04 Le periferiche di Input/Output (parte 1) Dott.ssa Ramona Congiu

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1 04 Le periferiche di Input/Output (parte 1) Dott.ssa Ramona Congiu 1

2 Le periferiche di Input/Output Per comunicare con l elaboratore impieghiamo i dispositivi di input e output. I dispositivi di Input servono per fornire al computer i dati da elaborare I dispositivi di Output servono per vedere o distribuire i dati elaborati. Questi dispositivi, detti periferiche sono molto numerosi e di diversi tipi. 2

3 Periferiche di input Un dispositivo di input è quindi un componente hardware che viene usato per trasferire all interno dei computer dei dati. INPUT = UTENTE COMPUTER I dati trasferiti possono essere elaborati mediante un programma, memorizzati in modo permanente sul disco rigido oppure usati come informazioni necessarie all esecuzione di certe operazioni. 3

4 Periferiche di input La tastiera è il componente più famigliare all utente. La pressione dei tasti provoca l invio dei segnali elettrici interpretati dal computer come caratteri o come comandi. Il mouse è il dispositivo di puntamento più usato per selezionare oggetti grafici e interagire con applicazioni dotate di interfaccia utente grafica. Al movimento del mouse su una superficie orizzontale piatta, corrisponde lo spostamento del puntatore sul monitor. La forma classica del puntatore è la freccetta. Lo scanner permette di effettuare delle copie digitali di foto o documenti stampati. Il joystick viene di solito usato per i videogiochi. L inclinazione della manopola provoca il movimento del puntatore sullo schermo. 4

5 Periferiche di input Le videocamere vengono usate per catturare immagini da elaborare al computer o da trasmettere. Esistono videocamere di qualità alta e piccole videocamere dette Webcam, usate solitamente per trasmettere le riprese su internet. Macchina fotografica digitale: invece di far uso della pellicola, questi dispositivi rilevano le immagini direttamente sotto forma di bit tramite una matrice di punti sensibili alla luce chiamata CCD, che svolge il ruolo di obiettivo. Quanti più punti (pixel) saranno presenti sul CCD, tanto maggiore sarà la qualità dell immagine. Microfono: Il suo compito è trasformare l informazione sonora da semplice onda di compressione dell aria in corrente elettrica. 5

6 Periferiche di output Un dispositivo di output è un componente hardware che viene usato per visualizzare il contenuto del computer. OUTPUT= COMPUTER UTENTE I dati trasferiti possono essere visualizzati a seconda della tipologia di periferica. 6

7 Periferiche di output Monitor: Il computer funziona anche senza un monitor. In pratica, però, l utilizzo del computer senza la visualizzazione è impossibile. È importante che il monitor sia di buona qualità per evitare danni alla vista. Attualmente sono disponibili due tipi di monitor: CRT (a tubo catodico) ormai quasi in disuso, e quelli a cristalli liquidi (LCD) che sono i più diffusi. La qualità di un monitor dipende da due parametri: Risoluzione massima: numero massimo di punti (pixel) in orizzontale e in verticale che possono essere rappresentati sullo schermo. Frequenza di refresh: misurata in hertz, indica quante volte al secondo viene generata l immagine sullo schermo. 7

8 Periferiche di output Stampante: consente il trasferimento su carta delle informazioni provenienti dal computer. Si possono distinguere: Le stampanti a contatto o a pressione Le stampanti senza contatto Nelle stampanti a contatto i caratteri sono ottenuti premendo sulla carta il nastro imbevuto di inchiostro. Un esempio di queste stampanti, oggi poco utilizzate, è quello delle stampanti ad aghi. Nelle stampanti senza contatto il funzionamento si basa sull elettrostatica e sulla fotostatica. A questa categoria appartengono le diffusissime stampanti a getto d inchiostro e le stampanti laser. 8

9 Periferiche di output Diffusori audio: sono le casse del computer. Servono per riprodurre file sonori come musiche, suoni e voci. La qualità del suono finale dipende dalla scheda audio, quindi la scelta delle casse deve avvenire anche in base alla scheda audio montata sul pc: è inutile comprare casse potenti se la scheda audio supporta solo funzioni di base. In alcuni modelli di PC le casse sono integrate nel sistema, solitamente ai lati del monitor. Le cuffie sono due piccoli altoparlanti tenuti vicini o nelle orecchie e permettono di ascoltare suoni senza disturbare i vicini. A volte integrano anche un microfono. 9

