Il computer. Federico Tibone. L hardware, il software, la programmazione multimediale

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1 Il computer Federico Tibone L hardware, il software, la programmazione multimediale

2 Federico Tibone Il computer L hardware, il software, la programmazione multimediale con la collaborazione di Nicoletta D Alpaos e Germano Pettarin Contenuti online Su questo sito ci sono esercizi interattivi accessibili a tutti. Le verifiche delle abilità con soluzioni filmate e i progetti con attività da svolgere al computer sono riservati a chi possiede la chiave di attivazione. SE VUOI ACCEDERE AI CONTENUTI ONLINE RISERVATI Studente Se non sei registrato: 1. Vai su e seleziona Procedi con la registrazione. 2. Segui i tre passaggi per registrarti come studente. Ti arriverà un clicca sul link per completare la registrazione. Se sei registrato*: L accesso è gratuito. 1. Cerca la tua chiave di attivazione stampata in verticale sul bollino argentato in questa pagina e inseriscila nel campo Attivazione nuova opera nella tua area personale su 2. Vai nella sezione Le mie applicazioni e clicca sull applicazione del libro. Insegnante Se non sei registrato: 1. Vai su e seleziona Procedi con la registrazione. 2. Segui i tre passaggi per registrarti come docente. Ti arriverà un clicca sul link per completare la registrazione. Se sei registrato*: 1. Vai su 2. Nella sezione Le mie applicazioni della tua area personale clicca sull applicazione del libro. D ora in poi potrai entrare nell area protetta ( ) del sito del libro con il tuo indirizzo e la password. * La registrazione su è unica per tutte le opere del catalogo. Se ti sei già registrato, per accedere alle risorse di altri volumi non occorre registrarsi di nuovo. Per maggiori informazioni: scuola.zanichelli.it/attivazione Libro scaricabile Da questo sito puoi scaricare gratuitamente il PDF del libro, dopo esserti registrato. Clicca su La mia libreria e inserisci come codice coupon la chiave di attivazione stampata in verticale sul bollino argentato in questa pagina.

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Copertina: Progetto grafico: Miguel Sal & C., Bologna Realizzazione: Roberto Marchetti Immagine di copertina: Marc Dietrich/Shutterstock; Samokhin/Shutterstock; Atrwork Miguel Sal & C., Bologna Prima edizione: marzo 2011 L impegno a mantenere invariato il contenuto di questo volume per un quinquennio (art. 5 legge n. 169/2008) è comunicato nel catalogo Zanichelli, disponibile anche online sul sito ai sensi del DM 41 dell 8 aprile 2009, All. 1/B. File per diversamente abili L editore mette a disposizione degli studenti non vedenti, ipovedenti, disabili motori o con disturbi specifici di apprendimento i file pdf in cui sono memorizzate le pagine di questo libro. Il formato del file permette l ingrandimento dei caratteri del testo e la lettura mediante software screen reader. 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4 Federico Tibone Il computer L hardware, il software, la programmazione multimediale con la collaborazione di Nicoletta D Alpaos e Germano Pettarin

5 SOMMARIO Capitolo 1 Vivere nella società dell informazione 1. Comunicare 2 2. Hardware e software, input e output 5 3. I diversi tipi di computer e altri dispositivi elettronici 7 4. Il computer nella vita quotidiana La comunicazione in Rete Le telecomunicazioni Le reti di computer e Internet Multimedialità, interattività e ipertestualità Sicurezza dei dati e privacy Diritti d autore, freeware, shareware e open source Computer, ergonomia e salute 27 Esercizi 30 Capitolo 2 L hardware 1. L architettura del personal computer La memoria ram Il microprocessore o cpu Il bus e il trasferimento dei dati La memorizzazione dei dati Il disco rigido o hard disk Il cd-rom e il dvd Che cosa succede quando si avvia il computer Il monitor e le periferiche di output Tastiera, mouse e periferiche di input 53 Esercizi 56 IV SOMMARIO

6 Capitolo 3 Il software e l uso del personal computer 1. Software di sistema e applicazioni A che cosa serve il sistema operativo L interfaccia grafica di Windows A che cosa serve il software applicativo L organizzazione delle cartelle File di dati e file di programma L installazione delle applicazioni I virus informatici 77 Esercizi 80 Capitolo 4 Navigare nel web e comunicare via Internet 1. Internet e il World Wide Web Comunicare via Internet Usare il browser Impostare il browser Navigare in Internet Cercare informazioni in Internet Salvare e stampare pagine web Prelevare dati e informazioni da Internet La posta elettronica Ricevere e inviare messaggi Rispondere ai messaggi Usare l indirizzario Organizzare i messaggi 111 Esercizi 114 Capitolo 5 Preparare documenti di testo 1. A che cosa serve il word processor Creare e salvare un documento Modificare un documento salvato Le impostazioni generali Inserire e selezionare il testo Copiare, spostare e cancellare Creare tabelle Disegnare con il computer L elaborazione delle immagini Inserire le immagini nel testo Stampare i documenti 142 Esercizi 144 SOMMARIO V

