“LA CASSETTA DEGLI ATTREZZI PER UNA SCUOLA DIGITALE” 18/10/2016 MODULO 1 - LE BASI TEORICHE • • • • • • • • • 1.1 Digitale e analogico. 1.2 Il linguaggio macchina. 1.3 Hardware e software. 1.4 Il sistema operativo. 1.5 Requisiti minimi hardware. 1.6 Principali componenti del computer. 1.7 File e formati. 1.8 Organizzazione dei file all’interno del computer. 1.9 Introduzione teorica ai software indispensabili. A cura dell’Animatore Digitale Antonio Fabbrini INFORMATICA = INFORmazione autoMATICA INFORMATICA = INFORmazione PROCESSORE - CERVELLO PERIFERICHE DI INGRESSO - ORGANI DI SENSO PERIFERICHE DI USCITA – RISPOSTA MOTORIA autoMATICA Il robot Pepper apprende il Bilboquet dopo una dimostrazione umana ANALOGICO DIGITALE ANALOGICO DIGITALE ANALOGICO DIGITALE 0 000000 LINGUAGGIO BINARIO 1 2 6 32 00001 00010 00110 100000 forma decimale forma binaria PROCESSARE (dal vocabolario Garzanti): in informatica, elaborare, analizzare: processare dati LINGUAGGIO MACCHINA Il Linguaggio macchina non è altro che un particolare linguaggio che, mediante l’utilizzo del cosiddetto sistema binario, permette al PC di eseguire i comuni programmi del computer. Nel linguaggio macchina, i simboli dell’alfabeto utilizzato non sono 21 come nel nostro linguaggio ma solamente due (ovvero, 0 e 1) TABELLA DEI CODICI ASCII Per operare sui testi tutti i computer usano tabelle di associazioni dette tabelle dei caratteri La tabella dei caratteri più utilizzata è l’ASCII( American standard code for information interchange). Associando ad ogni carattere il relativo codice, un tasto diventa una lunga sequenza di 0 e di 1 utilizzabile dal computer. Inversamente, associando ad ogni codice ad ogni codice un simbolo grafico dal font predefinito, si può trasformare una sequenza di 0 e 1 in un testo da leggere sullo schermo o da stampare. Bit significa “Binary digit”, ovvero cifra binaria i Bit sono costituiti da 1 e 0 , cioè la più piccola unità di informazione possibile. 8 Bit formano 1 Byte Il Byte è usato come unità di misura delle informazioni in memoria e su disco, indica le dimensioni di un file Per facilità però 1KB si fa corrispondere a 1000 Byte, 1 MB a 1milione di Byte, 1 GB a un miliardo di Byte e un TB a mille miliardi di Byte. HARDWARE HARDWARE + SOFTWARE HARDWARE SOFTWARE Word Exel La struttura fisica, interna e esterna prende il nome di hardware (hard = duro, ware = componente). L'insieme di tutti i programmi che permettono di utilizzare l’apparecchio si chiama software (soft = soffice) BREVI CENNI STORICI 1946: ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) Un ammasso enorme di valvole, condensatori e interruttori da trenta tonnellate di peso. Questo primordiale computer è una macchina limitata che può eseguire solo operazioni predeterminate. 1951: EDVAC (Electronic Discrete variabiles Automatic Computer) Per migliorare l’ENIAC bisogna utilizzare l'intuizione che aveva avuto Alan Turing una decina d'anni prima, e cioè permettere al computer (hardware) di eseguire le istruzioni codificate in un programma (software) inseribile e modificabile dall'esterno. Nasce così l’EDVAC, prima macchina digitale programmabile tramite un software, basata su quella che sarà poi definita l’architettura di von Newman. John von Neumann è considerato come uno dei più grandi matematici della storia moderna oltre ad essere una delle personalità scientifiche preminenti del XX secolo Secondo il modello di Von Neumann, un sistema di elaborazione di dati è formato da: 1.Memoria centrale, per conservare i dati da elaborare e i dati elaborati 2.Processore centrale, per elaborare, secondo un programma residente nella memoria, i dati 3.Dispositivi di ingresso/uscita (in/out [i/o]) per comunicare con l'esterno in forma più accessibile all'uomo 4.Un clock, una cadenza d'orologio (un'onda quadra di una certa frequenza) che determina la velocità con