Presentazione corso - L.Int.Ar

Corso di Laurea in
Biotecnologie
corso di
Informatica
Paolo Mereghetti
DISCo – Dipartimento di
Informatica, Sistemistica e
Comunicazione
Scopo del Corso
• Introduzione al mondo
dell’informatica e all’utilizzo dei
calcolatori
• Fornire
– Le conoscenze di base necessarie alla
comprensione della materia
(aritmetica binaria, logica, sistemi
operativi, ...)
– Fondamenti di programmazione
(algoritmo, funzione, linguaggio C, ...)
– Le nozioni fondamentali riguardanti i
più diffusi strumenti applicativi per
consentire agli studenti di sfruttare le
potenzialità degli odierni calcolatori
• Esercitazioni in laboratorio
Programma del Corso
In aula
–Storia degli
elaboratori
–Rappresentazione
dell’informazione
–Architettura degli
elaboratori
–Sistema Operativo
–Reti di elaboratori
–Servizi Internet
–Concetto di
algoritmo
–Programmazione
strutturata
–Pseudo-codice
–Linguaggi di
programmazione
–Il linguaggio C
In laboratorio
–Windows:
gestione file,
gestione risorse,
applicazioni
–Internet, posta
elettronica
–Word, Power
Point, Excel
–Programmazione
in linguaggio C
Dove, Quando e Chi
• Lezioni frontali
–
–
–
–
24 ore suddivise in 12 lezioni da 2 ore
Dove: Aula U3-01
Quando: Lunedì mattina 10.30 – 12.30
Chi: Paolo Mereghetti
• Laboratorio
– 12 ore suddivise in 4 esercitazioni da 3
ore, organizzati in 3 turni
– Dove: Lab-X edificio UK
– Quando: seguirà a “breve” il calendario
– Chi: Paolo Mereghetti, ???, ???
Calendario delle Lezioni
Giorno
Argomento
lunedì, 3. ottobre 2005
Lezione 1
Introduzione al corso e all'informatica
lunedì, 10. ottobre 2005
Lezione 2
Architettura degli elaboratori - HW 1
lunedì, 17. ottobre 2005
Lezione 3
Architettura degli elaboratori - HW 2
lunedì, 24. ottobre 2005
Lezione 4
Architettura degli elaboratori - SW 1
lunedì, 31. ottobre 2005
Ponte Santi
lunedì, 7. novembre 2005
Lezione 5
Architettura degli elaboratori - SW 2
lunedì, 14. novembre 2005 Lezione 6
Architettura degli elaboratori - SW 3
lunedì, 21. novembre 2005 Lezione 7
Rappresentazione dell'informazione 1
lunedì, 28. novembre 2005 1° Compitino
lunedì, 5. dicembre 2005
Lezione 8
Rappresentazione dell'informazione 2
lunedì, 12. dicembre 2005
Lezione 9
Programmazione 1
lunedì, 19. dicembre 2005
Lezione 10
Programmazione 2
lunedì, 26. dicembre 2005
Vacanze di Natale
lunedì, 2. gennaio 2006
Vacanze di Natale
lunedì, 9. gennaio 2006
Lezione 11
Programmazione 3
lunedì, 16. gennaio 2006
Lezione 12
Programmazione 4
lunedì, 23. gennaio 2006
2° Compitino
Modalità d’Esame
• Per il riconoscimento dell’esame si deve
superare
– Prova scritta (sugli argomenti trattati a
lezione)
– Prova orale (domande e commenti sullo
scritto + argomenti trattati a lezione)
– Consegna e discussione di un elaborato
sugli argomenti trattati in laboratorio
• C’è la possibilità di sostenere delle prove
intermedie (2 compitini) che sostituiscono
la prova scritta
– Sufficienza in entrambi
– Recupero parte insufficiente negli appelli
ufficiali
– NON sostituiscono la prova orale
Modalità d’Esame
• Appelli ufficiali
– Le date verranno pubblicate sul
sito del Dipartimento di
Biotecnologie e Bioscienze
http://www.btbs.unimib.it/
e sul sito del corso
• Compitini
– 1° compitino (lunedì 28
novembre 10.30 – 12.30)
– 2° compitino (lunedì 23 gennaio
10.30 – 12.30)
Materiale Didattico
• Testi
– S. Ceri, D. Mandrioli, L. Sbatella,
“Informatica: arte e mestiere”, 2°
edizione, McGraw-Hill, 1999
– D. P. Curtin, K. Foley, K. Sen, C. Morin,
“Informatica di base”, 2° edizione,
McGraw-Hill, 2002
• Sito del corso:
http://www.lintar.disco.unimib.it
percorso:
Didattica
Formazione
• Trovate
–
–
–
–
Lucidi delle lezioni
Testo esami (laboratorio)
Date appelli esame
...