7 Capitolo 6 Fare presentazioni con immagini, suoni e filmati 1. Che cos è un programma di presentazione Creare e gestire una presentazione Lavorare con paragrafi e segnaposto Gestire le immagini La gestione dei suoni da parte del computer L elaborazione dei suoni con gli editor audio Il video digitale Il montaggio di un filmato Usare filmati e ClipArt in una presentazione Inserire e gestire grafici e tabelle Sceneggiare una presentazione Creare disegni con PowerPoint Usare effetti multimediali 177 Esercizi 180 Capitolo 7 Usare il foglio elettronico 1. Che cos è un foglio elettronico Primi passi con Excel Gestire una cartella di lavoro Operare su celle, righe e colonne Formattare i testi Operare con i numeri Trovare e ordinare i dati Calcolare Utilizzare le funzioni fornite da Excel Operazioni avanzate con le formule Creare e modificare i grafici Preparare il foglio per la stampa 208 Esercizi 212 Capitolo 8 L elaborazione dei dati e la programmazione 1. La rappresentazione digitale dei dati Come si affrontano i problemi Gli algoritmi e i diagrammi di flusso I linguaggi di programmazione La programmazione strutturata: istruzioni sequenziali La programmazione strutturata: le selezioni 224 VI SOMMARIO

8 7. La programmazione strutturata: le iterazioni o cicli L esecuzione di un programma Gli errori di programmazione 235 Esercizi 238 Capitolo 9 Programmare con Just BASIC 1. Introduzione a Just basic Programmare una semplice sequenza di istruzioni Usare la struttura condizionale Programmare con la struttura iterativa e i cicli Alcune funzioni utili di Just basic Usare la modalità debugging Aprire e chiudere finestre Disegnare linee e figure geometriche Gestire eventi interattivi 270 Esercizi 274 Progetti per la verifica delle competenze 1. Deframmentare il disco fisso del computer Aprire, salvare, spostare, copiare Andare da A a B via Internet Filtrare la posta elettronica Impaginare con Word Esplorare le proprietà delle immagini digitali Fare il karaoke con PowerPoint Creare un video musicale Usare creativamente suoni e immagini Preparare un audioguida Realizzare un video didattico Rappresentare funzioni matematiche con Excel Usare Excel per scegliere una tariffa telefonica Contare in base Fare diagrammi di flusso di attività quotidiane Costruire quadrati usando i numeri dispari Disegnare un triangolo frattale Far comparire una spirale al clic del mouse Disegnare una spezzata con il mouse 296 SOMMARIO VII

9 IMPARA A IMPARARE L Unione Europea ha individuato la capacità di apprendere come una delle competenze chiave per i cittadini della società della conoscenza. La capacità di apprendere, cioè imparare a imparare, mette in gioco diverse competenze: cercare e controllare le informazioni, individuare collegamenti e relazioni, comunicare nella propria lingua e nelle lingue straniere, progettare, collaborare e risolvere problemi della vita reale. Lo studio delle tecnologie informatiche favorisce l acquisizione di queste competenze chiave attraverso l esercizio delle competenze specifiche della disciplina. IL QUADRO DELLE COMPETENZE Competenza Come si sviluppa in questo libro? Per esempio... Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi Vengono presentate in maniera approfondita le strategie di analisi e risoluzione dei problemi, abituando lo studente a progettare opportuni algoritmi di risoluzione e a metterli in pratica utilizzando il linguaggio di programmazione Just BASIC. Da pag. 229 a pag. 233: come si progetta una struttura iterativa, come funzionano e in cosa si differenziano i diversi tipi di ciclo (ciclo WHILE, ciclo DO/REPEAT e ciclo FOR) Da pag. 259 a pag. 262: come identificare gli errori di programmazione attraverso le tabelle di traccia e la modalità debugging in Just BASIC. Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da applicazioni specifiche di tipo informatico Sono trattati esaustivamente i principali software di analisi, calcolo, organizzazione e presentazione dei dati (Excel e PowerPoint), tramite esempi articolati dove lo studente sperimenta attivamente le diverse potenzialità di tali applicazioni. Da pag. 198 a pag. 205: come effettuare calcoli in un foglio elettronico, inserendo formule nelle celle e utilizzando le funzioni predefinite di Excel. Da pag. 170 a pag. 172: come inserire e gestire grafici e tabelle in una presentazione. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate Si fa riferimento a esempi pratici sull utilizzo delle tecnologie, in modo da mettere in evidenza come e per quali obiettivi possono essere applicate e quali possono essere i rischi associati al loro utilizzo. Da pag. 10 a pag. 12: i diversi ambiti di utilizzo delle tecnologie informatiche (a scuola, a casa, in azienda, nella pubblica amministrazione e nel commercio). Da pag. 22 a pag. 27: la sicurezza dei dati e la difesa della privacy, come difendersi dai virus informatici, le leggi sul diritto d autore, il copyright e i software open source.

10 Capitolo 1 Vivere nella società dell informazione Capitolo 2 L hardware Capitolo 3 Il software e l uso del personal computer Capitolo 4 Navigare nel web e comunicare via Internet Capitolo 5 Preparare documenti di testo Capitolo 6 Fare presentazioni con immagini, suoni e filmati Capitolo 7 Usare il foglio elettronico Capitolo 8 L elaborazione dei dati e la programmazione Capitolo 9 Programmare con Just BASIC

