Flavia Lughezzani Daniela Princivalle. CLIPPYStart 1. Corso di informatica per il primo biennio

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1 Flavia Lughezzani Daniela Princivalle CLIPPYStart 1 Corso di informatica per il primo biennio

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3 FLAVIA LUGHEZZANI DANIELA PRINCIVALLE CLIPPY Start 1 CORSO DI INFORMATICA PER IL PRIMO BIENNIO EDITORE ULRICO HOEPLI MILANO

4 UN TESTO PIÙ RICCO E SEMPRE AGGIORNATO Nel sito sono disponibili: materiali didattici integrativi; eventuali aggiornamenti dei contenuti del testo. Copyright Ulrico Hoepli Editore S.p.A Via Hoepli 5, Milano (Italy) tel fax Tutti i diritti sono riservati a norma di legge e a norma delle convenzioni internazionali

5 Indice Indice M1 CONCETTI BASE UD. 1 Introduzione all informatica 2 Concetto di algoritmo 2 Diagrammi di flusso 2 Conversione di numeri tra i sistemi decimale e binario 4 Convertire un numero binario in decimale 5 Convertire un numero decimale in binario 6 Concetto di bit e di byte 6 Rappresentazione digitale dei dati 7 Il linguaggio naturale e i linguaggi di programmazione 8 Connettivi logici (AND, OR, NOT) 9 Connettivo AND (congiunzione) 9 Connettivo OR (disgiunzione) 10 Connettivo NOT (negazione) 10 Il linguaggio macchina e i linguaggi procedurali 10 Utilizzo di pseudo linguaggi UD. 2 Hardware 15 Tipi di PC e di dispositivi portatili 15 Struttura hardware di un PC 16 Porte di input e di output 17 Unità Centrale di Elaborazione (CPU) 18 Memoria centrale (RAM e ROM) 18 Unità di misura della memoria di un computer 19 Memorie di massa 19 I dispositivi magnetici 20 I dispositivi ottici 21 I dispositivi elettronici 21 Prestazioni di un computer 22 Periferiche di input 23 Periferiche di output 24 Il touchscreen UD. 3 Software 28 Il sistema operativo 28 Il software applicativo 29 Distinguere il software di sistema dal software applicativo M2 WINDOWS UD. 1 L ambiente operativo 34 Il desktop 34 Personalizzare l aspetto del desktop 35 Il menu Start 35 La Barra delle applicazioni 36 La barra di Avvio veloce 36 La Barra della lingua 36 L Area di notifica 37 Il Pannello di controllo 37 Informazioni di base sul PC 38 Disinstallare un applicazione 38 Modificare la risoluzione dello schermo 38 Chiudere un applicazione che non risponde 39 Operare con le icone 40 Creare un icona di collegamento 41 Le finestre di Windows 42 Operare con le finestre 44 Catturare l immagine dello schermo o della finestra attiva 44 Utilizzare gli strumenti help di Windows 45 III

