scientifico MOX del Politecnico di Milano.

Il MOX è nato nel 2002 all'interno del Dipartimento di Matematica “F. Brioschi” del Politecnico di Milano, con la finalità di  promuovere la ricerca nei campi della modellistica matematica e del calcolo scientifico per le scienze e l'ingegneria.Questa aggregazione è stata creata con un duplice scopo: creare sinergie fra i vari gruppi di ricerca e presentare queste forze in maniera omogenea e organizzata verso la comunità scientifica internazionale e il mondo industriale, al fine di promuovere la matematica avanzata quale strumento primario di innovazione ingegneristica.


A Rimini, il Museo del calcolo, Mateureka.

Il Museo del Calcolo di Pennabilli , inaugurato il 13 luglio 1991 con finalità scientifiche, culturali, didattiche e divulgative nel settore dell'informatica e della storia del calcolo.

A Pisa, il Museo degli strumenti per il calcolo.

Il Museo Nazionale degli Strumenti per il Calcolo si trova nel centro di Pisa, nell'area degli ex-macelli ed è gestito dalla Fondazione Galileo Galilei.


Inoltre poichè la parola calcolare deriva dal latino Calx vale a dire pietruzza,  si può prendere come esempio di luogo del calcolare  i "Sassi di Matera".

Un'altra città dal nome significativo è Petra in Giordania. Le numerose facciate intagliate nella roccia, riferibili per la massima parte a sepolcri, ne fanno un monumento unico, che è stato dichiarato Patrimonio dell'umanità dall'UNESCO il 6 dicembre 1985. 

STRUMENTI DI CALCOLO NELLA STORIA

L'osso d'Ishango

L'osso d'Ishango è un reperto in osso datato al Paleolitico superiore, tra il 20.000 a.C e il 18.000 a.C. E' ricoperto da una serie di scalfitture raggruppate in tre colonne che occupano tutta la lunghezza dell'oggetto. L'organizzazione delle tacche in tre raggruppamenti asimmetrici fa supporre che la loro disposizione sia dovuta alla necessità di sviluppare un sistema numerico.


Meccanismo di Antikythera

Il meccanismo di Antikythera è un antichissimo calcolatore per il calendario solare e lunare, le cui ruote potevano riprodurre il rapporto 254:19 necessario a ricostruire il moto della Luna in rapporto al Sole. Risale alla cultura rodiota del I secolo a.C.


L'abaco

L'abaco è una "tavola calcolatoria" tascabile che consiste in una piccola tavoletta in bronzo.Veniva utilizzato per scopi pratici. Esistevano a Roma dei veri professionisti dell'arte di eseguire conteggi, erano detti calculatores ed esercitavano presso ricchi banchieri, latifondisti e signori in genere, la professione che noi chiameremo del ragioniere.
Gli abachi più antichi erano tavoli ricoperti da un sottile strato di sabbia sui quali con uno stilo si segnavano i calcoli. Abaco deriva dal latino abacus e questa dalla parola greca abaks che significa "tavolo" e che deriva, a sua volta, dalla parola semitica abaq che vuol dire proprio "sabbia"


Compasso di Galileo Galilei

Il Compasso di Galileo è uno strumento precursore del regolo calcolatore, ideato e costruito in numerosi esemplari dallo stesso Galilei che ne descrive le potenzialità nel saggio «Del compasso geometrico e militare». 

La destinazione fondamentale del Compasso è determinare segmenti multipli, secondo una varietà di fattori, di campioni assegnati.A questa capacità se ne aggiungono altre relative ai quadrati e ai cubi delle lunghezze, quindi a misure di superficie e di volume e, in definitiva, di peso.

I bastoncini di Nepero

I bastoncini di Nepero sono uno strumento di calcolo inventato nel 1617 da John Napier (Nepero). I bastoncini erano asticelle, spesso costruite con avorio, su cui erano incisi i primi multipli di un numeri, con le decine e le unità divise da una barra obliqua. Accostando i bastoncini corrispondenti a cifre diverse fino a comporre un certo numero, e sommando le cifre che risultavano adiacenti nelle diverse righe si otteneva la tabellina dei multipli del numero in questione.