11 1 Vivere nella società dell informazione Questo capitolo introduce alcuni concetti chiave per comprendere come il computer elabora e trasmette le informazioni. Dapprima discuteremo il concetto di comunicazione e il ruolo del computer nella società contemporanea. Poi vedremo come il computer permetta di comunicare attraverso la Rete ed esamineremo le sue caratteristiche di multimedialità, interattività e ipertestualità. Infine discuteremo alcune questioni relative alla sicurezza informatica e alla protezione della privacy. 1 Comunicare Perché lo scambio di informazioni è importante, e come il computer può facilitare la comunicazione tra le persone Per gli esseri umani la comunicazione, cioè lo scambio di informazioni tra individui, è un ingrediente essenziale della vita sociale. Comunichiamo continuamente tra noi, mediante il linguaggio verbale e i gesti, la parola scritta e le immagini, i rumori e la musica. La nostra società è detta società dell informazione perché moltissime attività si basano sulla trasmissione o sulla comunicazione di informazioni. In questo contesto il computer (nelle sue molteplici incarnazioni) sta assumendo un ruolo e un importanza sempre crescenti. I mezzi di comunicazione La trasmissione di informazioni richiede sempre la presenza di due interlocutori: chi trasmette e chi riceve. Quando parliamo, per esempio, trasmettiamo messaggi verbali che sono ricevuti da chi ci ascolta. Affinché vi sia effettivamente comunicazione, la trasmissione delle informazioni deve essere bidirezionale, cioè a due vie: ciascun interlocutore per una parte del tempo trasmette informazioni, mentre per un altra parte del tempo le riceve. Alcuni tra i cosiddetti mezzi di comunicazione di massa (mass media in inglese) sono invece unidirezionali: si tratta quindi in realtà di mezzi di trasmissione, non di comunicazione. 2 1 Vivere nella società dell informazione

12 La televisione, la radio e i giornali, per esempio, raggiungono con i loro messaggi milioni di persone, le quali non hanno però la possibilità di rispondere in tempo reale. Il telefono invece consente una vera comunicazione a distanza tra due persone, perché dà a entrambe la possibilità di esprimersi e di trasmettere i propri messaggi. Il computer elabora le informazioni Come vedremo in dettaglio nei prossimi paragrafi, il computer è una macchina formata da dispositivi elettronici e meccanici (hardware) controllati da opportuni programmi (software). Lo scopo di questa macchina è elaborare informazioni, cioè trasformare dati forniti dall utente o da un altro computer (input) in altri dati (output) che sono poi messi a disposizione dell utente o di altri computer. Un buon esempio di che cosa significhi elaborare le informazioni, in un contesto generale non legato soltanto all informatica, è la traduzione di un testo da una lingua a un altra. In una traduzione le parole che veicolano le informazioni vengono trasformate in altre parole, con uno scopo ben preciso: rendere comprensibile il messaggio contenuto nel testo a persone che usano un linguaggio diverso dal nostro. Nel corso della trasformazione può essere necessario cambiare i simboli usati, come avviene per esempio se si traduce dall italiano al russo, o viceversa. Anche nel caso del computer, l elaborazione delle informazioni è una sorta di «traduzione». Essa può consistere per esempio: nella manipolazione matematica dei dati, mediante calcoli che il computer effettua più rapidamente e con maggior precisione rispetto a quanto potremmo fare noi nell organizzazione dei dati in strutture ordinate, come nel caso dell impaginazione di un documento che digitiamo sulla tastiera nella conversione di dati numerici in altri tipi di informazioni, per esempio immagini, grafici, suoni. Il computer e la comunicazione Nella società di oggi il computer non è più soltanto un utile dispositivo capace di trattare rapidamente grandi quan tità di informazioni. Grazie alla diffusione delle reti (in inglese network) che lo collegano ad altri computer anche lontani, esso è diventato uno strumento prezioso per la comunicazione. Una buona parte di questo corso (e in modo specifico il capitolo 4) è dedicata proprio a quelle applicazioni che negli ultimi anni hanno rivoluzionato il nostro modo di comunicare. La massiccia diffusione dei servizi legati a Internet, a cominciare dalla posta elettronica e dal World Wide Web, ha facilitato enormemente lo scambio di informazioni tra persone di tutto il mondo, quasi annullando le distanze geografiche e temporali. 1 Comunicare 3

13 Perché due computer possano comunicare tra loro, occorre avere: una linea di trasmissione di dati che collega i due computer due dispositivi di interfaccia tra i computer e la linea di trasmissione un software che consenta ai due computer di dialogare tra loro. La linea che trasporta i dati di solito è una connessione fisica (per esempio un cavo di fibre ottiche), ma è anche possibile una trasmissione «senza fili», in inglese wireless, tramite segnali radio. Il modem (modulatoredemodulatore) è un dispositivo che trasforma i segnali digitali in segnali analogici, e viceversa. I protocolli Ogni volta che ha luogo una comunicazione, gli interlocutori (che siano persone oppure macchine) seguono un insieme di regole accettate da entrambi, o protocollo. Questo serve a far sì che la comunicazione non sia ambigua, cioè che tutti i partecipanti possano capire il significato dei messaggi trasmessi. Più avanti vedremo come il concetto di protocollo si applichi nel caso della comunicazione tra computer. Per ora ci limitiamo a osservare che anche nella vita quotidiana usiamo continuamente magari senza rendercene conto protocolli di comunicazione ben definiti. Per esempio, quando incontri una persona che conosci e con la quale vuoi chiacchierare (cioè avere una comunicazione), per prima cosa la saluterai: dirai «ciao», oppure «buongiorno», e le stringerai la mano, oppure le darai un bacio, a seconda del grado di confidenza che esiste tra di voi. Queste forme verbali e gestuali di saluto sono i principali protocolli delle nostre relazioni sociali. Ciascuno di noi li usa in modo quasi automatico e si aspetta che gli altri facciano altrettanto. In società e culture diverse dalla nostra, questi protocolli cambiano; in Giappone, per esempio, ci si saluta con un inchino. Quando si viaggia, perciò, la prima cosa da imparare sono i protocolli in uso nei luoghi visitati: soltanto così saremo in grado di comunicare in modo efficace con le persone che incontreremo. INFORMATICA E IT La parola informatica (crasi di informazione + automatica) descrive la scienza del trattamento automatico delle informazioni mediante il computer. In inglese l espressione equivalente è computer science, scienza del calcolatore. La sigla IT (information technology, tecnologia dell informazione) descrive l industria legata al computer, dai produttori di chip (o microprocessori) ai programmatori che realizzano siti web per Internet. 4 1 Vivere nella società dell informazione