6 Indice UD. 2 Gestire file e cartelle 48 Esplorare file e cartelle 48 Visualizzare e disporre cartelle e file 51 Ulteriori visualizzazioni di Windows Vista 52 Intervenire su file e cartelle 53 Selezionare file e cartelle 53 Creare cartelle e strutturare un archivio 53 Rinominare file e cartelle 53 Copiare file e cartelle 54 Spostare file e cartelle Verificare e modificare le proprietà di file e cartelle 56 Eliminare e ripristinare file e cartelle 57 Comprimere ed estrarre file o cartelle 57 Ricercare file e cartelle 58 Cercare file mediante l uso dei caratteri jolly 59 Cercare file per data di modifica, data di creazione, dimensioni 59 Stampare 60 Impostare la stampante predefinita 60 Stampare un file da Windows 61 Visualizzare le code di stampa 61 Stampare da WordPad e Blocco note Che cosa è un browser 76 I motori di ricerca Parole chiave e criteri di ricerca UD. 2 Utilizzo del browser 82 Internet Explorer 82 Modificare la home page 83 Visualizzare una pagina Web in una nuova finestra o scheda 84 Aprire una pagina in una nuova scheda 84 Aprire una pagina in una nuova finestra 84 Prelevare dal Web 85 Copiare testo da una pagina Web 85 Salvare un immagine 85 Salvare una pagina Web 86 Eseguire il download di un file 86 Memorizzare un indirizzo di pagina Web 87 Stampare una pagina Web 88 Virus informatici M3 INTERNET UD. 1 Internet e il WWW 66 Che cosa è Internet 66 Reti informatiche 67 Tipi di reti 67 Server e client 68 Intranet ed extranet 68 Topologia delle reti 68 Trasferire dati mediante la Rete 70 Servizi per la connessione a Internet 70 Modalità di connessione a Internet 71 Caratteristiche della banda larga 72 Principali impieghi di Internet 73 Il WWW (World Wide Web) 74 ISP e URL 74 Struttura di un indirizzo Web 75 IV M4 WORD UD. 1 Il word processor 92 L interfaccia di Word 92 Il Pulsante Office 93 La Barra di accesso rapido 94 Personalizzare la Barra di accesso rapido 94 Creare, salvare e chiudere documenti 94 Creare un nuovo documento 94 Salvare un nuovo documento 95 Salvare un documento con un altro formato Inserire simboli e caratteri non presenti sulla tastiera 96 Aprire e salvare un documento esistente 97 Salvare le modifiche a un file esistente 97

7 Indice Salvare le modifiche mantenendo il file originale Utilizzare file eseguiti con versioni precedenti 99 Visualizzare il documento in modi diversi 99 Ingrandire o ridurre lo zoom UD. 2 Modificare, controllare e stampare un documento 103 Selezionare il testo 103 Cursore e puntatore 104 Usare le funzioni Taglia, Copia e Incolla 104 Tagliare o copiare testo 104 Incollare testo tagliato o copiato Spostare e copiare con il drag and drop Spostare e copiare testo tra documenti attivi 106 Annullare e ripristinare azioni 106 Eseguire il controllo ortografico e grammaticale 107 Regole per inserire la punteggiatura Stampare un documento 110 Opzioni di stampa UD. 3 Impostare la pagina e formattare il testo 113 Modificare i margini e l orientamento della pagina 114 Formattare il carattere 115 Applicare il formato Apice e Pedice 116 Modificare maiuscole/minuscole 116 Evidenziare le parole 116 Utilizzare la barra di formattazione contestuale 116 Impostare il paragrafo 117 Formattazioni del paragrafo Copiare la formattazione 120 Creare e modificare elenchi puntati e numerati 120 Creare elenchi puntati e numerati Modificare lo stile di elenchi puntati e numerati 121 Applicare bordi e sfondi 122 Applicare bordi al paragrafo 122 Applicare uno sfondo al paragrafo 122 Applicare un bordo alla pagina 123 Aggiungere una riga orizzontale decorativa UD. 4 Arricchire i documenti con la grafica 128 Inserire Immagini 128 Inserire una ClipArt 128 Inserire un immagine da file 129 Dimensionare, posizionare ed eliminare un immagine 129 Modificare un immagine 130 Realizzare titoli con WordArt 131 Creare e personalizzare forme 131 Formattare una forma 132 Disporre e raggruppare più oggetti grafici Creare caselle di testo 134 Inserire una casella predefinita 134 Creare una casella personalizzata M5 POWERPOINT UD. 1 Il software per creare presentazioni 142 L interfaccia di PowerPoint 142 Scegliere come iniziare una presentazione 143 Le visualizzazioni 144 L importanza di attribuire un titolo alle diapositive 145 Salvare in formati diversi V

