Abilità Informatiche. capitoli 1-2. Prof. Fabio Calefato a.a Giurisprudenza

Documenti analoghi
Tipi di Informazione

Informatica. Mario Pavone - Dept. Mathematics & Computer Science - University of Catania. Trasferimento. Ambiente esterno.

RAPPRESENTAZIONE DELLE INFORMAZIONI

RAPPRESENTAZIONE DELLE INFORMAZIONI

Calcolatore e unità di misura

Codifica dell Informazione

Codifica dell Informazione

Programma del corso. Introduzione Rappresentazione delle Informazioni Calcolo proposizionale Architettura del calcolatore Reti di calcolatori

La codifica dell informazione

La codifica dell informazione. Rappresentazione binaria. Rappresentazione posizionale in base 10

Rappresentazione dell informazione

o Occorre rappresentare tale informazione in formato facilmente manipolabile dall elaboratore

Sistemi di Elaborazione delle Informazioni

Rappresentazione dei numeri: il sistema di numerazione decimale

La codifica del testo

Programma del corso. Introduzione Rappresentazione delle Informazioni Calcolo proposizionale Architettura del calcolatore Reti di calcolatori

La codifica binaria. Informatica B. Daniele Loiacono

LA CODIFICA DELL INFORMAZIONE

RAPPRESENTAZIONE DEI DATI SISTEMI DI MISURA

La codifica. dell informazione

CODIFICA DI CARATTERI

Un ripasso di aritmetica: Conversione dalla base 10 alla base 2

Rappresentazione dell Informazione. Sistemi di Elaborazione delle Informazioni Rappresentazione Informazione 1

La codifica binaria. Fondamenti di Informatica. Daniele Loiacono

Programma del corso. Rappresentazione delle Informazioni. Introduzione agli algoritmi. Architettura del calcolatore

La codifica. dell informazione

La codifica binaria. Informatica B. Daniele Loiacono

Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Chimiche corso di Informatica Generale

Esame di Informatica. Facoltà di Scienze Motorie LE UNITA DI MISURA (1/4) LE UNITA DI MISURA (3/4) LE UNITA DI MISURA (2/4) Lezione 2

La codifica. dell informazione. Tipi di informazione

I sistemi di numerazione. Informatica - Classe 3ª, Modulo 1

Modulo 1. Concetti base della Tecnologia dell informazione. Prof. Nicolello Cristiano. Modulo 1

CODIFICA DI CARATTERI

La codifica dell informazione

Programma del corso. Rappresentazione delle Informazioni. Introduzione agli algoritmi. Architettura del calcolatore. Elementi di Programmazione

Pag. 1. La Rappresentazione e la Codifica delle informazioni (parte 2) Tipi di dati. Informatica Facoltà di Medicina Veterinaria

Architettura di un elaboratore. Rappresentazione dell informazione digitale

Fondamenti di Informatica

La codifica. dell informazione

Informatica Generale

Concetti Introduttivi

L'Informazione e la sua Codifica. Maurizio Palesi

La "macchina" da calcolo

Introduzione. Elementi di Informatica. Sistemi di Numerazione Addizionali. Sistemi di Numerazione. Sistemi di Numerazione Romano

1.2 Concetti base dell Informatica: Informazione

La codifica digitale

Concetti Introduttivi. Rappresentazione delle informazioni

Rappresentazione binaria. Laboratorio di Informatica. Calcolatori digitali. N: numeri naturali. La codifica binaria. I primi 16 numeri binari

Rappresentazione digitale delle informazioni

La digitalizzazione delle informazioni (come e perché trasformare le informazioni in numeri) A cura di Saverio Cantone

Elaborazione dell informazione. Elaborazione dell informazione. Rappresentazione dei numeri INFORMATICA PER LE DISCIPLINE UMANISTICHE 2 (13042)

Somma di numeri binari

Per approfondire: La rappresentazione delle informazioni all interno dei computer

