Sistemi di Elaborazione delle Informazioni. L informatica oggi Una Panoramica

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1 Sistemi di Elaborazione delle Informazioni L informatica oggi Una Panoramica 1 Che cos è l Informatica? L'informatica è la scienza che si occupa della creazione, la raccolta, l elaborazione, l immagazzinamento e la diffusione dell informazione con l'aiuto del computer e delle tecnologie connesse Informatica = scienza della rappresentazione ed elaborazione dell'informazione in modo automatico 2

2 Dati e Informazione Dati: simboli con cui si rappresenta la realtà Informazione: prodotta attraverso l elaborazione dei dati L elaborazione trasforma dati di INPUT in dati di OUTPUT (Informazioni) Dati: numeri, suoni, video, fotografie,... Elaborazione Informazioni: lettere, tabelle, presentazioni,... Alcune delle informazioni elaborate diventano dati da elaborare nella fase successiva 3 Dati I dati sono la materia prima del trattamento dell informazione Tipi di dati Dati semplici: numeri, caratteri, date Dati complessi: immagini, grafici, filmati, suoni, animazioni La gestione di dati complessi è resa possibile dalla potenza raggiunta dagli elaboratori nell ultimo decennio 4

3 Il Ciclo di Elaborazione dell Informazione 5 Hardware e Software L Hardware (HW) ed il Software (SW) sono i due pilastri su cui si regge l informatica L hardware è la parte fisica dei sistemi di elaborazione delle informazioni E' costituita non solo dal computer con suoi componenti, ma anche dagli elementi che li mettono in comunicazione Il software è livello logico dei sistemi E' l'insieme di programmi che consentono ai sistemi di elaborazione di svolgere i propri compiti Hardware: attore Software: sceneggiatura 6

4 Computer E' un sistema di elaborazione elettronico digitale Elaboratore: macchina in grado di rappresentare ed elaborare i dati in base a un programma Elettronico: realizzato con componenti elettronici Digitale: elabora e memorizza informazioni mediante solo due simboli E' un sistema ovvero un insieme di componenti correlati tra loro per svolgere una specifica funzione 7 Il sistema di elaborazione Computer Processore (attiva) Unità di Controllo Unità operativa Memoria (passiva) (dove sono presenti programmi e dati in esecuzione) Dispositivi Ingresso Uscita Tastiera, Mouse Dischi (dove sono presenti programmi e dati non in esecuzione) Video, Stampante 8

5 Organizzazione di un elaboratore CPU Memoria Bus di sistema Ingresso Uscita 9 Struttura PC corrente 10

6 Il Software Ciò che permette mediante l'esecuzione di un insieme di istruzioni, chiamate programma, l'elaborazione automatica dei dati Abbiamo due categorie di software: Software di base: Sistema operativo (Windows, MacOS, Solaris, Linux,..): permette di gestire le risorse hardware dell'elaboratore Ambiente di programmazione: editor, compilatori, debugger Software applicativo Permettono l'elaborazione di testo, la gestione della contabilità, di realizzare una presentazione, di manipolare delle fotografie, inviare una 11 Programmi Applicativi Browser per navigare sul Web: FireFox, Opera, Internet Explorer,... Client di posta elettronica: Outlook, Thunderbird, Eudora,.. VideoScrittura: MS Word, OpenOffice Writer,.. Fogli elettronici: OpenOffice Calc, MS Excel,.. Presentazione (OpenOffice Impress, MS PowerPoint,..) Gestione di Basi di dati: Oracle, DB2, Mysql, MS Access, OpenOffice Base,.. Grafica: Gimp, Photoshop,.. 12