Macchina calcolatrice di Wilhelm Schickard

Nel 1623 Wilhelm Schickard inventò una macchina calcolatrice. La macchina poteva sommare e sottrarre numeri fino a sei cifre, e indicava il superamento della sua capacità facendo suonare una campanella. Per aiutare nelle operazioni di moltiplicazione e divisione, sopra l'addizionatrice erano collocati dei cilindri ruotanti che costituivano una variante dei bastoncini di Nepero

La Pascalina

La pascalina è uno strumento di calcolo precursore della moderna calcolatrice. Essa è stata inventata nel 1642 dal filosofo e matematico francese Blaise Pascal, ed è una macchina che permette di addizionare e sottrarre tenendo conto del riporto

Stepped Reckoner

 

"È indegno per l'uomo eccellente perder tempo come uno schiavo nel lavoro di calcolare, cosa che potrebbe essere relegata senza problemi a qualcun'altro se fosse usata una macchina."

Così scriveva il filosofo tedesco Wilhelm Gottfried Leibniz nel 1658, stanco di effettuare i lunghissimi calcoli necessari ai suoi studi e lamentandosi dei frequenti errori che inevitabilmente ne derivavano

Leibniz realizza nel 1671 una calcolatrice meccanica, in grado di effettuare le quattro operazioni e l'estrazione della radice con l'aritmetica binaria, chiamata Stepped Reckoner (calcolatrice a scatti). 

Leibniz concentrò il suo sforzo per costruire un congegno in grado di eseguire velocemente le operazioni, per raggiungere il suo scopo inventò uno speciale tipo di meccanismo, detto tamburo differenziato (Ruota di Leibniz).

Machina Arithmetica di Giovanni Poleni 

La prima opera a stampa di Giovanni Poleni fu un libricino dal titolo di "Miscellanea".La seconda sezione della Miscellanea tratta della prima calcolatrice meccanica inventata e realizzata in Italia ed una delle prime in assoluto.

La macchina di Poleni conobbe in Europa una certa notorietà nei decenni successivi, la troviamo infatti descritta e raffigurata nei primi due trattati a stampa sugli strumenti per il calcolo meccanico: Il "Theatrum Arithmetico-Geometricum", del tedesco Jacob Leupold, pubblicato nel 1727, e in "Versuch einer Geschichte der Rechenmaschine" di Johann Bischoff, del 1804.

Machine arithmetique

Jean Lépine realizzò nel 1725 una macchina calcolatrice per operare addizioni e sottrazioni.

Per ulteriori informazioni "Materiali per una storia delle tecniche" di Vittorio Marchis e Filippo Nieddu.

L'aritmometro

Nel 1820, Charles Xavier Thomas de Colmar costruisce l'aritmometro che basava sul funzionamento della macchina di Leibniz. Thomas migliorò notevolmente la macchina; che poteva eseguire le quattro operazioni in maniera quasi automatica, un contagiri sull'asse delle unità registrava il numero di addizioni e un sistema di cremagliera consentiva l'azzeramento dei contatori alla fine delle operazioni, tuttavia le divisioni necessitavano dell'intervento logico dell'utente.


La macchina analitica

La macchina analitica di Charles Babbage è il primo calcolatore automatico della storia, costruita nel 1842.
E' la prima "macchina programmabile della storia". E' basata su principi meccanici, un complesso sistema di ingranaggi e giunti con una manovella per far funzionare il tutto, ma diventa in grado di compiere funzioni programmate dall'esterno. Charles Babbage prende spunto dalle industrie tessili dove i telai automatici sono programmati a disegnare forme diverse sui tessuti grazie ad un cartoncino perforato.


La macchina tabulatrice

Nel 1884 Herman Hollerith costruisce una macchina per archiviare i dati per il censimento di New York.
La macchina tabulatrice di Hollerith aveva come base l'idea delle schede perforate di Charles Babbage, ma in questo caso le schede non specificavano il programma, bensì gli input e gli output. Ogni scheda rappresentava delle risposte, e la macchina era collegata ad un circuito elettrico, che veniva acceso o spento a seconda della presenza o meno dei buchi delle schede.


Comptometer

Il Comptometer fu la prima calcolatrice dotata di tastiera per l'immissione dei dati ad essere prodotta industrialmente. In particolare fu la prima addizionatrice a pressione di tasti. 
Il progetto originale della macchina venne brevettato nel 1887 dall'americano Dorr Felt che realizzò il primo prototipo usando una scatola di spaghetti, da cui il nomignolo di Macaroni box dato ai primi modelli in legno.


