modulo 2 - Simone per la scuola

MODULO 2
Il software per la gestione di testi
e di immagini
Contenuti
• Unità 1
• Unità 2
La comunicazione interat- Il software per elaborare
tiva e il personal computer
Obiettivi
• Saper individuare i principali strumenti della comunicazione interattiva.
• Conoscere gli elementi essenziali per il funzionamento dei software utilizzati per la gestione di testi e immagini a scopo informativo.
Unità 1
La comunicazione interattiva e
il personal computer
Contenuti
•1
•2
Nota introduttiva
La struttura e le funzioni Il linguaggio macchina
del personal computer
•3
❱❱ 1.Nota introduttiva
Nella società elettronica, l’avvento dei mass media interattivi ha trasformato dalle
fondamenta i canoni delle comunicazioni di massa precedenti; le vie che stanno portando le civiltà occidentali al massimo sviluppo nel campo delle comunicazioni sono
state definite, con una bella metafora utilizzata dallo studioso americano del Massachusetts Nicholas Negroponte, autostrade elettroniche.
Il personal computer è quello che tra i nuovi media ha maggiormente rivoluzionato
il sistema delle comunicazioni di massa tradizionali, introducendo il concetto comunicazione interattiva: il mezzo di comunicazione di massa non è più passivo, ma,
passando da una logica centrifuga a una centripeta, è diventato attivo e interattivo.
Nello stesso tempo, l’interazione tra televisione, computer
E-book: libro in formato digitale, che è pos- e satellite sta conducendo a una globalizzazione sia di ciò
sibile leggere su computer, e-book reader e che è prodotto sia della sua distribuzione. Con la nascita
cellulari di ultima generazione.
dell’editoria elettronica e dell’e-book, con lo sviluppo delle reti via cavo e con i giornali teletrasmessi via satellite,
sono stati cancellati i confini tra gli Stati. Il personal computer è stato il mezzo che ha unificato i
diversi pianeti della galassia comunicativa, creando nuove modalità cognitive e relazionali.
Per lavorare, leggere e interpretare la realtà, l’uomo
è stato costretto ad adeguarsi al mondo telematico
e videomatico.
Il personal computer, però, nonostante sia uno
strumento d’interazione e di dialogo, non dovrebbe mai essere usato acriticamente, né sostituire,
soprattutto per i ragazzi, altre attività di svago e di
gioco all’aperto e in gruppo.
Ci vorrebbe, dunque, non solo una pedagogia, ma
anche un’ecologia dei mezzi di comunicazione
massmediali. Quest’ultima dovrebbe studiare
l’ambiente dell’informazione in modo approUn e-book reader di
fondito, far comprendere in che modo le tecniche
nuova generazione
della comunicazione possono controllare la quan2
Unità 1
La comunicazione interattiva e il personal computer
tità, la forma, la velocità e la direzione delle informazioni e come queste tendenze
riescano a toccare le valutazioni, le percezioni e gli atteggiamenti delle persone.
Un testo importante sull’ecologia delle comunicazioni, Tecnica e civiltà, è stato pubblicato dal matematico D. Mumford nel 1934; esso rappresenta il primo tentativo di
far comprendere globalmente le trasformazioni psicologiche e sociali che la tecnologia ha prodotto.
❱❱ 2.La struttura e le funzioni del personal computer
Hardware: è l’insieme degli elementi fisici di
un computer.
Software: è un programma o un insieme di
programmi. I programmi sono algoritmi che si
esprimono in un linguaggio di programmazione, cioè un linguaggio artificiale che serve a
dare le istruzioni al computer.
Il personal computer si compone di una parte meccanica ed
elettronica, l’hardware (unità centrale d’elaborazione e
periferiche, ossia dispositivi di entrata e di uscita dei dati)
e di un insieme di programmi e di linguaggi, il software.
a)Hardware
Per hardware s’intende la struttura fisica del computer,
composta da:
1. Processore (CPU).
2. Periferiche (mouse, tastiera, monitor e così via).
3. Memoria centrale (ROM, RAM) e Memoria mobile (CD, pen drive e così via).
4. Schede che permettono ad alcune periferiche di funzionare: scheda audio, scheda
video ecc.
