CODIFICA DELL INFORMAZIONE

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Romina Villani
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CODIFICA DELL INFORMAZIONE INFORMATICA: studio sistematico degli algoritmi che descrivono e trasportano l informazione (definizione dell ACM, Association for Computing Machinery).

1 CODIFICA DELL INFORMAZIONE INFORMATICA: studio sistematico degli algoritmi che descrivono e trasportano l informazione (definizione dell ACM, Association for Computing Machinery). INFORMATICA: scienza della rappresentazione e dell elaborazione dell informazione. È dunque il concetto di INFORMAZIONE che ha avuto e ha un ruolo centrale nello studio e nello sviluppo dei sistemi informatici.

2 SUPPORTO Il supporto è il mezzo su cui può essere scritta dell informazione. La codifica è l operazione con cui l informazione viene scritta e la decodifica quella in base alla quale viene letta Condizione necessaria perché un supporto possa portare informazione è che possa assumere configurazioni differenti, a ognuna delle quali venga associata una differente entità di informazione. Quanto meno è probabile che si presenti una configurazione tanto maggiore è l informazione che essa porta

3 SUPPORTO Chiamiamo unità elementare di informazione, il BIT, la quantità di informazione che si ottiene selezionando una configurazione da un insieme che ne contiene due. La risposta si o no ad una domanda porta 1 bit di informazione. La risposta con si o no a due domande (quattro altenative) porta due bit di informazione etc. È il transistor il dispositivo bistabile che consente il passaggio di corrente dal collettore ed emettitore (dispositivo o interruttore chiuso) o non consente il passaggio di corrente tra emettitore e collettore a seconda che un opportuna tensione sia applicata alla base oppure no. La frequenza di commutazione è dell ordine del nanosecondo.

Architettura di von Neumann Consideriamo un computer costruito secondo l architettura di von Neumann Il processore elabora l informazione eseguendo le istruzioni sequenzialmente e controllando il

4 Architettura di von Neumann Consideriamo un computer costruito secondo l architettura di von Neumann Il processore elabora l informazione eseguendo le istruzioni sequenzialmente e controllando il flusso dell esecuzione La RAM (Random Access Memory) memorizza dati e istruzioni codificati con lo stesso formato Le periferiche sono l interfaccia per comunicare con utenti o altri dispositivi ll BUS è il sottosistema di interconnessione

CODIFICA Un calcolatore deve essere in grado di: eseguire istruzioni su dati; controllare il flusso dell esecuzione; memorizzare i dati su cui operare; memorizzare successioni di istruzioni;

5 CODIFICA Un calcolatore deve essere in grado di: eseguire istruzioni su dati; controllare il flusso dell esecuzione; memorizzare i dati su cui operare; memorizzare successioni di istruzioni; interagire con gli utenti e con eventuali altri sistemi. Algoritmo sequenza di istruzioni che operano su dati. Programma algoritmo scritto in modo da poter essere eseguito da un calcolatore (esecutore automatico) Brueghel: La torre di Babele

6 CODIFICA BINARIA Per scrivere un programma dati e istruzioni devono essere rappresentati in un formato tale che un calcolatore (esecutore automatico) sia in grado di manipolarli e memorizzarli. Utilizziamo la codifica binaria. L alfabeto binario è il più semplice. Usiamo dispositivi bistabili. I due stati che possono assumere vengono indicati come 0 e 1 ma possono essere anche pensati come vero o falso, on o off, si o no. Questa unità elementare di informazione è detta bit dalla contrazione di binary digit (cifra binaria).

7 CODIFICA BINARIA Sequenze di bit possono rappresentare più informazioni Quanti oggetti posso codificare UNIVOCAMENTE con k bit? 1 bit 2 stati (0, 1) 2 oggetti (e.g. Vero/Falso) 2 bit 4 stati (00, 01, 10, 11) 4 oggetti 3 bit 8 stati (000, 001,, 111) 8 oggetti k bit 2 k stati 2 k oggetti Quanti bit mi servono per codificare N oggetti? N 2 k k log2n k = log 2 N (intero superiore)

8 bit = solo due stati, 0 oppure 1. Byte = 8 bit, quindi 2 8 = 256 stati CODIFICA BINARIA KiloByte [KiB] = 2 10 Byte = 1024 Byte ~ 10 3 Byte MegaByte [MiB] = 2 20 Byte = 1'048'576 Byte ~ 10 6 Byte GigaByte [GiB] = 2 30 Byte ~ 10 9 Byte TeraByte [TiB]= 2 40 Byte ~ Byte PetaByte [PiB] = 2 50 Byte ~ Byte ExaByte [EiB] = 2 60 Byte ~ Byte Ma I costruttori di dischi rigidi per sempio indicano un disco rigido di 120 MB intendendo una capacità di Byte gli utenti si aspettano invece 120 x 2 30 = Byte

9 ESERCITAZIONE N.2 SU EXCEL Il programma excel può esere utilizzato per tenere una contabilità semplice. Oggi creeremo un file di questo tipo. Inseriremo celle di vari formati: testo, data, contabilità, generale, numero. Alle celle saranno associate delle operazioni quando necessario (totali, medie, percentuali, etc.). Evidenzieremo inoltre le celle che contengono dati riassuntivi in maniera da renderle più visibili delle altre.

10 Bilancio familiare Oggi creerete voi un foglio di lavoro che rappresenti la contabilità di una famiglia tenendo traccia di entrate e uscite e visualizzando i dati anche attraverso grafici. I componenti della famiglia sono tre: padre, madre e figlio Ogni componente ha due voci di entrata: stipendio ed entrate staordinarie. Queste voci sono lorde e l aliquota dei tre componenti è il 20%. Ogni componente ha 5 voci di uscita: auto, vestiti, divertimento, straordinarie e tasse (il 20% delle entrate lorde) Il foglio deve mostrare: tutte le voci di entrata e di uscita, Entrate totali, uscite totali e bilancio di ogni componenete Rappresentare anche graficamente ripartizione di entrate e uscite per ogni componente. Come secondo esercizio creerete un foglio di contabilità di un negozio

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