Laboratorio di Calcolo
Paola Gallo
•Fondamenti: come un computer codifica
elabora e trasmette l’informazione
•Architetture: hardware, software e rete
•Applicazioni: Windows e Office
•Esercizi di matematica, fisica e statistica
TESTO CONSIGLIATO per la parte di fondamenti e architetture:
Sciuto, Buonanno, Mari
INTRODUZIONE AI SISTEMI INFORMATICI
McGraw-Hill IV Ed. 30 euro
Applicazioni ed esercizi : materiale scaricabile dal sito www.fis.uniroma3.it
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Fondamenti di Informatica: definizioni
•La parola informatica viene dal francese, dalla
compressione di inform(ation electronique ou
autom)atique. Philippe Dreyfus, fisico francese, per
primo utilizza nel 1962 il termine informatique
(informatica) a significare la gestione automatica
dell'informazione mediante calcolatore (naturale o
artificiale).
•L’informatica è la scienza che si occupa dell
trattamento dell’informazione attraverso il calcolatore.
•Il calcolatore (o computer) è un dispositivo
programmabile ed è quindi una macchina che esegue
programmi.
•Un programma gestisce l’informazione operando su dati
mediante istruzioni
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Fondamenti di Informatica: un po’ di storia
•La parola calcolo deriva dal latino e vuol dire sassolino,
infatti i primi strumenti di calcolo erano semplici
oggetti.
•Alle mani ed ai piccoli oggetti seguirono abachi e
pallottolieri e poi le prime calcolatrici meccaniche alla
metà del XVII secolo.
•Per avere il primo calcolatore digitale elettronico
bisogna aspettare l’introduzione delle valvole
termoioniche negli anni 40. Colossus (1943) (Inglese) è
il primo seguito dal famoso ENIAC (1946) (USA).
Numerical Integrator And Computer. Composto da 18
000 valvole e 1500 relé per un peso complessivo di 30
t (!) e un consumo di 140 kw. Questa macchina esegue
calcoli per esempio sulle reazioni nucleari ma ha poca
memoria e non è programmabile.
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Fondamenti di Informatica: un po’ di storia
•John von Neumann scienziato
ungherese ingegnere chimico ed
esperto di matematica e meccanica
quantistica rimase colpito da ENIAC
e per migliorare le prestazioni dei
calcolatori elaborò una architettura
che fosse in grado di memorizzare
programmi e propose l’utilizzazione di
un sistema di numerazione binario
(ENIAC usava il decimale).
•EDVAC (Electronic Discrete Variable
Automatic Computer) utilizzò per
primo l’architettura di von Neumann e
EDVAC von Neumann e Oppenheimer
il sistema binario. La prima macchina
digitale programmabile.
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Fondamenti di Informatica:
architettura di von Neumann
•Il processore elabora l’informazione
eseguendo le istruzioni
sequenzialmente e controllando il
flusso dell’esecuzione
•La RAM (Random Access Memory)
memorizza dati e istruzioni codificati
con lo stesso formato
•Le periferiche sono l’interfaccia per
comunicare con utenti o altri
dispositivi
•ll BUS è il sottosistema di
interconnessione
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Fondamenti di Informatica: il transistor
Il Transistor inventato ai Bell Labs nel 1948
da John Bardeen, Walter Brattain e William
Shockley in meno di dieci anni rivoluzionerà
la ricerca sui computer per arrivare poi
all’introduzione dei processori che hanno
integrati migliaia di processori sullo stesso
La tecnica dei circuiti integrati realizza
infatti diverse parti di un circuito (in
particolare transistors, resistenze e
collegamenti) direttamente su un sottile
strato di silicio (Chip).
Nel 1978 esce il primo processore intel a 16
bit l’8086, che contiene 29000 transitors
(riportato in figura).
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ESERCITAZIONE N.1
•I calcolatori non possono funzionare senza il
software, ovvero quella sequenza di istruzioni
(programmi) che gli permette di svolgere i suoi
compiti. Per cambiare le funzioni che è in grado di
eseguire basta cambiare il programma.
•Ci sono due categorie generali di software:
software di sistema (come i sistemi operativi
Windows, Mac OS X, Linux) e i programmi
applicativi (come Word, PowerPoint etc.)
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IL SISTEMA OPERATIVO
WINDOWS:
• Il sistema operativo è in generale un
programma che mette in contatto
l’utilizzatore con la macchina
nascondendo le difficoltà di accesso alle
risorse della macchina e ottimizzandone
l’uso (è un amministratore di risorse).
• Essendo così importante viene caricato
automaticamente al momento
dell’accensione del computer.
• Windows è un sistema operativo con
interfaccia grafica e solo
occasionalmente ha un interfaccia a
caratteri.
Word, Excel, PowerPoint
Sistema operativo
Hardware
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• In Windows ogni utilizzatore ha accesso a risorse
comuni (per esempio: una stampante), ma possiede anche
le proprie risorse, distinte da quelle degli altri. Quindi,
per identificarsi, occorre fornire al sistema operativo il
proprio user name/nome utente. E una password/parola
d’ordine. La procedura è detta di log-in.