8 Indice UD. 2 Sviluppare una presentazione 149 L importanza del layout 149 Elementi di una diapositiva 149 Inserire una diapositiva e scegliere il layout 150 Tipi di layout 150 Gli oggetti dei layout 151 Copiare, spostare ed eliminare diapositive 151 Applicare uno sfondo 152 Personalizzare il piè di pagina 153 Inserire elementi nel piè di pagina 153 Utilizzare e modificare un tema 153 Applicare un tema 154 Modificare i colori, il carattere e gli effetti del tema Stampare in PowerPoint M6 Ð EXCEL UD.1 Il foglio elettronico 164 L interfaccia di Excel 164 Denominazione di un file creato in Excel 165 Creare una nuova cartella di lavoro, salvarla e chiuderla 166 In ogni cella un solo dato 166 Inserire i dati 167 Spostarsi nell area di lavoro 167 Forme e messaggi del puntatore 168 Inserire numeri o testo in una cella 168 Selezionare le celle 170 Modificare i dati 171 Operare su righe e colonne 171 Dimensionare righe e colonne Inserire righe e colonne 173 Eliminare righe e colonne 173 Spostare e copiare dati 173 Tagliare o copiare contenuto 174 Incollare contenuto tagliato o copiato 174 Spostare e copiare con il drag and drop 174 Usare lo strumento di riempimento automatico UD.2 Eseguire calcoli ed elaborare tabelle 179 Inserire formule aritmetiche ed espressioni 180 Calcolare con le formule Calcolare con le espressioni Comprendere il concetto di riferimento relativo I formati numerici Applicare i formati data ed eseguire calcoli Formattare il carattere 186 Aggiungere bordi alle celle 186 Applicare sfondi e sfumature alle celle 187 Utilizzare Stili cella 188 Utilizzare il Copia formato 188 Allineare e orientare i dati nelle celle 188 Modificare l allineamento 189 Modificare l orientamento 189 Centrare il testo su un insieme di celle UD. 3 Inserire funzioni e stampare 194 La funzione matematica SOMMA 194 Le funzioni statistiche MEDIA, CONTA.NUMERI, MAX e MIN 195 Riconoscere e capire i messaggi di errore Preparazione della stampa 199 Operare in visualizzazione Layout di pagina 199 Usare Anteprima di stampa 201 Stampare VI

9 Presentazione Presentazione Z Ai docenti Il corso, pensato per la nuova materia, è strutturato in due volumi, la cui modularità permette all insegnante l adozione di percorsi didattici differenziati e di adattare la propria offerta formativa alle necessità delle singole classi. L ambiente software trattato riguarda i sistemi operativi Windows Vista e Windows XP, i principali applicativi del pacchetto Office 2007, Internet Explorer e Windows Mail. Z Ai ragazzi Il computer è uno strumento di uso quotidiano per operare in vari settori. Saperlo utilizzare in modo autonomo e trasversale è ormai indispensabile nel mondo della scuola, in quello del lavoro e di tutti i giorni. Il computer, inoltre, grazie a Internet, si è trasformato in una risorsa informativa e in un luogo virtuale di comunicazione e di collaborazione. Z Struttura dell opera Clippy Start 1 Modulo 1 CONCETTI BASE Modulo 2 WINDOWS Modulo 3 INTERNET Modulo 4 WORD Modulo 5 POWERPOINT Modulo 6 EXCEL Clippy Start 2 Modulo 1 ICT Modulo 2 WORD Modulo 3 POWERPOINT Modulo 4 EXCEL Modulo 5 ACCESS Z Contenuti del presente volume Modulo 1 CONCETTI BASE Spiega come vengono rappresentati i dati nel PC e fornisce informazioni sui concetti di algoritmo, di sistema binario, sui connettivi logici, nonché confronti tra linguaggio naturale e linguaggi di programmazione. Descrive caratteristiche e funzioni delle componenti hardware e software del PC. VII

