informatica di base per le discipline umanistiche

informatica di base per le discipline umanistiche vito pirrelli Istituto di Linguistica Computazionale CNR Pisa Dipartimento di linguistica Università di Pavia (per iniziare )

seconda lezione informazioni e dati vito pirrelli Istituto di Linguistica Computazionale CNR Pisa Dipartimento di linguistica Università di Pavia

il calcolatore: una definizione dispositivo elettronico programmabile finalizzato alla gestione delle informazioni hardware tutto quanto non possiamo trasmettere per telefono... software tutto quanto possiamo trasmettere per telefono... (per saperne di più clicca sulle parole evidenziate in giallo)

(torna indietro ) il calcolatore è programmabile... è cioè in grado di eseguire istruzioni operando su dati rappresentati come quantità discrete... (per saperne di più clicca sulle parole evidenziate in giallo)

il linguaggio del computer (torna indietro ) il computer è in grado di comprendere e di elaborare soltanto un proprio personalissimo linguaggio, il codice binario...

seconda lezione informazioni e dati (torna indietro ) fine seconda lezione (lezione 3)

gestione delle informazioni... (fine excursus ) raccolta, acquisizione archiviazione, conservazione elaborazione, trasformazione, produzione distribuzione, comunicazione, scambio

il calcolatore: funzionalità di base... (torna indietro )

gestione delle informazioni... (torna indietro ) nelle attività umane, le informazioni vengono gestite in forme diverse: idee informali linguaggio naturale (scritto o parlato, formale o colloquiale, in varie lingue) disegni, grafici, schemi numeri e codici e su vari supporti mente umana, carta, dispositivi elettronici

informazioni e dati (torna indietro ) nel computer le informazioni vengono rappresentate in modo essenziale e uniforme come dati

(torna indietro ) informazioni o dati? (definizioni da un vocabolario della lingua italiana) informazione: notizia, dato o elemento che consente di avere conoscenza più o meno esatta di fatti, situazioni, modi di essere. dato: ciò che è immediatamente presente alla conoscenza, prima di ogni elaborazione; (in informatica) elementi di informazione costituiti da simboli che debbono essere elaborati

un informazione è un dato strutturato... (torna indietro ) un esempio: Mario 275 su un foglio di carta sono due dati e non significano molto ma se il foglio di carta viene fornito in risposta alla domanda a chi mi devo rivolgere per il problema X; qual è il suo numero di telefono?, allora i dati possono essere interpretati come fonte di informazione

(torna indietro ) un esempio di dato strutturato...

(torna indietro ) perché dati strutturati? le informazioni sono più volatili, i dati più stabili I dati costituiscono una risorsa strategica, perché più stabili nel tempo di altre componenti (processi, tecnologie, ruoli umani): ad esempio, i dati delle banche o delle anagrafi la storia della scienza è caratterizzata dal continuo cambiamento di informazioni relative a dati relativamente stabili la rappresentazione precisa di forme più complesse di informazione (concetti evoluti) non può prescindere dai dati (fine excursus)

il calcolatore: modello architetturale... (fine excursus) (per saperne di più lezione clicca 2 sulle icone!)

la cpu (fine excursus) è la parte "pensante" di ogni computer, costituita da un sottile cristallo di silicio. Su un processore (p.e. di un cm 2 ) vengono impressi diodi, transistor e circuiti. Esegue le istruzioni ed elabora i dati dei programmi presenti nella memoria RAM e nei registri interni al processore. (per approfondire, vai a lezione 3)

la memoria centrale la RAM (random access memory) o memoria centrale serve a memorizzare un programma in esecuzione o i dati in corso di elaborazione è l unità di memoria con la quale interagisce la cpu attraverso i bus la memoria centrale è volatile, nel senso che i dati/programmi in essa contenuti vengono cancellati al termine dei processi di esecuzione/elaborazione e comunque non sopravvivono a computer spento...

la memoria virtuale i programmi e i file molto estesi possono eccedere la capacità della memoria centrale disponibile anche se questa è molto grande per evitare inconvenienti, in un sistema che utilizza la memoria virtuale, soltanto le parti del programma o del file al momento necessarie vengono memorizzate nella memoria centrale del computer; il resto è immagazzinato sul disco fisso fino a che non si renda necessario il suo caricamento sulla RAM (fine excursus)

la memoria di massa (fine excursus)

le periferiche di input/output (fine excursus)

i bus il bus di un computer è un insieme di collegamenti in rame localizzati sulla scheda madre che connettono tra loro tutti i dispositivi dell elaboratore... (fine excursus)

(per saperne di più vai alla 3) tipologia dei dati numeri (1011, 23, 10-2 ) caratteri alfabetici (A, b, j, L, β, ) dati logici o booleani (VERO, FALSO) strutture complesse di dati: vettori matrici dati che contengono altri dati (per saperne di più clicca sulle parole evidenziate in giallo) (fine excursus)

tipologia di istruzioni operazioni di input/output carica da RAM... scarica su RAM... leggi da tastiera scrivi su video operazioni aritmetico-logiche somma due numeri nega una condizione strutture di controllo confronta due numeri (stabilisci il più grande) continua a leggere fino a fine riga se trovi un punto, vai a capo (fine excursus)

(per saperne di più vai alla 3) analogico e digitale le grandezze numerali possono essere continue o discrete continuo: la temperatura discreto: il numero di abitanti di una nazione le grandezze continue si rappresentano con i numeri reali e grandezze discrete con i numeri naturali (fine excursus)

