Fondamenti di Informatica

Fondamenti di Informatica
Introduzione
Corso di Laurea in
Ingegneria Civile
Prof. Dario Bianchi
Dario Bianchi - 2003
Fond. Informatica - Ing. Civile
Cosa e’ l’ informatica ?
• Non solo lo studio del calcolatore
elettronico e delle sue applicazioni.
• La scienza della rappresentazione e dell’
elaborazione dell’informazione.
• Studio sistematico degli algoritmi che
descrivono e trasformano l’informazione:
la loro teoria, analisi, progetto, efficienza,
realizzazione e applicazione.
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Trattamento automatico
dell’informazione
Dati
Macchina per il trattamento
dell’ informazione
Risultati
•Macchina a programma fisso
•Macchina a programma registrato
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Cenni storici I
• 1600 - Blaise Pascal realizza la prima
macchina programmata meccanicamente
per eseguire operazioni aritmetiche. E’ la
cosi detta Pascalina. Poteva effettuare
addizioni e sottrazioni.
• 1671 – Leibniz realizza una macchina
dello stesso tipo che poteva eseguire le
quattro operazioni elementari e la radice
quadrata.
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Cenni storici II
• 1804 – Joseph Jacquard realizza un telaio
di tessitura controllato automaticamente
da schede perforate.
• 1833 Charlers Babbage progetta la
“Analytical Engine” . Possedeva una
memoria fatta da pile di ruote dentate e
una unita di calcolo in grado di effettuare
le quattro operazioni. I dati erano immessi
in memoria tramite schede perforate.
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Cenni storici III
• 1945 - All’ Universita di Princeton J. von
Neumann sviluppa l’ idea di calcolatore “a
memoria programmata”. La macchina
immagazzina nella memoria non solo I dati da
elaborare ma anche le istruzioni del programma.
L’ architettura di von Neuman e’ quella usata
ancora oggi.
• 1951 – nasce il primo calcolatore commerciale
l’UNIVAC I (Universal Automatic Computer).
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Le generazioni I
• I generazione – Inizia nel 1951.
– I calcolatori sono realizzati con la tecnologia delle
valvole termoioniche e con memorie a tamburo
magnetico.
– Hanno capacita` di memoria limitata, occupano molto
spazio e consumano molta energia.
– Vengono programmati in linguaggio macchina.
– Solo piu’ tardi compaiono i primi linguaggi di alto
livello come il FORTRAN (1957).
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Le generazioni II
• II generazione – 1959-1965.
– Vengono utilizzati i transistor (che
sostituiscono levalvole) e le memorie sono
costituite da nuclei magnetici. Nacono dischi e
nastri magnetici,
– Nascono il COBOL (linguaggio per
applicazioni congressuali) e l’ALGOL (1960)
per applicazioni scientifiche (precursore di
Pascal, C etc.).
– Compaiono i primi sistemi operativi.
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Le generazioni III
• III generazione – 1965-1972.
– Vengono utilizzati i circuiti integrati.
– Piu` transistor vengono “integrati su di una
unica piastrina di silicio detta “chip”.
– Nascono i sistemi in multiprogrammazione ed
i sistemi in time-sharing in cui piu` utenti,
collegati tramite terminali, possono utilizzare
contemporaneamente lo stesso computer.
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Le generazioni IV
• IV generazione –dal 1972 ai giorni nostri.
– Nel 1972 nascono I microprocessori. Una unita’
centrale (CPU) puo’ essere contenuta in un unico
integrato.
– Collegando la CPU alla memoria e ai dispoasitivi di
I/O (input/output)si ottengono I minicomputer.
Velocita` di eleborazione raggionte 100 MIPS (Milioni
di istruzioni per secondo).
– Contemporaneop sviluppo della telematica
(applicazione delle telecomunicazioni all’informatica).
– Nascono i primi computer paralleli.
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Evoluzione della tecnologia dei
computer
Anni
Tecnologia
59-60
Valvole
Densita` - Num.
comp./unita`vol.
1 comp./10 cm3
60-70
Transistors
1-10 comp./cm3
70-80
LSI – Large Scale
Integration
VLSI – Very Large Scale
Integration
105 comp./cm3
80-90
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108 comp./cm3
Le applicazioni dell’informatica I
• Calcolo scientifico
– Calcolo numerico
– Simulazioni
– Grafica
• Applicazioni industriali
– CAD (Computer Assisted Design)
– Controllo macchine utensili (CAM Conputer Assisted
Manufactoring)
– Controllo di processo
– Robotica
– Cim (Computer Integrated Manufactoring)
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Le applicazioni dell’informatica II
• Applicazioni gestionali
–
–
–
–
Basi di dati
Paghe
Magazzino
Contabilita`
• Automazione d’ ufficio
–
–
–
–
Elaborazione testi (Word Processors)
Fogli elettronici (SpreadSheets)
Archivi
Posta elettronica
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Le applicazioni dell’informatica III
• Sistemi Embedded
– Processi informatici inglobati completamente in un
processo produttivo o calcolatori inglobati in una
apparecchiatura.
– L’ utente non ne percepisce direttamente la presenza.
– Automobili (ABS, controllo iniezione elettronica).
– Elettrodomestici.
– Sistemi di assistenza alla navigazione aerea.
• Sistemi di intrattenimento
– Videogiochi.
– Realta’ virtuale.
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Le applicazioni dell’informatica IV
• Telematica reti di calcolatori e INTERNET
– e-mail (posta elettronica)
– Accesso a informazioni sul Word Wide Web
(Documenti ipertestuali, Portali)
– Accesso a servizi (Consultazione di orari,
prenotazioni, servizi bancari, Bancomat)
– e-commerce (sistemi di vendite in rete)
– e-learning (sistemi di apprendimento in rete)
– e-government (applicazione alla pubblica
amministrazione, certificati, bandi, firma elettronica)
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