cui vengono eseguite le operazioni elementari del processore e l'accesso Segnale analogico Segnale digitale HARDWARE DI INGRESSO PERIFERICHE DI USCITA HARDWARE PORTE DI INGRESSO E USCITA Cavo VGA Cavo HDMI Cavo LAN Cavo USB HARDWARE PORTE DI INGRESSO E USCITA Cavo Audio Jack 3.5mm Cavi PS2 SOFTWARE PROGRAMMI E APPLICAZIONI Un PROGRAMMA è costituito da un algoritmo, cioè da una successione finita di istruzioni che, eseguite in sequenza, una dopo l'altra, servono a ottenere qualcosa da un computer, secondo il modello “stimolo-risposta”. STIMOLO imput RISPOSTA output un’APPLICAZIONE è un software pensato e scritto con in mente uno scopo pratico e può essere composta da vari programmi. Word è un applicazione, perché serve per creare documenti in formato digitale. Per funzionare, ha bisogno di innumerevoli programmi, scomposti in piccoli algoritmi: quello per impostare il formato paragrafo, quello per visualizzare i colori, quello per usare la funzione copia/incolla (che è un programma, ma parte del sistema operativo) ecc. SOFTWARE DI SISTEMA E SOFTWARE APPLICATIVO Il software di sistema (o di base) gestisce le risorse hardware del computer. La parte più importante è il sistema operativo che gestisce processore, memorie, orologio, collegamenti in rete, dispositivo d'ingresso e di uscita dei dati. Il sistema operativo permette di ignorare le caratteristiche tecniche dell'hardware, si inserisce tra macchina e utente rendendo il computer una macchina standard. Viene definito software applicativo (o semplicemente "applicativi") tutto il software che non sia il sistema operativo. In pratica tutti i software specifici, dalla videoscrittura al fotoritocco, dal montaggio video ai programmi di posta sono applicativi. Di fatto se su un computer ci fosse installato solo il sistema operativo funzionerebbe perfettamente ma l'utente non sarebbe in grado di farci nulla. SOFTWARE MS DOS e WINDOWS Con il sistema operativo DOS (1981), all’accensione del computer si vedeva una schermata nera con un cursore grigio che lampeggiava. Per far funzionare qualcosa era necessario conoscere il linguaggio, scrivere in comando e premere il tasto INVIO. Dal 1985, con Windows 1.0, si cercò di introdurre un interfaccia grafica più semplice e intuitiva per i computer dotati di sistema operativo DOS. Windows 1.0 (1985) Windows 3.0 (1990) Windows 95 (1995) Windows 2.0 (1987) Windows NT (1993) SOFTWARE Windows Xubuntu SISTEMA OPERATIVO Mac Android SOFTWARE Windows XP Windows 8 Windows Windows 7 Windows 10 REQUISITI MINIMI HARDWARE Ogni sistema operativo non è installabile su qualsiasi computer, ma ci sono dei requisiti minimi da soddisfare Windows XP, requisiti minimi hardware Processore: 223 megahertz (MHz) o più RAM: 64 megabyte (MB) Disco fisso: 2 GB di spazio libero Scheda grafica. Windows VISTA HOME, requisiti minimi hardware Processore: 800 megahertz (MHz) o più RAM: 512 megabyte (MB) Disco fisso: 15 GB di spazio libero Scheda grafica DirectX 9 con 32 megabyte (MB) di memoria grafica. REQUISITI MINIMI HARDWARE Windows 7,8,10 requisiti minimi hardware Processore: 1 gigahertz (GHz) o più RAM: 1 gigabyte (GB) per 32-bit o 2 GB per 64-bit Disco fisso: 16 GB per 32-bit OS, 20 GB per 64-bit OS Scheda grafica DirectX 9 con driver WDDM 1.0 o superiore Questi elencati qui sopra sono i requisiti minimi per farlo avviare. Ovviamente più potente è il processore, maggiore RAM è installata e spazio su hard disk, tanto di guadagnato in prestazioni: - minor tempo di caricamento del sistema operativo - velocità nella gestione di più processi contemporanei ecc... PROCESSORE (CPU) Central Processing Unit, ossia Unità Centrale di Trattamento È un circuito elettronico che acquisisce ed elabora le informazioni trasmesse attraverso le sequenze di zero e uno (linguaggio macchina).. La frequenza (o velocità di clock) del processore (espressa in Hertz [Hz]) indica quanti calcoli fa in un secondo: 1 GHz sono 1 miliardo di calcoli al secondo, ovvio che piu la frequenza è alta più il computer (o tablet, o cellulare ecc…) lavora velocemente. PROCESSORE (CPU) Processori sempre più potenti, sensori sempre più raffinati nella raccolta delle informazioni e algoritmi sempre più efficienti, permettono la realizzazione di oggetti impensabili fino a qualche anno fa. AUTOMI DOMESTICI AUTOMBILE CHE GUIDA DA SOLA OCCHIALI CHE AIUTANO I CIECHI TROLLEY CHE SEGUE IL PADRONE MEMORIA RAM La RAM (Random Access Memory ovvero memoria ad accesso casuale) è un tipo di memoria che facilita il lavoro del processore. Si tratta di una memoria che custodisce temporaneamente i dati prima che vengano inviati al processore e ospita informazioni dopo la loro elaborazone. Una volta spento il computer, tutti i dati contenuti nella memoria RAM spariscono. DISCO FISSO Il disco fisso (Hard Disc) immagazzina i dati che noi creiamo nel tempo e salviamo nel computer. Nel disco fisso sono memorizzati il sistema operativo, i programmi e tutti i documenti che creiamo. Al contrario della RAM, i dati contenuti nel disco fisso rimangono anche spengendo il computer. Esistono anche dischi fissi esterni che si collegano al computer tramite una porta USB. CHIAVETTA USB Una chiavetta USB o penna USB ( in inglese USB flash drive o pendrive) è una memoria di massa portatile di dimensioni contenute che si collega al computer mediante una porta USB In una chiavetta USB priva di involucro esterno. Sono visibili : 1) connettore USB 2) chip di gestione del protocollo USB 3) pin per test industriali 4) memoria flash 5) quarzo dell'oscillatore 6) diodo led di funzionamento 7) interruttore per il blocco della scrittura 8) spazio per una seconda memoria flash SCHEDE DI MEMORIA le schede di memoria (in inglese memory card), sono di ridotte dimensioni. Possono essere utilizzate per files musicali, immagini, filmati o altro (es: macchine fotografiche, lettori mp3, tablet, cellulari …). Ne esistono di vari modelli anche se le schede di memoria più utilizzate sono le schede SD (Secur Digital) e le Micro SD. Necessitano di un apposito ingresso sul computer o di un lettore specifico (Card reader). SCHEDA MADRE (Motherboard) La scheda madre è una piastra piena di elementi elettronici. Ad essa vengono collegate tutte le parti dl PC affinchè possano comunicare tra loro. Mouse di Windows CLICCANDO DUE VOLTE IL PULSANTE SINISTRO sull’icona di un oggetto l’oggetto si attiva: POSSO APRIRE FILE O APPLICAZIONI. Se clicco una volta soltanto seleziono l’oggetto. Mouse di Windows CLICCANDO UNA VOLTA IL PULSANTE DESTRO del mouse su un oggetto compare un menu a tendina (detto menu contestuale) che attiva una serie di funzioni specifiche. Mouse di Windows Nel menu contestuale ci sono importanti funzioni come “Invia a”, “Taglia”, “Copia”, “Incolla”, “Crea collegamento”, “Elimina” e “Rinomina”. Mouse di Windows “ Invia a “ Cliccando su “Invia a” possiamo collegare un oggetto (es. la cartella “Immagini”) al Desktop. Portando il puntatore su “Invia a” si apre un secondo menu a tendina A questo punto, cliccando Con il pulsante sinistro su “Desktop (crea collegamento)” creeremo un collegamento con il desktop Mouse di Windows Sul desktop comparirà il file “Immagini – collegamento” (con un quadratino e una freccetta verso l’alto, simbolo di collegamento), che potremo rinominare cliccando su rinomina (tasto destro del mouse) Mouse di Windows 1 2 Alla fine avremo sul desktop un collegamento alla cartella Immagini che si trova in un’ altra parte del computer. Riconosco che è un collegamento dal quadratino con la freccetta verso l’alto. 3 4 Mouse di Windows Trascinare con il mouse Per spostare qualcosa con il mouse bisogna: -Puntare il cursore sull’oggetto - premere e tenere premuto il tasto destro del mouse - spostare il mouse in una