MODULO 2. Il software per la gestione di testi e di immagini. Contenuti. Obiettivi. Unità 2 Il software per elaborare

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1 MODULO 2 Il software per la gestione di testi e di immagini Contenuti Unità 1 La comunicazione interattiva e il personal computer Unità 2 Il software per elaborare Obiettivi Saper individuare i principali strumenti della comunicazione interattiva. Conoscere gli elementi essenziali per il funzionamento dei software utilizzati per la gestione di testi e immagini a scopo informativo.

2 La comunicazione interattiva e il personal computer Contenuti Nota introduttiva La struttura e le funzioni del personal computer Il linguaggio macchina 1. Nota introduttiva Nella società elettronica, l avvento dei mass media interattivi ha trasformato dalle fondamenta i canoni delle comunicazioni di massa precedenti; le vie che stanno portando le civiltà occidentali al massimo sviluppo nel campo delle comunicazioni sono state definite, con una bella metafora utilizzata dallo studioso americano del Massachusetts Nicholas Negroponte, autostrade elettroniche. Il personal computer è quello che tra i nuovi media ha maggiormente rivoluzionato il sistema delle comunicazioni di massa tradizionali, introducendo il concetto comunicazione interattiva: il mezzo di comunicazione di massa non è più passivo, ma, passando da una logica centrifuga a una centripeta, è diventato attivo e interattivo. E-book: libro in formato digitale, che è possibile leggere su computer, e-book reader e cellulari di ultima generazione. Un e-book reader di nuova generazione Nello stesso tempo, l interazione tra televisione, computer e satellite sta conducendo a una globalizzazione sia di ciò che è prodotto sia della sua distribuzione. Con la nascita dell editoria elettronica e dell e-book, con lo sviluppo delle reti via cavo e con i giornali teletrasmessi via satellite, sono stati cancellati i confini tra gli Stati. Il personal computer è stato il mezzo che ha unificato i diversi pianeti della galassia comunicativa, creando nuove modalità cognitive e relazionali. Per lavorare, leggere e interpretare la realtà, l uomo è stato costretto ad adeguarsi al mondo telematico e videomatico. Il personal computer, però, nonostante sia uno strumento d interazione e di dialogo, non dovrebbe mai essere usato acriticamente, né sostituire, soprattutto per i ragazzi, altre attività di svago e di gioco all aperto e in gruppo. Ci vorrebbe, dunque, non solo una pedagogia, ma anche un ecologia dei mezzi di comunicazione massmediali. Quest ultima dovrebbe studiare l ambiente dell informazione in modo approfondito, far comprendere in che modo le tecniche della comunicazione possono controllare la quan- 2

3 tità, la forma, la velocità e la direzione delle informazioni e come queste tendenze riescano a toccare le valutazioni, le percezioni e gli atteggiamenti delle persone. Un testo importante sull ecologia delle comunicazioni, Tecnica e civiltà, è stato pubblicato dal matematico D. Mumford nel 1934; esso rappresenta il primo tentativo di far comprendere globalmente le trasformazioni psicologiche e sociali che la tecnologia ha prodotto. 2. La struttura e le funzioni del personal computer Hardware: è l insieme degli elementi fisici di un computer. Software: è un programma o un insieme di programmi. I programmi sono algoritmi che si esprimono in un linguaggio di programmazione, cioè un linguaggio artificiale che serve a dare le istruzioni al computer. Il personal computer si compone di una parte meccanica ed elettronica, l hardware (unità centrale d elaborazione e periferiche, ossia dispositivi di entrata e di uscita dei dati) e di un insieme di programmi e di linguaggi, il software. a) Hardware Per hardware s intende la struttura fisica del computer, composta da: 1. Processore (CPU). 2. Periferiche (mouse, tastiera, monitor e così via). 3. Memoria centrale (ROM, RAM) e Memoria mobile (CD, pen drive e così via). 4. Schede che permettono ad alcune periferiche di funzionare: scheda audio, scheda video ecc. Alla fine dell Ottocento, fu costruita una macchina matematica di circa tre tonnellate (Babbage) Apple II (1977) è stato il primo pc prodotto su scala industriale ENIAC (1945), considerato da molti come il primo computer (in realtà il primo è stato inventato dagli inglesi durante la seconda guerra mondiale) pesava circa 30 tonnellate ed occupava una stanza intera Il commodore 64 (1982) è stato il computer più venduto di tutti i tempi Un moderno pc 3

