Informatica per le discipline umanistiche 2 lezione 14

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1 Informatica per le discipline umanistiche 2 lezione 14

2 Torniamo ai concetti base dellʼinformatica.

3 Abbiamo sinora affrontato diversi problemi: avere unʼidentità online, cercare pagine Web, commentare il contenuto di un blog, cifrare un messaggio, individuare lʼargomento di un testo, codificare una canzone oppure unʼimmagine. Molte volte abbiamo riportato casi di successo, in cui i sistemi informatici forniscono il servizio desiderato. Altre volte abbiamo sottolineato i limiti del calcolatore, mettendo in luce certi aspetti, anche banali, della vita quotidiana degli esseri umani che non riescono ad essere trattati in ambito informatico.

4 I limiti del computer Finora sono stati sempre indicati in maniera indiretta: si esamina un problema p, e si mostra che un computer non è in grado di risolvere p. Tipico esempio: capire il significato di una parola. Eppure i computer sono in grado di eseguire molte operazioni, e di risolvere un gran numero di problemi. Eʼ arrivato il momento di delineare esplicitamente il campo di lavoro dei computer. Esaminiamo che cosa hanno in comune tutte le soluzioni che un computer è in grado di offrire. Le capacità del computer

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6 Software

7 Si definisce software il complesso di comandi che fanno eseguire al computer delle operazioni. Il termine si contrappone ad hardware, che invece designa tutto ciò che è materiale e tangibile in un computer.

8 Un computer è un insieme di dispositivi elettronici: un computer è hardware. Un computer diventa però utile solo quando fornisce un servizio, e ciò è possibile solo quando lʼhardware è controllato mediante il software. Senza il software, lʼhardware è un inutile agglomerato di plastica, silicio e metalli. Senza lʼhardware, il software è solo unʼidea che potrebbe essere messa in pratica.

9 Tale idea dovrebbe essere la soluzione a un problema. Eʼ facile vedere che non tutti i problemi possono essere risolti mediante il software di un computer. La natura stessa dei computer stabilisce il tipo di problemi che essi sono in grado di risolvere.

10 VS.

11 Se cʼè una differenza nellʼhardware, ci sarà probabilmente una differenza anche nello spettro dei problemi che si possono risolvere. Anche il software è coinvolto, perché comunque lʼhardware deve essere controllato in maniera adeguata. Ricordatevi che la matica in informatica viene da automatica : il funzionamento dellʼaccoppiata hardware-software deve avvenire col minor intervento umano possibile. Tutte queste considerazioni ci aiutano a definire ciò che un computer è in grado di eseguire.

12 I concetti base

13 ? Problema Un ostacolo, un impedimento, una difficoltà che desideriamo eliminare.

14 ! Soluzione Eliminazione del problema.

15 Computer Elaboratore automatico di simboli.

16 Il problema si dice risolvibile quando esiste un modo per raggiungere la soluzione.?! Se vogliamo che sia il computer a raggiungere la soluzione, il problema deve essere espresso sotto forma di simboli che il computer può elaborare.

17 ?! Algoritmo Un modo per raggiungere la soluzione che ha le seguenti caratteristiche: 1)è una sequenza finita di operazioni ben definite; 2)dopo lʼesecuzione di ogni operazione, è chiaro qual è la successiva (determinismo).

18 Muḥammad ibn Mūsā al-khwārizmī ( )

19 Il termine algoritmo deriva dal nome del matematico persiano al-kwarizhmi. Un altro termine che ha le sue radici nel nome di questo matematico è algebra. Tra i suoi numerosi meriti, il più grande è forse quello di aver importato in occidente il sistema numerico decimale dallʼindia. (Come saprete, gli antichi Romani non avevano un simbolo per lo zero.) La figura nella slide precedente si trova su un francobollo sovietico, che nel 1980 festeggiava il 1200 anniversario della nascita di al-kwarizhmi.

20 ?! Programma Un algoritmo scritto in maniera tale da poter essere eseguito da un computer: 1)tutte le operazioni consistono in elaborazioni di simboli; 2)tutte le operazioni sono eseguibili dal computer.

21 ?! Processo Un programma in esecuzione su un computer. Solitamente i programmi risiedono nellʼhard disk di un computer, ed i processi nella RAM.

22 ?! Attenzione: il computer non è in grado di trovare una soluzione da solo. Lʼalgoritmo deve essere concepito prima, e poi trasferito nel computer sotto forma di programma, per essere eseguito e fornire la soluzione.

23 Diagrammi di flusso

24 Diagramma di flusso Notazione grafica per esprimere gli algoritmi. Esiste un elemento grafico (chiamato blocco) per ogni passaggio fondamentale negli algoritmi. I blocchi sono tra loro collegati da delle freccie, che simboleggiano il flusso di esecuzione, ossia la sequenza di operazioni che vengono svolte una dopo lʼaltra.

25 inizio dellʼalgoritmo input operazione sì controllo di condizione no fine dellʼalgortimo output

26 La freccia entrante in un blocco rappresenta lʼistante in cui lʼoperazione descritta dal blocco sta per essere eseguita. La freccia uscente da un blocco rappresenta lʼistante in cui lʼoperazione descritta dal blocco è stata eseguita e si passa a quella successiva. Allʼinterno di ogni blocco, lʼoperazione da eseguire è descritta in un linguaggio a scelta, purché compreso dal destinatario del diagramma di flusso. Tutti i blocchi hanno una freccia in ingresso e una in uscita, tranne il blocco di inizio (una sola freccia uscente), il blocco di fine (una sola freccia entrante) e il blocco di controllo (una freccia in ingresso, due in uscita: una per ciascun possibile esito del controllo).

27 Algoritmo per cuocere la pasta acqua, pentola, sale, pasta acqua in pentola pentola sul fuoco attendi sì bolle? no sale no pasta attendi cotta? pasta scola sì

28 Tale algoritmo non può diventare un programma. Perché?

29 Innanzitutto lʼalgoritmo è descritto in italiano. Per diventare un programma dovrebbe essere riscritto in un linguaggio comprensibile al computer. Inoltre, lʼalgoritmo non è esprimibile in termini di elaborazione di simboli: si tratta di vera acqua e vere pentole, e un computer non ha lʼhardware per manipolare tali oggetti. Tale traduzione risulta molto difficile da realizzare, a causa delle descrizioni molto approssimative delle varie operazioni, che solo un essere umano riesce a gestire. (Ad es.: dove si prende lʼacqua? Su quale fuoco va messa la pentola? Come va messa la pentola sul fuoco?) Forse un robot con telecamere, sensori, e braccia meccaniche adeguate potrebbe risolvere il problema della pasta, ma serve comunque il software per comandarlo.

30 Esercizio Disegnare il diagramma di flusso dellʼalgoritmo della text summarization.