Alla fine dell’Ottocento, fu
costruita una macchina
matematica di circa tre
tonnellate (Babbage)
Il commodore 64 (1982) è stato il
computer più venduto di tutti i tempi
ENIAC (1945), considerato da
molti come il primo computer
(in realtà il primo è stato inventato dagli inglesi durante la
seconda guerra mondiale)
pesava circa 30 tonnellate ed
occupava una stanza intera
Apple II (1977) è stato il
primo pc prodotto su scala industriale
Un moderno pc
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Modulo 2
Il software per la gestione di testi e di immagini
1. CPU
Il nucleo centrale del calcolatore è la CPU (Central Processing Unit), o Unità centrale di elaborazione. In essa i dati immessi (in input) vengono trasformati secondo
le istruzioni fornite dai programmi.
La CPU, detta anche processore o microprocessore, è una piastrina di silicio o chip
(un chip può comprendere fino a un milione di circuiti elettrici) e si articola in:
1. Unità aritmetico-logica (Arithmetic Logic Unit), adatta a eseguire operazioni sia
aritmetiche sia logiche.
2. Unità di controllo (Control Unit), che stabilisce la logica con cui devono essere
fatte le singole operazioni dall’unità logico-aritmetica.
3. Registri: celle di memorizzazione dei dati.
4. Bus: linee di comunicazione che connettono tra loro gli elementi della CPU.
Unità di controllo
bus
Input
cpu
Output
Unità logico-aritmetica
bus
Registri
Il sistema di bus è suddiviso in tre linee specifiche:
1. Bus di indirizzi: unidirezionali e paralleli, indicano la cella di memoria in cui risiedono i dati.
2. Bus di dati: bidirezionali, sono destinati a trasferire informazioni per eseguire
operazioni.
3. Bus di controllo: utili a trasmettere i bit necessari per
Bit: è l’unità minima della comunicazione
controllare le operazioni.
binaria. Corrisponde allo stato chiuso o aperto di un circuito elettrico. L’insieme di otto bit
forma un byte.
2. Periferiche
La CPU è integrata dalle periferiche, così denominate perché non sono elementi indispensabili per permettere al
computer di funzionare; svolgono, perciò, funzioni utili solo
per gli utenti, affinché questi ultimi possano colloquiare o interfacciare con il PC.
Ci sono due tipi differenti di periferiche:
1. Di entrata o input: tastiera, mouse, microfono, scanner e così via.
2. Di uscita o output: monitor, stampante, casse audio e così via.
Le prime permettono all’utente di comunicare con il computer; le seconde, invece,
sono quelle utilizzate dal PC per restituire all’utente i risultati richiesti dopo un lavoro d’elaborazione.
3. Memorie
Durante l’elaborazione, i dati vengono memorizzati temporaneamente nella RAM
(Random Access Memory, memoria ad accesso casuale), una memoria che ha la ca-
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Unità 1
La comunicazione interattiva e il personal computer
ratteristica di essere volatile: i dati memorizzati in essa, cioè, vengono cancellati allo
spegnimento del computer.
La memoria ROM (Read Only Memory, memoria di sola lettura), invece, contiene i
programmi che permettono al computer di funzionare all’accensione. È una memoria
stabile e non può essere cancellata dall’utente; la sua perdita comporterebbe l’impossibilità di avviare il computer.
Le memorie ROM e RAM si trovano sulla scheda madre
Scheda madre: è uno degli elementi più im- del PC e ne costituiscono la memoria centrale.
portanti del computer; è un circuito con nu- Per conservare grosse quantità di dati, il computer ha bisomerosi componenti elettronici saldati e collegno di altri dispositivi: le cosiddette memorie di massa, o
gati tra loro tramite piste.
ausiliarie.
Memoria di massa: memoria aggiuntiva per
registrare le informazioni in modo permanente. Le più diffuse, tra queste, sono:
File: archivio di informazioni.
1. Il disco rigido, o hard disk: è fisso e può avere una capacità di memoria fino a diversi gigabyte; esso può es sere interno (necessario), se parte integrante dell’architettura hardware del pc, o
esterno (come memoria aggiuntiva), collegabile allo stesso mediante porta d’ingresso USB (con apposito cavetto) o attraverso la più recente tecnologia wireless.
2. I floppy disk con una capacità di 720 kilobyte o di 1,4 megabyte: sono stati a lung­
­o il mezzo più comodo per trasportare dati da un computer all’altro, perché piccoli e maneggevoli, ma, a causa delle capacità ridotte, sono diventati ormai desueti.
