Un po’ di storia
Nel 1841 il matematico C. Babbage concepisce la prima macchina analitica, una macchina di proporzioni gigantesche, azionata a vapore, in grado di eseguire lunghe serie di calcoli e di stampare i risultati finali. Sul finire del 19° secolo H. Hollerith progetta delle macchine meccanografiche a schede
perforate. Dopo il 1945 vengono realizzati apparecchi esclusivamente usati nell’esecuzione di calcoli
scientifici e che utilizzano solo come linguaggio di programmazione il linguaggio macchina. In particolare nel 1946 entra in funzione nell’università di Pennsylvania, il primo calcolatore elettronico
chiamato ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) di dimensioni enormi (occupava
un’area di 180 mq e pesava 30 tonnellate). Nel 1947 viene inventato il transistor; nel 1958 J. Kilby
inventa il circuito integrato; nel 1965 viene costruito il primo minicalcolatore, che garantiva per la
prima volta la possibilità di registrare in memoria sia i dati che dovevano essere elaborati, sia le istruzioni per il suo funzionamento. Negli anni successivi si diffonde sempre più l’uso degli elaboratori
anche nel campo commerciale, utilizzati inizialmente solo da grandi aziende come le banche. Nel
1971 viene prodotto il primo chip, dove i transistor venivano incisi su una sottile lamina di silicio e
venne sviluppato un chip di dimensioni microscopiche che avrebbe rivoluzionato l’informatica: nacque il primo microprocessore e nel 1974 il primo microcalcolatore. Negli ultimi anni il progresso
tecnologico è diventato sempre più rapido e i calcolatori di oggi sono sempre più veloci, meno ingombranti e sempre più alla portata di tutti.
Il computer
Il computer o elaboratore è una macchina costituita da dispositivi di diversa natura (meccanici, elettrici,
ottici ecc.) in grado di elaborare dati in modo automatico, veloce, sicuro ed efficiente.
Le sue caratteristiche essenziali sono la rapidità e l’affidabilità.
Il computer:
• è una macchina, cioè un dispositivo privo di intelligenza autonoma, come l’automobile;
• è elettronico, cioè il suo funzionamento si basa su componenti di tipo elettronico;
• è un elaboratore di dati, cioè, eseguendo le istruzioni di un programma, è capace di ricevere dati
dall’esterno, operare su di essi e fornire i risultati dell’elaborazione, sollevando così l’uomo da compiti
noiosi, ripetitivi e complessi.
Se vogliamo quindi che il computer risolva un problema, dobbiamo fornirgli i dati su cui lavorare e una
sequenza ordinata d’istruzioni (cioè il programma) che elabori i dati ricevuti e fornisca i risultati.
Ne consegue che il computer è una macchina programmabile, cioè una macchina che può essere utilizzata per problemi diversi, in grado di interpretare ed eseguire una serie di ordini impartiti dall’esterno.
Non dimentichiamo che il computer è una macchina. L’elaborazione dei dati avviene eseguendo le
istruzioni contenute nei programmi, attraverso i suoi componenti fisici. Parleremo, quindi, di sistema di
elaborazione per sottolineare il fatto che l’elaborazione avviene grazie all’interazione di risorse diverse.
Noi ci occuperemo del personal computer (o semplicemente PC) ossia di un particolare tipo di macchina, molto utilizzata in ambito lavorativo e domestico.
I moderni sistemi di elaborazione oggi in commercio non sono tutti uguali, anzi presentano notevoli
differenze in termini di velocità, prestazioni, memorie. Nonostante questo, la maggior parte dei sistemi
di elaborazione presenta una caratteristica comune: il loro hardware rispecchia il modello ideato da
John von Neumann nel 1946:
unità di
input
memoria
centrale
unità
centrale
unità di
output
Secondo tale modello, un sistema per l’elaborazione elettronica dei dati è composto da un insieme di
unità funzionali, ognuna delle quali ha compiti ben precisi:
• le unità di input sono predisposte per l’immissione delle istruzioni dei programmi e dei dati su cui
tali programmi dovranno operare;
• le unità di output permettono al sistema di comunicare con l’esterno, ossia di comunicare i risultati
dell’elaborazione compiuta;
• la memoria centrale conserva dati e istruzioni;
• l’unità centrale, detta CPU (Central Processing Unit), ha il compito di eseguire le istruzioni, i calcoli
aritmetici e logici e di controllare tutto il sistema.
Classificazione dei computer
I computer possono essere classificati in base alla storia e alle prestazioni.
Classificazione in base all’evoluzione storica:
1a generazione: (anni 50) computer che usano valvole termoioniche, hanno grandi dimensioni, capacità di memoria e velocità di calcolo limitata.
2a generazione: (fine anni 50 – inizio anni 60) le valvole vengono sostituite dai transistor; il computer diventa più veloce.
3a generazione: (fine anni 60) utilizzo dei circuiti integrati; i computer sono più piccoli e più affidabili.
