Sistemi di elaborazione delle informazioni

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1 Sistemi di elaborazione delle informazioni Luca Bortolussi Dipartimento di Matematica e Informatica Università degli studi di Trieste

2 Informazioni Utili Docente: Luca Bortolussi Dipartimento di Matematica ed Informatica Edificio H2/bis Stanza 328 Contatti: Tel. Ufficio: Home page: Prossima Lezione: 5 Febbraio ore aula informatica Valmaura

3 Programma del I Modulo Introduzione all informatica, la scienza dell informazione. Codifica delle informazioni. Problemi, algoritmi e linguaggi. Programmi di gestione, organizzazione ed elaborazione dell informazione: gli spreadsheet (MS Excel). Se avete esigenze particolari, curiosità, cose che vorreste sapere, just ask!!!

4 CONCETTI INTRODUTTIVI Informazione e comunicazione Cos è l Informatica Hardware e software

5 L informazione Informazione: Notizia, dato o elemento che consente di avere conoscenza più o meno esatta di fatti, situazioni, modi di essere, diminuendo l incertezza ESEMPIO energia di alimentazione lampione energia energia di alimentazione semaforo energia informazione

6 Le forme dell informazione Informazione sintattica È connessa con la struttura dei dati e con le operazioni che possiamo compiere su di essi. Ha dunque una valenza strutturale e procedurale. Non è necessario attribuire un significato ai dati. Informazione semantica È legata al significato che viene attribuito ai dati. Il significato dei dati è legato al contesto mentale di chi li interpreta: le sue conoscenze, le sue esperienze, le sue emozioni. La semantica ha dunque sfumature prettamente storiche e socio-culturali, anche se esistono dei dati che hanno un significato assoluto (es. i numeri).

7 Trasmissione dell informazione Messaggio: Tutto ciò che porta informazione Comunicazione: Scambio di informazioni MESSAGGIO TRASMETTITORE CANALE RICEVITORE

8 Elaborazione dell informazione INPUT Elaborazione OUTPUT ALGORITMO

9 Informatica Informatica Informazione + Automatica Strumenti e tecniche utilizzati nel trattamento automatico delle informazioni

10 Informatica Diverse definizioni: -Scienza degli elaboratori elettronici (Computer Science) -Scienza dell informazione -Informazione + automatica -Scienza e tecnica dell elaborazione dei dati e, genericamente, del trattamento automatico dell informazione (Zingarelli) -Scienza del trattamento razionale, specialmente per mezzo di macchine automatiche, dell informazione, considerata come supporto alla conoscenza umana e alla comunicazione (Academie Francaise).

11 Informatica Informatica: Scienza della rappresentazione e dell elaborazione dell informazione. L informatica studia le caratteristiche dell informazione e i modi di usarla, immagazzinarla, trasportarla e manipolarla in modo automatico. L informatica ha due anime: - tecnologica: i calcolatori elettronici e i sistemi che li utilizzano; - (metodo)logica: i metodi per la soluzione di problemi e la gestione delle informazioni.

12 Il calcolatore Elaboratore elettronico (o computer o calcolatore ): Strumento per rappresentare, memorizzare ed elaborare le informazioni. 1947: Architettura di Von Neumann Sottosistema di interfaccia Sottosistema di memorizzazione Sottosistema di elaborazione Connessione

13 Hardware e Software La prima decomposizione di un calcolatore è relativa alle seguenti macro-componenti: Hardware l insieme di parti fisiche da cui è composto il calcolatore, costituito da componenti elettronici ed elettromeccanici Software l insieme dei programmi che consentono all hardware di svolgere dei compiti utili

14 Hardware e Software ANALOGIA Software OUTPUT Informazione elaborata Hardware

15 Hardware e Software Chi esegue realmente le operazioni del calcolatore? Hardware Software L hardware esegue efficientemente delle operazioni, chiamate istruzioni, che costituiscono il linguaggio macchina del calcolatore. Le istruzioni del linguaggio macchina sarebbero abbastanza difficili da interpretare da un essere umano. (es )

16 Hardware e Software L hardware è l unica macchina reale del calcolatore. Sarebbe però assai scomodo per l utente utilizzare direttamente il linguaggio macchina. Per semplificare l interazione con il calcolatore, sono stati sviluppati dei linguaggi di programmazione di alto livello, più astratti e più vicini al modo in cui siamo abituati a ragionare. Tali linguaggi sono trasformati da opportuni programmi (compilatori o interpreti) in istruzioni macchina.

17 Software Il software ha lo scopo di processare specifici tipi di informazione. Ci sono software ultra specializzati (e.g. fanno un particolare calcolo complicato) e software che possono essere utilizzati per risolvere classi di problemi (e.g. fogli di calcolo, word processor) Inoltre, l interazione con gli utenti è mediata da un interfaccia, che semplifica utilizzo del software.

18 Software Programmi che vengono eseguiti dal sistema: Software di base (tra cui il sistema operativo) ha lo scopo di mostrare all utente il calcolatore come una macchina virtuale (più semplice da gestire e programmare rispetto all hardware utilizzato) Software applicativo mostra all utente il calcolatore come una macchina virtuale utilizzabile per la risoluzione di problemi

19 Software Software applicativo Software di base Hardware

20 Ricapitolando L informatica è quella scienza che si occupa della gestione, elaborazione, organizzazione dell informazione. L anima dell informatica sono gli algoritmi, ossia i metodi di elaborazione dell informazione che sono alla base del software. Il software crea degli ambienti virtuali via via più astratti e più vicini al nostro modo di ragionare. Ma l esecutore materiale di ogni programma è l hardware.

21 Ma Come viene rappresentata l informazione in un calcolatore? Esattamente, cos è un algoritmo? Che tipo di problemi si possono risolvere al calcolatore? Quali sono le potenzialità dell informatica? E quali i suoi limiti? Ci sono problemi che un calcolatore non può risolvere? Cosa succede quando i calcolatori sono interconnessi in una rete? Che scenari si aprono?

22 Perché a noi tutto questo??? Perché l informatica ha modificato in modo radicale le nostre vite e la nostra società. E, paradossalmente, pur essendo così sociologicamente rilevante, i suoi principi fondamentali sono molto poco conosciuti!