10 Presentazione Modulo 2 WINDOWS Presenta gli ambienti operativi Windows Vista e Windows XP, fornendo tecniche per operare efficacemente con icone e finestre; inoltre, descrive procedure per organizzare e gestire file e cartelle. Modulo 3 INTERNET Descrive le diverse topologie di rete e i principali servizi di connessione a Internet. Fornisce tecniche e idee per l utilizzo di Internet nella ricerca di informazioni, per l accesso ai servizi della Rete e per prelevare materiale dal Web. Modulo 4 WORD Illustra elementi e caratteristiche del word processor. Introduce le procedure per la formattazione di base del testo. Presenta strumenti e tecniche per gestire immagini e oggetti grafici. Dedica particolare cura alla progettazione della pagina per realizzare con creatività una comunicazione scritta corretta ed efficace. Modulo 5 POWERPOINT Illustra elementi e caratteristiche del software. Fornisce tecniche e procedure per la creazione di presentazioni accattivanti con immagini ed altri elementi grafici. Modulo 6 EXCEL Introduce all uso del foglio elettronico con l esecuzione di calcoli, l applicazione di semplici funzioni matematiche e statistiche, l elaborazione di tabelle e la loro stampa. Z Apparato didattico L articolazione dei contenuti dell opera e le proposte operative hanno l obiettivo di: fornire conoscenze per padroneggiare gli strumenti informatici; favorire l acquisizione di abilità per organizzare una razionale metodologia operativa; sviluppare progettualità. I moduli sono autoconclusivi e si aprono con una pagina che elenca le unità didattiche, gli obiettivi e le attività in termini di sapere e saper fare. Ogni modulo si articola in unità arricchite da uno stimolante apparato didattico ed esercitazioni, che guidano lo studente all acquisizione di conoscenze e allo sviluppo di abilità. Per rendere immediata l acquisizione dei contenuti, le procedure operative sono affiancate da numerose immagini esplicative; i nomi di comandi, opzioni e scelte sono evidenziati dal colore blu, mentre le parole chiave sono scritte in rosso e le definizioni in verde. Fornisce suggerimenti, richiami e consigli immediati, relativi agli argomenti trattati nel paragrafo. Nel testo, il rimando al Clippy è riconoscibile dalla parola in grassetto. VIII CLIPPY CLIPPY Le icone di collegamento si distinguono per la presenza di una freccia nera nell angolo inferiore sinistro.

11 Presentazione Favorisce approfondimenti sui contenuti trattati. Accompagna lo studente, mediante step e immagini esplicative, all applicazione delle conoscenze per realizzare elaborati (sapere e saper fare) e acquisire senso estetico (sapere perché si deve fare così). Z ECDL I contenuti proposti includono conoscenze e tecniche utili a una preparazione informatica non specialistica, ma ampia e articolata, tale da permettere il collegamento con la preparazione agli esami per il conseguimento della certificazione informatica prevista dal Syllabus 5.0 della Patente Europea del Computer (ECDL). Z Apparato esercitativo L articolazione dell apparato esercitativo permette di consolidare e verificare le conoscenze e le abilità, proponendo test ed esercizi in specifiche aree operative al termine di ogni unità. Consente di verificare l acquisizione dei contenuti (sapere) e la capacità di esporli in modo sintetico con lessico appropriato. IX

12 Presentazione Propone diverse tipologie di esercizi con lo scopo di consolidare competenze e di acquisire un metodo efficace per ottimizzare le modalità di lavoro, sfruttando in modo corretto le risorse dello strumento informatico (saper fare); gli esercizi, inoltre, si propongono di trasmettere strategie di editing (Elabora) e permettono di rinforzare le competenze e le abilità, portando l alunno verso una graduale autonomia (saper fare) e acquisizione di gusto estetico (sapere perché si deve fare così). Z Materiale a corredo Il CD-ROM contiene file che vengono richiamati nelle sezioni raccolti nelle cartelle che identificano i diversi moduli. e All indirizzo sono a disposizione degli studenti aggiornamenti e ulteriori materiali didattici che arricchiscono l offerta formativa dell opera. X

13 MODULO 1 CONCETTI BASE UNITÀ Introduzione all informatica Hardware Software OBIETTIVI Conoscere le caratteristiche della comunicazione informatica. Conoscere le applicazioni dell informatica nelle diverse attività. Conoscere gli elementi hardware di un PC. Conoscere i diversi tipi di computer. Distinguere il software di sistema e il software applicativo. ATTIVITÀ Definire come sono codificati i dati nel PC. Saper distinguere le diverse unità di misura delle memorie. Saper elencare i componenti hardware e descrivere il loro funzionamento. Distinguere le funzioni del software di sistema e del software applicativo. Definire l architettura software e hardware di un PC.

