Nati per la guerra, erano meno potenti dei nostri smartphone
di Giovanni Zucconi
Una branca molto interessante della Storia delle Scienze, è quella relativa alle macchine di calcolo e ai computer. In questo articolo parleremo in particolare di due computer, ENIAC e Colossus, nati durante la seconda guerra mondiale, e che hanno rappresentato il primo vero utilizzo di un grande elaboratore per un impiego pratico. Commissionati e finanziati dai militari, il loro uso fu esclusivamente bellico. Anche se più piccolo e rozzo rispetto all’ENIAC, il più determinante per la vittoria finale degli Alleati, fu certamente il computer Colossus. Dall’inizio della seconda guerra mondiale, i tedeschi, italiani e giapponesi, scambiavano i loro messaggi segreti con la certezza che non sarebbero stati mai decifrati. La loro sicurezza si basava su una macchina codificatrice straordinaria: Enigma. Era un meccanismo semplice, ma molto efficiente. Ruotando dei tamburi e cambiando la posizione di alcuni spinotti, si poteva disporre di 15.576 codici diversi, e generare dei messaggi che avrebbero richiesto almeno un mese di matematici esperti per essere decifrati. Si fece talmente affidamento all’inespugnabilità di Enigma, che ne furono distribuite un numero enorme: circa 200.000. Praticamente tutte le comunicazioni di terra, mare e cielo passavano per questa macchina. Teoricamente si potevano decifrare i messaggi, ma il tempo necessario per farlo avrebbe reso inutile il risultato. Con un computer sarebbe stato facile decifrarli velocemente, ma a quel tempo ancora non esistevano. Ma gli Inglesi, sfruttando il lavoro del geniale padre dell’informatica, Alan Turing, costruirono quello che può essere considerato il primo computer moderno: Colossus. Questo elaboratore era enorme. Pesava più di una tonnellata e utilizzava, per la prima volta, 1.500 valvole termoioniche. Fu progettato e costruito dall’ingegnere Tommy Flowers in soli undici mesi, sotto la guida del grande matematico inglese Max Newmann, che era stato uno dei maestri di Turing a Cambridge. Era in grado di trattare più di 5.000 caratteri al secondo e, dopo che il codice era stato scardinato, riusciva a decifrare anche 12.000 messaggi segreti al giorno tra quelli inviati da tedeschi, italiani e giapponesi. Inutile sottolineare il vantaggio decisivo che ebbero gli Inglesi da questo computer, che rimase segretissimo fino alla fine delle ostilità. E’ facile vincere una guerra quando si conoscono in anticipo TUTTE le mosse del nemico. Il segreto di Colossus era così importante che per mantenerlo non si fece nulla per evitare il bombardamento di Coventry. Era stato decifrato l’ordine di bombardare la città inglese, ma Churchill in persona decise di non fare evacuare la città per impedire che i Tedeschi sospettassero la capacità degli Inglesi di conoscere in anticipo tutte le loro mosse. Ci furono migliaia di morti, ma il segreto di Colossus non fu violato. Ma Colossus non fu l’unico computer arruolato nella seconda guerra mondiale. Nel 1943, un colonnello dell’esercito americano fece pressioni sul governo per promuovere un progetto di un elaboratore da utilizzare nei calcoli per l’artiglieria. Infatti, nella campagna di guerra nel Nord Africa del 1942, le tabelle di tiro che utilizzavano gli artiglieri, a causa della notevole differenza tra il territorio africano e quello americano, risultavano decisamente imprecise. Serviva quindi ricalcolarle per ogni diversa situazione bellica. Un lavoraccio che richiedeva, per ogni tabella balistica, di calcolare fino a 4.000 traiettorie. Un matematico, con una calcolatrice elettromeccanica, ci metteva circa 20 ore per calcolare una traiettoria. La sfida venne raccolta dall’ Università della Pennsylvania che, dopo quasi tre anni di lavoro e una spesa di quasi 500.000 dollari (una cifra notevole per qui tempi), il 14 febbraio 1946 consegnò all’esercito americano il suo computer ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Se Colossus era enorme, ENIAC era gigantesco. Occupava un’area di circa 160 metri quadrati e pesava 30 tonnellate. Aveva quasi 18.000 valvole, 70.000 resistenze, 10.000 condensatori, 7.200 diodi, 1.500 relè e 5.000 saldature. Poteva effettuare 300 moltiplicazioni e 5.000 addizioni al secondo, e quindi, nonostante le sue dimensioni, era almeno 10.000 volte più lento di un normale smartphone dei nostri giorni. L’ENIAC era in grado di riconoscere il segno di un numero, confrontare numeri, e di eseguire le operazioni di addizione, sottrazione, moltiplicazione, divisione e radice quadrata. La memoria dell’ENIAC era limitata a 20 numeri di dieci cifre decimali. Proverbiale era il suo consumo di corrente, che arrivava fino a 180 kW. Considerate che la potenza massima a disposizione di un’abitazione è di 3 kW, e quindi consumava l’equivalente di 60 appartamenti con tutti gli elettrodomestici e le luci accesi. Si racconta che, la prima volta che fu attivato ENIAC, l’intero quartiere ovest di Filadelfia cadde in un black-out. Ma il vero punto debole era la sua fragilità. Per il grande calore generato, le sue valvole erano soggette a frequentissime rotture. In media si rompeva ogni 5 ore e mezza, ed erano previsti speciali manutentori che avevano il compito di sostituire immediatamente le valvole che si rompevano. Fino al 1952, anno nel quale ENIAC su mandato in pensione, furono sostituite più di 19.000 valvole. Praticamente più di 7 al giorno… Finita la guerra, il supercalcolatore fu utilizzato anche per scopi civili, come la classificazione dei dati dei censimenti, e per applicazioni scientifiche. Per esempio venne utilizzato per realizzare la prima previsione del tempo al computer della storia, elaborando, in un intero giorno di calcoli, una previsione per le successive 24 ore.
