(da automa). In generale, il termine designa l'insieme delle tecniche e dei sistemi impiegati per sostituire l'intervento umano, in ambiti e aspetti assai diversificati. Il termine a. o automatizzazione, come pure gli aggettivi derivati automatico o semiautomatico, non hanno un preciso e unico significato, benché siano usati con eccezionale profusione in tutti i campi della tecnica e della tecnologia. In generale, un qualsiasi oggetto viene definito automatico solo per contrapposizione a manuale; semiautomatica è invece la versione intermedia fra ciò che è manuale e ciò che è automatico. Le varie definizioni date di a. sono spesso fra di loro contrastanti e, comunque, mai abbastanza generali da comprendere tutte le possibili accezioni di questo termine, che ha una genesi storica ben precisa e limitata, ma che si è poi esteso a dismisura. In realtà, una esatta qualificazione del termine automatico può essere fornita solo in senso temporale. È automatico un qualsiasi dispositivo o meccanismo (in senso lato) che realizza, in un certo insieme complesso (orologio, macchina operatrice, sistema di contabilità, ecc.), una funzione che prima veniva compiuta da un uomo, oppure che limita l'intervento dell'uomo. A. sarà, di conseguenza, l'applicazione a un qualsiasi oggetto di un dispositivo automatico. • St. - Il vocabolo a. risale a circa un quarto di secolo fa. Venne coniato nel 1946 da D.S. Harder, un dirigente della società automobilistica statunitense Ford Motor Co., per indicare i cambiamenti operati nei metodi produttivi delle automobili presso la Ford stessa, mediante l'introduzione di macchine che sostituivano il lavoro manuale, nel posizionamento di pezzi sotto le macchine operatrici o sotto presse e nella rimozione dei pezzi stessi dopo la lavorazione. Nel 1947, la Ford inaugurò il primo reparto a., che sviluppò e adottò per la produzione numerose macchine automatiche. Nel 1948, il termine a. cominciò ad essere impiegato anche fuori dalla Ford, per designare l'introduzione di innovazioni e dispositivi che permettevano di manipolare pezzi meccanici, limitando l'intervento dell'uomo alla pressione di pulsanti posti su un quadro di comando. I primi frutti dell'a. furono le cosiddette linee transfer o macchine transfer, composte da un insieme di macchine operatrici (ad esempio, trapani con punte di diverse dimensioni, alesatrici, rettifiche, ecc.), poste in linea fra loro. All'ingresso della linea entra un pezzo grezzo o semilavorato (ad esempio, la fusione di una testata di motore a scoppio); senza che l'uomo intervenga a toccare direttamente il pezzo o a operare da vicino su una di queste macchine, il pezzo subisce una serie di operazioni, al termine delle quali esce dall'altra parte della linea finito. Gli spostamenti del pezzo da una stazione all'altra avvengono mediante l'utilizzo di bracci meccanici, o con altri sistemi. In queste linee, in generale, ogni utensile compie la sua funzione in un certo istante, secondo una temporizzazione generale per tutte le macchine, oppure viene messo in moto dall'arrivo del pezzo dalla stazione precedente. È abbastanza ovvio che l'a. sia nata con l'espansione delle industrie automobilistiche nel dopoguerra. Dispositivi come le macchine transfer sono infatti pensabili solo, se le lavorazioni vengono fatte in grande serie. Un'elevata produzione è condizione essenziale per l'economicità di una linea transfer, in quanto su di essa trovano posto molte macchine operatrici, altamente specializzate a compiere ognuna un certo lavoro che, in generale, ha una durata alquanto breve. Se la produzione è bassa, il coefficiente di utilizzo medio delle singole macchine è anch'esso basso e la linea diventa antieconomica. Dai processi fabbricativi di pezzi a quelli di montaggio dei pezzi stessi con apposite sequenze il passo sembra breve. Questo fu, infatti, il secondo obiettivo dell'a.; tuttavia, in questo campo, nonostante gli enormi progressi fatti, l'a. non ha ancora avuto un'estensione paragonabile a quella dei metodi fabbricativi. La successiva tappa dell'a. coinvolse i metodi di controllo e di regolazione; si trattava, cioè, dell'applicazione alle macchine di dispositivi di misura, in modo che una macchina fosse in grado di selezionare un pezzo rispetto a un altro, anche alquanto simile. Ma lo sviluppo maggiore dell'a. si registrò con l'avvento di macchine in grado non solo di eseguire automaticamente una serie complessa di operazioni, ma anche di eseguire o meno una certa operazione, ovvero di eseguirla in misura maggiore o minore, in funzione dello stato effettivo del pezzo. La macchina stessa veniva congegnata in modo da autoregolarsi in funzione di fattori esterni, anche perturbativi, dando un'uscita che era sempre costante oppure sempre