Storia della memoria informatica

Le intuizioni matematiche e scientifiche, che hanno punteggiato la storia dell'umanità così come i poemi che hanno segnato indelebilmente la vita dell'Occidente e dell'Oriente, sono tutte meraviglie che narrano l'uomo ma che non sarebbero nulla senza il pezzo di carta sul quale sono state scritte. Sembra banale, ma non lo è affatto, e vi spiego perché. Facciamo tre esempi che ci faranno capire quanto la conservazione dell'informazione sia di vitale importanza.

Primo caso, l'Iliade e l'Odissea. Fino al sesto secolo avanti Cristo, in Grecia, l’utilizzo della scrittura non era ancora diffuso e fu in quell'epoca che, fortunatamente, a qualcuno venne l'ottima idea di mettere nero su bianco i poemi che siamo soliti attribuire ad Omero. All'anonimo che riportò per iscritto quelle opere andrebbe dedicato un Nobel speciale.

Secondo caso, meno fortunato, riguarda l'opera di uno dei padri del pensiero occidentale, Eraclito. Tutto quello che resta di Sulla Natura, scritto a cavallo tra il sesto e quinto secolo avanti Cristo, è una manciata di frammenti. Sappiamo che una copia del libro era conservata a Costantinopoli, ma tra gli scempi inutili dei crociati, ci fu anche quello di dare fuoco alla biblioteca della capitale bizantina.

Terzo esempio, questa volta fortunato, anzi, fortunoso. Che Archimede avesse avuto intuizioni geniali è cosa risaputa, tanto che alcuni matematici arabi del primo medioevo, gli attribuivano un procedimento di calcolo integrale con quasi venti secoli di anticipo rispetto alla prima definizione coerente di integrale di una funzione matematica, che risale alla seconda metà del Seicento. Archimede aveva annotato il suo sistema di calcolo insieme ad altri in un corposo volume di pergamena. Se non fosse che lo stesso, finito a Costantinopoli prima e a Gerusalemme poi, fu lavato e riutilizzato da un copista dell’epoca, come libro di preghiere. Addio calcolo integrale di Archimede, fino alla fine dell'Ottocento, quando uno studioso greco, si accorse che sotto le preghiere si poteva leggere in senso inverso un testo precedente. Soltanto un secolo dopo, nel 2008, nei laboratori dell'Università di Stanford si riuscì con lavoro certosino, a rimettere in evidenza tutto lo scritto del noto genio della matematica.

Per molti secoli, diciamo almeno fino all'inizio dell'Ottocento, quella che oggi chiamiamo “memoria” e non parlo della nostra ma di quella a noi esterna, era fatta di pietra, di papiro, di carta, su cui si scriveva con lo scalpello, il punteruolo, la penna d'oca, la stilografica o la meravigliosa invenzione di László Bíró. Tavole, rotoli, libri, quaderni, giornali. La memoria era fatta così. Ed era destinata a registrare informazioni con lo stesso linguaggio che usiamo per parlare. Era memoria scritta e fatta di parole, frasi, discorsi, concetti, teorie, storie reali e storie inventate, informazioni.

Ma se qualcuno, come il testardo lionese Jospeh-Marie Jacquard, avesse deciso di utilizzare una serie di istruzioni per far fare a un telaio di tessitura qualcosa di più complicato del solito, il libro o il quaderno o il giornale non sarebbero serviti a nulla. Per automatizzare delle istruzioni, bisognava trasformarle, codificarle, renderle capaci di dare ordini a una macchina. Quando nel 1801 Jacquard presentò il suo congegno, il primo telaio tessile in grado di operare disegni complessi senza bisogno di interventi dell'operatore, accompagnò la sua macchina con una dotta descrizione scritta con carta e penna. Per mostrare che cosa aveva inventato gli servivano due memorie: una fatta di pensiero trasferito sulla carta e una fatta da un rotolo di cartone perforato. Con la prima, illustrava la sua macchina, con la seconda la faceva funzionare, grazie al gioco di aghi che si inserivano nei fori, “leggendo” così le istruzioni e trasferendole alle maglie dei licci che ordinavano la tessitura. Le schede di Jacquard svolgevano una duplice funzione: memoria del disegno da comporre e, insieme, istruzioni alla macchina.

E, sotto un certo profilo, questa caratteristica le accomuna ai nostri computer. Certo, nel computer i programmi che ci permettono di scrivere, calcolare, disegnare e quant'altro, sono cosa distinta dai prodotti che realizziamo grazie ad essi, ma vengono entrambi conservati nella memoria della macchina. Ora, più performanti sono i programmi e più ricchi sono i prodotti da questi generati, più è alta la memoria che si richiede per essere conservati. Così che, quando nacquero i primi computer, negli Stati Uniti e nel Regno Unito, soprattutto per decifrare le informazioni in codice trasmesse dai comandi militari tedeschi, si ricorse all'idea di Jacquard, alle schede perforate, capaci di stoccare informazioni in quantità relativamente importante e che, al tempo stesso, offrivano la possibilità di leggere le informazioni in maniera univoca. In una scheda IBM degli anni Cinquanta, un rettangolo di cartoncino con 80 colonne e 12 posizioni di foratura, si potevano stipare informazioni equivalenti a 128 byte.

Pochi anni dopo, la UNIVAC lanciò il primo computer con memoria a nastri magnetici, capace di contenere la bellezza di 225 kilobyte, quasi il contenuto di 2 mila schede perforate. Ma il nastro aveva un difetto: si potevano leggere le informazioni soltanto in maniera sequenziale. La soluzione, fu l'hard disk, dove i dati potevano essere recuperati in qualsiasi ordine. Il primo lo inventò IBM ed aveva una capacità di 5 megabyte. Poi fu la volta dei floppy disk, grazie ai quali le informazioni potevano essere trasferite da una macchina all’altra, con capacità fino a 1,44 megabyte, poi dei CD-ROM e dei DVD, con capacità estese fino a quasi 5 gigabyte. Nell'arco di quarant'anni si è arrivati alle odierne USB, capaci di contenere fino ai 128 gigabyte, l'esatto equivalente di un miliardo di schede perforate.

Un risultato straordinario. Ma che non basta. La capacità di calcolo è infatti talmente aumentata da richiedere memorie sempre più capienti e, al tempo stesso, sempre più veloci nella scrittura lettura dei dati. Costruirle non è un problema insormontabile. Un supercomputer di oggi dispone di sistemi di memoria che potrebbero equivalere a moltissimi miliardi di miliardi di floppy disk e sono gestiti da software affidabili e velocissimi. Tutto a posto, dunque? Non esattamente. Un problema permane: l'informazione è fragile. Può essere distrutta da un incendio, da un'inondazione, da un qualsiasi evento capace di danneggiare irrimediabilmente i computer e i loro sistemi di memoria.  

La soluzione finora adottata è quella di fornire un back-up di informazioni caricandole su altri computer. Ma riuscire a conservare questi dati nel tempo continua a non essere del tutto semplice. L’Unesco ha offerto una soluzione, lanciando il progetto, SoftwarHeritage, destinato appunto a conservare i dati e i programmi con i quali sono stati scritti, perché della memoria del passato non si perda nulla. Vale anche per i libri, che gelosamente conserviamo con cura nelle biblioteche. Dovrebbe, a buon senso, valere anche per le informazioni consegnate un supporto informatico. Pena incorrere nel rischio dell'oblio. Non sempre una rocambolesca avventura come quella occorsa alle procedure di calcolo di Archimede potrebbe salvare il passato.