Lezione 1. Informatica

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1 Lezione 1 L informatica Informatica Informatica= informazione + automatica scienza che si occupa dell automazione del trattamento, modellazione, elaborazione delle informazioni 1

2 Cos è l informazione Per utilizzare la conoscenza del mondo fatta da altri in altri luoghi o altri tempi si deve fissare l informazione Forme per rappresentare l informazione: immagini rupestri ideogrammi geroglifici scrittura Informazione Simboli e informazioni cinese: lingua differente inflazione, deprezzamento: stessa lingua eprom, gigabyte: termini tecnici i simboli non contengono informazioni fruibili se non si sa come interpretarli 2

3 Informazione Informazione: è la rappresentazione di cose, azioni (concrete o astratte) mediante simboli I simboli sono legati all informazione sintassi: regole per combinare i simboli in espressioni ben fatte semantica: relazione tra i simboli ed il referente (agenti, oggetti, proprietà delle azioni) pragmatica: relazione tra il linguaggio e chi lo usa Cosa sono i dati Sono informazioni codificate in simboli I dati sono legati ad un supporto Supporto carta dischi RAM 3

4 Visualizzazione dell informazione dai dati Esempio: dati scritti tabelle rappresentati visivamente Dati scritti Rapporto sui dipendenti dell Azienda X Dal sondaggio svoltosi il giorno 12/10/1996 si è constatato che in tutta l azienda operano 55 persone delle quali 1 ha compiti direzionali, 2 sono ingegneri con il compito della progettazione dei prodotti, 4 sono impiegati in ufficio per lavori di segreteria, 5 sono addetti al magazzino, 34 sono operai addetti alla costruzione dei prodotti, 3 sono rappresentanti e 6 autisti per il trasporto merci 4

5 Dati Tabella N impiegati Attività svolta 1 Attività direzionale 2 Ingegneri addetti alla progettazione dei prodotti 4 Impiegati in ufficio per lavori di segreteria 5 Addetti al magazzino 34 Operai addetti alla manutenzione dei prodotti 3 Rappresentanti 6 Autisti 55 Totale Dati Grafico Dirigenti Progetti Segretari Magazzinieri Operai Rappresentanti Autisti Azienda 5

6 Estrazione dell informazione dai dati Esempio: valore medio correlazione fra due variabili Conclusione L importanza di manipolare i dati per rendere le informazioni contenute in essi più fruibili (agli esseri umani) La manipolazione automatica permette di gestire grandi volumi di dati archiviazione visualizzazione trasferimento analisi trasformazione 6

7 L informatica e le altre scienze Informatica=elaborazione automatica di dati Telematica=trasferimento dati Fanno parte di cibernetica= scienza che studia la formazione, trasmissione, apprendimento e elaborazione delle informazioni L informatica e le altre scienze Matematica, fisica, ingegneria permettono la costruzione di elaboratori sempre più potenti e capaci e avanza l informatica teorica La matematica, fisica, ingegneria risolvono problemi di calcolo e simulazione tramite l informatica 7

8 L informatica e le altre scienze L economia e la giurisprudenza usano la capacità di trattare grosse quantità di dati automazione d ufficio e di industria telecomunicazione permette nuovi servizi Che cosa è un computer Il computer (elaboratore elettronico) è una macchina programmabile in grado di elaborare in modo automatico dati automatos= di propria forza, indipendente Ad un evento specifico la macchina risponde in modo preciso seguendo una sequenza di azioni prescritte, senza intervento dell uomo - in modo automatico 8

9 Cosa è un computer un distributore automatico risponde all inserzione di una moneta e alla pressione di un tasto con l espulsione di un prodotto un distributore non è programmabile le azioni di un distributore sono molto limitate Cosa è un computer Un computer agisce su i dati: li prende in ingresso, li modifica, li archivia, li collega fra loro, li restituisce in uscita è programmabile si possono eseguire delle sequenze di azioni molto varie sui dati 9