10 Periferiche di input/output Esistono anche dei dispositivi che hanno una doppia funzione di input/output. Un esempio di tale periferica è il touchscreen che è allo stesso tempo una periferica di input e di output. Il touchscreen è un dispositivo che col semplice tocco delle dita o tramite l utilizzo di un apposita pennina è in grado di attivare le funzioni richieste dall utente. Esso consente di utilizzare tutte le opzioni operative di un elaborato semplicemente toccando aree sensibili dello schermo che corrispondono a immagini o parti di testo visualizzate sul monitor stesso. Il touchscreen è quindi un dispositivo di output perché assolve alle stesse funzioni di un monitor, ma è anche un dispositivo di input perché sostituisce un dispositivo di puntamento. 10

11 Il riconoscimento dei caratteri a inchiostro magnetico Quando si cambia un assegno, entro poche ore l importo viene sottratto dal conto corrente. La rapidità di questa operazione è consentita da particolari dispositivi che, grazie a una tecnologia chiamata riconoscimento dei caratteri a inchiostro magnetico (Magnetic Ink Character Recogniting, MICR) sono il grado di lettere la serie di strani caratteri stampata nell assegno. Questi caratteri sono realizzati con un inchiostro speciale che, una volta magnetizzato, emette dei segnali diversi in base ai quali vengono identificati i vari caratteri. Gli assegni vengono fatti passare attraverso macchine lettrici/selezionatrici che magnetizzano i caratteri e poi li leggono. 11

12 La tastiera Anche se ogni computer ha un modello di tastiera diverso, fondamentalmente i tasti sono sempre gli stessi. La differenza fondamentale tra una tastiera e l altra sta nel numero e nella disposizione di eventuali tasti aggiuntivi. 12

13 La tastiera standard La tastiera standard fu sviluppata molto prima che l interfaccia grafica utente facesse la sua comparsa. Di conseguenza contiene dei tasti che oggi effettivamente non sono quasi più utilizzati. 13

14 La tastiera standard Il tasto ESC in genere consente di annullare un comando in via d esecuzione. I tasti numerici localizzati sopra i tasti lettera contengono sia numeri che simboli. Per scrivere un numero basta premere il tasto corrispondente, per scrivere un simbolo è necessario premere contemporaneamente il tasto Shift (spesso indicato con una freccia grande rivolta verso l alto). 14

15 La tastiera standard I tasti funzione da F1 a F12 hanno funzioni diverse a seconda del software impiegato e sono usati per effettuare operazioni come il salvataggio di un documento o la selezione di una parte di testo. Da quando sono state introdotte le interfacce grafiche e il mouse il loro utilizzo si è ridotto. Il tasto di ritorno Backspace, di solito indicato con una freccia rivolta verso sinistra, riporta indietro il punto di inserzione cancellando i caratteri precedentemente scritti. 15

16 La tastiera standard Il tasto Invio serve per completare un operazione, per esempio l inserimento di dati, o per iniziare un nuovo paragrafo. Le spie luminose nella tastiera indicano in che modalità sono i tasti Bloc Num, Scorr e Bloc Maiusc. Questi tasti che servono ad attivare un certo comando, sono definiti bistabili perché si comportano come gli interruttori a levetta: se li si preme quando spenti si accendono, se si premono quando accesi si spengono. Per capire in che modalità si trovano basta guardare la spia. 16

17 La tastiera standard Il tasto Tab, contrassegnato da due frecce contrapposte, sposta l inserimento dei caratteri di uno spazio di tabulazione. Premendo il tasto Shift contemporaneamente ai tasti lettera si possono digitare le lettere maiuscole. I tasti alfanumerici servono per inserire dati e sono disposti come quelli di una macchina da scrivere. Premendoli vengono inserite le lettere minuscole, mentre per scrivere le lettere maiuscole si deve premere contemporaneamente Shift oppure attivare Bloc Maiusc. Premendo Shift quando Bloc Maiusc è attivato si digitano invece lettere minuscole. 17

18 La tastiera standard I tasti di direzione servono per spostare il cursore o il punto di inserzione dei caratteri nelle quattro direzioni indicate dalle frecce. Il tastierino numerico contiene dei tasti freccia che funzionano soltanto se Bloc Num non è attivato. Molte tastiere hanno un gruppo di tasti freccia a parte che funzionano indipendentemente da Bloc Num. 18

19 Le tastiere ergonomiche Per risolvere i problemi di salute dovuti alla scomodità di alcune tastiere sono state create le tastiere ergonomiche, che permettono a braccia e polsi di restare in una posizione più naturale e riducono i danni dovuti allo stress causato dalle azioni ripetitive compiute con la tastiera. 19

20 Le tastiere virtuali Non tutte le tastiere sono componenti hardware. Alcuni computer tascabili, smartphone, infatti, hanno una tastiera virtuale (chiamata anche touch screen) visualizzata direttamente sullo schermo. Per immettere i dati bisogna premere i tasti sullo schermo con un dito o con una penna ottica. 20