nuova posizione - rilasciare il tasto del mouse Mouse di Windows Windows XP Windows 10 ORGANIZZAZIONE DEI FILE FILE E CARTELLE Il Computer organizza tutti i documenti in archivi, che in informatica si chiamano file: ogni documento costituisce un file. Ogni file è caratterizzato da un’ icona, da un nome, da un punto e da un gruppo di lettere, solitamente tre, poste alla fine. Questo gruppo di lettere si chiama estensione del file. Le informazioni scritte/codificate al suo interno sono leggibili tramite un software in grado di effettuare l'operazione. Marco.jpg (foto) Marco.bmp (immagine) Marco.xls (Excel) Marco.ppsx (PowerPoint) Marco.wav (audio) Marco.mp3 (audio) Marco.avi (video) Marco.mp4 (video) Marco.mov (video) Marco.mpg (video) Marco.pdf (testo) Marco.doc (testo) Marco.zip (file compresso) I file del computer sono organizzati in cartelle e sottocartelle. Nella figura, il file lezione 1.doc è contenuto nella cartella Capitolo 1 che è una sottocartella di Algebra che è una sottocartella di Documenti. Il segno + indica che la cartella contiene sottocartelle. Il segno – indica che le sottocartelle sono visualizzate. ORGANIZZAZIONE DEI FILE Windows XP ORGANIZZAZIONE DEI FILE Windows 10 Windows XP Windows 10 Windows XP Windows 10 SOFTWARE APPLICATIVO Dopo aver acquistato un computer nuovo o aver reinstallato Windows è necessario fin da subito installare le applicazioni essenziali. Quali sono i programmi (applicativi) indispensabili per il PC? ANTIVIRUS: Nei PC nuovi di solito viene preinstallato un antivirus che dopo 60 giorni andrà pagato, se si vuole evitare di comprarlo si può rimuovere l’antivirus preinstallato e scaricare uno di quelli gratuiti BROWSER : Per navigare su internet occorre un browser Opera Crome Safari Firefox Explorer SOFTWARE APPLICATIVO COMPRESSIONE: Per assicurarsi che Windows sia in grado di aprire ogni tipo di file scaricato da internet e per ridurre il peso di documenti e file multimediali conviene usare un software che permette di "comprimere" un file per ridurne le dimensioni, per poterlo trasmettere con minor ingombro e quindi più velocemente. SUITE OFFICE: Sui nuovi PC si trova spesso già installata una suite Office che scade dopo 60gg e che deve essere acquistata. Se non vogliamo acquistare Microsoft Office possiamo scegliere di installare vuna suite open source e gratuita che contiene gli stessi programmi di Microsoft Office (es: LibreOffice) PDF READER: Su Windows è necessario un programma per aprire i file PDF, il formato standard dei documenti digitali, per farlo si può installare un programma (gratuito) come Acrobat Reader. Se invece si ha bisogno di un programma per convertire i file in PDF potrebbe essere utile PDF Creator il quale crea PDF da qualsiasi programma, semplicemente inviando il documento ad una stampante virtuale dedicata. Una volta era giudicavo “indispensabile”, ma ora che tutte le suite da ufficio integrano questa caratteristica, può risultare ridondante. SOFTWARE APPLICATIVO SOFTWARE GESTIONE FOTO E IMMAGINI: Windows ha un suo programma di base per aprire le fotografie e fare delle minime modifiche. Se questo non dovesse esser sufficiente, vi sono applicazioni con più funzionalità per aprire ed eventualente modificare foto e immagini sul computer SOFTWARE PER VIDEO: Avete necessità di vedere o ascoltare un file video o audio dal formato sconosciuto? Probabilmente VCL vi permetterà di farlo. Ormai uno dei più popolari lettori multimediali in circolazione, la forza di VLC è sempre stata la compatibilità con qualsiasi formato multimediale. MASTERIZZAZIONE CD/DVD: ci sono software gratuiti per masterizzare CD e DVD completamente gratuito. Compatibili con tutte le versioni di Windows per PC, creano dischi d’ogni tipo: dagli Audio CD (CD-DA) ai DVD-Video, passando per la masterizzazione delle immagini ISO e la duplicazione dei supporti fisici.