10 Cosa è un sistema È un insieme di macchine distinte collegate con procedure e relazioni un sistema è più della somma delle sue parti es: una automobile è composta da ruote, telaio, carrozzeria e motore; l insieme delle parti separate non ha la funzionalità dell auto una volta che è assemblata hardware software orgware firmware comware teachware brainware I ware del computer 10

11 Hardware Le componenti fisiche del computer ciò che è dotato di materialità (che si può toccare) es: il video, il case, la tastiera, la stampante si distinguono: l unità centrale di elaborazione le unità periferiche Unità centrale CPU=central processing unit È formata da: unità di controllo unità aritmetico logica memoria (*) 11

12 Le unità periferiche Sono collegate all unità centrale mediante interfacce le informazioni sono trasferite tramite bus dati ed eventualmente cavi elettrici si distinguono periferiche di solo ingresso dati (input) e di sola uscita (output) o entrambi (ingresso/uscita, input/output) Unità periferica di Input Tastiera e mouse modem e schede di rete scanner e videocamere dischi (floppy, CD) 12

13 Unità periferiche di Output Schermo stampante modem e schede di rete dischi (floppy e CD) Nota La memoria secondaria (disco fisso) è considerata parte delle unità periferiche non è un dispositivo di ingresso/uscita la sua funzione è quella di archiviare per lungo tempo i dati ma di poterli rendere rapidamente disponibili alla CPU 13

14 Software L insieme di istruzioni, in un linguaggio comprensibile per l elaboratore, che specifica le azioni da compiere sui dati si traduce come oggetto soffice, senza consistenza Si distingue in: Software di sistema: coordinano il funzionamento delle varie componenti (inizializzazione e scambio dati) applicativo: elaborano i dati degli utenti 14

15 Software di sistema Setup: per configurare i componenti BIOS: (Basic Input Output System) coordina il collegamento fra la CPU e le componenti (as es. CPU-RAM, CPU- HARD DISK, CPU-CD) sistema operativo: media lo scambio di dati fra i software applicativi e le componenti del computer Software Applicativo Programmi per risolvere compiti specifici scrivere testi creare grafici tenere la contabilità simulazioni scientifiche 15

16 Orgware Struttura organizzativa per far funzionare al meglio l elaborazione automatica dei dati Raccolta veloce e sicura, distribuzione mirata e affidabile, sincronizzazione standardizzazione dei programmi compatibilità dei calcolatori Firmware Software codificato in modo non modificabile su hardware è scritto in ROM (Read Only Memory) programmi di sistema nel caso di palmtop anche programmi applicativi 16

17 Comware Insieme dei mezzi hardware e software per realizzare una applicazione di teleprocessing rendere dati disponibili o elaborabili indipendentemente dalla distanza sia scala locale (2 computer collegati) sia scale internazionale (reti di computer) Teachware Insieme di hardware e software per l addestramento di personale destinato ad operare con sistemi di elaborazione dati sono organizzati dai rivenditori o costruttori di computer o software es. corsi per dipendenti banche, corsi per rappresentanti di categoria 17

18 Brainware L insieme della mente umana e del sistema di elaborazione elettronica idee per l utilizzo e la progettazione di nuovo hardware e software nuovi usi di componenti vecchi progettazione di nuovi componenti, architetture Nota storica 300 a.c. Romani inventano l abaco 1642 Blaise Pascal calcolatrice meccanica (operazioni + e - su numeri di 8 cifre) 1834 Charles Babbage Macchina Analitica 1946 ENIAC I calcolatore elettronico (1 stanza) 1955 TRADIAC I calcolatore a transistor 1965 PDP-8 primo minicomputer della Digital Equipment (1 armadio) 18

