Corso di Laurea Ingegneria Informatica

Transcript

1 Corso di Laurea Ingegneria Informatica Presentazione del corso di Fondamenti di Informatica C. Limongelli A. Miola 4 Ottobre Presentazione Corso 1

2 Benvenuti!!! Presentazione Corso 2

3 Riferimenti di base per l avvio Siti web di interesse per gli studenti di questo corso : il sito Web del Corso il sito Web del Corso di Studi in Ingegneria Informatica il sito Web di Ateneo Presentazione Corso 3

4 Contenuti Cosa è l Informatica Obiettivi del corso Programma del corso Materiale didattico Organizzazione didattica Modalità e date di esame Presentazione Corso 4

5 Cosa non è l Informatica L Informatica non è soltanto la scienza e la tecnologia dei calcolatori (Computer Science in inglese) i calcolatori sono solo degli strumenti L Informatica non coincide con nessuna delle applicazioni dei calcolatori Presentazione Corso 5

6 Cosa è l Informatica... L Informatica è la scienza della rappresentazione, dell organizzazione e del trattamento (automatico) della informazione L Informatica si può fare anche senza un calcolatore L Informatica è scienza in quanto propone un approccio sistematico e disciplinato alla soluzione (automatica) dei problemi attraverso l elaborazione (automatica) dell informazione Presentazione Corso 6

7 ... Cosa è l Informatica... L Informatica si può fare anche senza un calcolatore Una storiella... di fantascienza? Issac Asimov : Nove volte sette Da Racconti Matematici antologia a cura di Claudio Bartocci Einaudi Editore Provate a fare una ricerca su internet! Presentazione Corso 7

8 ... Cosa è l Informatica... Nel racconto, Asimov dimostra come sia necessario non far atrofizzare nessuna conoscenza e nessuna capacità Affrontando il tema (oggi più che mai attuale) dei rapporti fra scienza ed etica, Asimov ci propone un paradosso : il ritorno dai giganteschi elaboratori elettronici all'umile matita, al semplice pezzo di carta, all'elementare memorizzazione della tavola pitagorica, non è una regressione ma costituisce un progresso... Presentazione Corso 8

9 ... Cosa è l Informatica... L elaborazione dell informazione comporta la conoscenza di: concetto di informazione metodi e strumenti per la sua rappresentazione metodi e strumenti per il suo trattamento e quindi la sua trasformazione struttura e funzionamento dello strumento di elaborazione (il calcolatore) La soluzione automatica di problemi comporta la conoscenza di: informazione descrittiva, formalizzata, del problema una soluzione corretta ed efficiente - algoritmo regole per automatizzare il processo risolutivo - programma Presentazione Corso 9

10 ... Cosa è l Informatica Nell Informatica quindi si possono individuare due piani - paralleli il piano astratto, concettuale, metodologico, logicomatematico legato all informazione, ai problemi e agli algoritmi il piano concreto, pragmatico, tecnologico, fisicoelettronico legato al calcolatore, ai dati e ai programmi Presentazione Corso 10

11 Cosa è il calcolatore Il calcolatore è lo strumento principale per l elaborazione automatica dell informazione Il calcolatore può essere inteso come: una macchina utilizzabile per eseguire programmi, già disponibili (in genere definiti da altri), detti applicazioni una macchina programmabile per risolvere nuovi problemi Nei calcolatori si possono individuare due componenti: HARDWARE - la parte fisica tangibile fatta di componenti elettroniche ed elettromeccaniche SOFTWARE - la parte non tangibile e variabile fatta di programmi per l uso dell hardware e per la soluzione di problemi Presentazione Corso 11

12 Sapere e saper fare Nell Informatica quindi, come in altre discipline, bisogna quindi sapere e saper fare Il sapere vuol dire conoscere, ragionare, cioè fare analisi e sintesi (Cartesio!) Una componente fondamentale nella soluzione dei problemi è la capacità di sapere in cosa consiste un problema e la sua soluzione Una componente importante nella soluzione automatica dei problemi è la capacità di saper fare, cioè come arrivare alla soluzione a partire dal sapere in cosa essa consiste Sapere utilizzare uno strumento il calcolatore per... Presentazione Corso 12