Architettura degli Elaboratori

Numeri e caratteri in binario. Prof.ssa Antonella Serra

Fondamenti di Informatica

Corso di Architettura degli Elaboratori

La rappresentazione delle informazioni

La rappresentazione delle Informazioni

LA CODIFICA DELL INFORMAZIONE. Introduzione ai sistemi informatici D. Sciuto, G. Buonanno, L. Mari, McGraw-Hill Cap.2

La codifica dei numeri

La codifica delle immagini

Corso di Informatica

Rappresentazione dell informazione

I.4 Rappresentazione dell informazione

Codifica binaria. Rappresentazioni medianti basi diverse

Informatica di Base 1 Linea 1

Codifica di informazioni numeriche

Codifica binaria dell informazione

Tipi di elaboratori Rappresentazione della informazione Codifica della informazione

Analogico vs. Digitale. LEZIONE II La codifica binaria. Analogico vs digitale. Analogico. Digitale

Laboratorio di Informatica

La rappresentazione delle informazioni in un computer. La numerazione binaria

CONOSCERE IL LINGUAGGIO DEL COMPUTER

Un ripasso di aritmetica: Conversione dalla base 10 alla base 2

Rappresentazione dell'informazione

Codifica delle Informazioni

Numeri in virgola mobile

La codifica delle immagini

Concetti di base dell ICT

INFORMATICA GENERALE E BASI DI DATI PER ARCHIVI AUDIOVISIVI (PRIMO MODULO) Claudio Piciarelli A.A. 2013/2014

Rappresentazione di dati: numerazione binaria. Appunti per la cl. 3 Di A cura del prof. Ing. Mario Catalano

La Rappresentazione dell Informazione

Sistemi di Elaborazione delle Informazioni 6 CFU

Sistemi di Elaborazione delle Informazioni 6 CFU

Informatica. Informatica. Grandezze digitali. Grandezze analogiche

Sistemi numerici: numeri senza segno

Informazione binaria: - codici binari, notazione binaria/ottale/esadecimale -

Perché informatica generale (1)

La codifica dei caratteri di un testo

Aritmetica dei Calcolatori Elettronici

Parte I Informazione digitale (lezione 1) Che lingua parla un computer? Corso DIRAAS - Università di Genova Antonio Lieto

Introduzione ai sistemi informatici 1

Il sistema binario: bit e Byte Codifica del testo Il Byte come U.d.M. dell'informazione Multipli del Byte

Informatica di Base - 6 c.f.u.

Ogni elaboratore esegue delle operazioni sulle informazioni combinandole e trasformandole. Per processare le informazioni vengono eseguite delle

Algoritmi Istruzioni che operano su dati. Per scrivere un programma è necessario. che l esecutore automatico sia in grado di.

Codifica dei caratteri

Corso di Introduzione all Informatica --- Laurea in scienze dell amministrazione --- Prof. G. Giuffrida

Sistemi di Elaborazione delle Informazioni 6 CFU

Transcript:

Abilità Informatiche capitoli 1-2 Prof. Fabio Calefato a.a. 2015-16 Giurisprudenza

Informatica Definizione Scienza della rappresentazione e dell elaborazione dell informazione Inform(azione) (auto)matica Scienza del trattamento razionale, particolarmente con macchine automatiche, delle informazioni considerate come supporto delle conoscenze umane e delle comunicazioni in tutti i settori 2

Informatica L informatica tratta: l informazione e la sua codifica le tecniche per raccoglierla, memorizzarla, distribuirla, trasformarla, il calcolatore, il suo funzionamento, le possibilità che offre per la trasformazione dell informazione, le tecniche di utilizzo, la comunicazione tra elaboratori, tra persone (mediata dal calcolatore) Pertanto, si parla di ICT Information and Communication Technology 3

Struttura Computer Hardware So+ware Firmware 4

Hardware Struttura fisica del calcolatore formata da parti meccaniche, elettriche, elettroniche (Video HD, tastiera, modem, CPU, ecc,) Hardware 5

Software Componente del calcolatore costituita dai programmi di base e dai programmi applicativi per la gestione e l uso del sistema Software di sistema Software applicativo So+ware 6

