Cosa è l’Informatica?
Informatica
=
Informazione+automatica
Definizione di Informazione:
Cosa si intende per informazione ?
E ‘ un termine piuttosto vago
Non è semplice definire l’informazione: possiamo parlare di:
un’ entità o un fenomeno che assume importanza e
significato secondo il contesto in cui viene considerato
dall’uomo.
Dato invece è la rappresentazione di un’entità che viene
codificata per essere comprensibile all’esecutore (computer)
2
Informazione e codifica
trascrizione, registrazione e memorizzazione
dell’informazione su supporti materiali
es: la scrittura, un CD che registra un motivo, un
elenco telefonico…
– …. secondo una opportuna codifica DATO
es: le convenzioni di rappresentazione dei caratteri,
il formato del CD o del DVD
Informazione
numeriche
1.243.740
alfabetiche
Casa Rossi
alfanumeriche Via Verdi, 17 Porto Azzurro
iconiche e grafiche
sonore
Informazione+automatica
raccolta
Trattamento
dei dati
memorizzazione
elaborazione
Obiettivi
- Conoscere e utilizzare correttamente
i principali strumenti informatici software
(programmi) e hardware (parte fisica)
- Conoscere i principi generali di funzionamento
del calcolatore per:
– Utilizzarlo correttamente al massimo delle capacità
– Decidere in modo preciso se può essere o meno
essere di aiuto per realizzare un certo compito
SOFTWARE
HARDWARE
Insieme di programmi
Parte fisica di
• funzionamento
un sistema di elaborazione
• applicativi
Componenti meccanici, elettrici, elettronici,ecc.
TERMILOGIA
Server, Desktop / notebook
Processore CPU
Frequenza : 700 /4000…Mhz, 2 Ghz
Memoria RAM : 512 Mbyte/4 Gbyte
Memoria ROM : 128 Kbyte
Floppy Disk : 3.5” 1.44 Mbyte
Hard Disk : 100-300 Gbyte
Penna USB o Pendrive (memoria flash)
Porte seriali, parallele, USB, Firewire
Slot disponibili : 2…8
Codifica dell’informazione
acceso
1
BIT
spento
0
Codifica dell’informazione
8 BIT
10000010= A
8 BIT = 1 BYTE
1 byte = 1 carattere
Unità di misura
1 Kilobyte (Kbyte) = 1.024 bytes
1 Megabyte (Mega) = 1.048.576 bytes
1 Gigabyte (Giga) = 1.073.741.824 bytes
1 Terabyte
(Tera) = 1024 Gigabyte
Kilo
K
210
103
Mega
M
220
106
Giga
G
230
109
Tera
T
240
1012
(es.: dischi di capacità 300 GB)
Codifica dell’informazione
Tipi di dati da codificare:
–
–
–
–
numeri
testo
immagini
suoni
Numeri
binari
In successivi passi di
semplificazione.
Output
Input
CODIFICA
0, 1
HW/SW
DECODIFICA
ELABORAZIONE
0, 1
HW/SW
Elaborazione dell’informazione
ELABORATORE
Input :
-dati di ingresso
-istruzioni
Codifica dei dati di ingresso
Codifica delle istruzioni
Decodifica dei risultati
Output :
Risultati
Trasmissione dell’informazione
ELAB. A
ELAB. B
Codifica di dati su:
– vari tipi di reti (Intranet, Internet, telefonia fissa,
telefonia mobile, ...)
– vari tipi di mezzi trasmissivi (cavo telefonico, fibra
ottica, onde radio, onde elettromagnetiche, ecc.)
Sistema digitale
Hardware : transistor, circuiti, componenti
elettronici, ecc.
Architettura : quali sono i componenti e come
sono connessi
Elaborano segnali elettrici di limitato voltaggio:
il più basso si denota convenzionalmente con 0 ,
il più alto con 1. Le cifre binarie 0 e 1 si dicono bit
(binary digit)
Struttura di un calcolatore
Memoria
(RAM,HD, etc)
Processore
(CPU)
E’ un esecutore capace
Memorizza
Dati e Programmi di interpretare i singoli
passi richiesti dai
programmi
(istruzioni elementari)
Periferiche
di input / output
Permettono di comunicare
dati e programmi alla
macchina e di ottenere i
risultati (tastiera, micr.,
stampante, schermo, )
Il Modello di Von Neumann
Unità di elaborazione
Unità di
input
Memoria
centrale
C.P.U.
Unità di
output
Memorie di
massa
Evoluzione: tecnologia
Sistemi Meccanici
Sistemi Meccanici/Elettrici
Sistemi Elettronici basati su Valvole
Sistemi Elettronici basati su Transistor
Sistemi Elettronici basati su Circuiti
Integrati
Sistemi Elettronici basati su
Microprocessori
Evoluzione: tipi di calcolatori
1950 – Mainframe locale: batch (prima), time sharing (dopo)
1960 – Mainframe remoto: linee di telecomunicazioni.
1970 – Mini Computers: ambienti meno restrittivi, costi accessibili,
time sharing, Unix, Linguaggio C
1980 – Personal Computers: uso "domestico", applicativi per
compiti comuni (es.videoscrittura).
1990 – PC connessi in Reti di Calcolatori: PC con capacità
elaborative ed interfacce ad alte prestazioni, LAN, Internet.
Linguaggio Java
2000 – Internet: reti a larga banda
2010 – Tablet PC
Futuro Prossimo – Cluster, Griglie Computazionali
Architettura
Bus di controllo
DMA
Bus di indirizzi
ROM
RAM
Clock
CPU
Interrupt
BIOS
Bus di dati
Controller
dischi,
CD-ROM,etc.
Connettori
Periferiche
I/O
Bus di I/O
Struttura di un calcolatore
Processore
Memoria
Periferiche
di input / output
bus
La comunicazione fra i tre sottosistemi
viene effettuata attraverso un dispositivo fisico
detto bus (dati,sistema, controllo). Attraverso il bus la CPU
- legge\scrive dati e programmi in memoria
- trasferisce da / alla memoria al dispositivo di interfaccia
- recupera la prossima istruzione da eseguire
Struttura di un calcolatore
Rete
Processor
e
Memoria
Periferiche
di input / output
bus
Il sottosistema di interfaccia cura anche la comunicazione fra
due calcolatori diversi (es. via telefono / modem
con opportune schede di rete)
Programmazione
Come viene risolto un problema :
Dati di
ingresso
Elaborazione
Descrivono il problema
in esame
Manipolazione dei dati di ingresso
in modo da costruire la
soluzione cercata
Dati di
uscita
Rappresentano la
soluzione del caso
in esame
Algoritmi e programmi
Algoritmo (def) :
una sequenza di azioni non ambigue che trasformi i dati iniziali nel
risultato finale utilizzando un insieme di azioni elementari e finite
che possono essere eseguite da un opportuno esecutore.
Programma (def)
specifica di un algoritmo utilizzando un linguaggio non ambiguo e
direttamente comprensibile dal computer
Due punti importanti:
– fissare in modo univoco le azioni elementari eseguibili da un
computer
– capire come passare dal problema all’algoritmo
(è generalmento lasciato all’intuizione e alla fantasia del
programmatore)
Risolvere un problema
es : torta di carote
Dati di
ingresso
Elaborazione
Dati di
uscita
Ingredienti
Combinazione degli ingredienti
secondo una opportuna ricetta
La torta !
Fine
