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La musica di Turing

Pubblicato: 27 settembre 2016 in archeogeek, File
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Alcuni ricercatori dell’università di Canterbury hanno recuperato e “restaurato” la traccia dei primi brani musicali mai generati da un computer. Era il 1951  quando il maestro di scuola Christopher Strachey utilizzò  il calcolatore Mark I della Ferranti,  per generare alcuni brani musicali: God Save the King, Baa, Baa Black Sheep, e In the Mood di Glenn Miller. All’università Manchester, Strachey mise assieme le note, ma fu Alan Turing a programmare il Mark I in modo che divenisse anche uno strumento musicale; fu lui che ci mise dentro le note, anche se non pare fosse particolarmente interessato alla produzione di musica computerizzata.

Quando Strachey gli fece ascoltare cosa aveva prodotto, Turing rispose: bello spettacolo

Qui sotto le traccia: buon ascolto


 

[adriano parracciani aka CyberParra]

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Nonna Cobol; Strabiliante Grace; Grande Lady del Software

Sono i nomi con cui era conosciuta Grace Murray Hopper: matematica, militare, programmatrice (tra le prime), docente, ricercatrice, progettista, divulgatrice, ed infine Ammiraglio della Marina USA.  Dal 1930 anno in cui si laurea in matematica fino al 1992, anno della sua morte, una lunga vita trascorsa nel mondo dei computer, tra quello mondo accademico, quello militare e quello dell’industria: Rand, Sparry e Digital Equipment.

young-hopperNel 1943, dopo anni di insegnamento e ricerca, Grace entra in Marina, assegnata alla programmazione del Mark I all’università di Harward. Era una dei tre persone addette ad istruire il colosso elettromeccanico progettato e gestito da Howard H. Aiken

Grace è una tosta; scrive un manuale di 500 pagine sulle operazioni per le sequenze di controllo del calcolatore e partecipa allo sviluppo dei modelli successivi di Aiken; il Mark II

Nel 1949 lascia la Marina attratta dalla nascente industria dei calcolatori. J. Presper Eckert e John Mauchly già progettisti dell’ENIAC fondano la Eckert-Mauchly Computer Corporation con la precisa idea di progettare il primo computer elettronico commerciale: UNIVAC

Grace rischia la carriera militare ed accetta la sfida entrando in quell’azienda che sarà acquistata dalla Remington Rand solo l’anno dopo e che diverrà Sperry nel 1955.

È in questo periodo, nel corso del progetto di sviluppo di UNIVAC, che Grace lascia il segno nel mondo dei calcolatori. Pare che abbia detto una frase del genere:

Sono abbastanza pigra e voglio che i programmatori tornino a fare i matematici

Già, perché fino a quel momento si era costretti a programmare un calcolatore con istruzioni di basso livello, ostiche e noiose. Serviva invece un linguaggio evoluto, con istruzioni semplici come frasi della lingua inglese, con le quali creare un programma. Ma come trasformare questo programma scritto con linguaggio di alto livello in istruzioni di “linguaggio macchina” comprensibili dal calcolatore?

È il lavoro su cui lavorò Grace Hopper ed il suo team progettando il primo compilatore della storia, il B-O per Univac. Un programma come il calcolo di una fattura poteva essere facilmente scritto e poi trasformato in istruzioni macchina dal compilatore. Il passo successivo fu lo sviluppo di un comune linguaggio di programmazione orientato al business e alle attività commerciali.

E cosi nel 1959 nacque il COBOL (COmmon Business-Oriented Language) uno dei primi e poi più diffusi linguaggi di programmazione, al cui sviluppo Grace Murray Hopper partecipò sin dall’inizio, essendo tra l’altro nel comitato che ne definiva le specifiche. Il suo fu anche un lungo lavoro di formazione e divulgazione; oggi useremo dire che Grace fece molte demo per convincere i business manager sull’affidabilità del Cobol. Quando nel 1967 Grace lascio la Sperry per rientrare in Marina, convinse la USA Navy ad utilizzarlo come linguaggio di programmazione di alto livello.

