Che cosa si intende per INFORMATICA?

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1 Che cosa intende per INFORMATICA? Scienza della rappresentazione e dell elaborazione dell informazione L informazione è il concetto principale dell Informatica. L elaborazione dell informazione avviene in maniera stematica e rigorosa e quindi può essere automatizzata Che cosa intende per INFORMATICA? Scienza dell astrazione creare il giusto modello per un problema e individuare le tecniche appropriate per risolverlo in modo automatico L obiettivo è quello di sostituire una tuazione del mondo reale complessa e particolareggiata con un modello comprenbile e privo di dettagli inessenziali, all inter del quale possa risolvere il problema 1

2 Che cosa intende per INFORMATICA? Mettiamo ineme le due definizioni: Obiettivo dell Informatica è creare delle astrazioni di problemi del mondo reale che possa essere rappresentate ed elaborate all inter di un calcolatore al fine di eseguire dei procedimenti risolutivi in modo automatico Esempio Si debba dividere una lastra di marmo di Carrara, rettangolare e di dimenoni AxB in tanti quadrati uguali avente il lato della maggiore lunghezza posbile e senza generare sfrido. Si supponga che le dimenoni debba essere numeri interi. Verificare se ciò è posbile, date le dimenoni, e, in caso potivo, fornire la lunghezza del lato del quadrato. 2

3 Esempio Quali so gli aspetti importanti del problema? Quali so i dati a dispozione? Quali so i dati richiesti? lato A lato B Procedimento risolutivo Come può ridefinire in forma astratta il problema? taglio posbile lato quadrato Ridefiniamo il problema Calcolare il Masmo Comune Divisore (MCD) dei due numeri interi A e B Se il MCD è diverso da 1, il taglio è posbile e la misura del quadrato è data dal MCD. Se il MCD è uguale a 1, il taglio n è posbile 3

4 Come eseguire il calcolo in modo automatico? E necessario un procedimento stematico, costituito da un ineme finito di operazioni, ognuna delle quali a precisa (n ambigua) ed eseguibile, da applicare ai dati in ingresso perché possa fornire dei dati in uscita. E necessario un algoritmo Algoritmo di Euclide (ca. 300 a.c.) Condera due numeri X e Y, con X > Y Sostituisci X con Y Sostituisci Y con R Dividi X per Y e ottieni il resto R Diagramma di flusso R = 0? Il MCD è Y 4

5 Esempio MCD di 1365 e 3654 MCD di 8351 e 772 X Y R MCD X Y R MCD Alcune conderazioni L algoritmo è del tutto generale, ma, in quala caso specifico, il procedimento avrà termine e fornirà una risposta precisa in un numero finito di pas. A ogni passo, è perfettamente chiaro quale operazione debba compiere e anche la decione circa il momento in cui il procedimento debba ritenere concluso è perfettamente definita. La descrizione dell intero procedimento è presentata in termini finiti, anche se può essere applicata a numeri naturali di dimenoni illimitate. Il procedimento descritto assume che a to come eseguire particolari operazioni quali il calcolo del resto della divione intera tra due numeri naturali. E se così n fosse? Sarebbe necessario un opportu algoritmo 5

6 Calcolo del resto della divione intera tra due numeri naturali M ed N Sostituisci M con M-N Condera due numeri M e N M < N? Il resto è M M N resto M N resto Come modifica l algoritmo per ottenere anche il quoziente? Mettiamo tutto ineme Acquisci il valore di A e di B Condera due numeri X e Y, con X > Y Condera due numeri M e N Calcola il MCD di A e di B e scrivilo in C Sostituisci X con Y Sostituisci Y con R Dividi X per Y e ottieni il resto R R = 0? Sostituisci M con M-N M < N? C = 1? Il MCD è Y Il resto è M Comunica che il taglio n è posbile Comunica che il taglio è posbile e che il lato del quadrato ha lunghezza C So posbili (o necessarie) ulteriori esplooni? 6

7 Chi esegue le operazioni? Una volta definito, l algoritmo deve essere sottoposto ad un esecutore. L esecutore deve essere in grado di: intepretare correttamente la sequenza di comandi eseguire ognu dei comandi forniti memorizzare informazioni su opportuni supporti che permetta di accedere alle informazioni memorizzate e modificarle Nota: l esecutore n è necessariamente consapevole di quello che sta facendo. Un esecutore uma controllo esecuzione Scambio dati con l ester lista di istruzioni dati in ingresso risultati temporanei risultati finali C + - x / 7

8 Un esecutore n uma Unità di controllo Unità logicoaritmetica istruzioni dati Unità di memoria Unità di ingresso/ uscita Differenze tra i due tipi di esecutori: rappresentazione delle istruzioni rappresentazioni dei dati Modello di von Neumann Bus di stema CPU Memoria Centrale Memoria di Massa Interfaccia Periferica 1 Interfaccia Periferica 2 Modello di implementazione 8

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