Sapevate che il vostro iPhone o la vostra Playstation ha una potenza di calcolo maggiore del computer usato per mandare l’uomo sulla luna con la missione Apollo? L’evoluzione tecnologica dei calcolatori fa passi da gigante e il suo sviluppo ha permesso un mondo ogni giorno sempre più veloce e collegato. Ma perché si costruiscono computer sempre più potenti? Un’azienda o un centro di ricerca puntano tanto sullo sviluppo tecnologico per migliorare la produzione ma soprattutto per studiare le previsioni di alcuni modelli teorizzati, come ad esempio la simulazione di fenomeni fisici come i flare solari, per lo studio dei fondali oceanici alla ricerca di petrolio o per le azione finanziare. Le applicazioni dei supercomputer sono indispensabili per il mondo di oggi, ma vediamo insieme come i computer sono diventati necessari per il mondo del domani partendo dalle loro origini.
Genesi dei computer
Riuscire a decriptare i codici nazisti durante la seconda guerra mondiale è stato per gli inglesi una grande fortuna che, con gli avvenimenti successivi, hanno portato alla storia che già consociamo. Quella che si conosceva meno invece, era la storia di come gli inglesi riuscirono a decriptare la macchina per le comunicazioni criptata nazista: Enigma. Un codice scritto da questa macchina permetteva 10 milioni di miliardi di combinazioni possibili, impossibile da decifrare per una persona. Soltanto attraverso l’uso di una macchina fu possibile realizzare la decriptazione della macchina: attraverso i lavori del polacco Marian Rejewski e , successivamente, di Alan Turing, fu costruito il calcolatore “Bomba”. Una volta ricostruita la struttura logica di Enigma usando la teoria delle permutazioni, Rejewski progettò un dispositivo elettromeccanico, il “ciclometro”, che permetteva di ricostruire velocemente la posizione iniziale dei rotori; in seguito venne usata anche la tecnica dei “fogli perforati”, ed infine venne costruita la “bomba crittologica”, un rudimentale calcolatore basato sul metodo forza bruta.
Dalla costruzione di “Bomba”, vennero fuori gli studi che a poco a poco portarono alla realizzazione di calcolatori elettronici con una potenza di calcolo che aumentava esponenzialmente con gli anni. Furono costruiti calcolatori sempre più avanzati attraverso l’implementazione dei primi linguaggi di programmazione e l’invenzione dei transistor a sostituzione delle valvole termoioniche. Dagli enti di ricerca alle università, cominciarono la costruizione di questi calcolatori centrati soprattutto sulla ricerca scientifica: previsioni meteo più accurate, modelli per la dinamica molecolare, per il calcolo delle traiettorie dei primi satelliti e per la missione Apollo.
L’evoluzione dei computer
Come abbiamo già detto, con gli anni la velocità di calcolo di queste macchine è aumentato a livello esponenziale. Un esempio? L’ “Apollo Guidance Computer” (computer usato per la missione Apollo) presentava una velocità di processore e di memoria rispettivamente da 2MHz e 4KB. Ad oggi sono presenti smartphone con una velocità di 2,5 GHz per la CPU e 4GB per la RAM. come si può ben capire l’evoluzione ha fatto passi da gigante e ogni giorno migliora sempre più, affinchè si possano fare e costruire modelli per prevedere e studiare fenomeni che la natura manifesta. Da ciò ne sono derivati studi legati alla dinamica molecolare, allo studio di simulazioni di evoluzioni stellari o di buchi neri (il buco nero visto nel film interstellar è frutto di una simulazione accurata da supercopmuter) e a degli scienziati ne è valso anche il premio nobel grazie alle loro simulazioni. Insomma grazie ai computer di oggi, il mondo sta avendo la possibilità di comprendere ancor di più la natura e di poter interagire gli uni con gli altri in modo semplice e quasi istantaneo. Per il domani, lo sviluppo e ancor più grande. Infatti, lo sviluppo di computer quantistici, permetterebbe di superare certi limiti che l’umanità si è posta, e avrà la possibilità di adoperare una tecnologia così potente da portare ad uno stadio più alto l’umanità.
