Insegnare il binario con l’emulatore del telegrafo ITA2

Rendere concreto l’astratto

Questo emulatore ITA2 è, prima di tutto, un sussidio didattico. Rende visibile e manipolabile ciò che di solito resta sulla lavagna, e introduce così gli studenti a un’idea cardine dell’informatica e delle telecomunicazioni: la rappresentazione binaria, cioè il modo in cui un testo diventa una sequenza di uno e di zero. Se ne parla quasi sempre in astratto; ma vedere i fori comparire uno dopo l’altro sul nastro fa capire, meglio di qualsiasi spiegazione, come un oggetto fisico possa portare informazione digitale.

Un po’ di storia: dal telegrafo al calcolatore

Il codice ITA2 (International Telegraph Alphabet No. 2), detto anche codice Baudot-Murray, fu messo a punto negli anni Venti del Novecento come perfezionamento del codice telegrafico ideato da Émile Baudot negli anni Settanta dell’Ottocento. Da questi primi sistemi di telecomunicazione l’informatica ha ereditato parecchio:

• la codifica a 5 bit è uno dei primi esempi di codifica dei caratteri;
• l’angustia del repertorio (con 5 bit si hanno appena 32 combinazioni) suggerì l’ingegnoso meccanismo di commutazione LETTERS/FIGURES, fra lettere e cifre;
• il sistema rimase in servizio sulle telescriventi fino a Novecento inoltrato.

Le macchine a stati, giocando

La commutazione LETTERS/FIGURES è il modo più naturale di introdurre le macchine a stati. Provando e riprovando, gli studenti scoprono da soli che la stessa sequenza di fori significa caratteri diversi a seconda della modalità in cui si trova la macchina; e questa esperienza diretta di una codifica che dipende dallo stato li prepara a nozioni informatiche ben più complesse. La sequenza 00011, per esempio, vale:

• la lettera «A» in modalità LETTERS;
• la cifra «1» in modalità FIGURES. Questa doppia lettura, che dipende dallo stato, è alla radice stessa del modo in cui i calcolatori trattano i dati.

Attività per la classe

Qualche idea per portare l’emulatore ITA2 in aula:

1. Decifrazione: far decodificare agli studenti messaggi trasmessi in sequenze ITA2
2. Codifica efficiente: discutere perché la commutazione fosse tanto preziosa per risparmiare banda
3. Evoluzione delle codifiche: confrontare i 5 bit dell’ITA2 con i 7 di ASCII e con Unicode
4. Physical computing: collegare questo sistema d’altri tempi ai microcontrollori di oggi, Arduino in testa

Un vantaggio per l’accessibilità

Interesse storico a parte, l’approccio viene incontro a studenti che imparano in modi diversi:

• chi apprende con gli occhi vede le sequenze;
• chi apprende con le mani interviene direttamente sul processo di codifica;
• chi ha un’inclinazione teorica può spingersi fino agli aspetti matematici della teoria dell’informazione.

Note tecniche

L’emulatore è scritto in JavaScript e si integra senza fatica in qualunque piattaforma didattica basata sul web. Il codice è modulare e si lascia adattare a contesti d’insegnamento diversi. Il codice sorgente, con l’emulatore da provare, è qui: repository GitHub