3. Il Cd-Rom, un supporto di memoria molto esteso, che consente di leggere i file
che vi sono registrati attraverso un sistema laser. Ogni Cd-Rom ha una capacità
che va da circa 640 a 700 megabyte.
4. Il DVD (Digital Versatile Disk): è un supporto digitale a più livelli di memoria e,
perciò, con una capacità, che arriva a essere fino a 18 volte superiore al Cd-Rom.
La lettura viene eseguita attraverso un sistema di lenti, che mettono a fuoco, su
uno dei livelli, il lettore laser.
5. I nastri magnetici, che, composti di materiale plastico, sono ricoperti di uno strato di pittura magnetica. Essi sono un supporto sia d’entrata sia d’uscita e vengono
registrati o letti attraverso degli appositi strumenti, chiamati unità a nastro. Le
informazioni vengono registrate o lette in maniera sequenziale a mano a mano che
il nastro si svolge. È opportuno, per motivi di sicurezza, ricopiare periodicamente su nastro, duplicando le memorie, le informazioni già registrate su disco.
6. Dischi ottici; che permettono di leggere i dati (come un normale CD), ma anche
di registrarli tramite un dispositivo chiamato masterizzatore.
7. Le pen drive (chiamate anche chiavette USB)
sono unità di memorizzazione di massa portatile utilizzabile mediante la porta USB (Universal Serial Bus, cioè uno standard di comunicazione seriale che consente di collegare
diverse periferiche a un computer). Grazie alle
dimensioni ridotte e alle sempre crescenti dimensioni della memoria, la pen drive si sta
configurando, accanto ai CD e ai DVD come
l’unità preferita da un crescente numero di
consumatori per il trasporto fisico di dati di non
Pen drive, detta anche
chiavetta USB
grandi dimensioni.
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Modulo 2
Il software per la gestione di testi e di immagini
4. Schede
Pixel: è il singolo punto di un’immagine grafica.
Vettoriale: è una modalità di rappresentare le
immagini per cui gli elementi che costituiscono
un disegno sono trattati come valori matematici.
Raster: è una modalità tramite la quale il numero di punti che costituiscono un’immagine è
tanto maggiore quanto più alta è la risoluzione.
Scanner: è una periferica che permette di
acquisire le immagini.
Una qualsiasi immagine che viene visualizzata sullo schermo del computer è il risultato di un insieme di punti, detti
pixel (picture elements).
I dati vengono trasformati in immagini attraverso la scheda
video, che è caratterizzata dalla risoluzione, in altre parole
il numero di pixel in cui riesce a suddividere le immagini.
Più la scheda è ad alta risoluzione, più numerosi e più piccoli sono i pixel che compongono l’immagine, che risulterà all’occhio più nitida e meno frazionata in quadratini.
All’interno del personal computer le immagini sono poi
rappresentate secondo due modalità: una vettoriale e l’altra raster (o bitmap):
1. Attraverso la rappresentazione vettoriale, gli elementi
che costituiscono un disegno sono trattati come valori
matematici (punti, linee o cerchi). Il computer, conoscendone le dimensioni e le coordinate di disposizione, le ricostruisce e le organizza.
2. Attraverso la modalità raster, il numero di
punti (pixel) che compongono un’immagine è
tanto maggiore quanto più alta è la risoluzione.
Le immagini possono essere acquisite dal PC attraverso uno scanner, una videocamera, una fotocamera, ma possono anche essere create tramite programmi
di grafica o scaricate da Internet.
La scheda audio, invece, permette al computer di
riconoscere i suoni e di riprodurli, attraverso le casse.
Dettaglio di un’immagine raster
b) Software
Programmi: i programmi sono algoritmi (cioè
procedimenti che consentono di ottenere un
risultato eseguendo, in un determinato ordine,
un insieme di passi semplici, corrispondenti ad
azioni scelte da un insieme finito) che si esprimono in un linguaggio di programmazione.
Linguaggi di programmazione: si tratta di linguaggi artificiali creati per scrivere i programmi.
Il software è l’elemento flessibile del computer. Esso è
l’insieme di programmi e di linguaggi di programmazione simbolici necessari per dialogare con il PC.
