Lezioni Teoriche Nozioni di Base, Rappresentazione ed Elaborazione delle Informazioni

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1 1 Lezioni Teoriche Nozioni di Base, Rappresentazione ed Elaborazione delle Informazioni 2014/ PRIMA DI INIZIARE 1

2 LA RICERCA CHE CONDURREMO INSIEME Useremo le ontologie per focalizzare l attenzione sui concetti trattati Sperimenteremo l uso delle ontologie come strumento di valutazione Saper disegnare un ontologia di un dominio può essere sinonimo di conoscenza di quel dominio L ontologia può essere usata da un sistema software per la preparazione automatica di test di valutazione L ontologia del corso la costruiremo insieme! 13/04/2015 Prof. Sergio Miranda 3 COSA È UN ONTOLOGIA? Nell'ambito dell'information technology viene intesa come una rappresentazione della conoscenza di uno specifico dominio in termini di entità e interazioni tra di esse Gruber definisce una ontologia come una esplicita specializzazione di una concettualizzazione Una concettualizzazione è un insieme di concetti che appartengono ad uno specifico dominio di interesse e le relazioni che intercorrono tra essi 4 2

3 PER COSTRUIRE UN ONTOLOGIA Gli ingredienti chiave di un'ontologia sono: Un dizionario di concetti Un insieme di relazioni Le relazioni rappresentano un tipo di legame logico tra i concetti del dominio: essere parte di essere prerequisito di essere suddiviso in etc. Il dizionario è l insieme dei concetti I concetti sono gli argomenti di una materia, i sotto-temi di una tematica, i punti chiave di un soggetto, i punti di un indice La scelta dei concetti deve essere ragionata ed esaustiva rispetto al materiale disponibile o, ad esempio, alla articolazione di un corso 5 UN ESEMPIO DI ONTOLOGIA: L ARITMETICA S = Suddiviso in R = Requisito di OS = Ordine suggerito Aritmetica S S Addizioni S S R R Sottrazioni Moltiplicazioni OS Divisioni R 6 3

4 UN ESEMPIO DI ONTOLOGIA S = Suddiviso in R = Requisito di OS = Ordine suggerito Tematica oggetto Argomento X Argomento K Argomento Y Argomento W Argomento Z Sottoargomento W.1 Sottoargomento W LEZIONE 1 Nozioni di Base e Rappresentazione delle Informazioni (Introduzione) 4

5 Il termine Informatica Deriva dal francese informatique coniato negli anni 60 da Philippe Dreyfus Ottenuto come contrazione dei termini information e automatique Usato per indicare la disciplina tecnico-scientifica che si occupa della progettazione e costruzione di macchine in grado di trattare, o elaborare, in modo automatico l informazione 9 Trattamento dell Informazione In generale, il trattamento dell'informazione è l'elaborazione dell'informazione in qualunque modo rilevabile da un osservatore Stampare un file di testo da parte di un sistema informatico (cambia il supporto) Eseguire operazioni aritmetiche (si trasformano i numeri) Archiviare foto digitali Effettuare ricerche su Google Scrivere un post sulla bacheca di Facebook 10 5

6 I CALCOLATORI (ELABORATORI) ELETTRONICI (1/2) Svolgono un lavoro che per l uomo è naturale, ma: lo fanno rapidamente sono infaticabili riescono a gestire enormi quantità di dati in alcuni casi permettono di superare vincoli temporali e spaziali A differenza degli elettrodomestici sono programmabili e possono essere adattati a risolvere qualsiasi tipo di problema che possa tradursi in un numero finito di operazioni 11 I CALCOLATORI (ELABORATORI) ELETTRONICI (2/2) L informazione che ha attirato l attenzione dell uomo verso la realizzazione di elaboratori è quella espressa in forma quantitativa e, in particolare, numerica Per tale motivo si è diffuso il termine calcolatore (in inglese computer) che viene usato spesso in alternativa a elaboratore In inglese, computer science è la traduzione del nostro termine informatica 12 6