14 Modulo 1 Concetti base UNITÀ 1 Introduzione all informatica Quando richiediamo al computer di eseguire un determinato compito, il comando impartito viene convertito in un linguaggio, comprensibile all elaboratore, che ne permette l esecuzione. Tutte le volte in cui si deve risolvere un problema è necessario formularlo in modo preciso, stabilendo l obiettivo da raggiungere, individuando i dati costanti e le variabili e sviluppando un metodo di risoluzione che, operando sui dati del problema con relazioni logiche e/o di calcolo, permetta di conseguire il risultato richiesto. CONCETTO DI ALGORITMO L algoritmo è una successione finita di operazioni (dette anche passi o istruzioni) che consente di risolvere tutti i problemi di una determinata classe e produrre il risultato stabilito. L algoritmo, in quanto tale, deve essere: finito, ovvero deve essere costituito da un numero finito di passi eseguiti un numero finito di volte; deterministico, cioè, a partire dagli stessi dati di input, deve produrre i medesimi risultati; non ambiguo, in quanto le operazioni che lo costituiscono devono poter essere interpretate in modo univoco anche da esecutori diversi; generale, ovvero deve fornire la soluzione per tutti i problemi che appartengono alla medesima classe. DIAGRAMMI DI FLUSSO Per descrivere in forma algoritmica la procedura risolutiva di un problema è necessario rendere visivamente comprensibile la successione logica delle istruzioni di cui si compone l algoritmo procedendo con la sua rappresentazione grafica mediante la costruzione di diagrammi di flusso, chiamati anche diagrammi a blocchi, o flow-chart. Tali diagrammi costituiscono lo strumento per presentare il ragionamento che condurrà al risultato atteso. I simboli (blocchi) di cui si compongono sono figu re geometriche nelle quali sono inserite le operazioni elementari. Tali blocchi sono collegati tra loro da linee di giunzione, orientate e disposte per stabilire la sequenza in cui si desidera che le operazioni vengano svolte, con possibilità di collegamenti diversi per soddisfare le molteplici situazioni che si presentano e che dovranno essere soddisfatte dall algoritmo. 2

15 Unità 1 Introduzione all informatica I dati che interessano l algoritmo possono essere: costanti, quando nello svolgimento dell algoritmo mantengono sempre lo stesso valore (si tratta in genere di numeri); variabili, quando durante l elaborazione possono assumere valori diversi (vengono in generale rappresentate da lettere: a ogni lettera sarà assegnata una determinata variabile). In algoritmi realizzati per la soluzione di problemi matematici, le istruzioni si sviluppano mediante costanti e variabili legate da operatori aritmetici, per esempio +,, * ecc., il cui risultato sarà assegnato a una variabile. Mostriamo di seguito un semplice esempio di istruzione e nella tabella il significato dei diversi blocchi. A = B 10 Significato Sottrai al valore della variabile B il valore della costante 10 e assegna il risultato alla variabile A. BLOCCO SIGNIFICATO Inizio Ingresso/Uscita Elaborazione/ Azione Decisione/ Domanda/ Confronto Serve per indicare il punto di partenza dell algoritmo e al suo interno possono apparire le scritte INIZIO o START: in un diagramma di flusso ne è presente solo uno. Viene utilizzato per le operazioni di ingresso o scrittura dei dati (input) e di uscita o lettura dei risultati (output). Ha una sola linea di giunzione in entrata e in uscita. Serve per le operazioni generiche (operazioni di calcolo) o di assegnazione e al suo interno viene descritta in forma simbolica o letterale l operazione da eseguire. Ha una sola linea di giunzione in entrata e in uscita. Serve per le operazioni di confronto, controllo e di scelta tra alternative per percorrere sequenze di istruzioni diverse in funzione del verificarsi o meno di certe situazioni; può essere a un solo ingresso e a due o tre uscite. Al suo interno si inserisce l espressione da considerare, il cui risultato viene confrontato con variabili e costanti attraverso gli operatori = uguale, > maggiore, >= maggiore o uguale, < minore, <= minore o uguale, <> diverso, V (vero), F (falso), indicati sulle linee di giunzione (in questo caso definite di uscita). Nel primo esempio proposto, a seconda che il risultato dell espressione R H sia minore, maggiore o uguale a 3, si proseguirà nella direzione indicata in cui sarà elencata la corrispondente sequenza di operazioni. Nel secondo esempio si dovrà procedere con le operazioni in un senso oppure nell altro in base al fatto che la condizione posta risulti vera oppure falsa. Linee di giunzione/ Direzione del flusso Fine Connettori La freccia posta al termine di ogni blocco o segmento collega al passo logico successivo da prendere in considerazione e quindi indica il flusso di esecuzione delle operazioni. Serve per indicare la fine dell algoritmo e al suo interno possono apparire le scritte FINE o STOP. In un algoritmo possono essere presenti più blocchi FINE in quanto, per esempio, al verificarsi di una certa condizione la soluzione del problema condurrà a un certo risultato, che sarà invece diverso se tale condizione non si verificherà. Individuano dei punti dai quali si può fare riferimento ad altre parti. Per esempio, il connettivo trasferisce il proseguimento del diagramma dal punto in cui si trova al punto dove compare il connettore contenente lo stesso numero. 3