la migliore, caso per caso. Questa innovazione viene definita semplicemente feed-back (letteralmente: alimentare indietro), o controreazione o retroazione. ║ Il feed-back: organizzazione interna di un qualsiasi dispositivo (in senso ampio), per cui l'uscita di questo dispositivo interviene sul funzionamento del dispositivo stesso, variandone il funzionamento in dipendenza di fattori perturbativi, secondo una certa finalità assegnatagli. Consideriamo il caso di un caldaia dotata di termostato, che debba riscaldare dell'acqua bruciando nafta. Dal punto di vista dell'utente, si tratta di un dispositivo che fornisce acqua calda alla temperatura prefissata, senza alcun intervento se non quello di rendere disponibile una fonte di energia (la nafta; eventualmente anche energia elettrica) e una materia su cui operare (l'acqua fredda). Il fine di questo dispositivo è quello di produrre acqua alla temperatura prefissata T₀ costante. Una macchina del genere esiste, solo se opera mediante un feed-back, cioè se è in grado di conoscere la temperatura dell'acqua in uscita, di confrontarla con T₀ (che è il suo fine) e di agire di conseguenza, nell'eventualità in cui l'acqua che sta uscendo non sia a temperatura T₀. Tutto questo si può ottenere, se sull'acqua in uscita viene posto un termometro che confronta la temperatura dell'acqua che sta uscendo, istante per istante o ad intervalli di tempo prefissati, con T₀: quando è superiore a T₀, esso manda un segnale a una valvola che si trova sull'ingresso della nafta, facendola chiudere di più; se è inferiore, manda un altro tipo di messaggio alla valvola, facendola aprire di più (così l'acqua si scalda maggiormente). Il sistema costituito da termometro, mezzo di trasmissione dei messaggi e valvola di regolazione del flusso di nafta rappresenta il feed-back della caldaia. L'organizzazione si può schematizzare come in figura, secondo una simbologia presa a prestito dalla cibernetica. È evidente che una uguale regolazione si sarebbe ottenuta anche agendo sulla portata d'acqua, lasciando costante quella di nafta. È anche evidente che un simile sistema reagisce a perturbazioni esterne (ad esempio, variazioni della temperatura dell'acqua in ingresso), ma solo entro certi limiti: è, per esempio, inefficace se l'acqua entra già a una temperatura superiore a T₀, perché la caldaia non potrà mai raffreddare acqua ma solo riscaldarla. Si dirà che il campo di regolazione del sistema è limitato a temperature inferiori a T₀. È, inoltre, evidente che un simile dispositivo non è efficace nemmeno nel caso in cui non abbia disponibilità istantanea pressoché illimitata (teoricamente) di nafta e il flusso di questa non sia determinato solo dalla caldaia stessa, ma possa essere influenzato da fattori esterni. Non è, tuttavia, impensabile un sistema che intervenga in un caso del genere, agendo anche sulla portata d'acqua. Un altro esempio di feed-back è costituito dal sistema di amplificazione delle comuni radio riceventi. La tensione che l'antenna fornisce ai suoi capi, legata alla potenza con cui giungono ad essa le radiazioni elettromagnetiche costituenti la trasmissione, è estremamente variabile, soprattutto per effetto delle perturbazioni atmosferiche. Ne consegue che se non si avesse nell'apparecchio un sistema di retroazione, il volume sarebbe molto variabile, causando un'audizione intermittente ed estremamente fastidiosa. La retroazione, in questo caso, agisce sull'amplificazione del segnale di antenna. Vi è un controllo del volume in uscita (tensione applicata all'altoparlante); quando questa tende ad abbassarsi, si aumenta il potenziale sulle griglie delle valvole amplificatrici (V. TRIODO), in modo da amplificare di più; viceversa, se tende ad alzarsi. Sovente, il controllo non è effettuato sulla grandezza stessa (ad esempio, sulla tensione applicata all'altoparlante), ma sulle sue variazioni, cioè sulla sua derivata (V.). La derivata di una grandezza è negativa se il valore della grandezza diminuisce, è positiva se aumenta. Controllando la derivata e, in particolare, solo il suo segno, si ha in uscita un segnale in binario (positivo o negativo), che può essere facilmente manipolato ed essere esso stesso un segnale di pilotaggio. Ad esempio, si può avere una tensione positiva o negativa che può chiudere o aprire una valvola, secondo il suo segno algebrico. Inoltre, i codici binari hanno il vantaggio di poter essere facilmente combinati fra loro secondo relazioni anche complesse, mediante semplici circuiti elettronici o pneumatici. Il feed-back di un dispositivo può essere schematizzato in questi componenti fondamentali: 1) un rivelatore, cioè un dispositivo in grado di avvertire le variazioni dell'uscita del dispositivo e, eventualmente, di confrontarle