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Testo, Tessuto e Calcolatori
“It is known as a fact that the Jacquard
loom is capable of weaving any design
which the imagination of man may
conceive. It is also the constant practice
for skilled artists to be employed by
manufacturers in designing patterns.
These patterns are then sent to a peculiar
artist, who, by means of a certain
machine, punches holes in a set of
pasteboard cards in such a manner that
when those cards are placed in a
Jacquard loom, it will then weave upon its
produce the exact pattern designed by
the artist. … “
(C. Babbage, 1864)
Tessere formule algebriche
Now the manufacturer may use, for the warp and weft of
his work, threads which are all of the same colour; let us
suppose them to be unbleached or white threads. In this
case the cloth will be woven all of one colour; but there will
be a damask pattern upon it such as the artist designed.
But the manufacturer might use the same cards, and put
into the warp threads of any other colour. Every thread
might even be of a different colour, or of a different shade
of colour; but in all these cases the form of the pattern will
be precisely the same--the colours only will differ.
Il telaio Jacquard
Tessere formule algebriche
The analogy of the Analytical Engine with this well-known process is
nearly perfect.
The Analytical Engine consists of two parts:-1. The store in which all the variables to be operated upon, as well
as all those quantities which have arisen from the result of other
operations, are placed.
2. The mill into which the quantities about to be operated upon are
always brought.
(…)
Every formula which the Analytical Engine can be required to
compute consists of certain algebraical operations to be performed
upon given letters, and of certain other modifications depending on
the numerical value assigned to those letters. (…)
The Analytical Engine is therefore a machine of the most general
nature. Whatever formula it is required to develop, the law of its
development must be communicated to it by two sets of cards. When
these have been placed, the engine is special for that particular
formula.
La Macchina Analitica
The Difference Engine
La Macchina Analitica (2)
L’architettura di Von Neumann
ALU
Control Unit
Input
Output
Programma
Dati
La Memoria
Unita’ atomica, bit
Cella (o Parola)
Valori
Indirizzi
0
1
1
Cella
2
512
N-1
. . .
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Organizzazione dei Dati
Ogni informazione per poter essere elaborata
necessita di una esplicita rappresentazione in
memoria
Tipi di dati
Numerici
Testuali
Ibridi
Multimediali
Avanzati (e.g. MP3)
Diverse tipologie richiedono organizzazioni e
strutture diverse
Dati in un DBMS (record)
Dati in un DBMS (record) (2)
Dati in un DBMS (pagine)
Dati in un DBMS (pagine) (2)
Strutture dei dati
Tipi dati primitivi (es. interi, date, …)
Record (es. <nome-cognome-CF-Media>)
Array di records - File di records
Oggetti e classi
Oggetti - TDA
record set
record
TDP
Grafi
Il problema del commesso viaggiatore …
I ponti di Konigsberg
Soluzione di Eulero
"Solutio problematis ad geometriam
situs pertinentis" (1736)
Equivalenza e Generalizzazione
Es. frazioni:
1/2, 2/4, 6/12
3/5, 15/25, 30/50
Molti dati (puntuali) esprimono una informazione
equivalente
Relazione di Equivalenza ()
(riflessivita’) A  A
(simmetria) A  B  B  A
(antisimmetria)AB  not (BA)
(transitivita’) A  B e B  C  A  C
1/2
3/5
Equivalenza e Generalizzazione
Tipi di Equivalenze (vs. proprietà)
Es. sostituibilita’ nelle lingue, categorie
grammaticali, e.g. nomi/verbi/aggettivi
Genere e numero (nomi)
Isotopie
Fonetiche (…. perche’, … fuorche’)
Fonetiche e semantiche ( … onde, tacque, donde, acque)
Le proprietà distinguono oggetti nelle stesse
classi
N
m
V
f
A
Stessa categoria Sint.
Stesso genere
Equivalenza e Generalizzazione
Classi di equivalenza diverse non possono
essere confrontate
Isotopie di natura diversa
Il genere vs. la forma verbale
Classi di equivalenza in livelli diversi danno
luogo ad ordinamenti parziali
Es. tutti le parole x che sono “f” sono nomi N,
x f(x)  N(x)
f N
Relazioni di ordine parziale
A={1,2,3}  2A = {, {1},{2},{3},{1,2},…,{1,2,3} }
2A , 
{1,2,3}
{1,2}
{1,3}
{2,3}
{2}
{1}
{3}

Ereditarietà
La nozione di sottoclasse stabilisce una relazione
d’ordine parziale tra gli insiemi, cioe’ le classi, che
implica un meccanismo di ereditarieta’ tra gli individui
che appartengono a tali s.i.
P
N
m
V
f
A
Stessa categoria Sint.
Stesso genere
Ogni x in f eredita anche tutte le proprieta’ di N,
Ogni N,V ed A possiede tutte le caratteristiche delle P
Semantica della Elaborazione dei Dati
Una struttura di dati anche molto complessa
fornisce sempre una precisa semantica definita
da
Proprietà intrinseche (per es. numero di figli per
ogni nodo della gerarchia)
Insieme di operazioni legali su tale struttura (per
es. propagazione della ereditarietà)
Una struttura di dati implicitamente determina
la sua interpretazione (cioè le caratteristiche
richieste al suo interprete)
Verso l’IA: Logica ed Inferenza
Le strutture in cui sono organizzati dati piu’ i
meccanismi di navigazione ed elaborazione
che essi rendono disponibile forniscono
strumenti di ragionamento automatico:
Inferenza logica
Ereditarietà (subsumption)
Analogia
Similarita’
Abduzione
Reti semantiche
Applicazioni (4): TAL
Grammatiche
Disambiguazione
Ontologie
Persona
Femmina
figli (1,0)
Donna
Genitore
Madre
Donna  Persona  Femmina
figli(ANNA,JACOPO)
Navigando tessuti elettronici …
Reti Neuronali e Memorie Associative
Memorie Associative
Modelli Markoviani di fenomeni testuali
Diagramma degli stati e Trellis
Lattice (1)
Applicazioni nel TAL
POS tagging
Approccio Markoviano
Stati  POS tag pi (i time stamps)
Transizioni pi  pi+1
Emissione simbolo: zi+1
Conclusioni (?)
Il calcolo sin presenta si dalle origini come
“tessitura” cioè intreccio tra operazioni e dati,
rappresentati in modo equivalente in trame,
funzionale ad uno obbiettivo specifico
Le strutture dei dati in informatica
rappresentano informazioni di crescente
complessità e si adattano alle realta’
(significati) che intendono modellare
ma …
forniscono una semantica univoca ai processi di
calcolo fino ad includerne alcune caratteristiche
Conclusioni (2)
In modo ricorsivo le organizzazioni dei dati complesse
consentono il trattamento dei fenomeni testuali
complessi …
Ribaltamento dei ruoli tra
le organizzazioni dei dati (testi come strutture gerarchiche) e
le operazioni su di essi (es. disambiguazione come
navigazione nei modelli “testuali” di ragionamento)
Tali meccanismi di inferenza sono applicati
ricorsivamente dagli elementi più semplici fino alla
generazione delle strutture complesse (e.g. grafi alle
dipendenze a partire dalla disambiguazione sintattica
locale alle parole)
Elaborazione, Programmazione e
Linguaggi
Ada Byron, Lady Lovelace
(1815-1852)
Rappresentazione dei dati
Controllo delle sequenze e
loop
Il linguaggio di
programmazione, ADA