Firmware Software cablato direttamente in chip hardware non facilmente modificabile (detto embedded) Es. flash BIOS e successive soluzioni Firmware 7

Elaborazione Elaborare un informazione significa: Operare secondo precise modalità su di un insieme di informazioni, al fine di risolvere un determinato problema Parliamo sempre di informazioni e non di dati C è differenza? 8

Algoritmo Definizione Una successione ben definita di istruzioni che esprime l insieme delle azioni da compiere per poter risolvere uno specifico problema 9

Programma Definizione Codifica di un dato algoritmo in un opportuno linguaggio di programmazione (ossia linguaggio elaborabile da un computer) Grammatica: uso di un particolare vocabolario Sintassi: correttezza formale delle frasi scritte nel programma, rispetto al linguaggio di programmazione scelto Semantica: correttezza sostanziale del programma in termini di significato Un programma può essere corretto sintatticamente ma scorretto semanticamente (non risolve correttamente il problema per cui è stato ideato) 10

Processo Qualsiasi programma o parte di esso opportunamente tradotto in linguaggio macchina e caricato in memoria principale diventa un processo Processi di sistema Processi utente / applicativi 11

Tipi di Informazione Testo (caratteri) Numeri Suoni Immagini Video Le informazioni sono concetti astratti che esistono indipendentemente dalla loro rappresentazione (dato) 12

Informazione digitale Codifica Informazione Rappresentazione digitale Decodifica File 13

Codifica dell informazione Idea di base: Usare presenza / assenza di carica elettrica passaggio / non passaggio di corrente / luce BInary digit (cifra binaria): il BIT Usiamo cioè una rappresentazione binaria (a due valori) dell informazione 14

Codifica dell informazione Con 1 bit rappresentiamo solo 2 diverse informazioni: si/no - on/off - 0/1 - vero/falso Mettendo insieme piu bit possiamo rappresentare piu informazioni: 2 bit = 4 informazioni 00-01 - 10-11 15

Codifica dell informazione Esempio: un esame può avere quattro possibili esiti ottimo 00 discreto 01 sufficiente 10 insufficiente 11 Con 2 bit si codificano 4 informazioni (2 2 ) Con 3 bit si codificano 8 informazioni (2 3 ) Con N bit si codificano 2 N informazioni 16

Codifica dell informazione Se dobbiamo rappresentare più di 4 informazioni occorre aggiungere il 3 bit 000, 001 010, 011 100, 101 110, 111 17

Codifica dell informazione Se dobbiamo rappresentare 21 concetti diversi mi servono 2 5 = 32 > 21 Alcune sequenze (da 22 a 32) non vengono utilizzate 18

Codifica dell informazione Per rappresentare 57 informazioni diverse dobbiamo usare gruppi di almeno 6 bit Infatti: 2 6 = 64 > 57 Cioe un gruppo di 6 bit puo assumere 64 configurazioni diverse: 000000 / 000001 / 000010 / 111110 / 111111 19

Codifica dell informazione In generale, se con N bit, ognuno dei quali puo assumere 2 valori, possiamo rappresentare 2 N informazioni diverse allora, per rappresentare M informazioni dobbiamo identificare il numero N di bit, in modo che 2 N >= M 20

Il Byte In informatica ha assunto particolare importanza il concetto di: byte = 8 bit = 2 8 = 256 inf. diverse Il byte e usato come unita di misura per indicare le dimensioni della memoria, le dimensioni del disco, la potenza di un elaboratore Usando sequenze di byte (e quindi aggregati di 8 bit) si possono rappresentare caratteri, numeri immagini, suoni 21

Multipli del Byte Di solito si usano i multipli del byte Kilo KB 2 10 (~ mille byte, 1024) Mega MB 2 20 (~ un milione, 1KBx1024) Giga GB 2 30 (~ un miliardo, 1MBx1024) Tera TB 2 40 (~ mille miliardi, 1GBx1024) 22