4a generazione: (anni 70) è l’era del microprocessore, cioè di un’unità centrale di elaborazione realizzata su un unico circuito integrato.
5a generazione: computer attuali, elaboratori in continua evoluzione per diventare sempre più veloci e potenti.
Classificazione in base alla complessità, alla potenza di elaborazione e ai costi:
1) Calcolatori tascabili che sanno eseguire le operazioni aritmetiche e calcolare le funzioni matematiche fondamentali. I calcolatori tascabili programmabili sono in grado di accettare ed eseguire programmi di calcolo costruiti dall’utente.
2) piccoli sistemi di elaborazione:
i palmari (palmtop) e il PDA (Personal Digital Assistant) sono computer di dimensioni estremamente ridotte, in grado di stare sul palmo della mano. Sono computer che uniscono alle funzionalità di
calcolatrici e agende alcune funzioni tipiche dei calcolatori come la connessione a Internet,
l’elaborazione di testi e di fogli elettronici.
i personal computer, o microcomputer, sono macchine relativamente economiche, di dimensioni
adatte, di norma, a una scrivania;
i notebook (laptop) e i netbook sono computer portatili, utilizzati da persone che usano il computer
in situazioni e ambienti diversi;
il tablet PC è un computer portatile nel quale il video può essere ruotato in modo che sovrapponendosi alla tastiera, assume l’aspetto di una tavoletta sulla quale si può scrivere con una penna (stilo) elettronica.
Tra i moderni dispositivi portatili di piccole dimensioni occorre aggiungere anche: i moderni telefoni
cellulari, gli smartphone, i lettori multimediali.
3) medi sistemi di elaborazione:
Con l'arrivo e la concorrenza dei microcomputer e dei PC e il loro costante progresso, il minicomputer
in parte ha subito un processo di trasformazione, trasformandosi in workstation, (stazioni di lavoro o
terminali), computer particolarmente utili nel lavoro d'ufficio e spesso collegati in rete locale o estesa;
si possono suddividere in terminali “stupidi” (se non sono in grado di elaborare i dati, ma solo di leggerli) e terminali “intelligenti” (se riescono ad elaborare i dati); l'utilizzo del minicomputer come sistema dipartimentale o per medie aziende è tutt'ora presente nella sua forma originaria.
4) grandi sistemi di elaborazione:
i mainframe sono computer di grandi dimensioni assai costosi, in grado di soddisfare le esigenze di
una grande impresa commerciale, di un ministero, di una banca o di altre strutture analoghe; solitamente può collegarsi con migliaia di terminali;
i supercomputer sono i più potenti, costosi e veloci computer disponibili attualmente (raggiungono una
velocità di 1000 miliardi di operazioni al secondo). Sono utilizzati particolarmente nelle università e nei
centri di ricerca per simulare modelli, verificare teorie scientifiche e risolvere problemi che richiedono
un esorbitante numero di calcoli;
Nei sistemi informatici moderni questa classificazione non è più così rigida, in quanto si utilizzano
computer di tipo diverso connessi tra loro a formare nodi di una rete di computer.
Prestazioni di un personal computer
I principali fattori che influiscono sulle prestazioni di un computer sono:
La velocità della CPU (espressa in megahertz o in gigahertz) nell’esecuzione dei processi
Le dimensioni della memoria RAM
La memoria della scheda grafica
Il numero delle applicazioni che il computer è in grado di far funzionare contemporaneamente
Le dimensioni e la velocità delle memorie di massa
Esercizi:
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7.
Che cosa si intende per informatica?
Nel linguaggio del computer qual è l’informazione elementare e come viene rappresentata?
Che cosa si intende per informazione?
Che cosa bisogna rispettare nella trasmissione delle informazioni?
Quali sono le caratteristiche di un computer?
Come si possono distinguere i dati?
Elenca le generazioni di computer.
8. Come si possono classificare i computer?
9. Quali sono i fattori che influiscono sulle prestazioni di un computer?
Cruciverba
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EclipseCrossword.com
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16.
tà
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22.
Orizzontali
linguaggio basato su due soli segni 1 e 0
sinonimo di elaboratore
fu il primo calcolatore elettronico
lo sono i dati trattati dal computer
una caratteristica del computer oltre l'affidabiliconcepì la prima macchina analitica
sinonimo di laptop
viene usato nei computer di 4^ generazione
sinonimo di microcomputer
numerazione che si basa solo su due simboli:
1e0
Verticali
1. computer di grandi dimensioni collegati a terminali
2. progettò le macchine meccanografiche a
schede perforate
3. disciplina che si occupa del trattamento e dell'ela
borazione delle informazioni in modo automatico
4. computer che stanno nel palmo di una mano
5. possono essere "stupidi" o "intelligenti"
6. i circuiti utilizzati nei computer di 3^ generazione
7. apprendimento a distanza
8. computer potenti, costosi e veloci
10. le valvole usate nei computer di 1^ generazione
11. stazioni di lavoro o terminali
12. lavoro svolto a casa
15. sostituirono le valvole
17. otto bit
20. informazione elementare