con un valore predeterminato dell'uscita stessa; 2) un messaggio, che il rivelatore emette, trasmettendolo attraverso un opportuno canale; 3) un reattore il quale, stimolato dal messaggio, agisce su uno dei fattori che influenzano l'uscita, determinando una variazione dell'uscita stessa. Tutti i feed-back, per quanto complessi, sono basati su questo principio; la loro complessità deriva dal fatto che, invece di misurare una sola grandezza sull'uscita, ne misurano diverse o intervengono su diversi fattori, anziché su uno solo, oppure ancora agiscono non su un solo dispositivo, ma su una catena di dispositivi fra loro in serie. Comunemente, si fa risalire l'invenzione del feed-back (anche se questo termine è un neologismo, nato con gli apparecchi radio) all'inglese James Watt che, sul finire del XVIII sec., applicò alla sua macchina a vapore un sistema di regolazione per mantenere costante il numero di giri al variare del carico cui la macchina era sottoposta. Il regolatore di Watt consisteva in un albero verticale, mantenuto in rotazione da un cinematismo, in modo da compiere un numero di giri proporzionale a quello compiuto dalla macchina a vapore. Questo braccio porta un quadrilatero articolato; due cerniere di questo sono poste sull'albero rotante, libere di scorrere (ma non di ruotare) su esso. Le altre due cerniere portano due sfere di acciaio di peso opportuno. La rotazione dell'albero trascina in rotazione anche il quadrilatero: per effetto della forza centrifuga, le due sfere tendono ad allontanarsi dall'albero e, data la costituzione del quadrilatero, le due cerniere poste sull'albero tendono ad avvicinarsi. A queste è, poi, collegata una leva che agisce sulla distribuzione del vapore, aumentando l'afflusso di esso alla macchina, quando le due sfere si avvicinano (per effetto della gravità e di una diminuzione della velocità dell'albero) e riducendolo, quando le due sfere si allontanano (per effetto di un aumento della velocità). Pertanto, se la velocità della macchina aumenta, il vapore fornito alla macchina diminuisce (e quindi, diminuisce la velocità della macchina stessa); viceversa avviene, quando la velocità della macchina diminuisce. La regolazione della velocità su un valore prefissato è fatta, posizionando fra le due cerniere poste sull'albero (una delle quali può essere resa solidale con questo) una molla che, comprimendosi, contrasta l'allontanamento delle sfere: quanto più è rigida questa molla, tanto più sarà il vapore fornito alla macchina e, quindi, tanto maggiore la velocità di rotazione su cui si stabilizzerà. In realtà, anche senza togliere merito a J. Watt, simili dispositivi di regolazione erano già usati da secoli. Già nel XVI sec. era in uso per i mulini a vento un distributore di grano del tipo a scosse, che regolava la quantità di grano immessa fra le mole in funzione della velocità di rotazione delle mole stesse (legata alla velocità del vento, sempre variabile); tanto più forte giravano le mole, tanto più grano veniva introdotto. È indubbio che si tratta di una retroazione: quando c'è più vento, si immette più grano (e, quindi, si tende a rallentare la rotazione delle mole); viceversa accade, quando ce n'è di meno. Il fine di un simile regolatore non è, però, solamente mantenere il più possibile costante la velocità di rotazione, ma anche lo sfruttare nel miglior modo possibile l'energia disponibile della forza del vento. D'altra parte, il meccanismo della retroazione ha sicuramente come prima inventrice la natura stessa. Gli esempi sono innumerevoli: tutta la vita è organizzata mediante un sistema complesso e articolato di feed-back. Anche l'equilibrio ecologico fra le diverse specie si stabilisce con meccanismi di feed-back. ║ Tendenze attuali dell'a.: lo sviluppo dell'a., benché molto veloce, non è stato così diffuso come preconizzato nella prima metà degli anni Cinquanta. Indubbiamente, il progresso è stato enorme in tutti i campi; un notevole impulso si è avuto dall'introduzione dei calcolatori elettronici (V. CALCOLATORE) sia numerici sia analogici, con la loro spettacolare capacità di elaborare in brevissimo tempo una mole enorme di informazioni. Oggi l'a. si volge soprattutto verso i seguenti scopi: 1) riduzione della quantità di lavoro necessario per compiere una certa operazione, sia essa fabbricativa o informativa (elaborazione di dati) o un servizio. Quest'opera di a. tende soprattutto a una riduzione dei costi, mediante l'impiego di macchine estremamente veloci, la cui velocità non potrebbe essere sfruttata appieno se l'operazione fosse governata manualmente. Nello stesso tempo, la riduzione della quantità di lavoro manuale permette di far fronte alla carenza di manodopera. Sovente quest'opera di a. può richiedere profonde modifiche, non solo nelle attrezzature fabbricative ma anche nel prodotto fabbricato (ad esempio, adozione di mobili o carrozzerie in materie plastiche, anziché di legno lavorato) e tende invariabilmente alla costruzione di serie. 