Babbage e le sue macchine

Visionario
A Londra, nel 1800, vive e pensa e inventa un eccentrico genio che vede oltre. Serve un salto di oltre cento anni per ritrovare altri uomini che riprendano le fila di quel pensiero, di quell'approccio.
Figlio di un banchiere, da ragazzo prova disgusto per le materie umanistiche e invece passione sfrenata per la matematica.
Nell'ottobre 1810, diciannovenne, Charles Babbage entra al Trinity College di Cambridge. E' consapevole di possedere allora un “very moderate amount of mathematics”. “Looked forward with intense delight”, spera in un insegnamento che però non trova, perché i professori lo deludono.
Chiede spiegazione dei propri dubbi, ma sempre il docente al quale di volta in volta si rivolge “knew nothing of the matter, although he took some pains to disguise his ignorance”. Così studia da solo Newton, Leibnitz, Lagrange, Lacroix, “and devoured the papers of Euler and other mathematicians, scattered through innumerable volumes of the academies of Petersburgh, Berlin, and Paris, which the libraries I had recourse to contained”.
Così nel 1812 Babbage ed altri nove studenti, tra cui John Herschel e George Peacock, sostenuti dall'unico professore che rispettano, Robert Woodhouse, fondano la Analytical Society.
Per ragioni sia scientifiche che politiche, in Gran Bretagna, coperti dal genio di Newton, ci si rifiutava allora di tener conto delle 'scuole continentali'. e in special modo dal 'calcolo analitico' di Leibnitz. E Woodhouse, non a caso, era costretto ai margini dell'accademia perché non dava per scontato il paradigma newtoniano.
Non è questo il luogo per entrare nell'annosa ed accanita polemica riguardante la scoperta del calcolo infinitesimale. Non importa sapere chi sia arrivato prima, tra Newton e Leibnitz, né chi abbia pubblicato per primo. Quello che conta è ricordare l'attinenza del calcolo infinitesimale -e in particolare di quel settore del calcolo infinitesimale che chiamiamo calcolo differenziale- con la costruzione di conoscenza. Il calcolo differenziale ci parla di avvicinamento al limite. Con il calcolo differenziale, presumiamo che il risultato di un certo processo logico sia vero, in virtù di una approssimazione del ragionamento: è possibile cogliere, e descrivere matematicamente, l'andamento del fenomeno. Il moderno approccio 'matematico' alla conoscenza passa da qui.
L'apertura mentale di Babbage, ciò che infastidiva i suoi insegnanti, è la sua forza: ben oltre le diatribe tra pensiero inglese e pensiero continentale, coglieva la novità. Ragionava senza confini. In un momento in cui le macchine iniziavano ad accompagnare l'uomo in ogni attività, quando addirittura non si sostituivano all'uomo, gli viene naturale immaginare, o sognare, una tecnologia: ovvero la costruzione di una machinery to the computation.
Siamo ancora nel 1812:

I was sitting in the rooms of the Analytical Society, at Cambridge, my head leaning forward on the table in a kind of dreamy mood, with a table of logarithms lying open before me. Another member, coming into the room, and seeing me half asleep, called out, "Well, Babbage, what are you dreaming about?" to which I replied "I am thinking that all these tables" (pointing to the logarithms) "might be calculated by machinery".

Seduto nella sede della Società Analitica, la mente semidesta, di fronte a sé una tavola
di logaritmi aperta sulla scrivania. Qualcuno entra e vedendo Babbage mezzo addormentato grida: “Ma cosa stai sognando?”. E lui, indicando quelle pagine, colonne e colonne di numeri: “Sto pensando che tutte queste tavole potrebbero essere calcolate da una macchina”.
Senza che Babbage cessi di pensare alla sia macchina, passano dieci anni. Il 14 giugno 1822, avendo bene in mente le macchine per calcolare di Wilhelm Schickard, Blaise Pascal, and Gottfried Leibniz, ma anche ben consapevole della novità della sua idea, presenta alla Royal Astronomical Society una Note on the application of machinery to the computation of astronomical and mathematical tables .