7 La componente umana Gli elaboratori non sono in grado di pensare, fare progetti, reagire ai cambiamenti dell'ambiente, apprendere La componente umana è ancora di primaria importanza, soprattuto quando è necessario estrarre conoscenza da un insieme di dati eterogenei e vasto. In tutti i settori i posti più remunerati sono occupati da persone che hanno saputo utilizzare l'informatica per migliorare la capacità di analisi e di interpretazione delle informazioni 13 Applicazioni dell Informatica Applicazioni della tecnologia informatica (Information Tecnology) in innumerevoli campi (medicina, ingegneria, chimica, astronomia, arte, scuola e formazione professionale ) Aspetti applicativi più rilevanti della IT Gestione aziendale Produzione Industriale Educazione Commercio Giochi ed intrattenimento 14

8 Informatica nella gestione aziendale Gestione aziendale Sistema informativo aziendale = insieme di tutti i dati e tutti i processi che riguardano la raccolta, l archiviazione, l elaborazione, la distribuzione dei dati nelle attività operative e di controllo Sistema informatico = insieme delle risorse tecnologiche facenti parte il sistema informativo 15 Informatica nella gestione aziendale Applicazioni Gestione delle Transazioni Transazioni con fornitori, dipendenti e clienti. Analisi finanziarie analisi di spese, investimenti, vendite, ecc Lavori di ufficio (office automation) Elaborazione testo, fogli elettronici, presentazioni,. Sistemi di supporto alle decisioni DSS (Decision Support System) Data mining Sistemi esperti 16

9 Informatica nell'ambito industriale e civile Progettazione di prodotti complessi Tecniche CAD (Computer Aided Design Progettazione assistita dal computer) Dispositivi digitali, automobili, aerei,.. Produzione di prodotti Tecniche CAM (Computer Aided Manufactoring Fabbricazione assistita dal computer) Utilizzate in fase di produzione per controllare i sistemi robotizzati che creano, rifiniscono, assemblano e testano i prodotti e i loro componenti Progettazione architettonica e urbanistica Modelli virtuali 17 Applicazioni bancarie E' possibile erogare servizi di: Gestione del conto corrente Transazioni bancarie Rapporti, movimenti Gestione di portafogli di titoli Andamenti, investimenti I servizi bancari possono essere offerti I tre modalità: Sportello tradizionale Home banking Terminali selfservice (bancomat) 18

10 Applicazioni nel campo medico Medicina e salute Prenotazione visite Gestione dati clinici Controllo ambulanze Automazione di apparecchiature mediche Supporto ad interventi medici Analisi comportamento pazienti Terapie personalizzate Controllo terapie 19 Telelavoro Permette di lavorare fuori dall'azienda direttamente a casa In modalità mobile 20

11 Pubblica amministrazione E-governement Gestione di grandi archivi Anagrafe comunale Dichiarazione dei redditi Previdenza sociale Motorizzazione civile.. Riduzione di supporti cartacei Erogazione di servizi on-line Rilascio di certificati Accettazione di domande Informazioni sui servizi Pagamento di tributi Efficienza, trasparenza, riconoscimento automatico, pluralità di canali 21 Applicazioni didattiche Istruzione e formazione Iscrizione e gestione studenti, gestione orari e aule, comunicazioni scuola-famiglia Adeguamento dell insegnamento alle esigenze dello studente Personalizzazione dei percorsi formativi Accesso a risorse didattiche digitali CDROM/DVD multimediali Ricerca in rete Supporto a studenti con esigenze speciali Comandi vocali, riconoscimento vocale, sintesi vocale, stampa in Braille,.. 22

12 Applicazioni didattiche Apprendimento assistito Tecnologie CBT, Computer Based Training, utilizzate nel campo della didattica e della formazione professionale Formazione a distanza (e-learning) Accesso via internet a lezioni, esercizi Contatti con il docente Newsgroup 23 Applicazioni nel commercio Il commercio elettronico (e-commerce) permette di attivare un canale di vendita diretta di beni e servizi tramite la rete internet. Le transazioni possono essere: B2B (Business to business): tra aziende B2C (Business to Consumer): con il cliente Vantaggi Visibilità mondiale Aggiornamento continuo dei clienti Costi ridotti Accessibilità continua (24/24 e 7/7) Transazioni finanziare online 24

