Il computer mainframe, o ‘big iron’ nel settore informatico, è il sistema informatico più longevo della storia. Questa tecnologia è stata sostanzialmente utile fin dall’epoca della seconda guerra mondiale. Infatti, il primo computer mainframe è stato utilizzato principalmente dalla Marina degli Stati Uniti durante la guerra. Come i supercomputer, il computer mainframe ha affrontato la necessità di un calcolatore automatico su larga scala come un modo più efficiente e privo di errori di calcolo. Fu l’invenzione di tali macchine che ridefinì il termine “computer” per riferirsi a dispositivi in grado di eseguire calcoli automatici di operazioni matematiche, un termine che si riferiva agli esseri umani che eseguivano i calcoli manuali di tali operazioni. Oggi, l’importanza di questa tecnologia nell’elaborazione delle transazioni su larga scala rimane ineguagliabile. Le grandi industrie nei settori pubblico e privato, dal governo e bancario all’aviazione e alla sanità, hanno costantemente bisogno di mainframe su larga scala più veloci con maggiore stabilità e affidabilità. Di conseguenza, i big irons continuano ad evolversi, poiché rimangono al centro di ogni infrastruttura IT.

Ispirato da Babbage

Howard Aiken era uno studente laureato ad Harvard quando si avvicinò con il concetto di un dispositivo in grado di calcolare automaticamente equazioni differenziali, dopo aver incontrato difficoltà nel risolvere i problemi di fisica matematica nella sua ricerca. Ha immaginato una macchina che potrebbe prendere in un sacco di input matematici e produrre risultati precisi e affidabili in breve tempo. Dopo aver elaborato un progetto iniziale, si è avvicinato ad alcuni produttori, ma nessuno era interessato. Imperturbabile, Aiken esplorato altri progressi tecnologici per migliorare il suo design. Alla fine si imbatté nella dimostrazione di Henry Babbage del Motore analitico di suo padre ad Harvard, eseguita 70 anni prima. Notando le somiglianze tra il suo design e quello di Charles Babbage, Aiken ha studiato il lavoro di Babbage sul Motore analitico e ha usato i suoi principi nello sviluppo di un nuovo design concettuale. Aiken terminò il progetto nel 1937 e ottenne il sostegno della facoltà di Harvard, che rimase impressionata dai suoi sforzi. Ha presentato il suo design a diversi produttori. Aiken alla fine ha guadagnato il cenno da IBM nel 1939 dopo Thomas Watson, allora presidente di IBM, visto come una buona pubblicità per l’azienda e come un’opportunità per mostrare i talenti della società.

Automatic Sequence Controlled Calculator

La costruzione della macchina iniziò nel 1939 nello stabilimento IBM di Endicott, NY. Il progetto originale era composto da componenti elettromeccanici, come interruttori, relè, alberi rotanti e frizioni. Sono stati utilizzati un totale di oltre 750.000 componenti, 500 miglia di fili e 3 milioni di connessioni. L’ingresso è avvenuto attraverso un nastro di carta punzonato a 24 canali, due lettori di schede e un punzone di schede e l’uscita è stata stampata da due macchine da scrivere incorporate. Il dispositivo completato occupava un’intera stanza, del peso di cinque tonnellate e misurava 51 piedi di lunghezza, 8 piedi di altezza e 2 piedi di profondità. Il dispositivo era racchiuso in un involucro elaborato progettato dal designer industriale di IBM, Normal Bel Geddes. Dopo cinque anni e circa $300.000 più tardi, IBM spedito l’enorme calcolatrice ad Harvard nel febbraio 1944. Il dispositivo è stato originariamente chiamato Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) da IBM. Come il più grande calcolatore elettromeccanico al momento, l’ASCC potrebbe elaborare addizione o sottrazione in 1 secondo, moltiplicazione in 6 secondi e divisione in 15,3 secondi. Inoltre, il dispositivo potrebbe calcolare le funzioni logaritmiche e trigonometriche in poco più di un minuto. Perché è fondamentalmente una calcolatrice in grado di calcolare massicce operazioni matematiche, il dispositivo è stato anche chiamato il ‘Calcolatore di Harvard.”Fu solo più tardi, quando ci fu una spaccatura tra Aiken e IBM, che Aiken iniziò a chiamare il dispositivo “Harvard Mark I”, o semplicemente “Mark I.”