21 I dispositivi di input diretti 21

22 I dispositivi di input diretti L immissione dei dati per mezzo della tastiera è un processo lungo e dispendioso (anche se spesso insostituibile). Per ridurre i tempi che questo lavoro comporta sono state sviluppate altre tecnologie di input, come il riconoscimento ottico dei caratteri, il riconoscimento vocale e della calligrafia e i codici a barre. 22

23 Il riconoscimento ottico dei caratteri (OCR) Grazie al riconoscimento ottico dei caratteri OCR (Optical Character Recognition) è possibile invertire il procedimento di stampa. Con uno scanner il testo viene riconvertito dalla forma stampata a quella elettronica che poi può essere modificata con un programma di videoscrittura proprio come se i dati fossero stati inseriti dalla tastiera. 23

24 Il riconoscimento ottico del caratteri (OCR) 24

25 Il riconoscimento ottico dei caratteri (OCR) Il riconoscimento ottico dei caratteri viene effettuato con uno scanner e un programma OCR attraverso le seguenti fasi: La scansione di un documento produce un immagine Il programma OCR effettua l analisi delle zone chiare e scure della pagina per determinarne la composizione Il programma ricerca nella sua libreria le matrici di carattere corrispondenti ai caratteri incontrati Per analizzare i caratteri con maggiore precisione il programma effettua un processo chiamato estrazione dei tratti distintivi I caratteri che non è possibile identificare vengono visualizzati con simboli speciali oppure devono essere immessi dall utente tramite la tastiera Dopo la conversione il documento può essere salvato nel formato del programma di videoscrittura che si intende usare per modificarlo. 25

26 I lettori di codici a barre Uno dei dispositivi più usati per l immissione dei dati è il lettore di codici a barre. Questi codici sono costituiti da barre e spazi di diverso spessore che trasmettono informazioni su prodotti o indirizzi Per leggere questi codici si utilizzano penne ottiche o lettori incorporati che convertono i codici in forma elettronica in modo che possano essere elaborati dal computer. 26

27 I lettori di codici a barre Esistono diversi tipi di codice a barre tra cui: EAN (European Article Number), un sistema a otto o tredici cifre usato per identificare prodotti di consumo Il codice 39 che utilizza nove tipi di tre barre ciascuno, uno per ogni carattere. Questo codice è molto diffuso perché funziona anche se non è stampato perfettamente e codifica sia lettere che numeri Il codice POSTNET sviluppato dal servizio postale degli stati uniti per automatizzare lo smistamento della posta. 27

28 I lettori di codici a barre I lettori di codici a barre sono precisi, veloci ed economici e per questo sono molto diffusi. I lettori sono collegati a un computer che contiene una lista completa di nomi e pressi di prodotti, uno per ogni codice a barre Quando viene letto il codice di un prodotto il computer ricerca il numero del prodotto che il codice rappresenta e trasmette il nome e il prezzo corrispondente al registratore di cassa. 28

29 I lettori di codici a barre Questo tipo di registrazione presenta ulteriori vantaggi perché consente di controllare continuamente il livello delle scorte in magazzino e di conseguenza effettuare analisi di mercato in tempo reale. Ci sono diversi tipi di lettori di codici a barre: La penna ottica è il lettore più economico e per la lettura va messa in contatto col codice a barre I lettori CCD hanno una testina di lettura che va tenuta sopra il codice I lettori FFO riescono a leggere un codice a barre fino a una distanza di 50 cm Le pistole laser leggono il codice tramite un raggio laser 29

30 Il riconoscimento vocale I sistemi vocali sono programmati per riconoscere la voce di un utente ed è necessario allenare l elaboratore a riconoscere la pronuncia che viene digitalizzata, analizzata e messa in memoria come matrice vocale. In seguito quando si parla al computer, le espressioni vocali vengono immediatamente associate alle matrici in memoria. Quando il computer trova la matrice corrispondente a una parola, questa viene visualizzata o il comando corrispondente eseguito. 30

31 Il riconoscimento vocale Per analizzare il modo di parlare viene utilizzato sia un modello acustico che un modello linguistico. Con il primo la pronuncia viene comparata a migliaia di campioni vocali presi da altre persone finché non si ottiene il miglior risultato corrispondente acustico di una parola con alcune alternative Con il secondo, invece, sulla base di analisi statistiche, si determina quale termine è più probabile che occorra in un determinato contesto nei casi di omofonia (anno, hanno). 31

32 Lo scanner Per digitalizzare un elemento grafico si usa lo scanner. In commercio si trovano diversi modelli di scanner grafici. Lo scanner piano: il foglio rimane fermo e sono i sensori ottici a spostarsi per effettuare la scansione. Scanner a tamburo: il foglio viene fatto scorrere davanti ai sensori ottici fissi Scanner professionali: utilizzano sensori ottici collocati su supporti verticali in modo da acquisire l immagine dall alto. 32