4 Modulo 2 Il software per la gestione di testi e di immagini 1. CPU Il nucleo centrale del calcolatore è la CPU (Central Processing Unit), o Unità centrale di elaborazione. In essa i dati immessi (in input) vengono trasformati secondo le istruzioni fornite dai programmi. La CPU, detta anche processore o microprocessore, è una piastrina di silicio o chip (un chip può comprendere fino a un milione di circuiti elettrici) e si articola in: 1. Unità aritmetico-logica (Arithmetic Logic Unit), adatta a eseguire operazioni sia aritmetiche sia logiche. 2. Unità di controllo (Control Unit), che stabilisce la logica con cui devono essere fatte le singole operazioni dall unità logico-aritmetica. 3. Registri: celle di memorizzazione dei dati. 4. Bus: linee di comunicazione che connettono tra loro gli elementi della CPU. Unità di controllo bus Input cpu Unità logico-aritmetica Output bus 4 Registri Il sistema di bus è suddiviso in tre linee specifiche: 1. Bus di indirizzi: unidirezionali e paralleli, indicano la cella di memoria in cui risiedono i dati. 2. Bus di dati: bidirezionali, sono destinati a trasferire informazioni per eseguire operazioni. Bit: è l unità minima della comunicazione binaria. Corrisponde allo stato chiuso o aperto di un circuito elettrico. L insieme di otto bit forma un byte. 3. Bus di controllo: utili a trasmettere i bit necessari per controllare le operazioni. 2. Periferiche La CPU è integrata dalle periferiche, così denominate perché non sono elementi indispensabili per permettere al computer di funzionare; svolgono, perciò, funzioni utili solo per gli utenti, affinché questi ultimi possano colloquiare o interfacciare con il PC. Ci sono due tipi differenti di periferiche: 1. Di entrata o input: tastiera, mouse, microfono, scanner e così via. 2. Di uscita o output: monitor, stampante, casse audio e così via. Le prime permettono all utente di comunicare con il computer; le seconde, invece, sono quelle utilizzate dal PC per restituire all utente i risultati richiesti dopo un lavoro d elaborazione. 3. Memorie Durante l elaborazione, i dati vengono memorizzati temporaneamente nella RAM (Random Access Memory, memoria ad accesso casuale), una memoria che ha la ca-

5 ratteristica di essere volatile: i dati memorizzati in essa, cioè, vengono cancellati allo spegnimento del computer. La memoria ROM (Read Only Memory, memoria di sola lettura), invece, contiene i programmi che permettono al computer di funzionare all accensione. È una memoria stabile e non può essere cancellata dall utente; la sua perdita comporterebbe l impossibilità di avviare il computer. Scheda madre: è uno degli elementi più importanti del computer; è un circuito con numerosi componenti elettronici saldati e collegati tra loro tramite piste. Memoria di massa: memoria aggiuntiva per registrare le informazioni in modo permanente. File: archivio di informazioni. Pen drive, detta anche chiavetta USB Le memorie ROM e RAM si trovano sulla scheda madre del PC e ne costituiscono la memoria centrale. Per conservare grosse quantità di dati, il computer ha bisogno di altri dispositivi: le cosiddette memorie di massa, o ausiliarie. Le più diffuse, tra queste, sono: 1. Il disco rigido, o hard disk: è fisso e può avere una capacità di memoria fino a diversi gigabyte; esso può essere interno (necessario), se parte integrante dell architettura hardware del pc, o esterno (come memoria aggiuntiva), collegabile allo stesso mediante porta d ingresso USB (con apposito cavetto) o attraverso la più recente tecnologia wireless. 2. I floppy disk con una capacità di 720 kilobyte o di 1,4 megabyte: sono stati a lungo il mezzo più comodo per trasportare dati da un computer all altro, perché piccoli e maneggevoli, ma, a causa delle capacità ridotte, sono diventati ormai desueti. 3. Il Cd-Rom, un supporto di memoria molto esteso, che consente di leggere i file che vi sono registrati attraverso un sistema laser. Ogni Cd-Rom ha una capacità che va da circa 640 a 700 megabyte. 4. Il DVD (Digital Versatile Disk): è un supporto digitale a più livelli di memoria e, perciò, con una capacità, che arriva a essere fino a 18 volte superiore al Cd-Rom. La lettura viene eseguita attraverso un sistema di lenti, che mettono a fuoco, su uno dei livelli, il lettore laser. 5. I nastri magnetici, che, composti di materiale plastico, sono ricoperti di uno strato di pittura magnetica. Essi sono un supporto sia d entrata sia d uscita e vengono registrati o letti attraverso degli appositi strumenti, chiamati unità a nastro. Le informazioni vengono registrate o lette in maniera sequenziale a mano a mano che il nastro si svolge. È opportuno, per motivi di sicurezza, ricopiare periodicamente su nastro, duplicando le memorie, le informazioni già registrate su disco. 6. Dischi ottici; che permettono di leggere i dati (come un normale CD), ma anche di registrarli tramite un dispositivo chiamato masterizzatore. 7. Le pen drive (chiamate anche chiavette USB) sono unità di memorizzazione di massa portatile utilizzabile mediante la porta USB (Universal Serial Bus, cioè uno standard di comunicazione seriale che consente di collegare diverse periferiche a un computer). Grazie alle dimensioni ridotte e alle sempre crescenti dimensioni della memoria, la pen drive si sta configurando, accanto ai CD e ai DVD come l unità preferita da un crescente numero di consumatori per il trasporto fisico di dati di non grandi dimensioni. 5

