Corso di Informatica A (A-L) Corso di Laurea in Scienze e Tecniche Psicologiche a.a 2005/06. Obiettivi del corso. Prof. ssa Maria Luisa Sapino

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Gloria Serra
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1 Corso di Informatica A (A-L) Corso di Laurea in Scienze e Tecniche Psicologiche a.a 2005/06 Prof. ssa Maria Luisa Sapino Dip. Informatica Univ.Torino C.so Svizzera 185,Torino mlsapino@di.unito.it tel: 011/ home: Basi dell informatica: Obiettivi del corso codifica dell informazione hardware: struttura di un computer software: sistemi operativi comunicazione tra computer, reti di computer (internet) Obiettivi del corso (segue) Software applicativo di base per (videoscrittura) fogli di calcolo database (navigazione in internet) Esercitazioni in laboratorio (?????) Testi per il corso Testo adottato: D. P. Curtin, K. Foley, K. Sen, C. Morin Informatica di base, Mc Graw Hill, Terza edizione Altri testi consigliati: L. Console, M. Ribaudo, Introduzione all'informatica, Torino Utet libreria, Nuova edizione P. Atzeni, S. Ceri, S. Paraboschi, R. Torlone, Basi di Dati, McGraw-Hill, 1996 Aspetti dell informazione La codifica delle informazioni Lezione 1 Quando abbiamo a che fare con informazione di qualunque tipo distinguiamo: contenuto (messaggio/significato) rappresentazione (codifica/significante) supporto materiale 1

2 Il numero dieci Significato e significante 10 (dieci nella numerazione araba) X (dieci nella numerazione romana) Pane Cane 10 Analogico versus digitale Analogico/digitale: una definizione Analogico: basato sulla similitudine tra la rappresentazione e l'informazione rappresentata Digitale: basato su una rappresentazione simbolica di informazioni discrete (informazioni discrete: suddivise in unità atomiche) Omino perplesso Esempi Orologio a lancette/ orologio a cifre il disco di vinile/ il CD La fotocamera tradizionale/quella digitale il telefono tradizionale/ la linea ISDN La TV tradizionale/quella digitale etc... Codifica di informazioni (discrete) A = linguaggio din codifica codifica: funzione che associa un elemento di A ad ogni informazione informazioni codifica A 2

3 Esempio: codifica con A = {, } La lampadina è Siamo in spenta accesa primavera estate autunno inverno Quante informazioni posso rappresentare con stringhe di lunghezza n su un alfabeto di k simboli? Esempio A = { } Quante sono le stringhe di lunghezza n se A ha k simboli? Data la stringa s = x 1 x n-1 esistono k stringhe della forma x 1 x n-1 y con y A perciò se le stringhe di lunghezza n-1 sono m, allora quelle di lunghezza n sono m k. Facendo variare n: n = 1 allora k n = 2 allora k k n = 3 allora k k k in generale le stringhe di lunghezza n saranno: k k (n volte) = k n In conclusione: con un alfabeto di k simboli posso rappresentare k n informazioni con stringhe di lunghezza n Esercizio L alfabeto A = { } : quante informazioni posso codificare con stringhe di lunghezza 5? 4 5 = 1024 Rappresentazione delle informazioni all interno dei computer I computer usano una codifica binaria. L alfabeto e costituito da soli due simboli, indicati convenzionalmente con 0 e 1 L entità minima di informazione (0 e 1) prende il nome di bit (binary digit - cifra binaria). Mediante un bit possiamo rappresentare due informazioni Le ragioni di questa scelta sono prevalentemente di tipo tecnologico, infatti i due simboli corrispondono a: due stati di polarizzazione di una sostanza magnetizzabile; i due stati di carica elettrica di una sostanza al passaggio/non passaggio di corrente attraverso un cavo conduttore; al passaggio/non passaggio di luce attraverso un cavo ottico etc... 3

4 Unità di Misura: bit, Byte, 1 bit = stringa su {0,1} di lunghezza unitaria 1 byte = stringa su {0,1} di lunghezza 8 1 KB = 2 10 = 1024 byte 1 MB = 2 20 =1024 Kbyte (un milione di byte circa) 1 GB = 2 30 =1024 Mbyte (un miliardo di byte circa) 1 TB = 2 40 =1024 Gbyte (mille miliardi di byte circa) Codifica binaria Con una sequenza di n bit possiamo rappresentare 2 n informazioni Viceversa: se devo rappresentare k> 1 informazioni diverse, quanti bit sono necessari? Ho bisogno di un numero di bit n tale che 2 n k Questo numero è log 2 k k log 2 k Esercizio Quanti bit sono necessari per codificare i giorni della settimana? E i giorni del mese? I giorni della settimana sono 7: ho bisogno di 3 bit I giorni del mese sono al massimo 31: ho bisogno di 5 bit La codifica dei caratteri Dobbiamo rappresentare le lettere dell alfabeto {a,b,c, A,B,C, %, &, (, ), 0,1,2,3,.,;?+,-*,...} L insieme di simboli comunemente usati nell alfabeto anglosassone, incluse le cifre numeriche, lettere maiuscole e minuscole, simboli di punteggiatura, parentesi e operatori aritmetici, può essere codificato usando 7 bit (2 7 = 128) Il metodo di codifica più diffuso tra i produttori di hardware e di software prende il nome di codice ASCII (American Standard Code for Information Interchange) La codifica dei caratteri: Il codice ASCII NUL SO FS SOH SI GS STX DLE RS ETX DC US EOT DC SP ENQ DC ! ACK DC " BEL NAK # BS SYN $ HT ETB % NL CAN & VT EM ' NP SUB ( CR ESC ) 4

5 La codifica dei caratteri: Il codice ASCII * G : H , ; I < J = K / > L ? M N A O B P C Q D R E S F T La codifica dei caratteri: Il codice ASCII U c q V d r W e s X f t Y g u Z h v [ i w \ j x ] k y ^ l z _ m { ` n a o } b p ~ DEL Il codice ASCII Problema inverso: decodifica Sebbene 7 bit siano sufficienti per codificare l insieme di caratteri di uso comune, il codice ASCII standard utilizza 8 bit, il primo dei quali è sempre 0 Codici ASCII con 1 iniziale sono utilizzati per codificare caratteri speciali, (caratteri accentati etc.) ma la loro codifica non è standard. Codifica della parola cane c a n e quale testo è codificato da una data sequenza? si divide la sequenza in gruppi di otto bit (un byte); si determina il carattere corrispondente ad ogni byte i l P o. Osserva che: La decodifica è possibile (e facile) perchè i caratteri sono codificati con stringhe binarie di lunghezza costante Altri formati EBCDIC (Extended binary Coded Decimal Interchange Code) formato alternativo a 8 bit UNICODE nuovo standard a 16 bit contiene simboli per la maggiorparte degli alfabeti esistenti (compreso arabo, giapponese, etc ) MSWINDOWS codifica proprietaria della Microsoft simile a UNICODE 5

6 Esercizio Un testo di 400 caratteri occupa 1600 bit, quanti caratteri ha l alfabeto? Ogni carattere occupa 1600/400 = 4 bit con 4 bit posso codificare 2 4 = 16 caratteri Codifica di un documento Un documento può essere formattato: i caratteri hanno una dimensione, uno stile, un font il testo può essere giustificato, avere margini, tabulazioni, centrature, incolonnato etc. Tutte queste caratteristiche possono venire codificate e memorizzate insieme al testo formato solo-testo (text-only) rimuove tutte le informazioni di formattazione aggiuntive 6

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