(ritorna alla 3) sistema decimale e binario sistema decimale sistema binario 10 cifre: 0-9 base: 10 unità ordinate da destra a sinistra (da 0 a n) ennesima unità: 10 n valore della cifra ennesima: cifra n * 10 n esempio: 325 2 cifre: 0-1 base: 2 unità ordinate da destra a sinistra (da 0 a n) ennesima unità: 2 n valore della cifra ennesima: cifra n * 2 n esempio: 110 3*10 2 + 2*10 1 + 5*10 0 1*2 2 + 1*2 1 + 0*2 0 = 4+2

la transcodifica (da binario a decimale) come si traduce un numero binario in un decimale? clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!

la transcodifica (da binario a decimale) come si traduce un numero binario in un decimale? ++ somma il valore decimale di tutte le lampadine accese!

la transcodifica (da binario a decimale) 2 k k *cifra+...+ 2 i *cifra+ i 2 i-1 i-1 *cifra+... + 2 0 *cifra formula per il caso generale...

esercizio a bruciapelo... 65

da decimale a binario esempio 173 (base 10) =? (base 2) 173 / 2 = 86 +1 86 / 2 = 43 + 0 43 / 2 = 21 +1 21 / 2 = 10 + 1 10 / 2 = 5 + 0 5 / 2 = 2 + 1 2 / 2 = 1 + 0 1 / 2 = 0 + 1 10101101

(ritorna alla 3) perché funziona? 173 = 86 * 2 + 1 86 = 43 * 2 + 0 43 = 21 * 2 + 1 21 = 10 * 2 + 1 allora 21 43 86 173 = ((((10 * 2 + 1) * 2 + 1) * 2 + 0) * 2 + 1) = ((10 * 2 + 1) * 2 + 1) * 2 2 + 0 * 2 + 1 = (10 * 2 + 1) * 2 3 + 1 * 2 2 + 0 * 2 + 1 = 10 * 2 4 + 1 * 2 3 + 1 * 2 2 + 0 * 2 + 1 ecc... stiamo proprio determinando i pesi da dare alle potenze del due! (fine excursus)

la transcodifica (da binario a decimale) 0 = 0*2 0 come si traduce un numero binario in un decimale? clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!

(fine excursus) la doppia articolazione al livello di organizzazione (o articolazione) primaria, il linguaggio umano (o linguaggio naturale) è fatto di parole che formano frasi: il linguaggio è fatto di parole che formano frasi a questo livello le unità linguistiche di base sono le parole del dizionario

(torna indietro ) la doppia articolazione la grammatica di una lingua definisce i modi in cui le parole si possono combinare per formare una frase corretta: il linguaggio è fatto di parole che formano frasi il fatto linguaggio è di parole formano che frasi

(torna indietro ) la doppia articolazione al livello di organizzazione (o articolazione) secondaria, il linguaggio è fatto di combinazioni di lettere: il linguaggio è fatto di combinazioni di lettere a questo livello le unità linguistiche di base sono le lettere dell alfabeto, o meglio il repertorio di fonemi dell italiano

(torna indietro ) la doppia articolazione anche a livello di organizzazione secondaria esistono combinazioni possibili e combinazioni impossibili di caratteri: il lin gua gno scio fa sco mi tra pmo fsa uuo cvi pfe le regole fonotattiche di una lingua sanciscono quali combinazioni sono possibili e quali no

(torna indietro ) la doppia articolazione a uno stesso fonema (ad es. a ) possiamo associare diversi correlati fisici: il movimento articolatorio necessario a produrlo l analisi dell onda sonora prodotta il carattere che lo rappresenta ortograficamente la funzione oppositiva della a all interno della lingua è tuttavia indipendente dai suoi correlati fisici è questo che ci consente di definire una relazione di equivalenza tra la sequenza ortografica pesce e la sua trascrizione fonologica (o sequenza di fonemi)

(torna indietro ) il codice binario il linguaggio del computer si chiama codice binario perché usa due caratteri soltanto, lo 0 e l 1 (nota la differenza rispetto al nostro alfabeto = 2:21); nel linguaggio del computer le parole si ottengono come sequenze di 0 e 1 (ad es. 01000110); a ciascuna parola è associato univocamente un dato, un istruzione o un indirizzo di memoria.

(torna indietro ) le parole digitali analogamente al nostro linguaggio, il significato di una parola digitale dipende dall ordine in cui si incontrano i caratteri ( da e ad sono due parole altrettanto diverse tra loro di 10 e 01 ); questo codice è molto semplice ma anche molto dispendioso: per formare tante parole diverse bisogna aumentarne la lunghezza! esistono solo due parole di un carattere (0 e 1), quattro di due (00, 11, 01, 10), otto di tre, sedici di quattro e così via... in generale, esistono 2 in generale, esistono n n parole binarie diverse di n caratteri... parole binarie diverse di n caratteri...

le parole digitali (torna indietro ) il bit è l unità di base del codice binario a livello di articolazione secondaria può assumere solo due stati: 0 e 1 il byte è una parola ottenuta concatenando 8 bit

le parole digitali (fine excursus ) analogamente a quanto avviene per i caratteri di una lingua, la funzione dello 0 e dell 1 all interno del codice binario è indipendente dalla loro realizzazione fisica