L'ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) è ricordato come quarto computer elettronico digitale e quarto calcolatore Turing-completo della storia.
I “primi 3” (prima di ENIAC) sono generalmente considerati:
- Atanasoff–Berry Computer (ABC) – 1939–1942. Elettronico e digitale (binario), ma special-purpose e non programmabile.
- Colossus Mark I – 1943 (Bletchley Park). Elettronico e digitale, progettato per la crittanalisi del cifrario Lorenz.
- Colossus Mark II – 1944. Evoluzione più potente e veloce del Mark I, sempre a scopo crittanalitico.
Inoltre, altri sistemi coevi spesso citati (es. Zuse Z3, Harvard Mark I) erano elettromeccanici a relè, non elettronici, quindi non rientrano in questa classifica.
L'ENIAC è anche ill primo computer elettronico general purpose e del primo elettronico Turing-completo ad entrare in servizio.
ENIAC
Viene presentato ufficialmente il 16 febbraio 1946 e porta la firma progettuale di J. Presper Eckert e John Mauchly. Nel team figurano, tra gli altri, Bob Shaw (tabelle funzionali), Chuan Chu (divisione/radice quadrata), Kite Sharpless (programmatore principale), Huskey (lettore/stampante) e Jack Davis (accumulatori).
La sua storia inizia nel 1943, durante la Seconda guerra mondiale, quando l’esercito statunitense, spinto in particolare da un colonnello, richiede una macchina capace di elaborare tabelle balistiche per l’artiglieria. Nasce così Project PX, affidato a Mauchly ed Eckert alla Moore School of Electrical Engineering (Università della Pennsylvania). Dopo 7.237 ore di lavoro, il progetto arriva al traguardo.
Il budget iniziale di 61.700 dollari lievita a 486.804,22 dollari a lavori ultimati, circa otto volte il preventivo. La demo ufficiale del 1946 consente di apprezzare tutta la potenzia dell’ENIAC: in meno di un secondo moltiplica 97.367 per sé stesso 5.000 volte. L’impatto mediatico è immediato: oltre ai comunicati del Dipartimento della Guerra, compaiono articoli su testate popolari come Newsweek.
L’ENIAC occupa una sala di 9 × 30 metri (circa 180 m²) e pesa 30 tonnellate. È composto da 42 pannelli disposti su tre pareti, alti ~9 piedi, larghi 2 e profondi 1. Sopra i pannelli corrono i condotti d’aria per il raffreddamento, mentre ci sono anche 5 pannelli portatili. Impiega 18.000 valvole termoioniche, genera tanto calore da portare l’ambiente oltre i 50 °C e consuma moltissima energia, tanto che alla prima messa in funzione provoca un blackout nel quartiere ovest di Filadelfia.
Pur essendo digitale, l’ENIAC usa la numerazione decimale: la memoria contiene 20 numeri da 10 cifre (flip-flop); l’input avviene tramite schede perforate. La macchina riconosce il segno, confronta numeri ed esegue addizione, sottrazione, moltiplicazione, divisione e radice quadrata. La programmazione consiste nel cablaggio dei pannelli: ogni nuova configurazione risolve un diverso problema.
L’ENIAC dimostra una flessibilità sorprendente per una macchina progettata in fretta in tempo di guerra, restando attivamente impiegato per tutto il decennio operativo e producendo risultati preziosi su un’ampia gamma di problemi. Questo nonostante la complessità d'uso e il suo continuo spostamento: dal 1945 a gennaio 1947 alla Moore School, da luglio 1947 a ottobre 1955 ad Aberdeen.
La stessa sponsorizzazione militare che ne permise la nascita contribuì poi a creare le condizioni per l’introduzione dei computer nella società americana. Quando l’ENIAC è pronto, l’urgenza bellica si è attenuata; gli sviluppatori sottolineano quindi che la macchina può essere riutilizzata in molte altre aree. Un comunicato stampa dell’epoca parla di una nuova macchina destinata a rivoluzionare la matematica dell’ingegneria e a cambiare i metodi di progettazione industriale: oltre alle tabelle balistiche, l’ENIAC sarà utile per problemi di fisica nucleare, aerodinamica e previsioni meteorologiche.
Programmarlo, però, è tutt'altro che semplice: significa, infatti, ricablare pannelli e ridefinire i problemi matematici in forma adatta all’hardware: un processo lento e giustificato solo per calcoli ripetitivi complessi su molti set di dati. Eppure, negli anni Quaranta, l’ENIAC segna l’avvio del settore informatico negli Stati Uniti.
Cambio di una valvola (vacum tube) - (M. Weik, Public domain, via Wikimedia Commons)
Nel corso della sua vita l’ENIAC risolve circa 100 problemi unici. L’utilizzatore principale è la Computing Division del Ballistics Research Laboratory (BRL): il 70% dei calcoli richiesti arriva dall’interno del BRL. Il 25% del lavoro riguarda tabelle balistiche (lo scopo originario), mentre oltre il 50% dei problemi risolti attiene a integrazione numerica non lineare ed equazioni differenziali. L’impatto sull’utenza civile è notevole: l’ENIAC favorisce l’uso di metodi computazionali in idrodinamica, meteorologia e oceanografia. Resta però una macchina per calcolo scientifico, sfruttabile efficacemente solo da professionisti.
Nel 1973 il giudice federale Earl Larson (Distretto del Minnesota) annulla il brevetto di Mauchly ed Eckert, stabilendo che l’ENIAC deriva dall’Atanasoff-Berry Computer (ABC), il computer di John Vincent Atanasoff e Clifford E. Berry del 1939.
Consapevoli dei limiti, Eckert e Mauchly iniziano presto a progettare un computer per il business: compito diverso, non solo per la tecnologia, ma perché le esigenze degli utenti sono diverse. L’ENIAC rimane un esemplare unico e sperimentale, mai pensato per una produzione in serie: componenti su misura, procedure cucite addosso alla macchina.
L’ENIAC resta in funzione fino al 2 ottobre 1955. In seguito viene trasferito a Washington, alla Smithsonian Institution, dove è tuttora esposto.