13 Evoluzione dell Informatica La storia dell Informatica inizia con l avvento dei calcolatori elettronici digitali (fine della II guerra mondiale) Ma c è anche una preistoria... Evoluzione dei concetti, metodi e modelli teorici (matematica e logica) Evoluzione degli strumenti Evoluzione delle applicazioni Provate a fare una ricerca su internet! Presentazione Corso 13

14 Il corso di base di Informatica Nella Laurea Triennale in Ingegneria Informatica, a partire dall a.a. 2008/09, è previsto un corso di base di Informatica Fondamenti di Informatica (di 15 crediti) Il corso costituisce un introduzione alle metodologie e alle tecnologie per il trattamento automatico dell informazione In questo corso i concetti vengono presentati con riferimento al linguaggio di programmazione orientata agli oggetti Java, che costituisce anche lo strumento primario per le attività pratiche al calcolatore Presentazione Corso 14

15 Obiettivi del Corso L obiettivo del corso di Fondamenti di Informatica è quello di fornire gli elementi di base della cultura informatica attraverso strumenti - metodologici e concettuali - efficaci e duraturi per affrontare in modo flessibile l evoluzione tecnologica e il vasto mondo delle applicazioni, in particolare introdurre l'informatica come disciplina per la soluzione automatica di problemi presentare i concetti di base della programmazione dei calcolatori; gli strumenti linguistici, le metodologie e tecniche, in parte formali ed in parte pragmatiche, della programmazione; gli aspetti qualitativi dell efficienza e della correttezza la programmazione è una disciplina che si fonda su consolidate basi di teoria dei linguaggi e di metodologie di progetto ed analisi Presentazione Corso 15

16 Programma del Corso... Introduzione degli elementi essenziali relativi a: architettura di un calcolatore sistema operativo rappresentazione delle informazioni reti di calcolatori e servizi di rete gli strumenti software di supporto Introduzione di strumenti relativi a: programmi e programmazione programmazione orientata ad oggetti programmazione in linguaggio Java Presentazione Corso 16

17 ... Programma del Corso... Introduzione alla soluzione automatica di problemi concetti di problema, algoritmo, linguaggio e programma Programmazione orientata agli oggetti concetti di variabile, dichiarazione e assegnazione concetti base della programmazione orientata agli oggetti classe, oggetto, metodo - in modo inizialmente astratto e poi con riferimento al linguaggio Java Tecniche di programmazione tipi di dato, strutture di controllo, modalità di definizione di classi, gli array e le stringhe - in modo inizialmente astratto e poi con riferimento al linguaggio Java Un approccio disciplinato alla programmazione concetti di correttezza, testing e debugging Presentazione Corso 17

18 ... Programma del Corso Ricorsione Costo dei programmi Algoritmi di ordinamento Strutture collegate lineari Tipi astratti di dato Realizzazione e gestione di tipi astratti in Java Presentazione Corso 18

19 Materiale didattico Libro di riferimento : Luca Cabibbo Fondamenti di informatica: Oggetti e Java McGraw-Hill Editore, 2004 Ulteriore materiale didattico sarà reso disponibile sul sito web del corso all indirizzo le dispense del corso l ambiente di programmazione TextPad per Java link all ambiente di supporto didattico Moodle altri programmi di supporto Presentazione Corso 19

20 Attività didattica... Le lezioni del corso si terranno : Nel I semestre dal 4/10/2010 al 28/01/2011 Nel II semestre dal 1/03/2011 al 10/06/2011 Nel corso dell anno sono previste le seguenti interruzioni didattiche : Dal 23/12/2010 al 9/1/2011 (Vacanze di Natale) Dal 31/01/2011 al 28/02/2011 Dal 21/04/2011 al 27/04/11 (Vacanze di Pasqua) Gli esami si svolgono tra il 13/06/2011 e il 29/07/2011 e nel mese di Settembre Presentazione Corso 20

