calcolatrice

Lessico

sf. [sec. XX; da calcolare]. Macchina da calcolo, da tavolo o tascabile, con la quale si possono eseguire le quattro operazioni aritmetiche e spesso (per esempio nelle macchine calcolatrici elettroniche) operazioni più complesse, come estrazioni di radice, elevazioni a potenza, calcolo di percentuali, ecc. La calcolatrice si distingue da altri strumenti di calcolo, come il regolo e l'abaco, perché richiede l'intervento dell'operatore solo per l'impostazione dei calcoli e non per la loro esecuzione, che avviene in modo completamente automatico.

Calcolatrici meccaniche ed elettromeccaniche

La prima calcolatrice è considerata la pascalina, ideata e costruita da B. Pascal nel 1642 per eseguire calcoli aritmetici: il suo funzionamento era basato sul principio del cosiddetto riporto automatico, poi adottato in tutte le calcolatrici di tipo meccanico. La pascalina era costituita essenzialmente da una serie di tamburi rotanti (totalizzatore) "Vedi schema vol. V, pag. 193" , "Per lo schema della calcolatrice vedi il lemma del 4° volume." recanti sul bordo le cifre da 0 a 9 e collegati tra loro in modo che quando un tamburo, dopo aver compiuto una rotazione completa, passava dal 9 allo 0 facesse avanzare di una posizione il tamburo posto alla sua sinistra: appunto in questo consisteva il principio del riporto automatico. Nel 1671 G. W. Leibniz modificò e migliorò il sistema di riporto; nel 1709 il padovano G. Poleni costruì una “macchina aritmetica” che, pur senza portare sviluppi sostanziali rispetto alle realizzazioni di Pascal e di Leibniz, introduceva un certo grado di automatismo: nella macchina di Poleni infatti, dopo l'impostazione manuale, il calcolo veniva eseguito meccanicamente grazie all'azione di un peso che, collegato a una funicella avvolta su un tamburo, metteva in rotazione quest'ultimo. I dispositivi di Pascal, Leibniz e Poleni ebbero però scarsa diffusione soprattutto per il fatto che la tecnologia del tempo non consentiva di costruire le parti meccaniche con la precisione che sarebbe stata necessaria. Il progresso tecnologico permise in seguito la realizzazione dell'“aritmometro” di C. X. Thomas (1820): questa fu la prima macchina da calcolo ad avere possibilità di impiego pratico, che ne favorì la diffusione. Negli anni successivi vennero compiuti progressi considerevoli nelle tecniche di costruzione delle macchine da calcolo, che furono prodotte su scala industriale a partire dal 1875 . Alla fine del sec. XIX apparvero le calcolatrici del tipo Odhner, le quali potevano eseguire moltiplicazioni con il metodo delle addizioni ripetute, ossia sommando tanti termini pari al moltiplicando quanti erano indicati dal moltiplicatore; un sistema analogo di sottrazioni ripetute consentiva l'esecuzione delle divisioni. All'inizio del sec. XX venne introdotto l'impiego di motorini elettrici per l'azionamento degli ingranaggi che eseguivano i calcoli, in luogo delle manovelle usate in precedenza. Con l'inizio del sec. XX si ebbe inoltre l'introduzione generalizzata di dispositivi automatici che permettevano di evitare l'intervento manuale per l'azionamento dei rotismi e per la scomposizione delle operazioni più complesse in fasi successive. A ciò soprattutto è legata la diffusione delle macchine calcolatrici, che divennero in breve tempo efficaci strumenti di lavoro. Le moderne calcolatrici meccaniche ed elettromeccaniche non presentano, dal punto di vista concettuale, sostanziali differenze dalle prime macchine da calcolo. Gli organi principali sono i seguenti: la tastiera, che consente l'impostazione delle operazioni ed è formata da un insieme di tasti sui quali sono indicate le cifre e le operazioni che devono essere eseguite sui numeri impostati; i cinematismi, che trasmettono le cifre e le operazioni impostate all'organo di calcolo, costituito dal totalizzatore; il dispositivo, a funzionamento manuale o più spesso elettrico, che determina l'esecuzione delle operazioni; un dispositivo per la visualizzazione ed eventualmente per la stampa dei risultati delle operazioni eseguite .

Calcolatrici elettroniche

Negli anni Settanta si sono diffuse le calcolatrici a funzionamento elettronico, rapidissime nell'esecuzione dei calcoli ed estremamente più versatili di quelle meccaniche ed elettromeccaniche. L'enorme diffusione di tali calcolatrici è legata essenzialmente allo sviluppo delle tecniche di integrazione, che hanno consentito di realizzare, a prezzi contenuti, circuiti integrati atti a svolgere un sempre maggior numero di funzioni. Le calcolatrici elettroniche sono provviste di una tastiera di ingresso formata dai dieci tasti corrispondenti alle cifre da 0 a 9, dal tasto del punto decimale e da più tasti ciascuno dei quali corrisponde a una o più operazioni che la macchina può eseguire: oltre alle quattro operazioni aritmetiche, ne sono infatti disponibili molte altre, in numero variabile secondo la complessità della macchina, come per esempio l'estrazione di radici, l'elevazione a potenza, il calcolo di funzioni trigonometriche, di logaritmi, di esponenziali, ecc. Spesso un tasto corrisponde a più di una funzione: la scelta della funzione da calcolare può essere fatta, per esempio, con l'impiego di tasti ausiliari colorati che, quando vengono premuti, determinano l'esecuzione dell'operazione il cui simbolo è indicato con lo stesso colore sul tasto che viene azionato successivamente.

