1.4 l’evoluzIone tecnologIca deI ProtocollI dI modellazIone trIdImensIonale
1.4.1 Il computer e la teorizzazione del dato informativo numerico
L’invenzione del computer durante la seconda guerra mondiale appare come il passo successivo nella ricerca di progettare macchine per l’elaborazione dati che avevano già dato alla luce tabulatori. Alcuni degli importanti collaboratori sono Gottfried Wilhelm Leibniz, che ha esplorato alcune delle promesse dell’aritmetica binaria, George Boole, il fondatore della matematica moderna e Claude Shannon, che ha collegato le operazioni booleane alla trasmissione e alla progettazione di circuiti nella sua tesi di master del MIT del 1937 prima di passare alla teoria dell’informazione126. Norter Wiener collaborò con C. Shannon negli anni ‘30 alla teoria cibernetica, alla base del suo pensiero un’analogia matematica tra il comportamento neuronale e il comando della macchina computer. L’epistemologia riduzionista del tempo ha portato a un’interpretazione del soggetto umano come un tipo di macchina alla quale poter apportare un miglioramento prestazionale se messo in contatto con un ambiente tecnologico
computerizzato.127 Attraverso lo studio della teoria dei sistemi e la ricerca operativa, il computer ha contribuito a plasmare una nuova visione del mondo in profonda conformità con la prospettiva della guerra fredda, indice di preoccupazione per la crescente complessità dei sistemi d’arma, basata su un approccio riduzionista alla complessità, naturale o artificiale, come risultato delle interazioni tra elementi relativamente semplici128. In Inghilterra Alan Turing129 portò il suo contributo, con il suo studio sulla computabilità, che ha aperto la strada agli algoritmi. La seconda guerra mondiale fu catalizzatore di avanzamento della ricerca nel settore computazionale. In questi anni viene progettato ENIAC130, il primo calcolatore elettronico su larga scala occupava un’intera stanza. Inizialmente progettato per affrontare il calcolo dei piani balistici, completato solo nel 1945, fu utilizzato per la progettazione della bomba all’idrogeno. Sotto la supervisione di Alan Turing, furono prodotti calcolatori elettronici per la decodifica dei messaggi tedeschi generati da Enigma131. Il riflesso della condizione sociale, causato dal conflitto mondiale, a Londra si tradusse nel settore dell’architettura, in una serie di incontri tra artisti rifugiati e architetti provenienti dalla Germania e dall’Europa orientale come Martin Gropius, Lász-ló Moholy-Nagy o Berthold Lubetkin132. Lo zoo dei pinguini di Lubetkin a Londra, fu il primo esisto
In alto: Fig.22 “Pinguin pool” progetto realizzato nel 1934 da
Berthold Lubetkin per lo zoo di Londra realizzato nel 1934. In basso: Fig.23 Con Joan Clarke e Alan Turing venne iniziato lo
sviluppo di ’50 di metodi computazionali e macchine di calcolo porQuesto aprì il ventaglio di possibilità di utilizzo di tali sistemi non solo per scopi balistici, ma anche a scopo progettuale per la rappresentazione delle immagini. Tale tendenza venne riscontrata negli Stati Uniti ed in Inghilterra. UNIVAC (di cui si riporta lo schema della flow chart) fu il primo sistema in grado di immagazzinare le istruzioni e i dati all’interno di un’unità di memoria comune.
del pensiero post bellico, una dimostrazione di come gli animali potessero prosperare in un ambiente modernista. L’episodio è stato anche uno strumento per la promozione del dopoguerra di trasporre i concetti della cibernetica nel campo dell’architettura133. A seguito delle prime realizzazioni pionieristiche, l’architettura del computer vero e proprio, con la sua memoria, unità centrale di elaborazione e unità di controllo, fu descritta nel 1945 dal matematico John von Neumann in una memoria teorica presto seguita da una serie di realizzazioni come la UNIVAC134, la prima macchina ad essere commercializzata135. A partire dagli anni ’50 lo sviluppo dei metodi computazionali e delle macchine di calcolo portarono all’idea di utilizzo dei sistemi di calcolo, non più finalizzati a scopi balistici, ma da utilizzare anche a scopo progettuale per le discipline della rappresentazione. Sia negli Stati Uniti che in Inghilterra si ebbe una tendenza comune per la ricerca architettonica orientata alla cibernetica, per una caratterizzazione più efficace dell’ambiente costruito, contribuendo in tal modo alla società orientata al controllo.136 Le prime applicazioni di programmi di progettazione assistita da computer CAD sono state sviluppate all’interno del settore industriale automobilistico e navale. La General Motors Research Laboratories137 nel 1952, utilizzava i computer per l’analisi ingegneristica della produzione automobilistica, e avviò in quegli anni una ricerca sulla progettazione grafica tramite computer, questo perchè consapevole del fatto che
Fig.24 Nel 1963 viene progettato da Ivan Sutherland Sketchpad che
permise di realizzzare le prime tipologie di disegno assistito CAD. Un passaggio storico in cui per la prima volta un utente si trovava ad interagire direttamente con un sistema di rappresentazione a computer.
Fig.26 A destra:
Diagramma dell’Alberti che mostra la trasformazione prospettica di un cerchio in un’ellisse in Della Pittura, 1 gennaio 1804.
In basso: Schematizzazione del percorso di rappresentazione del cerchio attraverso la penna, il percorso viene sintetizzato nella forma geometrica del cerchio.
le immagini erano i principali medium di comunicazione e di documentazione dei progetti138. Viene sviluppato, prima dalla collaborazione tra IBM e General Motors GEM, un prototipo composto da display, scanner e stampante. IBM commercializzo nel 1956 il display grafico IBM 2250. Nel 1957 Patrick Hanratty sviluppò il primo sistema a controllo
numerico commerciale CAD / CAM139 PRONTO140. Nel
1963 al MIT Ivan Sutherland creò SKETCHPAD come oggetto della sua tesi di dottorato. Grazie al sistema di Sutherland era possibile disegnare forme, sia bidimensionali che tridimensionali (2D e 3D), utilizzando la penna ottica
sullo schermo.141 Segnando così un passaggio storico
importante per la prima volta un utente poteva interagire con il programma del computer. Il sistema TX-2142 utilizzato da Sutherland per eseguire il suo programma era basato sul Whirlwind, ma utilizzava transistor invece di tubi a vuoto. Questo riduceva i computer a una stanza di dimensioni più contenute diminuendo le probabilità di guasti143. Furono General Motors, IBM con la supervisione Patrick Hanratty a presentare alla conferenza Computer Detrioit (1964) DAC-1 un sistema che permetteva di visualizzare in 3D un automobile. Tuttavia questi sistemi erano riservati élite di sviluppatori ristretta. Nello stesso periodo viene sviluppato per la Renault con Bézier UNISURF (1971), famoso per la teoria delle Spline Curves144 (1955). Negli anni ’60, venne pubblicato un articolo, dove la General Motor affermava di aver fatto una scoperta simile con G. Birkhoff e C. de Boor ponendo i fondamenti delle B-spline145. Erano gli anni post conflitto Mondiale, la tendenza delle aziende era mantenere il segreto per essere competitivi sul mercato e non fornire la pubblicazione degli algoritmi.
1.4.2 Rappresentazioni in 3 dimensioni e l’idea di un