Z1

Lo Z1 era un computer meccanico inventato da Konrad Zuse nel 1937. Era un calcolatore binario ad azionamento elettrico, limitatamente programmabile. L'input e l'output avvenivano tramite nastri perforati di celluloide. La macchina era solamente in grado di effettuare somme e sottrazioni fra numeri in virgola mobile, e comprendeva una logica di controllo che lo rendeva capace di effettuare operazioni più complesse. Lo Z1 fu il primo di una serie di computer progettati da Konrad Zuse.


ENIAC

L'Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC) è il primo computer completamente elettronico fu progettato a partire dal 1940 da John Mauchly, Presper Eckert e John Von Neumann e fu completato nel 1946. Come tutti i primi computer era di grandi dimensioni, occupava una stanza di m 9 x 30, per una superficie complessiva di 180 metri quadrati, e pesava 30 tonnellate. La programmazione avveniva tramite cavi elettrici di collegamento sui pannelli, che dovevano essere ogni volta scollegati e ricollegati, ed ogni configurazione consentiva al computer di risolvere un problema diverso.


L'Olivetti Programma 101

Progettato da Pier Giorgio Perotto, la P101, è uno dei primi, se non il primo, dei calcolatori programmabili da tavolo, ed è sviluppato negli anni 1962-1964.


Altair 8800

L'Altair 8800 è il primo mattone dell'impero della Microsoft, e fu messo a punto nel 1975 da Paul Allen e William Gates.

Un link ad un blog del professore Vittorio Marchis, che è collegato a questo argomento:
http://dailymapnews.blogspot.it/2012/01/numero-diciassette.html 

NARRAZIONI

Nelle fiabe

Gianni Rodari

L'AVVENTURA DELLO ZERO

C'era una volta

un povero Zero

tondo come un o,

tanto buono ma però

contava proprio zero e

nessuno

lo voleva in compagnia.

Una volta per caso

trovò il numero Uno

di cattivo umore perché

non riusciva a contare

fino a tre.

Vedendolo così nero

il piccolo Zero,

si fece coraggio,

sulla sua macchina

gli offerse un passaggio;

schiacciò l'acceleratore,

fiero assai dell'onore

di avere a bordo

un simile personaggio.

D'un tratto chi si vede

fermo sul marciapiede?

Il signor Tre

che si leva il cappello

e fa un inchino

fino al tombino...

e poi, per Giove

il Sette, l'Otto, il Nove

che fanno lo stesso.

Ma cosa era successo?

Che l'Uno e lo Zero

seduti vicini,

uno qua l'altro là

formavano un gran Dieci:

nientemeno, un'autorità!

Da quel giorno lo Zero

fu molto rispettato,

anzi da tutti i numeri

ricercato e corteggiato:

gli cedevano la destra

con zelo e premura

(di tenerlo a sinistra

avevano paura),

gli pagavano il cinema,

per il piccolo Zero

fu la felicità.

Nella letteratura

Dal racconto:

"NOVE VOLTE SETTE" 

di

ISAAC ASIMOV

... "Aub! Quanto fa nove volte sette?"

Aub esitò un istante. I suoi occhi smorti ebbero un fioco lampo di ansietà. "Sessantatré" disse.

Il deputato Brant inarcò le sopracciglia. "E' giusto?"

"Controlli lei stesso, onorevole"

Il deputato trasse la sua calcolatrice tascabile, ne sfiorò con le dita due volte il bordo zigrinato, guardò il quadrante e la ripose in tasca. Disse:" E sarebbe questo il fenomeno che lei ci ha chiamato qui ad ammirare? Un illusionista?".

"Molto di più, onorevole. Aub ha mandato a memoria alcune operazioni e sa calcolare sulla carta."...

Nei fumetti

Nelle canzoni

Apriti cuore di Lucio Dalla

In questa notte calda di ottobre, apriti cuore 

non stare li in silenzio senza dir niente 

non ti sento, non ti sento, da troppo tempo non ti sento 

e ti ho tenuto lontano dalla gente 

quanti giorni passati senza un gesto d'amore 

con i falsi sorrisi e le vuote parole. 

Ho perfino pensato in questa notte di Ottobre 

di buttarti via......di buttarti via 

ah lo so il cuore non e' un calcolo 

freddo e matematico 

lui non sa dov'è che va 

sbaglia si ferma, e riprende 

e il suo battito non e' logico 

e' come un bimbo libero 

Nel cinema

Pi greco- Il teorema del delirio

Trama del film:


Max Cohen è un genio della matematica che sta cercando di svelare la legge numerica in grado di predire gli sviluppi della Borsa. Ai suoi studi sono interessati anche una vorace società di Wall Street e una setta di ebrei ortodossi, che lo braccano senza soste. Il numero magico che cerca è quello perso durante la distruzione romana di Gerusalemme e che racchiudeva in sé l'essenza di Dio, il suo vero nome. Ma per Max e il suo computer, la determinazione di quel numero comporta un nuovo livello di coscienza.