2) Compimento di operazioni prima impossibili. In molti casi, occorre tener conto delle influenze esercitate da molti fattori e coordinarle tutte con leggi molto complicate, per poter ottenere un certo effetto; il tempo in cui questo avviene è un fattore essenziale per la buona riuscita dell'operazione. Si pensi, ad esempio, al sistema di puntamento di un missile antiaereo; l'elaborazione di tutti i fattori importanti per la riuscita del tiro richiederebbe a un uomo mesi e mesi di calcolo ogni volta, cosa naturalmente impensabile, mentre un calcolatore esegue il tutto in frazioni di secondo. 3) Esecuzione di operazioni complesse, non eseguibili manualmente. Si pensi, ad esempio, al calcolo della traiettoria Terra-Luna per un'astronave, che è umanamente impossibile, perché richiederebbe un tempo lunghissimo e conterrebbe sempre degli errori (un buon "calcolatore" umano commette almeno un errore ogni 10.000 operazioni, un calcolatore elettronico ne commette molti di meno e ha la possibilità di correggersi facilmente da solo). 4) Esecuzione di operazioni in ambienti inaccessibili all'uomo o disagevoli. È anche questo un caso molto frequente: ad esempio, attualmente non è possibile inviare uomini in esplorazione sul pianeta Venere, mentre sono state inviate delle sonde automatiche per raccogliere dati e ritrasmetterli sulla Terra. Un pilota di un reattore che debba compiere un volo molto lungo, troverà disagevole passare tutto il tempo a correggere il volo in funzione delle indicazioni degli strumenti di bordo e sarà meno pronto di riflessi all'atterraggio: il pilota automatico (o autopilota) può mantenere per lui le condizioni di volo prefissate. La cernita dei rifiuti solidi o l'estrazione di minerali da miniere molto profonde sarà poco gradita a un uomo (e sovente pericolosa alla sua salute), ma può essere benissimo eseguita con macchine automatiche. L'a. è oggi oggetto di profondo interesse, sia per i motivi sopra elencati, sia dal punto di vista speculativo, dato che permette una migliore conoscenza di molti fenomeni, anche naturali. L'a. dei processi produttivi è stata oggetto di una minuziosa classificazione, che stabilisce 17 diversi livelli di a. (o meccanizzazione, come si dice talvolta), in funzione di diversi fattori. ║ Riflessi sociali dell'a.: in uno dei testi base dell'a., The human use of human beings (L'impiego umano degli esseri umani), scritto da N. Wiener e pubblicato nel 1950, e in un successivo libro di J. Diebold si avanzavano foschi presagi su quello che sarebbe stato il futuro dell'umanità immersa in una civiltà completamente automatizzata; il Diebold prevedeva, addirittura, la creazione a breve scadenza di una fabbrica automatica, nella quale il lavoro dell'uomo sarebbe stato limitato alla manutenzione delle macchine, almeno finché non fossero state messe in grado di mantenersi da sole. Queste ammonizioni furono riprese da altri autori e divennero un tema ricorrente nella letteratura avveniristica, con uso e abuso degli automi, fantascientifiche macchine dotate di sembianze umane, in grado di compiere una molteplicità enorme di cose. Fantascienza a parte, nella prima metà degli anni Cinquanta, l'a. era da molti ritenuta una calamità che avrebbe privato del lavoro un'enorme quantità di persone, creando grandi masse di disoccupati e provocando grandi sconvolgimenti nell'economia. A distanza di anni, le previsioni più catastrofiche non si sono avverate e l'a. sta avvenendo in modo progressivo, senza creare grandi scompensi, almeno di carattere generale. Localmente, tuttavia, l'a. ha prodotto gravi conseguenze nell'occupazione; basta pensare a quanto avvenne nelle zone con industria prevalentemente tessile con l'introduzione dei telai automatici per la tessitura, che richiedevano meno del 100% del personale richiesto dai telai tradizionali. Certamente, l'a. permette all'umanità di produrre di più: più prodotti agricoli, più beni di consumo, più servizi. E produrre di più significa avere un maggior numero di beni di consumo a propria disposizione, oppure ridurre l'orario di lavoro a parità di beni; ma significa anche aumentare la dipendenza dell'uomo dalle macchine, moltiplicare i contatti con le macchine. Molti psicologi si sono dedicati e si dedicano attualmente allo studio del rapporto uomo-macchina, cioè allo studio dell'influenza dell'a. sull'uomo e sulla sua civiltà. Si tratta di un insieme di problematiche complesse, che oggi si sta presentando in termini sempre più acuti e che interessa anche numerosi filosofi.