La prima calcolatrice grafica al mondo: la storia dello sviluppo della fx-7000G

Nel 1985, Casio rilascia la prima calcolatrice scientifica al mondo con funzionalità grafiche, la fx-7000G. Le calcolatrici scientifiche precedenti fornivano risposte sotto forma di valori numerici. Ma l'fx-7000G era in grado di visualizzare funzioni come grafici a linee, dati tabellari come grafici a barre e altro ancora. La calcolatrice potrebbe utilizzare la visualizzazione per presentare concetti difficili da comprendere semplicemente guardando i numeri. La fx-7000G è stata elogiata come un prodotto innovativo che supporta l'apprendimento, una vera e propria evoluzione della calcolatrice.

Come è nata la calcolatrice grafica fx-7000G? Uno degli sviluppatori del progetto, Hiroyuki Yoshino, ripensando a quel periodo ha ricordato: "Il progetto è partito dalle pagine dei libri di testo di matematica".

"A partire dal 1980 circa, le calcolatrici scientifiche non sono state utilizzate solo dagli ingegneri. Anche gli studenti delle scuole superiori e delle università hanno iniziato a usarli. Ci siamo quindi posti la domanda: che tipo di calcolatrici scientifiche sarebbero utili per l'apprendimento della matematica? Abbiamo quindi raccolto ed esaminato i libri di testo di matematica di tutto il mondo. Ci siamo resi conto che i grafici, essenziali per la matematica, non potevano essere visualizzati dalle calcolatrici scientifiche dell'epoca. Abbiamo pensato che avremmo potuto migliorare l'insegnamento della matematica capendo come visualizzare i grafici".

Yoshino decise di trovare un modo per creare una calcolatrice scientifica in grado di produrre grafici e nel 1983 scrisse immediatamente le sue idee in una proposta di una pagina. Questa proposta descriveva il disegno di un grafico per y=x² sul display di una calcolatrice. Quando ha presentato questa proposta, il progetto è stato subito approvato. E gli sviluppatori non hanno perso tempo per iniziare il loro lavoro.

"Nessuno aveva ancora fatto qualcosa di simile. Non sapevamo come avremmo fatto a farlo funzionare. Ma eravamo entusiasti, perché avremmo usato le nostre mani per creare qualcosa che il mondo non aveva mai visto prima".

Lo sforzo di creare un prodotto completamente nuovo partendo da zero è iniziato così.

"Eravamo determinati a creare qualcosa che avrebbe entusiasmato le persone quando l'avremmo rivelato al mondo. Sapevamo di dover mostrare ai nostri utenti qualcosa che li avrebbe stupiti. Questo era il tipo di orgoglio che avevamo come sviluppatori".

Il team ha incontrato un grosso problema nel tentativo di visualizzare i grafici. I metodi abituali non sono in grado di disegnare grafici con curve.

"Sapevamo di dover utilizzare un display full-dot per disegnare correttamente i grafici, ma questo avrebbe aumentato il consumo energetico. Volevamo anche che la calcolatrice funzionasse a batterie, in modo che gli utenti potessero portarla con sé. Per garantire la portabilità della calcolatrice, abbiamo utilizzato un LCD a matrice di punti e l'abbiamo progettata per consumare poca energia. Abbiamo anche pensato a come realizzare la calcolatrice in un formato comodo e portatile e a come rendere il display di facile lettura".

Gli sviluppatori hanno ottenuto la capacità di disegnare grafici nonostante i vari vincoli, grazie alla loro ingegnosità e perseveranza.

Anche per il software, il modo in cui la calcolatrice disegnava i grafici era un altro problema.

"Mentre guardavamo ai libri di testo di matematica e consideravamo le funzionalità di cui avremmo avuto bisogno, abbiamo pensato a come disegnare i grafici e visualizzare le coordinate dei grafici, oltre a fornire funzioni di base come lo zoom e la riduzione. A quel punto abbiamo iniziato a pensare a un menu con visualizzazione di icone e a operazioni interattive e intuitive. Portavo sempre con me un taccuino per scrivere tutte le idee che mi venivano, ovunque mi trovassi. È così che sono nate le nuove funzioni".