21 ... Attività didattica Le lezioni del corso nel I semestre si terranno nei giorni indicati nell apposito Calendario pubblicato sul sito del corso Il Mercoledì non c è lezione a meno di recuperi oppure di attività di laboratorio per gruppi Il calendario settimanale delle lezioni viene pubblicato sul sito del corso con congruo anticipo Il calendario delle lezioni del II semestre sarà fissato successivamente Presentazione Corso 21

22 Calendario delle lezioni Data Giorno Dove Argomento 04/10/2010 Lun in aula Presentazione del corso 05/10/2010 Mar in aula Architettura del calcolatore 07/10/2010 Gio in aula Sistema Operativo 07/10/2010 Ven in aula Problemi, Algoritmi, Programmi 11/10/2010 Lun in aula Problemi, Algoritmi, Programmi 12/10/2010 Mar in aula Programmi e Oggetti software 14/10/2010 Gio in aula Rappresentazione dell'informazione 15/10/2010 Ven in aula Rappresentazione dell'informazione Presentazione Corso 22

23 Organizzazione della didattica L attività didattica assistita del corso è articolata in lezioni ed esercitazioni in aula attività pratica di laboratorio esercizi di autovalutazione assistenza individuale Per ottenere il miglior profitto è indispensabile avvalersi di tutte e tre le componenti dell attività didattica Presentazione Corso 23

24 Assistenza individuale I docenti del corso ricevono gli studenti nel loro studio presso il Dipartimento Informatica e Automazione II piano : Prof. Fabio Gasparetti - stanza 202b Martedì ore 14:00 16:00 gaspare@dia.uniroma3.it Prof. A. Miola - stanza 207 Giovedì ore 14:00 16:00 miola@dia.uniroma3.it Prof.ssa C. Limongelli - stanza 201 per appuntamento limongel@dia.uniroma3.it Presentazione Corso 24

25 Informazioni Le informazioni relative al corso si possono trovare consultando: il sito Web del Corso il sito Web del Corso di Studi in Ingegneria Informatica le bacheche del Corso di Studi in Ingegneria Informatica presso il Dipartimento di Informatica e Automazione, Via Vasca Navale 79 - I piano, presso la Segreteria Didattica Presentazione Corso 25

26 Attività di laboratorio Durante il corso, per tutte le attività pratiche al computer, lo studente potrà accedere ad uno dei seguenti laboratori: Laboratorio Aula Informatica - CampusOne Via Vasca Navale 81 - piano terra nei pressi Aula N11 Laboratorio Informatico - ADiSU - Sala Luigi Arata Via Vasca Navale 79 - piano terra edificio ADiSU L accesso ai laboratori è libero o su prenotazione ed è consentito negli orari di apertura affissi presso i laboratori L utilizzazione delle apparecchiature dei laboratori è consentita nel rispetto del regolamento fissato e disponibile sul sito del corso Presentazione Corso 26

27 Organizzazione dello studio individuale Sulla base di quanto detto dovrebbe immediatamente risultare quale è l impegno che si richiede a ciascuno studente nella preparazione all esame di questo corso l organizzazione didattica complessivamente proposta è volta a favorire la migliore produttività nello studio i risultati migliori si possono ottenere soltanto con una frequenza e uno studio assiduo e continuativo, data anche la forte interdipendenza dei vari argomenti via via trattati nel corso Presentazione Corso 27

28 E ancora... In tal senso si tenga conto che, secondo le stime e le valutazioni emerse in sede nazionale per gli studi della Facoltà di Ingegneria, il miglior profitto nello studio di una materia si può ottenere dedicando allo studio individuale mediamente 1.5 volte il tempo dedicato alla frequenza delle attività assistite dal docente, che per questo corso sono previste per la durata complessiva di circa ore Presentazione Corso 28