19 Nota storica 1971 primo processore Intel 1975 Bill Gates e Paul Allen inventano il basic 1976 Steve Wozniak e Steve Jobs producono il 1 portatile Apple (1 valigia) 1981 IBM produce il 1 Personal Computer denominato da lì in poi PC Unità di misura In ogni scienza esistono grandezze che vengono misurate con unità di misura specifiche della disciplina le grandezze dipendono dai fenomeni di interesse per la disciplina: es. fisica atomica=proprietà di particelle elementati, chimica=proprietà di molecole; biologia=proprietà di sostanze composte; fisiologia=proprietà dei tessuti; medicina=proprietà degli organi; ogni disciplina successiva potrebbe essere descritta con le grandezze della disciplina precedente, ma non è utile. Si perde la sinteticità. 19

20 Bit Sta per binary digit = numero binario o anche basic indissoluble information unit = unità di informazione base è l unità informativa minima possibile, atomica, elementare, non frazionabile rappresenta un quanto di informazione, sì/no, presente/assente, acceso/spento, è/non è Multipli del bit Byte= 8 bit può rappresentare 256 informazioni/simboli diversi si usa per rappresentare: i caratteri dell alfabeto: a b c A B C.. X Y Z numeri: segni di interpunzione:!?,;.:()[]{} simboli: $ # 20

21 Kilobyte= 1024 byte 1024=2 10 simbolo= KB Multipli del Byte E usato per rappresentare la dimesione dei programmi o dei dati. Es. un programma di 640KB, un testo di 300KB Megabyte= 1024 KB Multipli del KB 2 20 = byte (~1 milione) simbolo= MB E usato per rappresentare la dimesione di grandi programmi o di dati audio/video. Es. un pacchetto software di 80MB, una immagine di 3MB 21

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23 Mips MIPS=Million Instructions Per Second (milioni di istruzioni al secondo) Misura la velocità con la quale vengono elaborate le istruzioni elementari all interno della CPU Es. Intel MHz 3,5MIPS, oggi 200MIPS Nota: non è sufficiente per stabilire velocità di elaborazione complessiva: architettura (8, 16, 32 bit) velocità RAM quantità CACHE Baud Grandezza per esprimere la velocità di trasferimento dati Simbolo=Bd Il nome deriva dall Ing. Jean Baudot 1 Bd corrisponde ad 1 passo nel trasferimento delle informazioni al secondo In informatica 1 Bd corrisponde a 1 Bit/Sec 23

24 Baud Datatransfer 2400 Bd = (2400/8) = 300 byte/sec Bd= byte/sec Bd= byte/sec Bd= byte/sec Modem Bd = byte/sec una pagina di testo 40 righe 80 caratteri=4800 byte si trasferisce 1 pag 1/2 al secondo Hertz Grandezza per misurare la velocità dei dispositivi digitali Simbolo= Hz Il nome deriva dal fisico Heinrich Rudolf Hertz 1 Hz corrisponde ad un ciclo o una oscillazione al secondo 24

25 Hertz Multipli usati: kilohertz: KHz. 1 KHz=1000Hz si usa per misurare il tempo di refresh dello schermo megahertz: MHz. 1MHz= Hz si usa per misurare il clock dei computers Hertz e clock Il clock è un dispositivo che funziona come un metronomo sincronizzando tutte le operazioni dei dispositivi digitali Nota: Hz si usa come misura relativa della velocità di elaborazione di un computer, i.e. per paragonare due processori con la stessa architettura (ex. un 486 a 100MHz contro un 486 a 120MHz) NON per paragoni fra processori diversi (ex. 486 contro Pentium) 25

26 DPI DPI=Dots Per Inch (punti per pollice) Grandezza per misurare la densità di punti o definizione un pollice quandrato corrisponde ad un area di 2,54 cm 2 DPI Sia le stampanti che gli schermi usano matrici di punti per rappresentare immagini 2D i punti sono detti pixel ogni pixel può essere acceso o spento, pieno o vuoto maggiore è il numero di pixel nell unità di area maggiore è l accuratezza con la quale si definisce un immagine o un testo 26

27 Riepilogo L informatica è una scienza che si occupa di elaborare in modo automatico l informazione codificata nei dati L informatica fa uso di grandezze quali i bit, MIPS, Hz, Bd, DPI 27