6 Modulo 2 Il software per la gestione di testi e di immagini 4. Schede Pixel: è il singolo punto di un immagine grafica. Vettoriale: è una modalità di rappresentare le immagini per cui gli elementi che costituiscono un disegno sono trattati come valori matematici. Raster: è una modalità tramite la quale il numero di punti che costituiscono un immagine è tanto maggiore quanto più alta è la risoluzione. Scanner: è una periferica che permette di acquisire le immagini. Dettaglio di un immagine raster Una qualsiasi immagine che viene visualizzata sullo schermo del computer è il risultato di un insieme di punti, detti pixel (picture elements). I dati vengono trasformati in immagini attraverso la scheda video, che è caratterizzata dalla risoluzione, in altre parole il numero di pixel in cui riesce a suddividere le immagini. Più la scheda è ad alta risoluzione, più numerosi e più piccoli sono i pixel che compongono l immagine, che risulterà all occhio più nitida e meno frazionata in quadratini. All interno del personal computer le immagini sono poi rappresentate secondo due modalità: una vettoriale e l altra raster (o bitmap): 1. Attraverso la rappresentazione vettoriale, gli elementi che costituiscono un disegno sono trattati come valori matematici (punti, linee o cerchi). Il computer, conoscendone le dimensioni e le coordinate di disposizione, le ricostruisce e le organizza. 2. Attraverso la modalità raster, il numero di punti (pixel) che compongono un immagine è tanto maggiore quanto più alta è la risoluzione. Le immagini possono essere acquisite dal PC attraverso uno scanner, una videocamera, una fotocamera, ma possono anche essere create tramite programmi di grafica o scaricate da Internet. La scheda audio, invece, permette al computer di riconoscere i suoni e di riprodurli, attraverso le casse. b) Software Programmi: i programmi sono algoritmi (cioè procedimenti che consentono di ottenere un risultato eseguendo, in un determinato ordine, un insieme di passi semplici, corrispondenti ad azioni scelte da un insieme finito) che si esprimono in un linguaggio di programmazione. Linguaggi di programmazione: si tratta di linguaggi artificiali creati per scrivere i programmi. Il software è l elemento flessibile del computer. Esso è l insieme di programmi e di linguaggi di programmazione simbolici necessari per dialogare con il PC. I programmi sono istruzioni che l elaboratore, analizzando tutte le alternative, esegue autonomamente; essi hanno la funzione di trasformare i dati immessi nell hardware (i valori numerici, le immagini, i suoni, i testi e così via) in un linguaggio che la parte meccanica ed elettronica del computer possa: 1) In entrata: comprendere adeguatamente e tradurre, attraverso precise istruzioni. 2) In uscita: esprimere in un linguaggio comprensibile e intelligibile per gli utenti. Il software si distingue in: 1. Software di base: tutti i programmi che permettono al computer di funzionare. Il sistema operativo costituisce la parte fondamentale del software di base. 2. Software applicativo: composto da programmi che risolvono problemi specifici dell utente, cioè elaborazione testi, foglio di calcolo, disegno e così via. 6