29 ... e ancora... Quindi è necessario dedicare a questo corso, oltre alle ore di lezione, mediamente ore di studio individuale, da distribuirsi uniformemente nel tempo Si tenga anche conto che se non si frequentano le lezioni le ore da dedicare alla preparazione dell esame sono almeno 400 che certamente non possono essere concentrate in poche settimane prima dell esame Presentazione Corso 29

30 ... e ancora Si suggerisce quindi di eseguire molti esercizi al calcolatore e di produrre elaborati sintetici di descrizione dei vari argomenti teorici, come utili test intermedi di autovalutazione Lo studio individuale è certamente facilitato da una continua interazione con il docente durante l orario di ricevimento per verificare il grado di apprendimento L interazione con il docente, se non possibile in presenza, può avvenire anche per posta elettronica, tenendo comunque conto che il docente non risponde a mail non firmate o a mail che pongono problemi la cui soluzione è disponibile sul sito del corso Presentazione Corso 30

31 Riassumendo Per la preparazione dell esame del corso si suggerisce il seguente metodo di studio Studiare il materiale delle varie lezioni in sequenza, a partire dalle varie dispense e con l ausilio del libro di testo nei capitoli a cui le dispense fanno riferimento Svolgere con continuità e in sequenza i vari esercizi proposti, lezione dopo lezione, dopo aver studiato il materiale relativo Svolgere con continuità e in sequenza i vari esercizi di autovalutazione proposti Svolgere con continuità e in sequenza i vari esercizi proposti durante le sedute in Laboratorio Verificare direttamente con i docenti, durante l'orario di ricevimento studenti, la correttezza delle soluzioni ai vari esercizi e quindi il livello di preparazione raggiunto Presentazione Corso 31

32 Esame di Fondamenti di Informatica L esame di Fondamenti di Informatica consiste di tre parti la prima parte comprende domande a risposta chiusa la seconda e la terza parte comprendono domande a risposta aperta relative alla parte teorica del programma del corso ed esercizi di programmazione Ciascuna delle parti incide per 10/30 sulla votazione finale L esame si intende superato (con almeno 18/30) se la votazione riportata in ciascuna delle tre parti è non inferiore a 6/10, ma comunque la seconda e la terza parte verranno considerate se e solo se la votazione della prima parte è non inferiore a 6/10 Quindi, c è la verbalizzazione dell esito, con l eventuale discussione degli elaborati delle due prove Presentazione Corso 32

33 Date di esame Le date degli esami di Luglio e Settembre 2011 saranno fissate a breve e saranno comunque pubblicate sul sito del corso e su quello del Corso di Studi in Ingegneria Informatica Presentazione Corso 33

34 Prova Intermedia Alla fine del I semestre nel mese di Fabbraio 2011 (data da fissare) si svolgerà una Prova Intermedia con la stessa struttura e modalità dell esame finale ma con domande relative solo al programma svolto nel I semestre Il superamento della prova intermedia offre allo studente la possibilità di sostenere un esame finale ridotto ai soli contenuti del programma svolto nel II semestre Presentazione Corso 34

35 Ammissione alla Prova Intermedia L ammissione alla Prova Intermedia sarà riservata esclusivamente ai soli studenti che durante il I semestre avranno dimostrato di aver studiato con continuità e profitto, svolgendo positivamente tutte le autovalutazioni proposte durante il corso e partecipando alle sedute di laboratorio I docenti del corso decideranno quali studenti ammettere sulla base della interazione individuale avuta durante il I semestre e comunicheranno l elenco degli ammessi entro la fine del I semestre Presentazione Corso 35

36 Alcune statistiche dell a.a Gli studenti attivi nel corso sono stati circa 200 Gli ammessi alla Prova Intermedia circa 130 Gli studenti promossi alla Prova Intermedia sono stati circa 50 (il 25% circa del totale) Gli studenti promossi all esame nei due appelli di Luglio e Settembre 2009 sono stati circa 80 (il 40% circa del totale) Presentazione Corso 36