7 ALAN TURING Alan Turing (Londra, 23 giugno 1912 Wilmslow, 7 giugno 1954) è stato un matematico, logico e crittografo britannico, considerato uno dei padri dell'informatica e uno dei più grandi matematici del XX secolo. Turing è solitamente considerato il padre della scienza informatica e dell'intelligenza artificiale per la sua formalizzazione dei concetti di algoritmo e calcolo mediante la macchina di Turing BOMBA 13 LA MACCHINA DI TURING Tratto da WikiPedia 13/04/2015 Prof. Sergio Miranda Semplificando: La Macchina di Turing è una macchina che ha uno stato, ha capacità di leggere e scrivere su un nastro e può cambiare stato. Perché si usa? La Macchina di Turing esegue algoritmi Tramite la Macchina di Turing si dimostra la calcolabilità (se un problema si può risolvere o meno con un calcolatore) 14 7

8 JOHN VON NEUMANN EDVAC John Von Neumann (Budapest, 28 dicembre 1903 Washington, 8 febbraio 1957), è stato un matematico, fisico e informatico ungherese naturalizzato statunitense. A lui si devono contributi fondamentali in numerosi campi tra cui l informatica. Quando conosce ENIAC, un primordiale computer dalle capacità limitate e utile per eseguire solo operazioni predeterminate, studia come migliorarla con l'intuizione avuta da Turing (10 anni prima): permettere al computer (hardware) di eseguire le istruzioni codificate in un programma (software). Siamo nel ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) L'EDVAC (Electronic Discrete Variables Automatic Computer) è la prima macchina digitale programmabile tramite un software basata su quella che sarà poi definita l'architettura di Von Neumann. 15 INFORMATION & COMMUNICATION TECHNOLOGY (1/2) In alternativa al termine informatica viene utilizzato spesso il termine tecnologia dell informazione (dall inglese Information Technology o IT) Negli ultimi decenni le capacità dei singoli calcolatori sono notevolmente aumentate grazie alla loro interconnessione in rete I calcolatori sono diventati degli strumenti di comunicazione 16 8

9 INFORMATION & COMMUNICATION TECHNOLOGY (2/2) La convergenza tra la tecnologia dell informazione e le telecomunicazioni ha dato vita ad una disciplina che prende il nome di Information & Communication Technology (ICT) 17 Il termine Informazione (1/2) Nei nostri discorsi: Mezzi di informazione Società dell informazione Tecnologie dell informazione Potere dell informazione Monopolio dell informazione Nell ambito dell informatica il significato del termine informazione messo spesso in relazione con quello di dato e di conoscenza 18 9

10 LIVELLO DI ASTRAZIONE 13/04/2015 Il termine Informazione (2/2) CONOSCENZA INFORMAZIONI La temperatura corporea di 39,5 di Tizio viene considerata un segnale d allarme La temperatura corporea di Tizio è 39,5 misurata in gradi centigradi DATI 39,5 19 DATI, INFORMAZIONI E CONOSCENZA Dati Insieme di simboli tracciati su supporto fisico e rappresentano una proprietà di un oggetto nel mondo reale ma non contengono alcun riferimento alla proprietà a cui si riferiscono Informazioni Dati messi in relazione con la proprietà a cui essi si riferiscono Conoscenza Regole che permettono di trarre vantaggio dalle informazioni 20 10

11 ANCORA SUI DATI Sono la materia prima del trattamento dell informazione Possono essere classificati in: dati semplici, come i numeri, i caratteri, etc. dati complessi, come i video, i suoni, le immagini, etc. La gestione di questo tipo di dati è resa possibile dall incredibile potenza raggiunta dagli elaboratori nell ultimo decennio 21 DATI E INFORMAZIONI Il 50% (dato) E stato registrato il 50% di assenze degli studenti di Scienze della Formazione nel giorno 12/10/2011 (informazione) 29 settembre 1936 (dato) Il 29 settembre 1936 è la data di nascita di Silvio Berlusconi (informazione) 22 11

12 DATI E INFORMAZIONI Dato 23 DATI E INFORMAZIONI Informazione La Montagna Sacra (Ayers Rock o Uluru in Australia) 24 12

13 DATI E INFORMAZIONI Informazione L ultimo viaggio di Mario NB: Ad uno stesso dato possono far riferimento informazioni differenti 25 ANCORA SU DATI E INFORMAZIONI Per codificare le informazioni abbiamo bisogno necessariamente dei DATI e di una logica che permetta loro di diventare INFORMAZIONI 26 13

14 Perché codificare dati e informazioni? 27 IL CICLO DI ELABORAZIONE DEI DATI 28 14