Grace Murray Hopper

Grace riprese il suo lavoro di consulente ma soprattutto di docente ed abilissima divulgatrice, particolarmente motivata verso la formazione dei giovani. Era famosa per il suoi aneddoti ed esempi; una volta mostrò un pezzo di filo elettrico di 30 cm e disse; “questo è un nano-secondo”; intendendo quella lunghezza pari alla distanza percorsa dall’elettricità in un miliardesimo di secondo. A quel punto faceva intendere ai programmatori che se sprecavano un solo microsecondo era come sprecare un filo lungo mille volte di più.

Nel 1973 divenne Capitano e nel 1983 fu nominata Ammiraglio: lavorò fino a pochi mesi della sua morte come Senior Consultant della DEC

Un ultima cosa: oggi è il 9 dicembre, lo stesso giorno e lo stesso mese in cui Grace Murray Hopper nacque nel 1906.

[adriano parracciani aka cyberparra]

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Autunno 1953; alcune strani fogli di carta battuti a macchina iniziano ad apparire sulla bacheca del Computer Department all’Università di Manchester. Strani perché si tratta di brevi e misteriose lettere d’amore:

DARLING SWEETHEART
YOU ARE MY AVID FELLOW FEELING. MY AFFECTION CURIOUSLY CLINGS TO YOUR PASSIONATE WISH. MY LIKING YEARNS FOR YOUR HEART. YOU ARE MY WISTFUL SYMPATHY: MY TENDER LIKING.
YOURS BEAUTIFULLY
M. U. C.

Le lettere sono sempre firmate MUC, e al dipartimento si interrogano su chi si celi dietro quella sigla e a chi sono dedicate quelle parole.

Se state pensando ad una romantica storia d’amore all’interno del dipartimento siete sulla strada sbagliata. L’appassionato MUC altri non è che  l’acronimo di Manchester University Computer,  ossia il Ferranti Mark I installato al dipearimento, prima versione commerciale di un calcolatore elettronico general purpose.

Una piccola digressione: il Ferranti Mark I è stato prodotto dalla Ferranti Limited azienda britannica fondata nel 1901 da Sebastian Ziani de Ferranti ingegnere elettronico di origini italiane. La Ferranti diverrà uno dei grandi marchi nel settore dei sistemi elettronici e dei semiconduttori e sarà operativa sino al 1993. Il Ferranti Mark I, che si basava sul precedente Manchester “Baby” sviluppato all’interno dell’università, fu consegnato al dipartimento nel febbraio del 1951; solo un mese prima del lancio del colosso americano UNIVAC. La competizione UK-USA nel settore dell’industria dei computer era incominciata

Torniamo però alle lettere d’amore: quindi l’autore era un computer.

O meglio, era il programma che girava al suo interno, LoveLetter; o meglio ancora: era colui che scrisse quel programma ossia Christopher Strachey.

Negli anni precedenti Strachey, che era un brillante professore di matematica ed aveva acquisito esperienza con le prime macchine computerizzate, venne ingaggiato al  National Physical Laboratory (NPL) per lavorare allo sviluppo di PilotACE, una versione ridotta dell’Automatic Computing Engine (ACE) ideato da Alan Turing, il concept del primo calcolatore elettronico in grado salvare/caricare un programma nella propria memoria.

In quel periodo Christopher scrisse un programma per giocare a dama, tra i primi programmi giochi scritti per computer, ma non riusci a farlo funzionare perché consumava tutte le risorse di memoria del PilotACE.

Quando seppe che il Ferranti Mark I aveva molta più memoria a disposizione, Chistopher chiese ad Alan Turing di procurargli il manuale di programmazione per trascrivere il suo gioco; a lavoro finito il Mark I poteva fare una completa partita a dama.

Immagino che stiate pensando: “va bene, ma le lettere d’amore?”