I programmi sono istruzioni che l’elaboratore, analizzando
tutte le alternative, esegue autonomamente; essi hanno la
funzione di trasformare i dati immessi nell’hardware (i
valori numerici, le immagini, i suoni, i testi e così via) in
un linguaggio che la parte meccanica ed elettronica del
computer possa:
1) In entrata: comprendere adeguatamente e tradurre, attraverso precise istruzioni.
2) In uscita: esprimere in un linguaggio comprensibile e intelligibile per gli utenti.
Il software si distingue in:
1. Software di base: tutti i programmi che permettono al computer di funzionare.
Il sistema operativo costituisce la parte fondamentale del software di base.
2. Software applicativo: composto da programmi che risolvono problemi specifici
dell’utente, cioè elaborazione testi, foglio di calcolo, disegno e così via.
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Unità 1
La comunicazione interattiva e il personal computer
Oggi si va verso la costruzione di personal computer forniti di hardware sempre più
potenti e di piccole dimensioni e di software sempre più flessibili e versatili, facilmente utilizzabili anche dai non specialisti. A tale scopo si stanno sperimentando
computer che si azionano con comandi vocali o che funzionano senza il mouse, semplicemente indicando le operazioni con un dito.
Naturalmente bisogna considerare che quanto più un programma diventa di facile
uso e versatile tanto più il suo algoritmo diviene complesso, richiedendo maggiore
memoria.
Per tali motivi, la ricerca si sta orientando verso l’utilizzo di segnali ottici, al posto
di quelli elettrici, usati attualmente. Questi, infatti, potrebbero potenziare le prestazioni del computer e, nello stesso tempo, ridurre i consumi di energia.
per approfondire
❱❱ La logica binaria
La memoria centrale è formata di celle, composte di un byte,
o di otto bit. Un bit è l’unità elementare della comunicazione binaria, 1 e 0. Sulla base della sua semplice logica,
si moltiplicano poi tutte le informazioni che verranno utilizzate dai diversi programmi.
G. W. Leibniz è considerato il padre della logica moderna
per aver intuito l’importanza della simbolizzazione dei
termini logici. Fra le sue riflessioni occupa un posto
centrale la scoperta della logica binaria. Leibniz era
molto interessato alla lingua ideogrammatica e soprattutto al cinese, per cui ebbe modo di conoscere il I Ching
o Libro dei Mutamenti, l’antichissimo testo cinese usato
come strumento di divinazione oracolare. Il filosofo fu affascinato dalla sua struttura in esagrammi,
composti unicamente da due simboli: la linea spezzata e quella intera. Attribuendo a essi una progressione di numeri binari e, cioè, leggendo la linea intera come 1 e quella spezzata come 0, gli esagrammi formano delle sequenze che possono essere lette come numeri. Anzi, ogni numero del sistema decimale è rappresentabile con una sequenza formata dai due simboli (1, 2 e 3 diventano, così, 001, 010
e 011).
Il sistema di notazione binaria, venne “riscoperto” poi da G. Boole oltre un secolo più tardi e costituisce la
base degli attuali sistemi di programmazione: il computer è una macchina che sostituisce ai simboli 1 e 0
gli stati di “aperto” o “chiuso”.
Leibniz aveva quindi intuito il principio basilare su cui si è poi sviluppata la rivoluzione informatica, però
non capì la possibilità di applicare la sua scoperta, per cui il codice binario rimase per lui poco più di una
semplice curiosità matematica; anzi, fu propenso a vedervi l’espressione di valori mistici, assumendo l’uno
come Dio e lo zero come simbolo del nulla.
❱❱ 3.Il linguaggio macchina
Per funzionare, il computer deve ricevere istruzioni in un linguaggio particolare che
possa interpretare.
A tale scopo, il pensiero algoritmico è un supporto fondamentale. L’algoritmo, inventato dal matematico arabo Al-Khuwarizmi nel IX secolo è, infatti, una sequenza
di azioni che conducono naturalmente alla soluzione di un problema.
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Modulo 2
Il software per la gestione di testi e di immagini
Esso, però, deve possedere alcune caratteristiche:
a) Deve essere applicabile a tutti gli elementi che fanno parte di un determinato
insieme cui il problema è rivolto.
b) Deve essere finito e, quindi, la sequenza di operazioni non può procedere all’infinito.
c) Le procedure e le sequenze delle operazioni devono essere chiare.