Orario Ricevimento
• Quando
– giovedì pomeriggio dalle 15.30
alle 17.30
• Dove
– Stanza 462 (sala dottorandi)
– DISCo – Dipartimento di
Informatica, Sistemistica e
Comunicazione
– edificio U7 – 4° piano
• e.mail
– [email protected]
Introduzione all’Informatica
Cos’è l’Informatica?
Computer Science (inglese)
Scienza dell’Informazione
(italiano)
auto
informatica
mazione
Informatica: Informazione + automatica
• Informazione: Insieme di entità
astratte, che raccolgono
‘conoscenza’ derivata dalla
descrizione ed interpretazione
del mondo (materiale o
immateriale)
• Es.: un libro, una sinfonia, un
quadro, un insieme di dati
relativi agli studenti di un corso
di laurea
• NB Informazione (es. Sequenza
di eventi)  rappresentazione
dell’info su supporto materiale
(es. Romanzo)
Rappresentazione dell’informazione
• Trascrizione e registrazione
dell’informazione su supporti
materiali (es. Libro scritto, CD che
contiene un melodia, insieme di
schede che mantengono le
informazioni relative agli studenti)
• Secondo una opportuna codifica
– convenzioni di rappresentazione ... di
testi e caratteri (codice ASCII),
numeri, suoni, immagini
– formato del supporto materiale (es. CD
vs libro)
– struttura di una scheda anagrafica (es.
Studente vs sua scheda)
• La stessa informazione può essere
rappresentata in diversi modi
Il calcolatore
• Supporto per la rappresentazione di
informazione. Un calcolatore può
raccogliere un’elevatissima quantità
di dati (es: tutto l’archivio del British
Museum)
• Supporto ‘attivo’. Un calcolatore può:
– Rendere disponibili questi dati in modo
“istantaneo”, con prospettive diverse a
utenti diversi e in diversi luoghi del mondo
– Ad esempio
• Permettendo a utenti di tutto il mondo di
collegarsi a parti delle informazioni del BM
via Internet
• Lasciando altre informazioni private
(accessibili solo all’amministrazione del
museo)
– Elaborare automaticamente la
rappresentazione dei dati in modo da
• Presentarli in modo diverso a diversi
soggetti (es. a seconda della fascia d’età)
• Inferire informazioni strutturate dai dati
elementari
• Prendere delle decisioni in base alle
proprietà degli oggetti rappresentati
Tecnologia e Calcolatore
• Peculiarità del calcolatore rispetto ad
altri dispositivi (ad es.
VideoRegistratore)  Programmabilità :
capacità di specializzare il dispositivo
per attività complesse di elaborazione
dell’informazione
• Settore in continua evoluzione e
sviluppo 
– Chi non conosce i principi generali di
funzionamento può usarlo ma NON in
modo consapevole ed efficacie
– Non è però necessario avere una
conoscenza dettagliata del
funzionamento di ogni dispositivo e di
tutte le sue versioni per farne un uso
efficace
Calcolatore e Pallottoliere
• Consente di rappresentare
informazioni
– informazione: due numeri da
addizionare
– rappresentazione dell’informazione:
gruppi di dischetti che rappresentano
ciascun numero
• Consente di elaborare le
informazioni: manipolare gruppi di
dischetti in modo da ottenere un
unico gruppo che rappresenti il
risultato finale
Il calcolatore
• Permette di rappresentare informazione
di natura estremamente più varia
– Dati di vario tipo (immagini, numeri, suoni,
testo, etc.)
– Algoritmi per elaborare i dati (come
sommare due numeri, come impaginare
correttamente un testo, etc.)