Frase del film:

"12 e 45. Enuncio di nuovo la mia teoria. Primo, la natura parla attraverso la matematica. Secondo, tutto ciò che ci circonda si può rappresentare e comprendere attraverso i numeri. Terzo, tracciando il grafico di qualunque sistema numerico ne consegue uno schema, quindi ovunque, in natura, esistono degli schemi"

Numb3rs

"Tutti noi ogni giorno usiamo la matematica: per prevedere il tempo, per dire l'ora, per contare il denaro. Usiamo la matematica anche per analizzare i crimini, comprendere gli schemi, prevedere i comportamenti. Usando i numeri, possiamo svelare i più grandi misteri della vita!"

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MITOLOGIA

Il Computo del tempo

Dice la veggente:

Andarono allora gli dèi tutti ai troni del giudizio,

divinità santissime e su questo deliberarono:

alla notte e alle fasi lunari nome imposero;

al mattino dettero un nome e al mezzogiorno,

al pomeriggio e alla sera per contare gli anni.

A quel tempo il sole e la luna vagavano liberi nel cielo, del tutto ignari delle loro virtù e del loro destino. Le stelle parimenti non avevano né leggi né dimore. Così i figli di Odino misero ordine nel firmamento, dando a tutti gli astri un posto e un ruolo. Ad alcuni li posero fissi nella volta del cielo, per altri stabilirono una rotta da percorrere. Volsero a sud il corso del sole e diedero nome al mattino e alla sera, al mezzogiorno e al pomeriggio. Misurarono le fasi lunari e imposero a esse un ordine e una durata. Regolarono i meccanismi del firmamento, dando all'universo ordine e stabilità. Furono stabilite in questo modo le divisioni dei giorni, il CALCOLO dei mesi e degli anni. E così inizio il computo del tempo.

Urania

Urania era il nome della Musa preposta all'astronomia e alla matematica. Essa solita essere rappresentata, comunemente, nella figura d'una giovane donna in veste azzurra coronata di stelle nell'atto di sostenere in una delle mani un globo e nell'altra un rotolo. Ai suoi piedi erano posti strumenti matematici. A lei era stato dato il compito di congegnare la volta celeste. 

ICONOGRAFIA

Tavoletta YBC 7289

YBC 7289 è una piccola tavoletta babilonese circolare (1600-1800 a.C.) che contiene il disegno di un quadrato e delle sue diagonali. Sul quadrato è inciso il numero sessagesimale 1,24,51,10 che corrisponde a 1,4142129, l'approssimazione della radice quadrata di 2.

Elementi di Euclide

Una figura magistrale femminile, probabilmente allegorica, insegna la geometria a dei discepoli. (1309-1316)

Melencolia I di Albert Durer

Uno dei più celebri quadrati magici si trova alle spalle dell'angelo nell'incisione Melencolia I del 1514. Si osservi che la data del quadro, compare nella riga in basso del quadrato. 

Margarita Philosophica di Gregor Reisch 

Rappresenta lo scontro tra Algoristi e Abacisti.(1508)

Aritmetica seconda di Valentin Mennehr (1556)

Figure Five in Gold di Charles Demuth (1928)

Numeri Innamorati di Giacomo Balla (1925)

In questo quadro vengono raffigurati i primi termini della misteriosa successione di Fibonacci che descrive le simmetrie della natura.

Numeri sghembi di Ugo Nespolo (1987)

Variazioni esponenziali di Tobia Ravà (2001)

Il mondo illustrato da Ravà è quello pitagorico, la cui essenza è sintetizzata nel motto: tutto è numero.

FRANCOBOLLI

Francobollo della Repubblica Democratica Tedesca che riporta la popolare formula dei poliedri.

Logo dell'anno mondiale della matematica, sfera inscritta in un cilindro e figure frattali.

PUBBLICITA'

ARTICOLO DI GIORNALE

TuttoScienze del 06.01.1982- numero 10 pagina 4

http://www.archiviolastampa.it/component/option,com_lastampa/task,search/action,viewer/Itemid,3/page,0004/articleid,1035_05_1982_0010_0004_14800988/