Calcolatrici elettroniche: da tavolo e tascabili

Esistono due tipi di calcolatrici elettroniche: quelle da tavolo, con alimentazione dalla rete elettrica, e quelle tascabili, alimentate normalmente da pile o da accumulatori ricaricabili. Le calcolatrici da tavolo, normalmente dotate di apparato scrivente, vengono impiegate soprattutto negli uffici in sostituzione delle tradizionali macchine a funzionamento meccanico ed elettromeccanico e sono disponibili in versioni adatte a diverse applicazioni, come del resto le calcolatrici tascabili, di cui si trovano in commercio modelli di impiego generale o tipi specializzati per applicazioni tecnico-scientifiche o statistico-finanziarie. Nelle calcolatrici tascabili i risultati dei calcoli compaiono su un visualizzatore (display) realizzato con diodi a emissione di luce (LED) o a cristalli liquidi : l'uso dei display a cristalli liquidi ha soppiantato i LED dato che questi dispositivi, caratterizzati da un ridotto assorbimento di energia, consentono una maggior durata delle pile di alimentazione. Generalmente le calcolatrici elettroniche sono provviste di memorie che permettono di immagazzinare risultati intermedi, successivamente richiamabili durante l'esecuzione dei calcoli; è anche possibile l'esecuzione di operazioni direttamente su dati immagazzinati in memoria, con sostituzione nella memoria stessa del risultato dell'operazione al dato immagazzinato in precedenza. Esistono inoltre memorie a sola lettura (dette ROM, dall'inglese read-only memory), sulle quali l'operatore non può intervenire: in queste memorie sono contenuti valori numerici particolari (per esempio π=3,14159265) o sequenze di operazioni che sono eseguite per il calcolo di determinate funzioni (per esempio le funzioni trigonometriche, che vengono calcolate mediante opportuni sviluppi in serie). Sono spesso chiamati calcolatrici anche alcuni dispositivi programmabili, nei quali la sequenza delle operazioni da eseguire viene comandata da un programma che l'operatore introduce in un'apposita memoria di programma battendo su determinati tasti semplici istruzioni elementari, che possono poi essere richiamate ed eseguite automaticamente nella medesima successione con cui sono state introdotte. Tali macchine possono memorizzare, a seconda dei tipi, da qualche decina a qualche centinaio di passi di programma; alcuni tipi possono anche essere programmati con schede magnetiche registrate dagli utenti o fornite dalle case costruttrici. Verso la fine degli anni Ottanta si sono diffuse sul mercato calcolatrici tascabili o compatte da tavolo che, nelle versioni più sofisticate, presentano prestazioni ancora più elevate. Tra queste i diari elettronici formato portafoglio, in grado di contenere un elevatissimo numero di dati (per esempio indirizzi); calcolatrici programmabili in linguaggio assemblatore (linguaggio macchina a notazione mnemonica e decimale) o in BASIC; apparecchi capaci di eseguire funzioni matematiche, finanziarie, contabili, tecniche, con potenzialità di connessione con un PC, sia esso l'elaboratore personale di casa o quello d'ufficio, e quindi con il corredo del PC stesso: monitor, stampante, memoria di massa, registratore, linea telefonica, ecc. Le tastierine delle nuove calcolatrici sono funzionalmente e strutturalmente vicine a quelle degli elaboratori e comprendono lettere, numeri, simboli, tasti di controllo. I visualizzatori a cristalli liquidi e a matrice di punti sono in grado di fornire un'informazione esauriente; infatti ogni punto di immagine, il pixel, può venire attivato indipendentemente ed è quindi possibile, con i programmi in dotazione alla macchina, la rappresentazione di grafici, di messaggi, di equazioni, di serie di dati. Sono inoltre ormai disponibili, fisicamente separabili dalla calcolatrice, memorie ausiliarie del tipo a scheda telefonica a circuiti integrati ad altissima densità con decine di migliaia di byte. Queste schede possono essere utilizzate sia per memorizzare proprie elaborazioni sia per acquisire informazioni (schede con dizionario o con traduttore in varie lingue, ecc.). Infine sono state sviluppate piccole stampanti maneggevoli, anche grafiche. La linea di demarcazione fra calcolatrice ed elaboratore sembra quindi ormai cancellata, dato che le calcolatrici a prestazioni più spinte e i PC portatili più semplici tendono a confondersi, sia sotto il profilo della programmabilità sia sotto quello della comunicazione locale e telematica. I due mercati restano peraltro ben distinti. L'ampia gamma delle calcolatrici offerte va da quelle per le quattro operazioni ai modelli sinteticamente descritti e l'innovazione tecnologica pervade l'intero settore e si manifesta nella riduzione dei costi, nella miniaturizzazione e nei consumi di energia sempre più bassi. È il caso delle calcolatrici formato biglietto da visita, con spessore di pochi mm, dotate di tastierine con una ventina di tasti numerici e di controllo, visualizzatori LCD e indipendenza energetica totale, in quanto alimentate con celle solari funzionanti anche con bassa illuminazione indiretta.

Murray, The Theory of Mathematical Machines, New York, 1947; F. Foursin, La mécanographie comptable, Parigi, 1950; W. Lind, Büromaschinen im Büro, Baden Baden, 1955; L. Wurmser, S. Lernission, Matériel et organisation des bureaux, Parigi, 1959; A. R. Scarafiotti Abete, Teoria e pratica del calcolatore tascabile, Milano, 1980.