Codifica dei caratteri E necessario individuare un codice numerico per rappresentare i caratteri Il codice ASCII (American Standard Code for Interchange Code) usa i primi 7 bit di ogni byte: 2 7 = 128 caratteri diversi Sufficienti per l alfabeto anglosassone 23

Codifica dei caratteri Molte altre lingue (es., latine) hanno caratteri accentati 7 bit insufficienti! 8 bit (ASCII esteso) 256 caratteri Oppure ancora 16 bit (UNICODE) 65535 caratteri 24

Codifica ASCII dei caratteri

ASCII esteso 26

Codifica delle parole Sono sequenze di caratteri Esempio: INFORMATICA 01001001 01001110 01000110 01001111 I N F O 01010010 0100110 01000001 R M A 01010100 01001001 01000011 01000001 T I C A 27

Codifica delle parole Per la lettura di un file ASCII (ad esempio pippo.txt) il sistema memorizza lunghe sequenze di codici ASCII La decodifica consiste nella suddivisione in blocchi di 8 bit e la ricerca del simbolo grafico corrispondente 28

Codifica dei numeri Il codice ASCII consente di codificare le cifre decimali da 0 a 9 fornendo in questo modo un metodo per la rappresentazione dei numeri Il numero 324 può essere rappresentato dalla sequenza di byte: 00110011 00110010 00110100 3 2 4 Ma ATTENZIONE si tratta di rappresentazione di simboli e non del valore numerico 324 da utilizzare nelle operazioni matematiche 29

Codifica dei numeri (decimale) Sistema posizionale in cui ogni cifra di un numero assume un valore che dipende dalla sua posizione Il sistema decimale (base 10): 245 = 2 x 100 + 4 x 10 + 5 x 1 851 = 8 x 10 2 + 5 x 10 1 + 1 x 10 0 Si deve fare la somma dei prodotti di ciascuna cifra moltiplicata per la base elevata all esponente che rappresenta la posizione della cifra stessa (partendo da 0) 30

Codifica dei numeri (binario) Utilizza una notazione posizionale basata su 2 cifre (0 e 1) e sulle potenze di 2 Esempio: 10110 = 1 *2 4 + 0*2 3 + 1*2 2 + 1*2 1 + 0*2 0 = 22 Esempio: 1010101 = 1*2 6 +0*2 5 +1*2 4 +0*2 3 +1*2 2 +0*2 1 +1*2 0 = 85 1*64+0*32+1*16+0*8+1*4+0*2+1*1 = 85 31

Conversioni dei numeri (da 10 a 2 ) Per convertire un numero in base 2 si devono trovare i resti delle divisioni successive del numero per la base 2 Esempio: 157 10 157 / 2 resto 1 78 / 2 resto 0 39 / 2 resto 1 19 / 2 resto 1 10011101 9 / 2 resto 1 4 / 2 resto 0 2 / 2 resto 0 1 / 2 resto 1 32

Conversioni dei numeri (da 2 a 10 ) Un metodo pratico Esempio: 10011101 128 64 32 16 8 4 2 1 1 0 0 1 1 1 0 1 128+ 16+8+4+ 1 = 157 33

Interi con segno 0000 +0 1000-0 0001 +1 1001-1 0010 +2 1010-2 0011 +3 1011-3 0100 +4 1100-4 0101 +5 1101-5 0110 +6 1110-6 0111 +7 1111-7 Spreco sempre un bit per il segno 34

Massima cifra rappresentabile Sist. Decimale = 99 99 = 10 N - 1 Sist. Binario= 11..11 = 2 N - 1 Esempio: 11111111 (8 bit )= 2 8-1= 255 Per rappresentare il num 256 serve un bit in più 35

Cifre rappresentabili Fissate quante cifre (bit) sono usate per rappresentare i numeri, si fissa anche il numero piu grande che si puo rappresentare con 16 bit: 2 16-1 = 65.535 con 32 bit: 2 32-1 = 4.294.967.295 con 64 bit: 2 64-1 = circa 1,84 * 10 19 Si possono rappresentare numeri piu grandi se si tollera un certo grado di imprecisione (errore) 36