16 Modulo 1 Concetti base Gli algoritmi vengono utilizzati per costruire diagrammi, o flow chart, per la soluzione di problemi di calcolo. CONSIDERIAMO IL SEGUENTE PROBLEMA Dato in input un numero, calcolarne il cubo se è maggiore di 0, il quadrato in caso contrario. Innanzitutto è necessario prendere in input un numero, effettuarne il confronto del valore con zero, quindi: se il numero è maggiore di zero, dovrà essere moltiplicato due volte per se stesso; se il numero è minore di zero, dovrà essere moltiplicato una volta per se stesso. Il risultato sarà sicuramente un numero positivo, oppure sarà uguale a zero se il numero di partenza è 0. VARIABILI UTILIZZATE NUM, che rappresenta il numero (reale) in input; RIS, che rappresenta il risultato (reale) in output. CONVERSIONE DI NUMERI TRA I SISTEMI DECIMALE E BINARIO Esistono diversi sistemi di numerazione, ma quello più utilizzato nella vita di tutti i giorni è quello decimale. Il sistema di numerazione decimale è basato su dieci simboli (dallo 0 al 9), ognuno dei quali cambia di valore in base alla posizione che assume (per tale ragione viene definito anche come un sistema di numerazione posizionale). Per esempio, se scriviamo 584 oppure 845, utilizziamo le medesime cifre che però, modificando la loro posizione, assumono un valore diverso: spostando una cifra verso sinistra si moltiplica il suo valore per dieci, mentre spostandola di una posizione verso destra si divide il suo valore per dieci. 4

17 Unità 1 Introduzione all informatica Ogni numero intero N può essere scritto nella seguente forma: N = a n a n-1 a n-2 a n-3 a 2 a 1 dove a k rappresenta una qualsiasi delle cifre da 0 a 9 ed equivale all espressione N = a n * 10 n-1 + a n-1 * 10 n-2 + a 2 * a 1 * 10 0 polinomio in cui ogni cifra viene rappresentata moltiplicandola per una potenza di 10. I simboli a k sono le cifre del numero N e 10 la sua base. In considerazione di ciò, i numeri 584 e 845 possono essere rappresentati come nell esempio mostrato, in cui si può notare che ogni cifra, in base alla posizione occupata, è stata moltiplicata per la potenza di dieci. 584 = 5 * * * = 8 * * * 10 0 Quando si desidera accendere la luce in una stanza si preme l interruttore che fa accendere la lampadina. In questo caso si hanno due soli possibili stati: con il circuito elettrico chiuso la lampadina è accesa, con il circuito elettrico aperto la lampadina è spenta. CLIPPY Nei computer la memorizzazione dei dati è realizzata mediante il sistema binario, grazie al fatto che la memoria è una sequenza di elementi elettronici atti ad assumere due stati, rappresentati quindi da 0 e 1. Considerando questo semplice esempio e il fatto che i computer operano utilizzando circuiti elettronici che prevedono appunto solo due possibili stati (circuito aperto/circuito chiuso, oppure magnetizzato/ non magnetizzato), per rappresentarli in modo matematico si utilizza il sistema binario, basato su due sole cifre: 0 e 1. Il sistema binario è un sistema di numerazione posizionale basato su due sole cifre, 0 e 1, che prendono il nome di bit (binary digit, cifra binaria). CLIPPY Un esempio di numero espresso in forma binaria può essere che si legge uno, zero, zero, uno, zero, uno e non centomilacentouno. Anche in questo sistema di numerazione, quindi, spostando una cifra verso sinistra si moltiplica il suo valore per due, mentre spostandola di una posizione verso destra si divide il suo valore per due: per tale motivo, anche ai numeri binari 0 e 1 si associa la potenza di 2 in corrispondenza della posizione occupata. Z Convertire un numero binario in decimale Per convertire un numero binario in decimale, partendo da destra, si moltiplica ogni cifra per la potenza di 2 corrispondente alla posizione occupata. Per comprendere gli esempi che mostrano la trasformazione di un numero binario in deci- 5