Primi operatori

Mark I fu gestito per la prima volta da civili di Harvard sotto la direzione di Robert Campbell, che eseguì una serie di test dopo l’installazione del dispositivo. Nel maggio 1944, l’US Navy Bureau of Ships inviò il suo equipaggio per far funzionare il dispositivo, insieme ai tecnici di Harvard. Nel 1946, Aiken e Grace Hopper pubblicarono il manuale di istruzioni della macchina, un manuale di funzionamento per la calcolatrice automatica a controllo di sequenza, che documenta i componenti fisici della macchina, il funzionamento, la manutenzione e le istruzioni su come programmare la macchina. A causa delle sue istruzioni elaborate e dettagliate, il manuale divenne anche il primo libro di testo di programmazione per computer. Le tabelle matematiche stampate da Mark I da 1946-1950 sono stati compilati in una serie di libri dal titolo, Annali del Laboratorio di calcolo.

Un gigantesco aiuto militare

Per la maggior parte, Mark I è stato utilizzato per calcolare e stampare tabelle matematiche che sono state utilizzate dai militari nella progettazione di una vasta gamma di attrezzature militari, come sistemi di rilevamento subacquei, telecamere di sorveglianza e radar. Mark I è stato anche usato per calcolare le funzioni di Bessel in uno dei suoi progetti più longevi, che alcuni chiamavano ‘Bessie.”Ma forse il suo contributo più notevole all’esercito è stato nel Progetto Manhattan, un’impresa che ha creato le prime armi nucleari. John von Neumann, un veterano del progetto Manhattan, ha eseguito uno dei primi programmi su Mark I mentre lavorava all’implosione delle bombe atomiche.

La controversia Mark I

Il successo del successo di Harvard Mark I non è risparmiato dalle sue controversie. Dopo il lancio del dispositivo nel 1944, l’Ufficio stampa di Harvard ha rilasciato un comunicato stampa sostenendo Aiken di essere l’unico inventore della macchina e ignorando gli sforzi degli ingegneri IBM. Delle otto pagine, solo un paragrafo è stato scritto sul contributo di IBM, senza alcuna menzione del ruolo cruciale della società nella costruzione e nello sviluppo della macchina. Inoltre, il rilascio è stato rilasciato senza alcuna consultazione da parte di IBM. Questi profondamente infuriato Thomas Watson, che aveva personalmente approvato il progetto di Aiken, e con riluttanza ha partecipato alla cerimonia di dedicazione nel mese di agosto 1944. Anche se in seguito è stato placato da Aiken, tutti i progetti futuri da Aiken sono stati costruiti senza l’aiuto di IBM.

Lasciare un segno

Il Mark I di Harvard è un’invenzione monumentale nella storia dell’informatica. Mark ho sfornato tabelle matematiche per 16 anni, concludendo i suoi calcoli finali nel 1959. Dopo Mark I, Aiken sviluppò altre tre macchine del suo genere, che chiamò Mark II, Mark III e Mark IV. Proprio come qualsiasi altro dispositivo, lo sviluppo dei suoi successori più avanzati rese Mark I tecnologicamente obsoleto. Oggi, porzioni della macchina originale sono in mostra presso l’Harvard University Science Center, mentre alcune sezioni del dispositivo è andato a IBM e lo Smithsonian Institute.

Fonti:

Raccolta di strumenti scientifici storici. “The Mark I Computer at Harvard University” N. d., http://sites.harvard.edu/~chsi/markone/about.html Accessed 12 Oct 2020

Jeremy Norman. “Key Aspects of the Development of the Harvard Mark 1 and its Software by Howard Aiken and Grace Hopper”, History of Information, N. d., https://www.historyofinformation.com/detail.php?id=624 Accessed 12 Oct 2020

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