Informazione binaria - considerazioni finali -
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- Uberto Romani
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1 Informazione binaria - considerazioni finali - Ingegneria Meccanica e dei Materiali Università degli Studi di Brescia Prof. Massimiliano Giacomin
2 LA RAPPRESENTAZIONE DELL INFORMAZIONE in generale Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 2
3 Il concetto di informazione e supporto Informazione: entità che può essere comunicata Non può esistere informazione senza supporto fisico: mezzo su cui l informazione può essere memorizzata e attraverso cui può essere trasmessa Il CD in cui è memorizzato Un brano musicale L aria attraverso cui viene trasmesso Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 3
4 SOCCORSO SANITARIO STADIO elemento di informazione Supporto: può assumere diverse configurazioni Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 4
5 SOCCORSO SANITARIO STADIO elemento di informazione Ì Supporto: può assumere diverse configurazioni Convenzione semantica: associazione simboli/significati Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 5
6 SOCCORSO SANITARIO STADIO elemento di informazione Supporto: può assumere diverse configurazioni Convenzione semantica: associazione simboli/significati Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 6
7 SOCCORSO SANITARIO STADIO elemento di informazione Convenzione semantica alternativa Supporto: può assumere diverse configurazioni Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 7
8 SPIEGAZIONE Il supporto deve poter assumere configurazioni differenti altrimenti non è in grado di portare informazione Ad ogni configurazione viene associato un certo elemento di informazione: elemento di informazione rappresentato dalla configurazione del supporto Es. soccorso sanitario: Ì Associazione simboli-significati: convenzione semantica Es. di convenzione semantica alternativa Soccorso sanitario: Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 8
9 Rappresentazione analogica e digitale Rappresentazione analogica: le configurazioni assunte dal supporto possono variare in modo continuo e riflettono secondo una analogia diretta la struttura dell informazione ESEMPIO: Termometro analogico Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 9
10 Rappresentazione analogica e digitale Rappresentazione digitale: - l insieme delle configurazioni è finito (e fissato a priori) - la struttura dell informazione si deduce dalle configurazioni solo attraverso una specifica regola di codifica. Insieme di elementi di informazione rappresentabili finito e predefinito. ESEMPIO: Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 10
11 Un altro esempio noto Come è rappresentato un brano musicale su un vecchio disco di vinile? rappresentazione analogica (la forma del solco descrive per analogia il suono da produrre) Come è rappresentato un brano musicale su un CD? rappresentazione digitale (rappresentazione del supporto va decodificata) Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 11
12 NOTA Alcune grandezze sono intrinsecamente digitali - elemento di una rubrica telefonica - un numero - ecc. ecc. possono essere rappresentate solo in forma digitale Alcune grandezze sono analogiche - un suono - la temperatura - ecc. ecc. Come visto, possiamo rappresentarle in entrambi i modi! Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 12
13 Perché la rappresentazione digitale? E perché proprio quella binaria? Necessità di rappresentare informazioni di natura prettamente simbolica Immunità al rumore (affidabilità): Volt Volt In realtà: +5 V 0 V Valore 1 Valore 0 (a) (b) Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 13
14 Uniformità nella rappresentazione: una varietà ristretta di dispositivi può realizzare svariate funzioni Esempio: foto / registratore audio-video / MP3 / Tecniche di codifica e trasmissione uniformi su tipologie di informazioni diverse Elaborazione simbolica (numerica) dei segnali digitali VS. Georges Melies, Viaggio alla Luna, 1902 Wolfgang Becker, Goodbye Lenin, 2003 Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 14
15 E LE GRANDEZZE FISICHE? Una qualunque grandezza fisica può essere convertita in forma digitale (conversione analogico-digitale o digitalizzazione) trasduttore campionatore quantizzatore s(t) x(t) u(kt) y(kt) x(t) u(kt) y(kt) 1T 2T 3T 4T 5T 6T t 1T 2T 3T 4T 5T 6T t 1T 2T 3T 4T 5T 6T t PERDITA DI INFORMAZIONE? Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 15
16 v La conversione analogico-digitale comporta perdita di informazione, ma Campionamento è (almeno in linea teorica) reversibile [no perdita di informazione] se la frequenza di campionamento è sufficientemente alta Quantizzazione: perdita di informazione arbitrariamente piccola all aumentare del numero di livelli di quantizzazione. Per contro, i valori dei segnali analogici non sono distinguibili oltre una certa precisione nella pratica (rumore, imprecisione strumento di misura, ecc.) Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 16
17 LA PIU IMPORTANTE INFORMAZIONE DIGITALE!!! - PRESENTE IN NATURA DA 4*10 9 ANNI (ALMENO) Elementi di Informatica e Programmazione Università di Brescia 17
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