Yoshino ha descritto come, attraverso tentativi ed errori, il team non abbia mai smesso di lavorare. A volte i grafici non venivano visualizzati o mostravano qualcosa di inaspettato. E ricorda molto chiaramente, ancora oggi, le sensazioni provate quando il grafico di y=x² è finalmente apparso sul display di un prototipo di calcolatrice. Finalmente l'idea che aveva suggerito nella sua proposta era diventata realtà.

Questo processo ha portato al completamento dell'fx-7000G nel 1985.

"Alla fine siamo riusciti a creare un prodotto in grado di bilanciare le funzionalità e le tecnologie che desideravamo con i costi e i tempi di consegna".

Le idee di Yoshino si estendono non solo allo sviluppo del prodotto, ma anche al suo nome.

"Sono partito da 'fx', che è il marchio delle calcolatrici scientifiche Casio. Poi ho pensato che il 7 è un numero fortunato, così abbiamo chiamato il modello 'fx-7000G'".

Quell'estate, l'fx-7000G attirò molta attenzione al Consumer Electronics Show (CES) negli Stati Uniti.

"Gli insegnanti che sono venuti allo stand e l'hanno utilizzato hanno detto cose come: 'Meraviglioso! Ricordo di essere stato molto contento nel sentirlo."

In seguito, la notizia della rivoluzionaria fx-7000G si diffuse in molti settori, e Yoshino fu presentato alle conferenze accademiche da figure di spicco del mondo dell'istruzione come "l'ingegnere che ha sviluppato la prima calcolatrice grafica".

Yoshino sottolinea che l'fx-7000G non si limitava a disegnare grafici.

"Credo che, visualizzando i grafici insieme ai calcoli, la calcolatrice abbia portato allo sviluppo di nuovi stili di apprendimento che hanno incoraggiato l'esplorazione e lo sviluppo di capacità di pensiero logico".

L'uscita del modello fx-7000G ha permesso l'utilizzo delle calcolatrici come strumenti didattici in molti paesi, tra cui Stati Uniti, Francia, Germania e Australia. L'uso delle calcolatrici e l'adozione della tecnologia nell'istruzione hanno rapidamente guadagnato velocità.

Come riconoscimento del contributo di fx-7000G all'educazione matematica, la calcolatrice è stata inclusa nella collezione dello Smithsonian Institution negli Stati Uniti. Si può certamente affermare che la fx-7000G occupa un posto importante nella storia delle calcolatrici scientifiche.

Il concetto di ciò che dovrebbe essere una calcolatrice scientifica ha un forte legame con le esperienze vissute da Yoshino durante il suo periodo di studio.

"Quando ero uno studente universitario, facevo molti calcoli manuali con numeri complessi e integrali per analizzare i circuiti, e mi chiedevo come una calcolatrice potesse aiutarmi a ridurre il tempo necessario per fare tutto questo. Molti insegnanti mi hanno anche detto che la matematica presenta tre "barriere" che non fanno apprezzare la materia. Si tratta di frazioni, equazioni e calcolo. Così ho sempre pensato a come creare un qualche tipo di strumento che potesse abbattere queste barriere e aiutare gli studenti nello studio della matematica".

Le calcolatrici scientifiche devono essere qualcosa di più di semplici macchine che producono risposte. Devono essere strumenti educativi che supportino l'apprendimento esplorativo che implica prove, riflessioni e scoperte personali.

Questo è il tipo di pensiero che sta alla base dell'fx-7000G e, di fatto, delle calcolatrici scientifiche in generale.

In Casio, dal nostro credo aziendale "Creatività e contributo", abbiamo tratto la missione di generare idee creative e nuovo valore, per poi offrire questi contributi alla società.

Per la sua attività nel settore dell'istruzione, Casio ha definito l'affermazione "Boost Your Curiosity" per rappresentare il nostro obiettivo di sostenere la crescita e lo sviluppo di una "catena di curiosità" per ogni singolo studente, dove l'acquisizione di nuove conoscenze porta alla curiosità di scoprire di più. Siamo impegnati in varie iniziative per raggiungere questo obiettivo.

Questi ideali e approcci non sono stati realizzati dall'oggi al domani. Si tratta piuttosto di una progressione naturale e continua di ciò che è iniziato con il desiderio di Yoshino di creare una calcolatrice in grado di disegnare grafici, che il mondo non aveva mai visto, e con gli sforzi del team di sviluppo di allora.