14 2 Hardware e software, input e output I computer funzionano grazie a programmi (software) che coordinano l attività dei componenti fisici (hardware) Oggi grazie al computer possiamo organizzare meglio le nostre conoscenze, trovare le informazioni di cui abbiamo bisogno e poi scambiarle comunicando con tutto il mondo. Con la sigla ict (Information and Communication Technology, tecnologia dell informazione e della comunicazione) si indica l industria legata al computer, che comprende i produttori di chip (o microprocessori), i programmatori che realizzano siti web per Internet e tutti coloro che studiano e progettano i sistemi informatici. Il computer è un sistema digitale per l elaborazione di dati In termini molto generali si può definire un computer come un dispositivo che: 1. riceve dati dall esterno (input, cioè «messi dentro», ossia «in ingresso») 2. li memorizza e li elabora 3. comunica i risultati dell elaborazione (output, cioè «messi fuori», ossia «in uscita»). Elaborare (in inglese to process) un informazione significa trasformarla in un altra informazione: per esempio, si può elaborare un insieme di numeri (input) trasformandolo in un grafico (output). I dati sono sequenze di bit, e il computer li elabora mediante un grande numero di operazioni molto semplici (somme, differenze e confronti logici tra numeri) che il computer sa eseguire in modo particolarmente rapido e affidabile. L hardware Il computer è formato da dispositivi elettronici e meccanici che nell insieme costituiscono l hardware. Il loro funzionamento è controllato da opportuni programmi che costituiscono il software. Dell hardware fanno parte gli apparecchi elettrici, elettronici e meccanici necessari per l ingresso, l uscita e l elaborazione dei dati, come mostra la figura 1.1. Il microprocessore che esegue calcoli è un componente hardware, come pure il ventilatore che evita il surriscaldamento dei circuiti integrati. hardware output input input FIGURA 1.1 Elementi di un personal computer, il cui funzionamento è coordinato dal software 2 Hardware e software, input e output 5

15 Il software organizza il funzionamento dell hardware L hardware del computer, per svolgere il proprio compito, deve ricevere istruzioni precise su come interagire con il mondo esterno e su come elaborare, cioè trasformare, i dati ricevuti. Queste istruzioni sono fornite da programmi che descrivono in dettaglio tutte le operazioni che il computer deve eseguire. Tali programmi costituiscono il software, di cui riparleremo in dettaglio più avanti. I computer in commercio contengono già il software detto sistema operativo (come per esempio Microsoft Windows o gnu/linux), che è essenziale per il funzionamento dell hardware. Esistono poi moltissimi altri programmi che fanno parte del software applicativo (come per esempio Microsoft Office o OpenOffice); questi programmi ci consentono cioè di utilizzare il computer per applicazioni specifiche come scrivere una lettera, preparare una presentazione, comporre un brano musicale e così via. Le periferiche di input e di output Le apparecchiature come la tastiera, il monitor e la stampante permettono al computer di scambiare informazioni con l ambiente esterno. Esse sono chiamate periferiche e fanno parte dell hardware. Un dispositivo di input è una periferica che organizza i dati provenienti dall esterno e li converte in un formato che il computer è in grado di elaborare. La tastiera e il mouse sono i più comuni dispositivi di input, ma in questa categoria rientrano per esempio anche il microfono, la penna ottica (utilizzata per la lettura dei codici a barre presenti sulle confezioni dei prodotti) e il joystick. Un dispositivo di output è una periferica che rende disponibile al mondo esterno il risultato dell elaborazione effettuata dal computer. Il monitor, la stampante e gli altoparlanti sono quindi dispositivi di output. Esistono anche periferiche che sono sia di input sia di output: per esempio il touch screen (lo schermo sensibile al tatto dei bancomat o delle stazioni ferroviarie) può fornire dati di input al computer oltre che trasmettere dati di output al mondo esterno. È sempre possibile aggiungere nuove periferiche al computer, per esempio uno scanner con cui acquisire immagini o una telecamera con cui acquisire filmati. Le porte di input/output Normalmente le periferiche si collegano al computer via cavo, utilizzando apposite porte. Le principali sono: le porte seriali ; la comunicazione seriale consiste nell invio dei bit uno alla volta lungo il cavo ed è piuttosto lenta le porte parallele sono più veloci e consentono di inviare 8 bit alla volta; si usano principalmente per collegare al computer le stampanti, ma oggi sono spesso sostituite dalle porte usb le porte usb sono oggi le più diffuse; hanno una buona velocità di connessione e consentono di collegare in modo semplice e rapido i dispositivi più svariati 6 1 Vivere nella società dell informazione