Eccole.

Christopher Strachey fu tra i primissimi programmatori inglesi a lavorare sul Mark I assieme ad Alan Turing; non certo per sviluppare giochi ma per gestire complesse operazioni matematiche.

Nel 1953 Alan Turing sviluppò un generatore di numeri casuali e si trattava di testarlo e dimostrarne l’utilizzo. I non informatici tra di voi provino a pensare a questo esempio: come si fa a dire ad un computer di estrarre parole a caso da una lista? L’essere umano si mette una benda negli occhi, infila la mano in un cesto e prende un foglietto a caso. Ma un computer come fa?  Ha bisogno di un generatore di numeri casuali che sia il più possibile” casuale” e che gli dica quale ennesima parola della lista andare a pescare (tralascio qui il problema della pseudo-causualità degli algoritmi software).

Ed eccoci arrivati: per testare l’algoritmo di Alan Turing, Christopher Strachey scrisse LoveLetter. Il programma pescava parole a caso da un ridotto dizionario di parole romantiche, e con esse costruiva delle frasi sulla base delle regole grammaticali codificate.

Le lettere che apparivano sulla bacheca del dipartimento non erano altro che il risultato del lavoro svolto sul Ferranti Mark I da Turing e Strachey.

Un’altra breve digressione: oltre a scrivere uno dei primi programmi gioco, Christopher Strachey scrisse anche uno dei primi programmi musicali; se oggi ascoltiamo ore di brani MP3 tramite uno smarphone di qualche etto è anche grazie a lui che fece andare la canzoncina Baa Baa Black Sheep su una macchina di una decina di tonnellate, 60 anni fa.

Turing e Strachey davanti alla console del Mark I

La storia delle LoveLetters però non finisce nel 1953; anzi: arriva in modo stupefacente fino al 2012 grazie a Tony Sale e a David Link: il primo ha riportato in vita il calcolatore, il secondo ha riportato in vita il programma di Strachey.

1) Tony Sale è stato un brillante ingegnere elettronico, Direttore Tecnico della British Computer Society e leader della computer conservation; a lui dobbiamo la ricostruzione di  Colossus il computer Mark I utilizzato nella seconda guerra mondiale dai crittoanalisti di Bletchley Park; ed è proprio lì al  National Museum of Computing che troverete la replica di Colossus, il compimento del progetto di Tony Sale. Un lavoro immenso: grazie Tony

2) David Link è un computer artist tedesco, un programmatore che produce installazioni artistiche multimediali. Nel 2004 si è laureato in filosofia con una tesi sugli algoritmi generatori di testi sviluppati nei primi calculatori: “Poetry Machines / Machine Poetry”.  Questi studi lo portarono dritto al programma scritto da Strachey nel 1953, e così gli venne l’idea di creare l’installazione LoveLetters 1.0: una replica funzionante del Mark I in grado di far funzionare una replica del programma LoveLetter 

Oggi i visitatori dell’installazione “LoveLetters_1.0” possono vedere in azione un Ferranti Mark I che genera in continuazione lettere d’amore mostrate su un grande monitor. No solo: possono provare ad interagire con il Mark I sedendosi alla console e tramite le levette provare ad inserire il proprio nome in modo che appaia come firma al posto di MUC. Solo che devono riuscire a farlo usando il codice a 5 bit Baudot. Comunque se riescono possono scaricarsi la lettera su chiavetta USB e portarsela a casa.

David Link è riuscito a ricostruire, in parte riscrivendolo ed emulandolo, il programma originale scritto da Christopher Strachey; e non dev’essere stato per niente facile visto il modo in cui si programmava negli anni ’50. Provate ad immaginarvi di fronte a fogli come quello qui sotto e dover comprendere il funzionamento del programma.

[adriano parracciani aka cyberparra]

Approfondimenti

http://alpha60.de/loveletters/2009_zkm/

Pixel per Colossus

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