Scienza dei calcolatori

I computer ed i robot sono oggi capaci di compiere cose un tempo ritenute prerogativa degli esseri umani. Alcuni automi compiono gesta a noi impossibili: passeggiano su Marte, si calano nel cratere di un vulcano attivo, nella fossa delle Marianne o in un reattore nucleare. Eppure, i robot si trovano in difficoltà di fronte a compiti banali per una scimmietta o uno scarafaggio. E allora fin dove è possibile arrivare? Può una macchina pensare e sapere di esistere? Esisteranno mai robot in grado di provare sentimenti? Ed è giusto tentare di costruirli? Questo libro ripercorre le tappe dell'avventura dell'intelligenza artificiale, dagli automi del passato ai più sofisticati robot di oggi.

La tecnologia migliore è quella che non si vede, perché è così semplice da usare da essere diventata "trasparente". Il computer, invece, è ancora intrusivo, fin troppo visibile ed esigente: si tratta ancora di un oggetto progettato da tecnologi per tecnologi. Ma le cose non devono per forza andare così, secondo l'autore di questo libro. Bisogna ripartire da zero, iniziare con gli apparecchi più semplici (gli "infodomestici", elettrodomestici di informazione), centrati sugli esseri umani, dove la tecnologia informatica scompaia dietro le quinte per lasciare spazio a macchine adatte a compiti specifici e in grado di conservare tutta la potenza necessaria senza eccessi di complessità.

I microcalcolatori hanno portato a livelli estremamente ridotti di costo le macchine destinate all'elaborazione delle informazioni; non hanno però semplificato i problemi concettuali che esse pongono. Al contrario, le crescenti pretese degli utenti che si aspettano un comportamento sempre più 'intelligente' anche dalle macchine più piccole fanno sì che, da parte di chi voglia sviluppare realizzazioni pregevoli, sia sempre più importante un'ampia gamma di competenze: dalla scelta di opportune organizzazioni circuitali alla individuazione di algoritmi che diano a tali circuiti la funzionalità che li rende adattabili alle diverse esigenze applicative. Le caratteristiche di comportamento presentate dalla macchina nel suo insieme dipendono infatti dalla simbiosi di algoritmi programmativi e di meccanismi circuitali, tanto che, da un punto di vista logico, appare artificiosa qualsiasi dicotomia hardware/software. Gli autori forniscono una visione unitaria e integrata di tali problemi introducendo gradualmente ciascun argomento, per cui la trattazione è imperniata sui due 'momenti' tipici del mondo dei calcolatori (hardware e software), a ciascuno dei quali è dedicato un volume. In questo primo volume, dopo una introduzione generale ai calcolatori digitali e alla rappresentazione binaria delle informazioni, viene presentata la tipica architettura dei microcalcolatori, organizzata mediante interconnessione a bus fra i vari moduli funzionali. Se ne presenta poi la struttura interna; seguono le operazioni elementari eseguibili da un tipico microprocessore e una breve rassegna dei microprocessori attualmente più noti. Si descrivono successivamente i vari tipi di memorie, la loro organizzazione e interconnessione a banchi. Alla problematica complessa e articolata delle connessioni dei microcalcolatori con il mondo esterno vengono riservate una presentazione maggiormente orientata alla discussione dei concetti generali e una rassegna di tecniche e componentistica dedicata. Una breve descrizione di strumenti di laboratorio e del loro uso nello sviluppo di prototipi conclude il volume. Richiamando alcuni concetti elementari, l'opera, ricca di idee derivanti dalle esperienze di ricerca e di lavoro degli autori, è comprensibile e utile anche al lettore con una competenza non strettamente tecnica.