Rappresentazione delle immagini Immagini in bianco e nero 37

Rappresentazione delle immagini Dividere l immagine in una griglia a righe orizzontali e verticali Ogni quadratino della griglia e un pixel Codificare ogni pixel con: 0 se il pixel e bianco 1 se il pixel e nero Il formato dell immagine (BMP, Jpeg, Tiff, ecc.) determina anche la partenza: convenzionalmente si parte dal 1 quadratino basso a sinistra 38

Rappresentazione delle immagini Risoluzione 7 X 4 39

Rappresentazione delle immagini 0000000 0111100 0110000 0100000 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 22 23 24 25 26 27 28 15 16 17 18 19 20 21 8 9 10 11 12 13 14 0 0 Risoluzione in bit B/W 1 1 1 1 1 1 1 Immagine ricostruita 40

Rappresentazione delle immagini Aumentiamo la risoluzione a 14 X 8 41

Rappresentazione delle immagini Quindi: le immagini sono rappresentate con un certo livello di approssimazione, o meglio, di risoluzione, ossia il numero di pixel usati per riprodurre l immagine: 640 x 480 pixel; 800 x 600 pixel 1024 x 768 pixel; 1280 x 1024 pixel 1400 x 1280 pixel É importante anche il dot pitch, distanza tra pixel consecutivi (0,22-0,28mm) in quanto maggior risoluzione e minor dot-pitch garantiscono immagini migliori 42

Rappresentazione delle immagini Esistono immagini in B/W (1 solo bit per il colore ) Oppure immagini a livelli di grigio o colori Con 8 bit si codificano 256 livelli di grigio (ottenuti regolando la luminosità del pixel) Con 8 bit si rappresentano 256 colori, con 16 bit 64.000 colori, con 24 bit 16 milioni di colori diversi per pixel e con 32 bit sempre 16 milioni di colori in true color 43

Rappresentazione delle immagini 1 pixel a 2 colori 1 bit 1 pixel a 256 colori 1 byte (1 * 8 bit) 1 pixel a 65535 colori 2 byte (2 * 8 bit) 1 pixel a 16 Mil. di colori 3 byte (3 * 8 bit) 44

Esempio 1 Abbiamo un immagine 10 x 20 pixel con 200 colori Quanti BIT occupa? Quanti bit occuperebbe se raddoppiassimo i colori? Quanti bit occuperebbe se raddoppiassimo i pixel? 45

Esempio 1: soluzione Per 200 colori occorrono 8 bit (2 8 =256 config.) Quindi, data la risoluzione 10 x 20 = 200 pixel Per ogni pixel 8 bit di colore, quindi 200 x 8 = 1600 bit occupati in totale (200 byte) Se raddoppio i colori da 200 a 400 occorrono 9 bit (512 config.) Quindi 200 pixel x 9 bit di colore = 1800 bit (225 byte) Non raddoppia lo spazio occupato Se raddoppio i pixel da 200 a 400 Allora 400 pixel x 8 bit di colore = 3200 bit (400byte) Raddoppia lo spazio occupato! 46

La compressione delle immagini Compressione senza perdita di dati (lossless compression) Compressione con perdita di dati (lossy compression) 47

La codifica dei filmati Sono sequenze di immagini compresse: (ad esempio si possono registrare solo le variazioni tra un fotogramma e l altro) Utilizzano tutti la tecnica del CODEC (COmpress od DECompress) Esistono vari formati per codificare filmato e sonoro : mpeg (il piu usato) avi (microsoft) quicktime (apple) mov 48

Archiviare le informazioni Tutte le informazioni digitalizzate vengono archiviate in sequenze di bit Sequenze di bit più o meno lunghe si chiamano file identificati da un nome di file e un estensione pippo.doc Convenzionalmente l estensione è di tre lettere (non sempre) 49

FILE Es. dati di un software gestionale bancario il cognome il nome l'indirizzo il numero di conto la disponibilità sul conto foto del titolare del conto 50