7 Oggi si va verso la costruzione di personal computer forniti di hardware sempre più potenti e di piccole dimensioni e di software sempre più flessibili e versatili, facilmente utilizzabili anche dai non specialisti. A tale scopo si stanno sperimentando computer che si azionano con comandi vocali o che funzionano senza il mouse, semplicemente indicando le operazioni con un dito. Naturalmente bisogna considerare che quanto più un programma diventa di facile uso e versatile tanto più il suo algoritmo diviene complesso, richiedendo maggiore memoria. Per tali motivi, la ricerca si sta orientando verso l utilizzo di segnali ottici, al posto di quelli elettrici, usati attualmente. Questi, infatti, potrebbero potenziare le prestazioni del computer e, nello stesso tempo, ridurre i consumi di energia. per approfondire La logica binaria La memoria centrale è formata di celle, composte di un byte, o di otto bit. Un bit è l unità elementare della comunicazione binaria, 1 e 0. Sulla base della sua semplice logica, si moltiplicano poi tutte le informazioni che verranno utilizzate dai diversi programmi. G. W. Leibniz è considerato il padre della logica moderna per aver intuito l importanza della simbolizzazione dei termini logici. Fra le sue riflessioni occupa un posto centrale la scoperta della logica binaria. Leibniz era molto interessato alla lingua ideogrammatica e soprattutto al cinese, per cui ebbe modo di conoscere il I Ching o Libro dei Mutamenti, l antichissimo testo cinese usato come strumento di divinazione oracolare. Il filosofo fu affascinato dalla sua struttura in esagrammi, composti unicamente da due simboli: la linea spezzata e quella intera. Attribuendo a essi una progressione di numeri binari e, cioè, leggendo la linea intera come 1 e quella spezzata come 0, gli esagrammi formano delle sequenze che possono essere lette come numeri. Anzi, ogni numero del sistema decimale è rappresentabile con una sequenza formata dai due simboli (1, 2 e 3 diventano, così, 001, 010 e 011). Il sistema di notazione binaria, venne riscoperto poi da G. Boole oltre un secolo più tardi e costituisce la base degli attuali sistemi di programmazione: il computer è una macchina che sostituisce ai simboli 1 e 0 gli stati di aperto o chiuso. Leibniz aveva quindi intuito il principio basilare su cui si è poi sviluppata la rivoluzione informatica, però non capì la possibilità di applicare la sua scoperta, per cui il codice binario rimase per lui poco più di una semplice curiosità matematica; anzi, fu propenso a vedervi l espressione di valori mistici, assumendo l uno come Dio e lo zero come simbolo del nulla. 3. Il linguaggio macchina Per funzionare, il computer deve ricevere istruzioni in un linguaggio particolare che possa interpretare. A tale scopo, il pensiero algoritmico è un supporto fondamentale. L algoritmo, inventato dal matematico arabo Al-Khuwarizmi nel IX secolo è, infatti, una sequenza di azioni che conducono naturalmente alla soluzione di un problema. 7

8 Modulo 2 Il software per la gestione di testi e di immagini Esso, però, deve possedere alcune caratteristiche: a) Deve essere applicabile a tutti gli elementi che fanno parte di un determinato insieme cui il problema è rivolto. b) Deve essere finito e, quindi, la sequenza di operazioni non può procedere all infinito. c) Le procedure e le sequenze delle operazioni devono essere chiare. Dopo aver individuato e definito l algoritmo di soluzione per un determinato problema, bisogna trasformarlo in un linguaggio che possa essere compreso e tradotto dal computer: il linguaggio macchina, che è la programmazione. Questo è costituito da due simboli: 0 e 1 e, per questo, è detto codice binario. Tale sistema, a prima vista semplice, permette, in realtà, di risolvere problemi di una certa complessità, anche se la descrizione della procedura di un programma basato su due soli simboli, è certamente laboriosa e lunga. I primi elaboratori degli anni 50 erano programmati in sequenze di 0 e 1. In seguito sono stati prodotti linguaggi di programmazione talmente evoluti da simulare la logica e il modo di comunicare dell uomo, in maniera da rendere più semplice il linguaggio macchina. È compito dei programmi trasformare un istruzione del programmatore traducendola in codice binario, attraverso tre passaggi: Programma scritto in linguaggio evoluto Programma di traduzione Programma in linguaggio macchina Basic Fortran Gobol Pascal È stato introdotto nel 1963 ed utilizzato dagli utenti non esperti di programmazione. In seguito, grazie alla sua semplicità, si è diffuso rapidamente. Il linguaggio Basic permette di fare calcoli matematici complessi, inserendo i dati tramite la tastiera. La versione più evoluta di tale linguaggio è la Visual Basic (linguaggio visuale), che permette sia di sviluppare un programma che funziona in un ambiente «a finestra», sia di operare attraverso la scrittura in codice e attraverso il disegno di elementi grafici. I limiti del Basic sono la sequenzialità e l impossibilità di articolarsi in sottostrutture autonome e indipendenti. È un linguaggio che viene utilizzato per la stesura di programmi adatti a risolvere problemi scientifici e ingegneristici. Le operazioni effettuate con il Fortran sono, infatti, fondamentalmente numeriche. È un linguaggio di programmazione che, poiché è adatto ad affrontare e a trattare i problemi riguardanti le attività commerciali, viene usato soprattutto per organizzare e per realizzare programmi nel campo delle applicazioni amministrative e gestionali. È un linguaggio che trova applicazione soprattutto nel campo didattico. Esso prende il nome dal filosofo francese Blaise Pascal ed è stato sviluppato negli anni 70. Ogni problema viene suddiviso in sottoproblemi e affrontato con una metodologia deduttiva, procedendo da un livello generale a livelli sempre più analitici verso sottoproblemi più specifici e ristretti. Questa procedura prende il nome di top-down (alto-basso). Il linguaggio Pascal, però, non è riuscito ad avere successo al di fuori dell ambiente di esperti di programmazione e di logica. Oggi, perciò, viene utilizzato al suo posto l Algol. 8