16 le porte FireWire sono più veloci delle usb, ma meno diffuse perché sono brevettate e perciò richiedono un pagamento ai detentori del brevetto; si usano in particolare nei dispositivi di acquisizione audio e video, con il vantaggio di poter collegare direttamente tra loro le periferiche senza passare per il computer le porte di rete collegano il computer alla rete locale o a un router. I pregi dell USB Il grande successo delle porte usb è dovuto a varie ragioni: la comodità: l inserimento degli spinotti è molto semplice (altri tipi di porte richiedono invece di inserirli con cura, orientandoli in modo particolare o avvitandoli) la velocità di connessione: è maggiore rispetto ad altre porte seriali e alle porte parallele la versatilità: consentono di collegare al computer dispositivi periferici di ogni tipo (come stampanti, modem, dischi rimovibili, lettori multimediali, mouse, tastiera, fotocamere digitali) l alimentazione: con le porte usb si può anche trasferire potenza elettrica dal computer alle periferiche. A una singola porta usb si possono collegare fino a 127 dispositivi contemporaneamente; perciò spesso tornano utili gli hub, che sono dispositivi con uscite usb multiple. 3 I diversi tipi di computer e altri dispositivi elettronici I personal computer e gli altri apparecchi che hanno cambiato il nostro modo di lavorare e comunicare La storia del computer è caratterizzata dalla miniaturizzazione I primi calcolatori moderni risalgono agli anni Quaranta: funzionavano grazie a componenti elettronici oggi superati, i diodi e le valvole, e occupavano intere stanze. L invenzione dei componenti basati sui semiconduttori, il transistor e poi il microprocessore, ha permesso di aumentare enormemente la capacità di calcolo, concentrandola al tempo stesso in spazi sempre più piccoli e riducendone il costo. Tutti i componenti chiave del computer hanno beneficiato di progressi tecnologici analoghi. Il personal computer di oggi è un apparecchio di piccole dimensioni che offre prestazioni superiori a quelle dei cosiddetti supercomputer di qualche decennio fa. La miniaturizzazione non si è ancora arrestata: i computer palmari (o pda, Personal Digital Assistant) hanno già funzionalità paragonabili a quelle dei computer da tavolo. 3 I diversi tipi di computer e altri dispositivi elettronici 7

17 Siamo circondati da computer Moltissimi oggetti della nostra vita quotidiana (dall automobile al televisore) contengono computer in miniatura, progettati per compiti molto specializzati, che funzionano in modo quasi automatico. Spesso non ci accorgiamo nemmeno di interagire con questi computer, ma non a caso la lavatrice o il forno a microonde ci permettono di scegliere tra diversi programmi. Il personal computer di cui parliamo in questo libro è uno strumento molto più versatile, che ci permette di svolgere molteplici attività; ma proprio per questa ragione esso non può funzionare in modo automatico, e il suo uso richiede un po di pratica e un certo numero di conoscenze specialistiche. I mainframe e i terminali Grandi aziende e istituzioni usano, nelle loro reti informatiche, computer centralizzati di grandi dimensioni (detti mainframe, cioè sistema principale) collegati a postazioni per i singoli utenti chiamate terminali. In una filiale bancaria, per esempio, l impiegato allo sportello usa un terminale collegato via cavo al mainframe della banca. I terminali sono sempre dotati di monitor, tastiera e mouse; possono essere terminali intelligenti, se possiedono una capacità di memoria e di calcolo autonoma, oppure terminali stupidi, quando servono unicamente per visualizzare dati memorizzati ed elaborati dal mainframe. Desktop e laptop Il desktop o personal computer da tavolo sta su una scrivania ed è adatto per l uso in postazioni fisse; è progettato per funzionare in modo autonomo oppure all interno di una piccola rete di computer e ha la possibilità di collegarsi a Internet. I computer portatili (chiamati in inglese laptop, cioè «che sta in grembo», oppure notebook, «blocco per appunti») racchiudono nelle dimensioni di un grosso quaderno tutte le funzionalità dei desktop. Un laptop è adatto per coloro che utilizzano il computer in luoghi diversi, per esempio perché viaggiano. La maneggevolezza dei laptop ha naturalmente un costo in termini di ergonomia, cioè di efficienza del rapporto uomo-macchina: il monitor per esempio è generalmente più piccolo e la tastiera ha dimensioni ridotte rispetto a quella di un desktop. Il tablet PC Un altro tipo di computer è il tablet pc (computer-tavoletta), simile a una lavagnetta elettronica su cui si può scrivere e disegnare utilizzando una penna apposita. È quindi possibile usarlo senza ricorrere a tastiera e mouse, ma a parte questo aspetto esso ha tutte le caratteristiche di un computer portatile: è dotato di un hard disk interno e di porte usb a cui collegare periferiche di vario tipo, e può connettersi alla Rete senza fili (wireless). La sua diffusione ancora limitata è dovuta fra l altro al costo più elevato rispetto ai normali computer portatili. I telefoni cellulari, i PDA e gli smartphone I telefoni cellulari sono dispositivi elettronici che scambiano segnali radio con una rete di centra- 8 1 Vivere nella società dell informazione