18 Modulo 1 Concetti base male, si precisa che il pedice 2 indica un numero espresso in sistema binario e il pedice 10 un numero espresso in sistema decimale = 1* * * * * * * 2 0 = 1 * * * * * * * 1 = = Z Convertire un numero decimale in binario CLIPPY Il punto radice separa, come nel consueto uso la virgola, la parte intera dal numero da quella non intera. Per convertire un numero decimale in binario si divide il numero per 2 e il resto rappresenta la cifra meno significativa in binario; si divide poi per 2 il quoziente ottenuto e il resto rappresenta la seconda cifra del punto radice e così si procede fino all ultimo quoziente 1. Nella lettura del numero binario si parte dall ultimo quoziente 1 e poi si leggono i resti ottenuti. Resti ottenuti Ultimo quoziente Confrontando la rappresentazione del valore considerato nei due sistemi, si può notare che con il sistema binario, più semplice rispetto al decimale, si deve utilizzare un numero maggiore di cifre. Tuttavia, semplicità e numero elevato di calcoli sono caratteristiche che ben si associano alla logica di lavoro di un elaboratore, in grado di compiere un numero elevatissimo di operazioni in pochissimo tempo. CONCETTO DI BIT E DI BYTE Per poter rappresentare i caratteri in un sistema elettronico di elaborazione, le due cifre di cui si compone il sistema binario sarebbero insufficienti: sono state quindi raggruppate in byte. Il bit corrisponde a una delle due cifre binarie, 0 oppure 1. Il byte è un gruppo di 8 bit, unità minima di memorizzazione e lettura in un elaboratore, e serve per rappresentare una lettera, una cifra o un simbolo. CLIPPY Considerato che la logica di lavoro di un elaboratore si basa su due possibili stati, il numero di bit di cui si compone il byte è una potenza di due e soddisfa tale logica. Con 1 byte si possono ottenere 256 (2 8 ) combinazioni di 0 e 1. Mediante queste combinazioni e una tabella di codifica, ogni byte viene associato a una specifica lettera dell alfabeto, a un determinato numero (da 0 a 9), a un carattere speciale e ad altri segni o simboli. 6

