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1 Contatti 2 Maria Chiara Laghi, Ph.D Dip. Ingegneria dell Informazione tel Pagina web del corso a.a. 2011/2012 Maria Chiara Laghi 1 Contatti Testo 3 Orario delle lezioni: MARTEDI MERCOLEDI Orario di ricevimento studenti: dopo le lezioni LUNEDI Informatica di Base 4 ed. D.P. Curtin, K. Foley, K. Sen, C. Morin McGraw-Hill Slide presentate a lezione Altri testi per la consultazione saranno indicati in seguito

2 Programma del corso Gastronomia e informatica? 5 6 Introduzione all informatica concetto di informazione panoramica su hardware e software sistemi operativi Strumenti software elaboratore testi foglio elettronico Reti e internet come far comunicare molti computer? come utilizzare internet? tecnologie web Motivazioni Alcuni strumenti informatici sono di utilizzo comune Dialogo con i clienti e con il datore di lavoro produzione di documenti di qualità Gestione della promozione Utile nella vita di tutti i giorni 5 6 L informatica è ovunque e in tutte le forme!! 7 8 e-commerce analisi movimento rilevamenti sismici e previsioni del tempo rappresentazione di formule matematiche

3 Informatica e società La natura matematica dell uomo 9 10 Questioni sociali legate all informatica: Trattamento dei dati personali Supervisore elettronico Privacy nelle comunicazioni Digital divide Diritti d autore Questioni etiche Fin dall antichità, l uomo ha sentito il bisogno di: misurare la terra misurare il cielo ricordare la propria storia lasciare testimonianza scritta 10 Calcolatori La natura matematica dell uomo Per soddisfare questi bisogni, ha cominciato ben presto a servirsi di utensili per: misura calcolo memorizzazione Sistemi di memorizzazione e di calcolo non elettronici Calcolatori meccanici abaco macchine per calcolare di Lord Babbage 11 12

4 Calcolatori Evoluzione Il primo calcolatore elettronico (ENIAC Electronic Numerical Integrator And Calculator) unità per elaborare: tubi a vuoto il significato dei dati è rappresentato da stati elettrici dei componenti del computer Si riducono le dimensioni Aumenta l integrazione Dalle valvole ai transistor (2 stati, anni 50) ai circuiti integrati ai microprocessori 13 Elaboratori attuali Informatica 15 Oggi il livello di miniaturizzazione è elevatissimo spessori di ossido di alcuni strati atomici diminuzione delle dimensioni (più di 1000 milioni di transistor!) aumento della velocità di commutazione diminuzione dell energia consumata 16 INFORMazione automatica L informatica è la scienza che tenta di rendere automatico il trattamento dei dati: memorizzazione elaborazione trasmissione a distanza (telecomunicazione) al fine di produrre informazione Wikipedia: L'informatica è una scienza interdisciplinare che riguarda tutti gli aspetti del trattamento dell'informazione mediante procedure automatizzabili

5 Informatica Macchina di Turing E la scienza teorica che si occupa dell elaborazione automatica dell informazione Esiste a prescindere dall esistenza vera e propria della macchina per calcolare Prime definizioni: Alan Turing, 1937 formalizzazione delle procedure di calcolo algoritmi macchina di Turing IT, ICT E un modello generale per una macchina di calcolo nastro suddiviso in celle stato interno della macchina (memoria) numero finito di stati lettura/scrittura su nastro ( memoria esterna ) alfabeto finito Macchina di Von Neuman Algoritmi 19 Formalmente equivalente alla macchina di Turing Più vicina ad una realizzazione pratica unità di controllo memoria divisa in celle nastro per input nastro per output Programma memorizzato Aritmetica binaria Wikipedia: Sequenza logica di istruzioni elementari (univocamente interpretabili) che, eseguite in un ordine stabilito, permettono la soluzione di un problema in un numero finito di passi Intuitivamente, un algoritmo si può definire come un procedimento che consente di ottenere un risultato atteso eseguendo, in un determinato ordine, un insieme di passi semplici corrispondenti ad azioni scelte solitamente da un insieme finito. Insieme ordinato di passi eseguibili e non ambigui che giunge certamente Maria Chiara Laghi - Informatica a terminazione. e reti a.a. 2011/12 20

6 Algoritmi Programmi Esempio di algoritmo per lavare i capelli Passo 1: bagna i capelli Passo 2: insapona Passo 3: risciacqua Passo 4: ripeti ALGORITMO AMBIGUO!! Passo 1: bagna i capelli Passo 1: bagna i capelli Passo 2: imposta il valore di contalavaggi a 0 Passo 2: insapona i capelli Passo 3: ripeti i passi da 4 a 6 Passo 3: risciacqua i capelli finchè il valore di contalavaggi è 2 Passo 4: insapona i capelli Passo 4: insapona i capelli Passo 5: risciacqua i capelli Passo 5: risciacqua i capelli Passo 6: STOP, lavaggio terminato Passo 6: incrementa di 1 il valore di contalavaggi Un programma è la descrizione dei passi di un algoritmo scritta in un linguaggio che il computer riesce a interpretare Linguaggio di programmazione operazioni elementari operazioni più complesse Vari linguaggi di programmazione Linguaggio macchina Maria Chiara Laghi - Informatica Passo e reti 7: STOP, a.a. 2011/12 lavaggio terminato 22 L informazione L informazione L informazione è più di un singolo dato Dato: è numero con un unità di misura associata un dato è misurabile: la temperatura dell aria all ombra alle 12:oo è di 25 C l informazione è di più alto livello, e deriva da molti dati, anche se non è una moltitudine di dati: i dati di temperatura e di pressione preannunciano un bel fine settimana di sole Per passare dai dati all informazione è necessaria un elaborazione, effettuata seguendo un modello L informazione e i dati sono dei concetti astratti Si possono concretizzare in molti modi diversi: esistono perciò svariate codifiche: esempio: le scale termometriche: 100 C = 212 F = 80 R = K esempio: le basi numeriche: = F4 16 = Tutte queste rappresentazioni sono codifiche diverse che corrispondono al medesimo concetto 23 24

7 Codifica binaria BIT I calcolatori elettronici adottano una codifica binaria dei numeri: insieme costituito da due elementi: 0, 1 Non si tratta necessariamente di due cifre, ma, in generale, di un insieme costituito da due elementi: {acceso, spento} {aperto, chiuso} {grande, piccolo} {dentro, fuori} Gran parte della motivazione di questa scelta risiede nell elettronica L unità fondamentale dell informazione è il BIT (BInary digit) in un bit è insita pochissima informazione i bit sono raggruppati in gruppi da 8, detti byte un byte è in grado di rappresentare un carattere Un gruppo di N bit codifica 2 N combinazioni Byte Analogico vs digitale Un singolo bit porta pochissima informazione Un byte è formato da 8 bit, e può assumere 2 8 combinazioni Un segnale analogico varia in analogia alla grandezza che rappresenta Rappresenta un carattere alfanumerico Utilizzato come base per multipli e sottomultipli: kb, MB, GB, TB, Byte: B; bit: b 27 28

8 Analogico vs digitale Analogico vs digitale Un segnale digitale codifica i valori della grandezza che rappresenta meno intuitivo Digitalizzazione del segnale tempo discreto ampiezza discreta E molto meno descrittivo E più robusto al rumore non tutti gli stati sono possibili 29 30

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