• La rappresentazione è uniforme: Ogni tipo
di informazione è rappresentata da una
sequenza di 0 e 1
• La parte del calcolatore che realizza
l’elaborazione è in grado di interpretare e
realizzare i passi richiesti dagli algoritmi (i
calcolatori sono dispositivi ‘general
purpose’)
Calcolatore: dispositivo programmabile
• Per specializzare il calcolatore
per un nuovo compito è
sufficiente
– Immaginare un nuovo algoritmo
– Rappresentare l’algoritmo in
modo che sia comprensibile alla
macchina (cioè scrivere e fornire
al calcolatore il programma che
realizza quell’algoritmo)
– Chiedere alla macchina di
decodificare il programma (cioè
risalire dalla codifica ai passi di
cui è composto) ed eseguirlo
(cioè portare a termine i passi
richiesti)
Rappresentazione dell’informazione
• Per la medesima informazione
sono possibili varie
rappresentazioni
– Es. Testo scritto su carta o registrato
su rastro
• Due rappresentazioni R1 e R2 sono
equivalenti se data R1 è possibile
ricavare R2 e viceversa
– Es. Trascrizione del testo data la sua
registrazione e viceversa
• Scelta della rappresentazione
– Spesso convenzionale ... ma spesso la
scelta della convenzione è legata a
determinati vincoli
– Es. Rappresentazione binaria negli
elaboratori
Codifica dell’informazione
• Processo di associazione di
informazioni a configurazioni
di bit
• È una convenzione ma deve
necessariamente essere
condivisa tra chi deve
condividere l’informazione
Introduzione all’informatica ... in una slide!
• Saper definire e descrivere i
seguenti concetti e le eventuali
relazioni tra essi
–
–
–
–
Informatica
Informazione
Rappresentazione dell’informazione
Calcolatore come supporto di
• Memorizzazione
dell’informazione
• Elaborazione dell’informazione
– Calcolatore come dispositivo
programmabile
– Algoritmo, Programma, Applicazione
software
– Rappresentazione binaria
dell’informazione
– Codifica
Breve storia dell’elaboratore
• Nel 1671, il tedesco Gottfried Wilhelm
Leibniz inventò un meccanismo per
eseguire meccanicamente le quattro
operazioni. Per effettuare moltiplicazioni
e divisioni Leibniz introdusse un
meccanismo di base, detto traspositore,
realizzato mediante una serie di cilindri
a denti scalati
I calcolatori digitali
• Nel 1642 Blaise Pascal, matematico e
filosofo francese, progettò un prototipo
di macchina (Pascalina) per l’esecuzione
di addizioni e sottrazioni in modo
meccanico
Breve storia dell’elaboratore
La Macchina Analitica rappresentava un
progetto estremamente innovativo, ma la
complessità e la precisione richiesta per i suoi
meccanismi e la mancanza di fondi resero
impossibile la realizzazione concreta di tale
strumento
• Ada Augusta Byron, figlia del poeta George
Byron, collaborò con Babbage seguendo i
progetti della Macchina Analitica e arricchendo
con numerosi ed importanti contributi il
concetto di programmazione
I calcolatori digitali
• Nel 1800 Charles Babbage, un matematico e
ingegnere inglese ideò la prima macchina
programmabile, detto Macchina Analitica
(Analytical Engine), riconosciuta come
l'antenato per eccellenza del moderno
calcolatore elettronico. Questa macchina
costituisce infatti uno strumento di calcolo
"universale" le cui operazioni possono essere di
volta in volta specificate insieme ai dati da
elaborare.
Breve storia dell’elaboratore
• Concetto di porta logica (circuito) e rete logica
(combinazione di circuiti)
• Nei primi anni del ventesimo secolo furono
sviluppati i primi calcolatori eletromeccanici,
basati sulla tecnologia elettronica delle valvole
termoioniche (tubi elettronici)
• Lo scienziato di origine ungherese John von
Neumann, collabora alla definizione dell' ENIAC
(Electronic Numerical Integrator and Computer)
riconosciuto come il primo vero prototipo dei
moderni elaboratori elettronici
Dalla tecnologia meccanica
a quella elettronica
• L’informazione numerica comincia ad essere
rappresentata ed elaborata mediante segnali
elettrici
Breve storia dell’elaboratore
• Miniaturizzazione!
Valvole termoioniche  transistor 
circuiti integrati su piastrine di silicio
Dalla tecnologia meccanica
a quella elettronica
• Le reti logiche hanno consentito di
implementare ed unificare il calcolo
aritmetico e il calcolo logico. In questo
modo il calcolatore, durante il corso di
una elaborazione, sulla base dell’analisi
dei risultati intermedi, può saltare
direttamente da una istruzione all'altra.
Il calcolatore diventa così elaboratore,
capace cioè di eseguire non solo
operazioni aritmetiche ad alta velocità,
ma di prendere decisioni, previste da un
programma creato dall'uomo