• L’area di lavoro che occupa l’intero schermo è detta
desktop (Scrivania).
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• Per avviare i programmi esiste la barra delle
applicazioni o taskbar. La barra contiene a sinistra il
pulsante di avvio o start button da cui escono i menu di
avvio per avviare i programmi (la parte sinistra contiene
in programmi che usiamo più spesso. A destra ci sono i
pulsanti per l’avvio rapido dei programmi organizzati in
gruppi detti toolbars
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• Le informazioni memorizzate sui dischi sono
organizzate in cartelle o folders
• Le “cose” che il calcolatore tratta sono detti oggetti e
ogni oggetto possiede una rappresentazione grafica
detta icona che cerca di illustrarne la funzione (si
veda il cestino del riciclo o Recycle bin).
• Cliccando due volte con il mouse (tasto sinistro)
sull’icona si apre una finestra che è una area
rettangolare con vari elementi grafici di controllo e
con una zona di lavoro.
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Citazione
• L’ingegnere quantistico Seth Lloyd è convinto che
l’universo sia un gigantesco computer. SPERIAMO NON
CI FACCIA GIRARE WINDOWS. (Kevin Kelly Wired
Magazine)
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Cosa facciamo oggi
•
•
•
•
Dal pannello di controllo personalizziamo le impostazioni iniziali
della nostra sessione di lavoro: schermo e barra delle applicazioni
Aggiungiamo icone relative agli oggetti di maggior utilizzo
direttamente sul desktop: prima si trova l’elemento di interesse, si
clicca sull’elemento con il tasto destro, dal menù si sceglie invia e
quindi desktop (crea collegamento) e l’icona del collegamento verrà
visualizzata sul desktop.
Utilizziamo il programma Notepad: scriviamo e stampiamo un
documento.
Quando finiamo di lavorare chiusura sessione dallo start button.
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ESERCITAZIONE N.2
LA GESTIONE DEI FILES E DEI PROGRAMMI:
• File vuole dire archivio, è il modo in cui qualunque
informazione viene memorizzata su disco.
• I file sono organizzati in un file system che consiste
nell’organizzazione dei file nel sistema operativo
• La struttura del file system di windows è la seguente
– Vi sono un certo numero di unità distinte indicate da
lettere dell’alfabeto e due punti A: floppy disk C:
hard disk altre unità possono essere lettore CD altri
dischi rigidi etc. associati a lettere da D a Z
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ALCUNI TIPI DI FILE IMPORTANTI
• Dentro un’unità ci sono cartelle e file. I file hanno un
nome seguito da un punto e una estensione di poche
lettere che serve al sistema operativo per distinguere
i tipi di file.
– File eseguibili – Estensione: .exe Contengono i
programmi.
– File di testo – Estensione: .txt Contengono codici
alfabetico-numerici (alfanumerici) secondo la
tabella ASCII, e possono quindi rappresentare
parole, dati memorizzati in forma leggibile, ecc.
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– File immagini "bitmap" di Windows – Estensione: .bmp
Contengono immagini trattabili dal programma di
disegno Paint (è un Accessorio di Windows)
– File immagini JPEG – Estensione: .jpg Contengono
immagini compresse secondo lo standard
raccomandato dal Joint Photographic Expert Group,
un metodo con perdita (= fedeltà inferiore al 100%)
adatto per immagini fotografiche
– File immagini GIF – Estensione: .gif Contengono
immagini compresse secondo il formato proprietario
Compuserve Graphic Interchange Format, un metodo
senza perdita (= fedeltà pari al 100%) adatto per
immagini grafiche (disegni al tratto, grafica al
calcolatore, diagrammi, ecc)
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– File "documento" di Microsoft Word – Estensione:
.doc Contengono i documenti del word processor
Microsoft Word
– File per la composizione di pagine WWW –
Estensione: .htm, .html Contengono una descrizione
in Hypertext Markup language( HTML) del contenuto
di una pagina pubblicata sul World Wide Web
– File "foglio di lavoro" di Microsoft Excel –
Estensione: .xls Contengono le tabelle del foglio
elettronico Microsoft Excel
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Cosa facciamo oggi:
• Dall’icona risorse del computer
– Esploriamo le risorse
– Creiamo folders nostri e files nostri (con notepad)
– Li spostiamo, li copiamo e li cancelliamo
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IL PROGRAMMA PAINT:
•
E’ un programma di facile utilizzo per disegni e/o ritocchi di
immagini. Si trova nel menù di avvio/programmi tra gli accessori.
• Aperto il programma vediamo il significato dei vari tasti a sinistra
e del tasto in basso a sinistra.
• Come esercizi:
1. Disegnamo l’architettura di von Neumann
2. Creiamo un pulsante con dentro una freccia e la scritta avanti.
Salviamo questo pulsante e lo importeremo in word.
3. Come esercizio ulteriore facciamo un qualsiasi altro disegno.
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Diapositiva 1 - Università degli Studi Roma Tre