Fabbricare conoscenza
Il progetto per costruire il Difference Engine è approvato, e finanziato dal governo.
Era una macchina ad ingranaggi. Ma i materiali non erano abbastanza buoni per resistere all'attrito. La macchina vibrava paurosamente. I meccanici non comprendevano lo scopo del lavoro. E Babbage, mente fertile, modificava continuamente, in corso d'opera, il disegno. Passano così dieci lunghi anni. 17.000 sterline sono spese senza arrivare ad un prototipo funzionante. Il governo sospende il finanziamento. (Oggi sappiamo che il progetto era buono, e che la macchina, costruita con altri materiali, avrebbe potuto funzionare).
Ma Babbage non demorde. Pensa ora ad un Analytical Engine. La nuova macchina va ben oltre i limiti del Difference Engine, macchina specializzata nelal tabulazione di logaritmi e funzioni trigonometriche. La nuova macchina è a tutti gli effetti il primo computer general purpose mai progettato. O forse, qualcosa di più: nelle intenzioni, una macchina che non si limita a svolgere calcoli matematici, non solo un computer, quindi, ma invece una macchina in grado di elaborare complessi 'ragionamenti'.
Andando oltre le macchine calcolatrici di Schickard, Pascal e Leibniz, Babbage prende spunto dal grande sviluppo che aveva avuto l'orologeria nel Settecento. E si richiama l'arte degli automi. Jacques de Vaucanson, genio della meccanica, aveva costruito il canard digérateur, il fluteur automate, ma nominato Inspecteur général des manufactures de soie nel 1741, applica macchine di produzione le tecniche che aveva sviluppato per realizzare quelle ingegnose macchine da salotto. Diretto continuatore del lavoro di Vaucanson è Joseph Marie Charles, detto Jacquard, tessitore e inventore. Il suo telaio, entrato in produzione nel 1801, rivoluziona l'industria tessile. Tessuti dal disegno complesso, dai numerosi colori -broccato, damasco- possono essere prodotti in serie, perché l'abilità del tessitore è codificata in schede perforate (punched cards). Le schede perforate, e non più il tessitore, guidano gli apparati meccanici.
La singola macchina acquista un nuovo senso. Ma non solo: può essere totalmente ripensata organizzazione della fabbrica, non più manifattura, e invece sistema integrato di risorse umane e non umane.
Anche in questo campo Babbage è un precursore. Pubblica nel 1832 On the Economy of Machines and Manufactures, un'opera che, letta oggi, ci appare evidente anticipazione di Marx e di Taylor.
Babbage è citato a più riprese nel Capitale. Ma credo che siano i Grundrisse il luogo marxiano dove permangono le tracce più significative del suo pensiero. I Grundrisse sono per noi interessanti per la loro natura di appunti, di quaderni di lavoro, testo emergente: scrivendo, libero ancora dalla necessaria pulizia della stesura finale, Marx sta pensando. Le idee nascono qui, qui ci è dato osservare Marx mentre sbroglia il suo groviglio. Possiamo immaginarlo nella main reading room della British Library, seduto ad un tavolo sommerso tra libri, e tra questi Machines and Manufactures.
Ne ritroviamo le tracce nei Grundrisse, nelle pagine dedicate al macchinismo. L'abilità, del tessitore è codificata nella scheda perforata. Qui sta il passaggio chiave che ci permette di avvicinarci a comprendere come le conoscenze e le competenze delle persone al lavoro, portate fuori dal loro dominio, divengono risorsa astratta.
“Il sapere sociale generale, il knowledge”, è trasformato così “in forza produttiva immediata”. Così, annota Marx, il “processo vitale della società” passa “sotto il controllo del General Intellect” e “viene rimodellato in accordo con esso”. General intellect: diremmo oggi intangible asset, software.
L'indubbio genio di Marx resta il genio di un filosofo, di un economista. Marx studia, si applica. Babbage conosce invece per esperienza diretta quegli antri rumorosi che sono le nuove fabbriche, unico organismo, macchina di macchine. Così dietro il General Intellect non posso non cogliere il potente pensiero di Babbage.

The arrangements which ought to regulate the interior economy of a manufactory, are founded on principles of deeper root than may have been supposed, and are capable of being usefully employed in preparing the road to some of the sublimest investigations of the human mind.

Arrangements ci parla di 'disposizioni organizzative', ma anche di 'programmi'. C'è di più: Babbage -mi sembra- pensa a una fabbrica intesa non come orologio, sistema meccanico di ingranaggi. Pensa ad un sistema vivente, adattivo.
Il processo vitale della fabbrica, dunque, si fonda su principi che hanno una radice più profonda di quanto si poteva supporre, principi che aprono nuove all'investigazione della mente umana.