18 line fisse disseminate sul territorio, permettendo di comunicare a voce e via video e di inviare brevi messaggi di testo (sms). Il sistema di comunicazione attualmente più diffuso è quello gsm (Global System for Mobile Communication), basato su una tecnologia digitale. Un sistema di comunicazione più recente è l umts (Universal Mobile Telecommunication System), che ha una velocità di trasferimento di dati più alta rispetto al gsm ed è pertanto più adatto all invio di contenuti multimediali, o in generale alla connessione a Internet. I pda (Personal Digital Assistant) o computer palmari hanno dimensioni ridotte rispetto ai laptop e sono generalmente privi di tastiera; per l immissione dei dati si usa uno schermo sensibile al tatto (touch screen). In genere i palmari non possiedono hard disk né porte usb; memorizzano le informazioni su piccole schede di memoria estraibili. Offrono invece numerose possibilità di comunicazione come il sistema bluetooth, connessioni wireless per accedere a Internet, capacità di ricevere i segnali gps (per usare il palmare come navigatore satellitare) e talvolta anche il sistema gsm tipico dei telefoni cellulari. Gli smartphone sono dispositivi che possiedono al tempo stesso le caratteristiche di un pda e di un telefono cellulare: consentono infatti sia di telefonare sia di gestire dati personali come rubrica, appuntamenti, connessione a Internet e gestione della posta elettronica. I lettori multimediali Accanto ai dispositivi elettronici per l elaborazione dei dati e la comunicazione, oggi sono molto diffusi, principalmente a scopo ricreativo, i lettori multimediali. Si tratta di dispositivi con cui è possibile ascoltare file audio in diversi formati (per esempio mp3 o wma); con i lettori mp4 si possono anche vedere immagini e filmati. Possono inoltre svolgere la funzione di registratore audio e di radio fm, e consentono anche di eseguire giochi e leggere testi (generalmente in formato txt, ossia privi di formattazioni particolari). Il netbook Una categoria di computer che si è affermata negli ultimi anni è quella dei cosiddetti netbook. Il netbook computer è simile a un notebook ma più piccolo (pesa poco più di 1 kg, con uno schermo di solito non più grande di 10 pollici) e costa circa la metà, con potenza e capacità di memoria un po inferiori. Di solito è dotato di webcam e microfono con connettività wi-fi per collegarsi a Internet senza fili, ma non ha il lettore di dvd. Può essere utile per esempio per chi viaggia e vuole uno strumento leggero per lavorare su documenti, controllare la posta elettronica, consultare blog o fare acquisti on line. Il netbook computer è stato introdotto nel 2007 e già nel 2008 se ne sono venduti oltre 10 milioni di esemplari; anche grazie al successo di questo piccolo portatile, oggi le vendite globali di computer portatili hanno superato quelle dei desktop. 3 I diversi tipi di computer e altri dispositivi elettronici 9

19 4 Il computer nella vita quotidiana Moltissime attività sono oggi basate sull uso del computer: in casa, nello studio, sul lavoro e nella vita sociale I dispositivi elettronici accompagnano ormai ogni fase della nostra vita quotidiana, con l aspetto familiare del pc oppure sotto forma di computer dedicati a compiti specifici, della cui presenza spesso non ci accorgiamo neppure. Il computer in casa Nella vita domestica, un personal computer può essere utile per molte applicazioni: fare calcoli, per esempio nella gestione dei conti bancari e del bilancio familiare trovare informazioni, per esempio nelle enciclopedie su cd-rom o in Internet comunicare in Rete con gli amici fare acquisti, per esempio prenotando via Internet biglietti per un concerto, oppure comprando beni o servizi sui siti web che praticano il commercio elettronico divertirsi, per esempio giocando con videogiochi oppure guardando film su dvd. Piccoli computer specializzati, inoltre, fanno funzionare molti elettrodomestici, dalla lavatrice al forno a microonde, dall impianto stereo al televisore (con i rispettivi telecomandi), dal sistema di riscaldamento agli impianti antifurto. Il computer a scuola Nell istruzione il computer offre numerose possibilità: fare ricerche su Internet e preparare presentazioni multimediali dei risultati realizzare progetti collaborativi in Rete, anche con scuole molto distanti seguire percorsi di autoistruzione, in cui il ritmo di apprendimento può essere regolato sulle esigenze di ogni singolo studente usare strumenti didattici multimediali e interattivi, per esempio nel campo delle lingue straniere o nella formazione all uso del computer (la modalità di insegnamento chiamata cbt, Computer-Based Training o insegnamento basato sul computer) imparare a distanza (e-learning); la formazione on line consente di seguire i corsi secondo le proprie esigenze, senza orari rigidi come nelle lezioni tradizionali, accedendo alle risorse multimediali fornite da chi organizza i corsi simulare situazioni difficilmente riproducibili, come esperimenti scientifici. Nella scuola il computer può essere usato anche per la registrazione degli studenti e la gestione amministrativa, per preparare gli orari scolastici e per comunicare alle famiglie gli esiti degli esami o le assenze Vivere nella società dell informazione

20 Ci sono però settori in cui il computer non può sostituire l uomo: essi riguardano principalmente quelle attività che richiedono creatività o immaginazione. Il computer è adatto per svolgere lavori ripetitivi, che esegue con grande rapidità. Il computer in ufficio e in fabbrica Nelle attività produttive della nostra società le applicazioni del computer sono numerosissime. Quasi tutti gli uffici sono ormai dotati di piccole o grandi reti di computer, con programmi gestionali che semplificano e velocizzano l amministrazione (gestione di bilanci e stipendi, acquisti e magazzino, corrispondenza e statistiche). Le applicazioni software più usate per l automazione d ufficio (office automation in inglese) sono i fogli elettronici e le banche dati, che tratteremo nei capitoli 4 e 5. Onnipresente è l elaboratore di testi, che permette di creare e modificare con facilità documenti di ogni tipo (lettere, relazioni, notiziari, depliant pubblicitari e così via). In fabbrica sono spesso assistite dal computer sia la progettazione (cad, Computer-Aided Design) sia la produzione vera e propria (cam, Computer-Aided Manufacturing). I macchinari specializzati a controllo numerico sono gestiti da computer, così come i robot che automatizzano le linee di produzione. Il telelavoro Il connubio tra personal computer e telecomunicazioni fa sì che oggi in molti settori sia possibile lavorare senza muoversi da casa propria. Questo lavoro a distanza, o telelavoro, offre vantaggi sia per il lavoratore (che gode di un orario flessibile e risparmia i tempi e i costi del trasferimento da casa all ufficio) sia per le aziende (che risparmiano sui costi di gestione delle strutture). Vi sono però alcuni svantaggi, come il minore contatto umano e la minore enfasi sul lavoro di gruppo. Inoltre la mancanza di contatti tra lavoratori della stessa azienda rende più difficile la creazione di associazioni sindacali, necessarie a garantire un corretto rapporto tra dipendenti e datori di lavoro. Il computer nelle attività di tutti i giorni Innumerevoli altre attività della nostra vita quotidiana coinvolgono il computer. Per esempio: i rapporti tra il cittadino e la pubblica amministrazione con il cosiddetto e-government sono semplificati e resi più veloci dalle banche dati computerizzate (si pensi alla consultazione delle anagrafi, al pagamento delle tasse e all accesso ai servizi della previdenza sociale); le elezioni con voto elettronico snellirebbero le operazioni di conteggio e ridurrebbero gli errori, ma non è ancora chiaro come si possano garantire la segretezza del voto e l assenza di brogli 4 Il computer nella vita quotidiana 11