19 Unità 1 Introduzione all informatica La tabella standard di codifica che permette tale collegamento è il codice ASCII (American Standard Code for Information Interchange), usato per la rappresentazione dei caratteri di testo attraverso i byte. In realtà il codice ASCII copre solo i primi 128 caratteri, numeri e sim boli; i successivi, fino al 256, costituiscono la tabella ASCII estesa, che presenta varie versioni a carattere nazionale. Nella codifica delle informazioni si utilizzano il byte e i suoi multipli. RAPPRESENTAZIONE DIGITALE DEI DATI Il termine digitale (dall inglese digit, cifra) sta a indicare tutto ciò che può essere rappresentato da numeri. Nella vita di ogni giorno alcune situazioni sono direttamente rappresentate da numeri; si pensi, per esempio, al numero di penne presenti nell astuccio: tale numero, considerato in modo digitale, è una grandezza che varia fra un sistema finito di possibili stati in maniera discreta, dove stati indica nel nostro esempio il numero di penne e discreta significa che ogni stato (numero) è ben distinto dagli altri, vale a dire 4 penne, oppure 5 ecc., cioè valori ben definiti. Altre situazioni, invece, come per esempio il segnale generato da un microfono, si presentano in modo analogico in quanto, in un intervallo, il segnale può assumere infiniti valori. Segnale analogico Segnale digitale Abbiamo detto che l elaboratore è in grado di operare solo su dati digitali rappresentati da valori binari; un fenomeno analogico, dunque, per poter essere interpretato deve essere digitalizzato: il suo originario stato analogico viene tradotto e rappresentato mediante un insieme numerabile di elementi. CLIPPY Con il termine RGB si indica un modello cromatico (di tipo additivo) che si basa su tre colori: rosso (Red), verde (Green), blu (Blue), da cui il nome RGB. Mediante filtri o altre tecniche, un immagine può essere scomposta in questi colori base che, miscelati tra loro, forniscono lo spettro dei colori visibili. Una foto in formato digitale può essere divisa in un numero discreto di punti, in genere piccoli quadrati o rettangoli, detti pixel (dall inglese picture element), ognuno dei quali è costituito da un colore tra i possibili (se codificati nel modello di colori RGB). Ogni pixel è formato da un determinato numero di byte, in relazione al colore che deve rappresentare: tali byte indicano l intensità di rosso, quella di verde e quella di blu (RGB) che deve essere associata al relativo punto dell immagine al fine di poter essere rappresentato correttamente. Ne consegue che un immagine, in relazione al numero di pixel di cui si compone e al numero di byte di cui ogni pixel è costituito, può essere a risoluzione più o 7

20 Modulo 1 Concetti base meno elevata. Maggiore sarà la risoluzione (ovvero il numero di pixel che forma l immagine), migliore sarà la sua rappresentazione in termini di nitidezza e precisione. Tuttavia, poiché immagini con risoluzione elevata hanno bisogno di una maggiore quantità di memoria, spesso a esse vengono applicate tecniche di compressione oppure differenti formati di memorizzazione che corrispondono alle diverse estensioni associate ai file di immagini, quali.gif,.jpeg,.bmp,.tif ecc. La conversione, necessaria affinché l immagine possa essere rappresentata e gestita dall elaboratore, produce una perdita di informazioni, in genere non percepibile, perché la rappresentazione digitale è approssimata al valore analogico. La grande diffusione di dispositivi di elaborazione, nati per lavorare su informazioni in formato digitale, ha fortemente favorito la traduzione in termini digitali di grandezze e fenomeni analogici. IL LINGUAGGIO NATURALE E I LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE Quando si parla di linguaggio si intende, in generale, l insieme delle parole (lessico), ciascuna dotata di un proprio significato, e la loro sintassi, costituita dalle regole da seguire per costruire una frase in modo corretto, affinché possa essere compresa. Il linguaggio naturale è quello comunemente utilizzato per comunicare con gli altri: consente ricchezza espressiva, ma, in alcuni casi, può dare adito ad ambiguità e talvolta anche a ridondanza. Consideriamo, per esempio, la seguente frase: la bella pesca. Essa può essere così interpretata: una bella ragazza sta pescando, ma anche un bel frutto. Ne consegue che il linguaggio naturale non può essere utilizzato per istruire l elaboratore su ciò che deve eseguire, in quanto le caratteristiche che presenta non sono adatte alla sua logica: un elaboratore non può gestire informazioni ambigue. Esso riesce a interpretare un linguaggio costituito da istruzioni precise appartenenti a un linguaggio specifico, a lui comprensibile, costituito da un alfabeto, con il quale viene costruito un insieme di parole chiave (vocabolario), e da un insieme di regole sintattiche per l uso corretto delle parole del linguaggio. L elaboratore, quindi, per svolgere un determinato compito deve disporre di un algoritmo che definisca nei particolari come tale compito debba essere eseguito. L elaboratore però non è in grado di eseguire direttamente l algoritmo, che deve essere perciò trasformato in un programma espresso mediante un linguaggio di programmazione. CLIPPY Il linguaggio macchina è l u nico direttamente comprensibile dall elaboratore. Il linguaggio di programmazione è un linguaggio intermedio fra il linguaggio macchina e il linguaggio naturale, in grado di descrivere gli algoritmi con una ricchezza espressiva comparabile a quella dei linguaggi naturali, risultando così semplice da apprendere e da usare da parte dei programmatori. 8

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