9 C Prolog È un linguaggio usato in applicazioni diverse. Esso è stato prodotto agli inizi degli anni 70 ed ha la caratteristica di consentire il controllo di un calcolatore anche nelle sue parti più interne. Negli anni 80, poi, il linguaggio C ha avuto un estensione in quello C++. Questo tipo di linguaggio è stato definito «orientato agli oggetti», poiché permette una diversa programmazione. È un linguaggio piuttosto complesso. Esso, basandosi sulla logica matematica, è ampiamente usato nell ambito dell intelligenza artificiale e nel campo della programmazione logica. Il linguaggio di programmazione si divide in linguaggio a Assembler: linguaggio di programmazione di basso livello e linguaggio ad alto livello. Il primo, quasi carattere simbolico. simile al linguaggio macchina, è l assembly, che è tradotto Formattare: formattare un Cd-rom, un floppy da un programma detto assembler. Esso richiede una conoscenza approfondita del calcolatore sul quale si opera, disk o l hard disk di un computer significa prepararlo per la ricezione di nuovi dati. Formattare un testo scritto significa, invece, or- giacché si limita a realizzare una corrispondenza tra i simboli e le sequenze elementari che la macchina esegue. ganizzarlo in un certo modo dal punto di vista grafico, cioè dargli una determinata forma. Il linguaggio assembler, anche se oggi è sempre meno usato, perché sostituito da forme di linguaggi più veloci e specifici, ha storicamente costituito il primo tentativo di rendere più semplice il dialogo tra gli uomini e le macchine. Il linguaggio di programmazione ad alto livello è caratterizzato da un insieme di linguaggi: il Basic, il Fortran, il Gobol, il Pascal, il C e così via. L avvento di Internet ha costretto gli studiosi a elaborare altri linguaggi per le esigenze della comunicazione. I più utilizzati, soprattutto all inizio, sono stati: a) Html (Hyper Text Markup Language), che non è un vero e proprio linguaggio di programmazione, ma si usa per formattare i documenti che devono essere immessi in rete. b) Java, un linguaggio derivato dal C++ e concepito appositamente per alcune applicazioni in Internet. 9

10 Prove di verifica 1. Che cosa intende dire lo studioso Nicholas Negroponte con l espressione autostrade elettroniche? 2. Cos è un e-book? 3. A cosa servirebbe un ecologia dei mezzi di comunicazione massmediali? 4. Definisci brevemente i seguenti termini: Hardware... Software... Scheda madre... Pen drive Scegli la lettera cui corrisponde la risposta esatta: a) Che cos è la memoria RAM? o A Una memoria di lavoro permanente o B Una memoria di lavoro volatile o C Una memoria esterna o D Una memoria mobile o E Una memoria di sola lettura 10

11 Prove di verifica Unità 1 b) Cos è l hard disk? o A Una memoria di massa esterna o B Una memoria di massa interna o C Una memoria di massa che può essere sia esterna che interna o D Un disco leggibile tramite laser o E Un disco ottico molto capiente c) L unità di controllo si trova: o A Nella RAM o B Nella ROM o C Nella CPU o D Nell hard disk o E Nella scheda madre 11