21 i rapporti fra le banche e i clienti sono sempre mediati da un computer; nel terminale usato dall impiegato allo sportello, nei bancomat o nella rete che permette di eseguire da casa le operazioni più comuni (home banking), tutti i dati sui conti e sugli investimenti finanziari sono memorizzati e gestiti in formato elettronico negli ospedali il computer può aiutare a gestire il sistema delle prenotazioni e a conservare le cartelle cliniche dei pazienti; inoltre, gran parte delle moderne apparecchiature diagnostiche, come per esempio la tac (tomografia assiale computerizzata), sono basate su computer che elaborano i dati provenienti dai sensori il commercio elettronico (e-commerce) su Internet permette di acquistare merci e servizi a ogni ora del giorno e della notte, saltando i canali di distribuzione intermedia ed effettuando rapidamente confronti tra i prezzi delle merci da acquistare; manca il contatto personale con il venditore e la merce, che comunque può essere restituita entro alcuni giorni se non si è soddisfatti sempre maggiore è infine la diffusione, nei settori più vari, delle carte intelligenti o smart card (simili alla sim dei cellulari); rispetto alla banda magnetica delle carte di credito o telefoniche tradizionali, il computer in miniatura della smart card può contenere una quantità di dati molto maggiore e può anche scambiare informazioni con altri computer (i lettori di smart card). 5 La comunicazione in Rete I nuovi modi per comunicare e pubblicare testi e materiali multimediali sulla rete globale L avvento di Internet ha portato alla nascita di nuove forme di comunicazione. Oggi si può fruire di una quantità enorme di informazioni e comunicare con persone di ogni continente con le quali condividiamo gli stessi interessi. Si moltiplicano inoltre gli spazi in cui esprimere la propria opinione e confrontarsi con altre persone. Tutto questo apre nuove frontiere alla libera espressione, ma espone anche a nuovi rischi che riguardano la tutela della nostra privacy. Com è nata la comunicazione «a pacchetti di dati» Intorno al 1965 due ricercatori Paul Baran della rand Corporation negli Stati Uniti e Donald Davies del National Physical Laboratory in Gran Bretagna inventarono in modo indipendente il sistema «a pacchetti» che oggi è alla base della comunicazione tra i computer di Internet. L obiettivo era garantire la sopravvivenza delle comunicazioni anche nel caso in cui molti nodi di una rete fossero distrutti. L idea fu quella di suddividere ogni informazione in piccoli pacchetti di dati; ciascuno ha un «etichetta» che ne specifica la destinazione, è inviato in modo autonomo e a ogni nodo della rete è smistato da computer detti router Vivere nella società dell informazione

22 Se un pacchetto si viene a trovare in una linea di comunicazione bloccata, il router da cui proviene lo reindirizza lungo un percorso diverso. Giunti a destinazione, i pacchetti sono riassemblati a formare l informazione. Comunicare con il computer Come vedremo nel capitolo 4 di questo corso, la comunicazione tramite computer è resa possibile dalle reti informatiche. La rete globale chiamata Internet permette oggi di collegare tra loro singoli personal computer (come quello che abbiamo in casa) e reti locali (lan, Local Area Network, come la rete di un ufficio o di una scuola) sparsi in tutto il mondo. Grazie a Internet è possibile scambiare messaggi con computer di tutto il mondo usando la posta elettronica e consultare le pagine web presenti in Internet. Il World Wide Web, o semplicemente web, è uno dei servizi disponibili in Internet, simile a una grande banca dati di informazioni organizzate in forma di ipertesto multimediale. Accanto a queste forme di comunicazione più tradizionali Internet ne consente molte altre. La messaggistica istantanea o im (Instant Messaging) consente di comunicare in tempo reale e gratuitamente con le persone con cui si è in contatto: si possono scambiare messaggi di testo e file. Grazie al protocollo voip (Voice over Internet Protocol) si può usare il computer per telefonare in qualsiasi parte del mondo. La qualità audio è migliore rispetto alla telefonia tradizionale, e se si telefona da un computer all altro non ci sono costi aggiuntivi a quelli della connessione telefonica locale; inoltre, si possono fare anche videotelefonate e conferenze telefoniche. Tramite i feed rss (Really Simple Syndication) ci si può «abbonare» gratuitamente e ricevere informazioni senza indicare il proprio indirizzo di posta elettronica. Il termine feed indica il rifornimento automatico di unità di informazioni che sono state formattate secondo lo standard rss, un insieme di regole che le rendono compatibili fra piattaforme e programmi diversi. Oltre alle informazioni si possono ricevere anche file audio, generalmente in formato mp3, o file video, con il sistema chiamato podcast. Pubblicare e condividere materiali su Internet Oltre a ricevere informazioni e materiali multimediali è anche possibile inserirne in Rete di propri mediante il podcast, i blog e i sistemi di video sharing (condivisione di filmati). 5 La comunicazione in Rete 13