Progetto
L'idea dell'Analytical Engine l'idea, pur evidente per la mente vulcanica dell'inventore, fatica a prender corpo in un progetto.
Babbage descrive la macchina in un paper, datato 26 dicembre del 1837, On the Mathematical Powers of the Calculating Engine, ma il testo resta in un cassetto.
Nel 1840 Babbage, invitato dall'astronomo Giovanni Piana, è ospite a Torino, presso l'Accademia delle Scienze, del secondo Congresso degli Scienziati italiani. Qui parla con trascinante entusiasmo della sua macchina. Il tema appassiona, la discussione prosegue in seminari: si parla di concatenamento delle operazioni, potremmo dire oggi di programmazione. Partecipano tra gli altri il fisico Ottaviano Mossotti e l'ingegnere Luigi Menabrea. Due anni dopo Menabrea (che sarà poi generale garibaldino e Primo Ministro del Regno d'Italia) pubblica in francese una sintetica, ma attenta descrizione del progetto.
Per fortuite circostanze l'articolo di Menabrea capita nelle mani di Ada Lovelace, che lo traduce in inglese. Ada è figlia di Lord Byron – poeta e uomo politico, di costumi all'epoca giudicati scandalosi. La madre Annabella Milbanke, baronessa, dedita a studi di matematica, in opposizione alla paterna formazione letteraria, aveva accuratamente condotto la figlia verso studi scientifici. Ada studia matematica, il calcolo differenziale la appassiona. Diciassettenne, conosce Babbage negli ambienti della buona società. Dieci anni dopo, quando inizia la primavera, torna da lui con la traduzione dell'articolo di Menabrea.
Un fitto scambio di lettere, e numerosi incontri, tra la primavera e l'estate del 1843, portano ad una nuova versione del testo di Menabrea, più che raddoppiato in lunghezza. Le Notes appaiono nel settembre nelle sScientific Memoirs di Richard Taylor, rivista specializzata nella traduzione di articoli scientifici. La disputa su quanto sia farina del sacco di Ada, e quanto sia dovuto a Babbage, è tutt'oggi accanita.
Comunque, è questo testo a parlarci, attraverso parole, anche poetiche, di questa enorme struttura composta da venticinquemila mila parti, eppure macchina al servizio dell'uomo, strumento programmabile, in grado di agire in base a delle istruzioni generali.

The Analytical Engine weaves algebraical patterns just as the Jacquard loom weaves flowers and leaves.

The engine, from its capability of performing by itself all those purely material operations, spares intellectual labour, which may be more profitably employed. Thus the engine may be considered as a real manufactory of figures.

La macchina, in virtù della sua capacità di svolgere da sé le operazioni puramente materiali, risparmia lavoro intellettuale, le capacità umane possono così essere più proficuamente impiegate. La macchina può essere considerata come una vera e propria 'manifattura di simboli'.
La 'macchina per la manipolazione di simboli', di cui cent'anni dopo parlerà Alan Turing, è già qui.
Babbage, come Turing, è innanzitutto un matematico. Ma più di Turing è visionario, e forse vede più lontano. Turing guarda al confine tra uomo e macchina – chiedendosi in fondo quando la macchina può vantaggiosamente prendere il posto dell'uomo. La sua intelligenza artificiale è sostitutiva. Babbage, mi pare, vede sempre l'uomo al centro. La sua intelligenza artificiale è espansione delle potenzialità dell'uomo impegnato nel lavoro intellettuale. Babbage, inoltre, credo di poter dire, intravede -a partire dall'osservazione della fabbrica- la 'mente collettiva', la rete di persone al lavoro, ogni persona aiutata da macchina, che ricorda ed esegue calcoli per lei.

La storia sfuma in leggenda
Quando, sul finire del 1837, Babbage descrive nei suoi appunti l'Analytical Engine, la regina Vittoria è salita al trono da pochi mesi.
E' la Londra di Darwin e FitzRoy, di Thomas Henry Huxley. La Londra di Dickens, fango e sterco di cavallo nelle strade, fumo che cala dai camini formando una pioggia sottile, morbida e nera. Città in trasformazione: si aprono grandi strade, si scavano fognature e gallerie per la metropolitana. Dickens era amico di Babbage, e Babbage ispira la figura di Charles Babbage ispira il frustrato inventore Daniel Doyce, vittima e della scarsa protezione legale dell'invenzione e di un di un Governo poco disposto a sostenere l'innovazione.
Fino al '71 Babbage si affanna indefesso, lavora al disegno, cerca finanziamenti. Ma anche stavolta, questioni finanziarie, politiche e legali impediscono che la macchina sia costruita. La storia ripete ingigantita la vicenda del Difference Engine, e sfuma in leggenda: secondo alcuni la tecnologia dell'epoca non offriva i materiali e gli strumenti, secondo altri era questione di finanziamenti. E comunque il tremendo carattere di Babbage non aiutava a fare squadra, e anzi finiva per alienare la simpatia di chi pure credeva nel progetto.