Informatica e calcolatori

Transcript

1 Lezione 1 e calcolatori Mauro Piccolo September 14, / 22

2 Il futuro Trattamento automatico delle Tre principali tematica La codifica delle Gli strumenti di trattamento delle La codifica del trattamento delle 2 / 22

3 Il futuro Creazione, trasmissione e distruzione delle Supporto fisico adeguato Un supporto è adeguato se può assumere diverse configurazioni 3 / 22

4 Il futuro 4 / 22

5 Il futuro Misura della quantità di informazione immagazzinata da un supporto n H = (p i log(p i )) i=1 dove n è il numero di configurazione e p i è la probabilità che il dispositivo assuma la configurazione i in un dato istante. 5 / 22

6 Il futuro Se il numero di configurazioni n = 2 e le due configurazioni sono equiproblabili abbiamo H = 1 (base del logaritmo =2). è la quantità di informazione che può fornire un supporto fisico che può assumere due configurazioni (0 oppure 1) che si manifestano in modo equiprobabile. 6 / 22

7 macchine calcolatrici calcolo Abaco: le posizioni delle perline rappresentano numeri. Macchine basate sugli ingranaggi Le posizioni degli ingranaggi rappresentano numeri. Blaise Pascal, Wihlem Leibnitz, Charles Babbage. 7 / 22

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9 Primi dispositivi di memorizzazione dati Schede perforate Usata da Joseph Jacquard (1801), per memorizzare le fasi di un processo di tessitura. Memorizza i programmi della Macchina alle differenze di Babbage. Molto popolare durante gli anni Settanta. Posizioni degli ingranaggi 9 / 22

10 Il futuro Basati su relé meccanici controllati elettronicamente. 1940: Stibitz ai Laboratori Bell 1944: : Howard Aiken e IBM ad Harvard Basati su tubi a vuoto : Atanasoff - Berry nello stato dell Iowa 1940: Colossus: decodifica dei codici segreti tedeschi 1940: ENIAC: Mauchly e Eckert all Università della Pennsylvania. 10 / 22

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12 Personal Computer Il futuro All inizio usati dagli hobbisti. IBM cra il primo PC nel 1981 Successo commerciale Il progetto dei moderni desktop si rifà a quello del PC introdotto da IBM nel 1981 Molti PC utilizzano software prodotto dalla Microsoft 12 / 22

13 Il futuro Algoritmo: una sequenza di passi che definiscono il modo in cui viene eseguita un operazione. Programma: la rappresentazione di un algoritmo. Programmazione: il processo di sviluppo e codifica di un programma. Software: programmi e algoritmi. Hardware: dispositivi fisici. 13 / 22

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15 Storia degli algoritmi Lo studio degli algoritmi ha avuto inizio in ambito matematico. Il termine deriva dal matematico arabo Muhammad ibn Musa l-khwarizmi Primi esempi di algoritmi algoritmo di crivello di 15 / 22

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17 P1 - scrivere la lista dei numeri naturali a partire da 2 fino ad n P2 - scegliere il numero setaccio ns come il numero più piccolo tra quelli non ancora esaminati P3 - cancellare tutti i multipli di ns dalla lista P4 - se restano ancora altri numeri maggiori di ns e minori di n scegliere come numero setaccio il più piccolo di questi e tornare a P3, in caso contrario proseguire P5 - stampare tutti i numeri ancora presenti nella lista 17 / 22

18 P1 - scrivere la lista dei numeri naturali a partire da 2 fino ad n P2 - scegliere il numero setaccio ns come il numero più piccolo tra quelli non ancora esaminati P3 - (espansione) P3.1 definire il numero corrente nc come ns + ns P3.2 se nc è minore o uguale ad n proseguire, in caso contrario saltare al passo P4 P3.3 se esiste nella lista un numero pari ad nc cancellarlo P3.4 ridefinire il numero corrente nc come nc+ns P3.5 tornare al passo P3.2 P4 - se restano ancora altri numeri maggiori di ns e minori di n scegliere come numero setaccio il più piccolo di questi e tornare a P3, in caso contrario proseguire P5 - stampare tutti i numeri ancora presenti nella lista 18 / 22

19 Il futuro l intelligenza di una soluzione è codificata nell algoritmo La descrizione formale di un algoritmo non e semplice ne scontata e pu o essere svolta con diversi livelli di accuratezza 19 / 22

20 Il futuro Algebra booleana e circuiti logici Codifica delle Studio delle Architettura degli elaboratori Il software di sistema Algoritmi e programmazioni Introduzione a C++ 20 / 22

21 Il futuro 21 / 22

22 Il futuro Il futuro Quali problemi ammettono soluzione algoritmica? È possibile categorizzare la complessit a dei problemi, individuando tra questi quelli che non ammettono soluzione? È possibile a partire da un insieme di conoscienze, trvare soluzioni a problemi in modo automatico? In altri termini, è possibile costruire algoritmi in modo automatico? Come si pu o migliorare la ricerca e la descrizione degli algoritmi? Quali tecniche e linguaggi si addicono maggiormente alle problematiche del mondo reale? 22 / 22