37 Una prima attività Come è stato detto l informatica ha una forte base metodologica e in particolare ha come riferimento la matematica discreta e la logica Per poter affrontare questo corso con una valida prospettiva di successo gli studenti devono essere padroni di tecniche di ragionamento anche solo elementari Accedendo al sito dell ambiente di supporto didattico Moodle si trovano vari quesiti tra cui quelli di logica con relative soluzioni esercitarsi con questi quesiti è un valido banco di prova Presentazione Corso 37

38 Riferimenti Questa dispensa contiene, direttamente o indirettamente, le principali informazioni relative al corso presentato obiettivi e contenuti modalità per seguirlo, per studiare e per l esame finale Questa stessa dispensa, come tutte le altre che seguiranno, si può trovare accedendo al sito del corso Presentazione Corso 38

39 Alcune riflessioni... Da un racconto di Stanislaw Lem L'hotel straordinario Il racconto si articola sul celebre Paradosso del Grand Hotel inventato dal matematico David Hilbert per mostrare alcune caratteristiche del concetto di infinito, e le differenze fra operazioni con insiemi finiti ed infiniti. Presentazione Corso 39

40 ... Alcune riflessioni... Hilbert immagina un hotel con infinite stanze, tutte occupate, ed afferma che qualsiasi sia il numero di altri ospiti che sopraggiungano, sarà sempre possibile ospitarli tutti, anche se il loro numero è infinito Nel caso semplice, arriva un singolo nuovo ospite. Il furbo albergatore sposterà tutti i clienti nella camera successiva (l'ospite della 1 alla 2, quello della 2 alla 3, etc.); in questo modo, benché l'albergo fosse pieno è comunque possibile sistemare il nuovo ospite, essendo infinito il numero delle stanze + 1 = Presentazione Corso 40

41 ... Alcune riflessioni... Un caso meno intuitivo si ha quando arrivano infiniti nuovi ospiti. Sarebbe possibile procedere nel modo visto in precedenza, ma solo scomodando infinite volte gli ospiti (già spazientiti dal precedente spostamento): sostiene allora Hilbert che la soluzione sta semplicemente nello spostare ogni ospite nella stanza con numero doppio rispetto a quello attuale (dalla 1 alla 2, dalla 2 alla 4,etc.), lasciando ai nuovi ospiti tutte le camere con i numeri dispari, che sono essi stessi infiniti. Gli ospiti sono tutti dunque sistemati, benché l'albergo fosse pieno + = E SE ARRIVANO INFINITI GRUPPI DI INFINITI OSPITI? Presentazione Corso 41

42 ... Alcune riflessioni... Da un racconto di Umberto Eco: Intervista a Pitagora I numeri, l aritmetica, la matematica, la fisica, le scienze, l anima, lo spirito e la vita II numero, sostanza di tutte le cose Presentazione Corso 42

43 ... Alcune riflessioni... ECO : Buongiorno Maestro. PITAGORA : Salute e armonia a te. ECO : Pitagora... Mi dà una certa emozione pronunciare questo nome, che fu sacro a molti, poiché Lei, Maestro, fu tenuto dai suoi discepoli in conto di divinità... PITAGORA : Non a torto. ECO : Mi chiedo se per molti che ci ascoltano il suo nome non evochi soltanto memorie ingrate: la tavola pitagorica, il teorema di Pitagora... Presentazione Corso 43

44 ... Alcune riflessioni... PITAGORA : Perché ingrate? Si tratta di due piccole applicazioni; e mi turba quanto tu dici, che per molti la mia fama si sia identificata con questi artifici secondari. Ma anche in essi risplende l'armonia sublime del numero. Pensa alla tavola: una matrice elementare da cui puoi generare tutti gli sposalizi possibili tra numero e numero, dati una volta per tutte, senza tema di errore, perché la regola di questo quadrato magico è la stessa che regola l'armonia dell'universo, dal cerchio più ampio delle sfere celesti agli abissi dell'infinitamente piccolo. Presentazione Corso 44

45 ... Alcune riflessioni PITAGORA : II numero, sostanza di tutte le cose! Presentazione Corso 45