33 Come funziona lo scanner Per effettuare una scansione, uno scanner in piano muove la luce fluorescente sopra il documento da scansionare. La luce si riflette sulla pagina e viene fatta convergere da una lente su un dispositivo chiamato CCD che legge l intensità della luce. Poiché le zone scure riflettono meno luce di quelle chiare, il CCD misura la luminosità dei pixel (cioè i quadratini che compongono una griglia immaginaria su un foglio) assegnando a ognuno un valore. I valori ottenuti vengono memorizzati come numeri di codice a indicare la luminosità dei pixel. 33

34 Come funziona lo scanner Il procedimento descritto può misurare i gradi di luminosità come una scala di grigi, per misurare i colori invece sono necessari appositi filtri. Per visualizzare sullo schermo l immagine scansionata avviene il processo inverso a quello di digitalizzazione: il valore numerico assegnato a ogni pixel nell originale viene usato per controllare la luminosità e il colore del corrispondente pixel sullo schermo. 34

35 La risoluzione Uno dei parametri fondamentali per definire la qualità di uno scanner è la risoluzione. Spesso gli scanner sono pubblicizzati in base a due tipi di risoluzione: La risoluzione ottica: è direttamente proporzionale al numero di sensori presenti nel suo CCD. La risoluzione massima: la risoluzione apparente di un immagine, ottenuta con un programma che, tramite un processo di interpolazione, aggiunge pixel all immagine per conferirle una risoluzione più alta di quella effettiva. 35

36 La digitalizzazione di foto e video Le macchine fotografiche digitali non utilizzano la normale pellicola fotografica ma registrano le immagini tramite dispositivi fotosensibili detti CCD. Le foto rimangono memorizzate su un disco o una memoria incorporati nella fotocamera finché non vengono trasferite in un computer. 36

37 Tecnologie di Input/Output avanzate 37

38 Dispositivi di Input biometrici Per motivi legati alla sicurezza dei sistemi sono stati sviluppati dispositivi di input biometrici, che sono in gradi di leggere, per esempio, l impronta digitale o l iride di una persona al fine di riconoscerla e valutare se concedere o meno una serie di privilegi, quali l accesso a una stanza o a un sistema informatico. Sono stati sviluppati anche sistemi di input che consentono di puntare lo schermo solo con il movimento degli occhi mediante un sensore montato accanto al video che segue il movimento del bulbo oculare. 38

39 La realtà virtuale Con la realtà virtuale di vive la sensazione di trovarsi in un ambiente completamente diverso da quello in cui effettivamente si è. Questa tecnologia include da un lato i simulatori di volo usati per addestrare i piloti, dall altro i sistemi che trasmettono immagini e suoni per mezzo di una cuffia dotata di speciali occhialini e auricolari e di particolari guanti, grazie al quale poter interagire con oggetti digitali generati e controllati da un computer. 39

40 Gli ologrammi Gli ologrammi generati dal computer offrono un immagine tridimensionale incredibilmente realistica, tanto da poter girare intorno a un oggetto per guardarlo da diversi punti di vista. 40

41 La realtà aumentata A cavallo tra la realtà e la realtà virtuale si trova la realtà aumentata. La maggior parte degli elementi appartiene all ambiente reale, con pochi elementi appartenenti alla realtà virtuale che vengono immersi nell ambiente reale L idea è quella di illudere l utente e fargli percepire una realtà unica e armoniosa, provando a occultare le differenze tra gli oggetti reali e quelli virtuali. Viene generata una nuova scena, in cui non vi sono solo la realtà virtuale o l ambiente reale: le due cose si uniscono e gli oggetti virtuali vanno ad arricchire la realtà, aumentandola con nuovi oggetti. 41

42 La realtà aumentata Gli oggetti, visti attraverso il supporto di un display, danno all utente l idea che l oggetto si trovi effettivamente nel contesto reale, aggiungendo informazioni di varia forma e provenienza, per generare un valore aggiunto congruo alla situazione e che possa essere utile all utente. Il display, grazie al supporto di una videocamera, diventa quasi un vetro trasparente attraverso cui vedere la nuova realtà. 42

43 La realtà aumentata L utente può interagire con la nuova realtà e, muovendosi, può esplorare i nuovi oggetti in essa collocati: la prospettiva dell oggetto viene modificata così da far assumere all oggetto le stesse sembianze che avrebbe nel rispettivo contesto reale. L intento ultimo è proprio quello di far sì che l utente perda la consapevolezza della differenza tra oggetto reale e oggetto virtuale e riesca a interagire con la realtà aumentata come se questa fosse reale. 43

44 La realtà aumentata 44

45 Fine parte I 45