Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Chimiche corso di Informatica Generale

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1 Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Chimiche corso di Informatica Generale Paolo Mereghetti DISCo Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione

2 Rappresentazione dell Informazione Prima parte

3 Rappresentazione dell informazione Varie rappresentazioni sono possibili per la medesima informazione Es. Testo scritto su carta o registrato su rastro Rappresentazioni R1 e R2 sono equivalenti se data R1 è possibile ricavare R2 e viceversa Es. Trascrizione del testo data la sua registrazione e viceversa Scelta della rappresentazione Spesso convenzionale ma spesso legata a vincoli Es. Rappresentazione binaria negli elaboratori

4 Rappresentazione binaria (o digitale) Informazione codificata con i simboli 0 e 1 Motivazioni di carattere tecnologico due stati di carica elettrica di una sostanza due stati di polarizzazione di una sostanza magnetizzabile passaggio/non passaggio di corrente in un conduttore passaggio/non passaggio di luce in un cavo ottico Bit cifra binaria binary digit Rappresentazione di un informazione elementare che convenzionalmente è indicata dai simboli 0 e 1

5 bit e sequenze di bit Un bit: si possono rappresentare 2 informazioni 1 e 0 (rappresentazione convenzionale del valore dei bit) vero e falso bianco e nero Sequenze di bit: si possono rappresentare più info 2 bit: 4 configurazioni possibili (00, 01, 10, 11) 3 bit: 8 configurazioni (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111)... 8 bit (1 byte): 2 8 configurazioni... N bit: 2 N configurazioni

6 Codifica dell informazione Processo di associazione di informazioni a configurazioni di bit È una convenzione ma deve necessariamente essere condivisa tra chi deve condividere l informazione

7 Kb, Mb e Gb 1 Kb (kilobyte) = 1000 byte? No! 1 Kb = 2 10 byte = 1024 byte [2 0 = 1, 2 1 = 2, 2 2 = 4, 2 3 = 8, 2 4 = 16, 2 5 = 32, 2 6 = 64, 2 7 = 128, 2 8 = 256, 2 9 = 512, 2 10 = 1024] 1 Mb (megabyte) solitamente approssimato a 1 milione di byte precisamente =1024 Kbyte = 1024 X 1024 byte = byte 1 Gb (gigabyte) = circa 1 miliardo di byte

8 Quanti bit per M informazioni? Determinare x (numero di bit) tale che 2 x M Es. x = 6 per M = 50 Infatti 2 5 = 32 (insufficiente) Mentre 2 6 = 64 Per l alfabeto anglosassone 26 lettere M = 26 x tale che 2 x 26 x = 5 Es = a, 00001= b, = c, ma in realtà...

9 La codifica dei caratteri Standard ASCII (American Standard Code for Information Interchange) Non è l unico standard anche se il più diffuso es. EBCDIC, UNICODE

10 ASCII Con sequenze di 7 bit (128 configurazioni) sono codificati i 52 simboli dell alfabeto anglosassone (26 maiuscole e 26 minuscole) le 10 cifre i segni di punteggiatura gli operatori aritmetici alcuni caratteri speciali %, $, [, ],...)

11 ASCII esteso 8 bit = 256 configurazioni Prime 128 configurazioni (tutte precedute da 0) corrispondono alle 128 configurazioni dell ASCII standard Seguono altre codifiche di caratteri speciali (es. lettere accentate dei vari alfabeti: à, è, é, ü, ï, ç, ê...) Standard non universalmente riconosciuto da tutte le applicazioni e sistemi operativi

12 Dall italiano all ASCII... Per scrivere in ASCII una parola (della lingua italiana), si mettono in sequenza le codifiche ASCII dei caratteri che compongono la parola a n i m a

13 e ritorno viceversa, per capire che cosa significa una sequenza di caratteri ASCII: si spezza la sequenza in sequenze di 7 bit si fa corrispondere a ogni sequenza il carattere opportuno a n i m a

14 La codifica dei numeri Rappresentazione ASCII delle cifre può funzionare per numeri all interno di testi non è conveniente per elaborazioni numeriche spreco di spazio (primi 3 bit sempre uguali) problema per la gestione (e.g. operazioni aritmetiche) efficiente Es

15 Notazione posizionale (decimale) 354, ossia 3 centinaia, 5 decine, 4 unità 3 * * * 10 0 con 3 cifre posso rappresentare i numeri da 0 a 999: 1000 numeri, pari a 10 3 (la base 10 elevata a potenza, con esponente uguale al numero di cifre che uso)

16 Notazione posizionale (in generale) c n *10 n + c n-1 *10 n c 1 * c 0 *10 0 dove i coefficienti c i possono essere le cifre da 0 a 9 con N cifre posso rappresentare i 10 N numeri da 0 a 10 N -1

17 Notazione posizionale (binaria) sostituendo 10 con 2: c 0 * c 1 * c 2 * c n *10 n c 0 *2 0 + c 1 *2 1 + c 2 * c n *2 n dove i coefficienti c i possono essere 0 o 1 con N cifre riesco a rappresentare i 2 N numeri da 0 a 2 N -1

18 Conversione da notazione binaria a decimale Es. la sequenza binaria 1011 rappresenta il numero: 1* * * *2 0 = 1*8 + 0*4 + 1*2 + 1*1 = 11 (in base 10) Generalmente si indica: = 11 10