Prime macchine calcolatrici

Le idee di Leonardo e la macchina di Schickard

La macchina calcolatrice di Leonardo

Fino a pochi anni fa si pensava che i primi tentativi di costruire un macchinario che effettuassi calcoli in maniera automatizzata fossero quelli effettuati da Schickard prima e da Pascal poi.

Il 13 febbraio 1967 dei ricercatori americani fecero una incredibile scoperta nella libreria nazionale di Spagna: trovarono due lavori sconosciuti di Leonardo Da Vinci, ad oggi conosciuti come il "Codice di Madrid", raffiguranti uno strano macchinario concepito per effettuare calcoli con il sistema decimale.

Nel 1968 il Dr. Roberto Guatelli confrontando i disegni trovati nel Codice di Madrid con altri presenti nel Codice Atlantico, riuscì a realizzare lo strumento.

Nessuno sa se Leonardo avesse veramente progettato una macchina in grado di effettuare dei calcoli. I critici sostengono che la macchina non fosse pensata come un calcolatore con capacità generali ma solamente come "ratio machine". Ogni dieci giri della prima rotella causa un giro della seconda arrivando a 13 potenze quando si giunge ad attivare l'ultima. Per come veniva rappresentata la macchina nel disegno, le forze di attrito avrebbero certamente impedito il funzionamento della macchina, per cui il prototipo di Guatelli è certamente una versione riveduta e corretta rispetto al progetto leonardesco.

La macchina di Schickard

Il primo tentativo convincente di costruire uno strumento di calcolo automatico è da attribuire al matematico tedesco Wilhelm Schickard (1592-1635) progettò e costruì nel 1623 quello che a tutt'oggi è considerato il primo vero meccanismo calcolatore. La sua idea fu brillante: utilizzando una versione rotante dei bastoncini di Nepero, concepì un calcolatore con trasmissione ad ingranaggio, basato sul movimento di ruote dentate collegate ad un indicatore a 6 cifre (simile ad un contachilometri).

Questo macchinario, detto orologio calcolatore, era in grado di eseguire somme e sottrazioni, grazie ad un sistema di propagazione del riporto con una rotella ad un solo dente; questo sistema, pur essendo ingegnoso, creava però notevoli problemi con riporti multipli, es. 999.999 + 1, a causa dello sforzo impresso alle varie rotelle. Schickard era cosciente di ciò, ecco il motivo per cui il suo strumento non andava oltre le 6 cifre; in caso di cifre superiori, aveva previsto un set di anelli da indossare sulle dita dell'operatore per "memorizzare" il riporto oltre le cifre consentire dal calcolatore; un campanello suonava ogni volta un simile superamento (overflow) avveniva, per avvertire l'operatore di mettere un altro anello sulle dita.

Schickard, dopo la costruzione del primo esemplare, ne commissionò un altro per il suo grande amico Giovanni Keplero; purtroppo un incendio lo distrusse nella bottega dell'artigiano a cui era stata commissionata la costruzione, e del primo esemplare non rimane traccia, se non gli schizzi del progetto che Schickard aveva inviato nel 1624 a Keplero. Poco tempo dopo l'inventore morì di peste bubbonica (era il periodo in cui infuriava la Guerra dei trent'anni).

Nel 1956, dopo pazienti ricerche, si è giunti al ritrovamento del progetto integrale dell'orologio calcolatore, nel quale Schickard indicava anche come costruire lo strumento; grazie a questo, è stato possibile ricostruire l'invenzione, completata e dimostrata in grado di funzionare nel 1960.