23 Il podcast permette di caricare in Rete file audio e video che, come abbiamo già accennato, possono essere scaricati liberamente da altri utenti che ne potranno poi fruire in qualsiasi momento. Questo sistema è utilizzato in particolare per la versione on line delle trasmissioni radiofoniche. I blog (da weblog, diario sul web) sono pagine web che può creare e gestire facilmente anche chi non conosce i linguaggi specifici per costruirle, come l html. Su un blog il proprietario può pubblicare testi, immagini, file multimediali. I sistemi di video sharing, il più famoso dei quali è YouTube ( permettono di inserire al loro interno filmati che possono essere visti da chiunque si colleghi al sito che li contiene. I filmati sono visibili in streaming video, cioè non sono predisposti per essere salvati sul proprio computer, bensì per essere riprodotti dal computer in tempo reale mentre si è connessi alla Rete. Comunità virtuali e reti sociali Le possibilità di comunicazione offerte dalla nascita di Internet hanno favorito il formarsi di comunità virtuali. Queste comunità sono gruppi di persone che hanno interessi in comune, ma che, per problemi legati alla distanza fisica, per economia nei tempi o per difficoltà di altra natura, preferiscono mettersi in contatto utilizzando la Rete. Gli strumenti più comuni utilizzati in queste comunità sono i forum e le chat. I forum sono luoghi della Rete dove gli iscritti hanno la possibilità di discutere di temi di loro interesse; un utente può aprire una discussione su un argomento specifico, oppure leggere una discussione aperta da un altro utente e lasciarvi un messaggio; la comunicazione non è istantanea, ma ogni iscritto in qualsiasi momento può leggere gli interventi altrui e rispondere. Le chat prevedono invece una comunicazione in tempo reale: chi vi partecipa ha la possibilità di comunicare con gli altri utenti connessi in quel momento. A differenza dei forum, non sempre le chat richiedono all utente un iscrizione. Un altra forma di relazione tra gruppi di persone che si sviluppa attraverso la Rete è rappresentata dalle reti sociali (social network). Iscrivendosi a una rete sociale è possibile entrare in contatto con altre persone, anche sconosciute, con le quali si condividono interessi, hobby o amicizie. Comunicazione e tutela della privacy Le grandi possibilità di comunicazione messe a disposizione da Internet ci permettono di comunicare con tantissime persone. Al tempo stesso, però, ci espongono al rischio di entrare in contatto con persone sconosciute e potenzialmente malintenzionate. È bene perciò non diffondere pubblicamente i nostri dati personali; quando è necessario inserire un proprio profilo personale, si deve fare in modo che il suo contenuto non sia consultabile da tutti, ma soltanto dalle persone da noi esplicitamente autorizzate Vivere nella società dell informazione

24 6 Le telecomunicazioni Come si usa il computer per scambiare informazioni con altri computer che si trovano a grande distanza La telecomunicazione, cioè comunicazione a distanza, è basata su apparecchiature elettroniche che inviano e ricevono segnali elettromagnetici. La radio e la televisione, per esempio, trasmettono informazioni (in modo unidirezionale) usando onde radio che si propagano nello spazio attraversando l atmosfera terrestre, e sono inviate e ricevute mediante antenne. Il telefono permette invece la comunicazione (bidirezionale) grazie a segnali che si propagano come impulsi elettrici lungo un cavo metallico, il cosiddetto doppino, oppure come impulsi luminosi lungo un cavo di fibre ottiche. Le comunicazioni su scala globale (per esempio, una telefonata fra Italia e Australia) avvengono via satellite: si usano cioè antenne paraboliche che da terra scambiano segnali con satelliti artificiali in orbita intorno al pianeta. Sulla rete telefonica possono viaggiare, oltre alla voce, dati di qualsiasi tipo. Lo dimostra per esempio il fax, un apparecchio computerizzato che permette di trasmettere a distanza l immagine (facsimile) di un foglio di carta. Il modem e la velocità di trasmissione dei dati Il modem (modulatore-demodulatore) è un apparecchio che collega il nostro computer alla linea telefonica e gli permette di scambiare dati con altri computer. La velocità di trasmissione di un modem è la quantità di bit che esso può inviare o ricevere in un secondo. Se questa velocità è alta, i tempi di collegamento saranno brevi e quindi si risparmierà sulla bolletta telefonica. L altro fattore che determina la velocità di trasferimento dei dati è la larghezza di banda (in inglese bandwidth) della linea usata per trasmettere i segnali del modem, cioè la quantità massima di bit che la linea può trasmettere in un secondo. La larghezza di banda si misura in bps (bit per secondo), ma si utilizzano più spesso i multipli kbps o kbit/s (pari a mille bps), mbps o mb/s (un milione di bps) e gbps o gb/s (un miliardo di bps). La linea telefonica Per le normali linee telefoniche analogiche (o pstn, Public-Switched Telephone Network, cioè rete pubblica di dati commutata), la larghezza di banda è pari a 64 kilobit per secondo. I modem a 56 kbps sono quindi vicini al limite di velocità per le trasmissioni su queste linee. Con opportune apparecchiature i cavi telefonici possono essere usati per trasmissioni digitali di dati, che sono più rapide delle trasmissioni analogiche tradizionali. Le linee digitali isdn (Integrated Services Digital Network, rete digitale di servizi integrati) raddoppiano la larghezza di banda disponibile, portandola a parecchi mbps; esse richiedono però uno speciale modem digitale. Le linee adsl (Asymmetric Digital Subscriber Line) permettono di scambiare dati fino a parecchi mbps. Con queste linee si può usare normalmente il telefono, mentre il computer può rimanere collegato in modo permanente a Internet. 6 Le telecomunicazioni 15