Che cos e l Informatica. Informatica generale. Caratteristiche fondamentali degli algoritmi. Esempi di algoritmi. Introduzione

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1 Che cos e l Informatica Scienza dell elaborazione dell informazione Informatica generale non si riduce all utilizzo di strumenti (e.g. linguaggi di programmazione e basi di dati); si occupa del trattamento dell informazione in termini di rappresentazione e algoritmica; fondamentale e il concetto di algoritmo Introduzione Esempi di algoritmi somma di due numeri (in rappresentazione decimale o altro); calcolo della distanza di due nodi in un grafo; ricerca di un articolo in una banca dati; ecc. Caratteristiche fondamentali degli algoritmi Correttezza e completezza (induzione) Complessita (analisi asintotica del caso pessimo)... Teoria degli algoritmi

2 Linguaggi di programmazione servono per fare eseguire algoritmi; ce ne sono tanti suddivisi in paradigmi: imperativo, logico, funzionale, objectoriented; esempi: Fortran (formula translator), Cobol (Common Business Oriented Language), Pascal (didattico), C (Unix), Java (Internet), Prolog (dichiarativo), Lisp (funzionale),... Architettura dei sistemi informatici: introduzione Molte componenti eterogenee, prima suddivisione: hardware/software Hardware: le componenti Unita di elaborazione, processore, CPU (Central Processing Unit) Memoria centrale, RAM (Random Access Memory) Memoria secondaria, memoria di massa Bus di sistema Periferiche di I/O (mouse, tastiera, terminali, stampanti, ecc.) La memoria in un calcolatore contiene sia i dati che i programmi che operano su di essi (alla base della differenza tra i moderni calcolatori e le antiche macchine per eseguire calcoli) problema tecnologico: deve essere stabile Termini usati: disco rigido (fisso), CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory)... FILE

3 ... idee molto belle: chi le ha avute? von Neumann Turing Sistemi informatici dal punto di vista hardware PC reti di calcolatori Personal Computer Piccoli, tutte le componenti nello stesso posto, si suppone vengano utilizzati da una singola persona I sistemi operativi (software di base per l utilizzo dell elaboratore) per PC sono spesso disegnati per un singolo utente Reti di calcolatori Molti elaboratori (magari PC) collegati tra loro (spesso si usa il termine workstation) Tra i calcolatori collegati ce ne possono essere di particolarmente grandi (si usa il termine mainframe) al quale vengono collegati i terminali (coppia di dispositivi di I/O)

4 Reti di calcolatori LAN Due principali categorie di reti: LAN (Local Area Network) e WAN (Wide Area Network) Servono, essenzialmente, a condividere risorse e a comunicare in un stesso edificio (o poco piu ) Ex. Ethernet WAN lettore dat cd-drive stampante PC del capo bus stampante Collegano elaboratori molto distanti fra loro; funzionano usando reti locali come sottoreti e collegamenti tramite rete telefonica (o altro) permettono la computazione distribuita... sono piu complesse e problematiche delle LAN

5 rete locale router Host rete geografica Host terminali remoti terminali locali I sistemi informatici dal punto di vista sw E la parte modificabile dei sistemi informatici Ci interessa di piu perche abbiamo modo di scriverlo (oltre che di usarlo) terminali locali Host teminali remoti Spesso e molto costoso e nasconde vari tipi di trappole Classificazione del sw Software di base: opera al di sopra dell hw e di solito si compra Software applicativo: anche questo si compra ma e pensato per rispondere ad esigenze specifiche. Si puo anche implementare o personalizzare SW di base Ex. Sistema operativo permette di usare il sistema fisico (esecuzione di programmi, memorie, periferiche,...) permette di utilizzare il sistema da parte di uno o piu utenti (mono-utente, multi-utente) garantisce la sicurezza Windows, MacOS, Unix, Linux,...

6 SW applicativo Ex. Sistema di gestione di basi di dati (database) consente l organizzazione dei dati per l accesso in modo condiviso e una delle classi di programmi piu importanti per le moderne biotecnologie... tantissimo software software per la comunicazione videoscrittura agende elettroniche ipertesti (e linguaggi per la loro gestione) fogli elettronici... Programmazione ambienti per l utilizzo dei linguaggi di programmazione: editor compilatori interpreti linker debugger Le applicazioni dell Informatica applicazioni numeriche: i computer come number cruncher le applicazioni gestionali: office and lab automation i servizi telematici distribuiti (e.g. Bancomat) l automazione industriale CAD (Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing) applicazioni embedded (sistemi real time)

7 Le aree disciplinari dell Infomatica Algoritmi e strutture dati Architettura degli elaboratori Intelligenza artificiale Teoria della computazione Basi di dati Grafica Interazione uomo-macchina sistemi operativi e reti linguaggi di programmazione...