13 GPS Sistema di navigazione globale Sistema costituito da 24 satelliti in orbita nello spazio, da 5 postazioni terrestri che ne controllano il funzionamento e milioni di ricevitori Applicazioni del GPS (tecnologia del sistema di navigazione globale) in Agricoltura Controllo del traffico aereo Trasporti Ricerche scientifiche 25 Applicazioni dell Informatica Sistemi embedded: contenuti in sistemi più grandi Cellulari Automobili ABS, ESP, computer di bordo,.. Ricevitori digitali Elettrodomestici Televisori digitali, lavatrici, hi-fi,.. Domotica... 26

14 Un po di Storia Circa 2400 a.c.: L invenzione del abaco 1621 d.c.: L invenzione del regolo 1642: Blaise Pascal crea la prima macchina meccanica per il calcolo delle somme 1833: Macchina differenziale di Babbage 27 Un po di Storia 1843: Ada Lovelace (la prima programmatrice al mondo) pubblica le proprie annotazioni 1890: Viene utilizzata l elettricità in un progetto di elaborazione dei dati (schede perforate) 1900: Prima macchina automatica a schede perforate 1945: Proposta dell architettura general purpose (macchina di von Neumann) 28

15 Un po di Storia 1946: Primo computer elettronico negli Stati Uniti (ENIAC) ÎSpesa prevista: $61,000 Spesa reale: $486,000 Î5,000 moltiplicazioni/sec ÎIngombro: 180mq, 30 tonnellate Î18,000 valvole saldate manualmente a 500,000 contatti Î200 KW di potenza dissipata ÎFrequenza di guasto: 1 valvola ogni 2 minuti ÎMemoria: 20 numeri di 10 cifre 29 Un po di Storia Nel 1944 Von Neumann si unisce al gruppo ENIAC Nasce l'idea di un calcolatore a programma memorizzato (macchina di Von Neumann) CPU Memoria Ingresso Uscita Bus di sistema Viene avviato il progetto EDVAC che ha termine nel

16 Un po di Storia Il primo computer commerciale è l'univac I Costo 1 M $, venduto in 48 esemplari Nel 1964 IBM presenta System/360, costo medio 500,000$ Nel 1965 DEC presenta il primo mincomputer PDP-(, costo medio 20,000 $ Nel 1969 nasce le rete ARPANET che darà l origine a Internet Nel 1977 Steve Jobs propone il APPLE II ad un costo di crica 2000$ Nel 1981 la IBM presenta il suo primo Personal Computer 1982: Computer portatili, compact disk 1984: con APPLE nasce l'interfaccia grafica, il paradigma di interazione WIMP:Windows Icons Mouse and Pointer 1985: nasce MS Windows 1991: nasce Linux 31 Le generazioni dei calcolatori Le generazioni dei calcolarori sono determinate dalla tecnologia dominante I generazione, fino al 1959 Valvole Alto consumo, surriscaldamento II generazione ( ) Transistor Macchine più piccole, econimiche, affidabili III generazione( ) Circuiti integrati con molti transistor IV generazione (dal 1970) Circuiti LSI (Large Scale Integration) e VLSI (Very LSI) Memoria a semiconduttori 32

17 Legge di Moore Nel 1965 Gordon Moore (uno dei fondatori di Intel) predisse che: Il numero di transistor contenuti in un chip sarebbe raddoppiato ogni anno e mezzo 1971: Intel 4004, 2300 transistor 2005: Pentium IV, 125 milioni di transistor 33 Evoluzione dei microprocessori 34

18 Direzioni e trend Tre direzioni dello sviluppo dei computer Miniaturizzazione Velocità Economia Informatica pervasiva: microprocessori ovunque Negli elettrodomestici (forno, microonde, lavatrice, lavastoviglie, TV, lettore CD/DVD ecc.) Nelle automobili, nei aerei ecc. Nelle lettori MP3, nei telefoni cellulari ecc. Convergenza con la telecomunicazione Per esempio, la TV/il cellulare con accesso a Internet 35