Dopo aver individuato e definito l’algoritmo di soluzione per un determinato problema, bisogna trasformarlo in un linguaggio che possa essere compreso e tradotto dal
computer: il linguaggio macchina, che è la programmazione.
Questo è costituito da due simboli: 0 e 1 e, per questo, è detto codice binario. Tale
sistema, a prima vista semplice, permette, in realtà, di risolvere problemi di una certa complessità, anche se la descrizione della procedura di un programma basato su
due soli simboli, è certamente laboriosa e lunga.
I primi elaboratori degli anni ’50 erano programmati in sequenze di 0 e 1. In seguito
sono stati prodotti linguaggi di programmazione talmente evoluti da simulare la logica e il modo di comunicare dell’uomo, in maniera da rendere più semplice il linguaggio macchina.
È compito dei programmi trasformare un’istruzione del programmatore traducendola in codice binario, attraverso tre passaggi:
Programma scritto
in linguaggio
evoluto
Basic
Fortran
Gobol
Pascal
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Programma di
traduzione
Programma in
linguaggio
macchina
È stato introdotto nel 1963 ed utilizzato dagli utenti non esperti di programmazione. In seguito, grazie alla sua semplicità, si è diffuso rapidamente. Il linguaggio
Basic permette di fare calcoli matematici complessi, inserendo i dati tramite la
tastiera. La versione più evoluta di tale linguaggio è la Visual Basic (linguaggio
visuale), che permette sia di sviluppare un programma che funziona in un ambiente «a finestra», sia di operare attraverso la scrittura in codice e attraverso il disegno
di elementi grafici. I limiti del Basic sono la sequenzialità e l’impossibilità di articolarsi in sottostrutture autonome e indipendenti.
È un linguaggio che viene utilizzato per la stesura di programmi adatti a risolvere
problemi scientifici e ingegneristici. Le operazioni effettuate con il Fortran sono,
infatti, fondamentalmente numeriche.
È un linguaggio di programmazione che, poiché è adatto ad affrontare e a trattare i
problemi riguardanti le attività commerciali, viene usato soprattutto per organizzare
e per realizzare programmi nel campo delle applicazioni amministrative e gestionali.
È un linguaggio che trova applicazione soprattutto nel campo didattico. Esso prende il
nome dal filosofo francese Blaise Pascal ed è stato sviluppato negli anni ’70. Ogni problema viene suddiviso in sottoproblemi e affrontato con una metodologia deduttiva,
procedendo da un livello generale a livelli sempre più analitici verso sottoproblemi più
specifici e ristretti. Questa procedura prende il nome di top-down (alto-basso). Il linguaggio Pascal, però, non è riuscito ad avere successo al di fuori dell’ambiente di
esperti di programmazione e di logica. Oggi, perciò, viene utilizzato al suo posto l’Algol.
Unità 1
La comunicazione interattiva e il personal computer
C
Prolog
È un linguaggio usato in applicazioni diverse. Esso è stato prodotto agli inizi degli
anni ’70 ed ha la caratteristica di consentire il controllo di un calcolatore anche nelle sue parti più interne. Negli anni ’80, poi, il linguaggio C ha avuto un’estensione
in quello C++. Questo tipo di linguaggio è stato definito «orientato agli oggetti»,
poiché permette una diversa programmazione.
È un linguaggio piuttosto complesso. Esso, basandosi sulla logica matematica, è
ampiamente usato nell’ambito dell’intelligenza artificiale e nel campo della programmazione logica.
Il linguaggio di programmazione si divide in linguaggio a
basso livello e linguaggio ad alto livello. Il primo, quasi
simile al linguaggio macchina, è l’assembly, che è tradotto
da un programma detto assembler. Esso richiede una conoscenza approfondita del calcolatore sul quale si opera,
giacché si limita a realizzare una corrispondenza tra i simboli e le sequenze elementari che la macchina esegue.
Il linguaggio assembler, anche se oggi è sempre meno usato, perché sostituito da forme di linguaggi più veloci e
specifici, ha storicamente costituito il primo tentativo di
rendere più semplice il dialogo tra gli uomini e le macchine.
Il linguaggio di programmazione ad alto livello è caratterizzato da un insieme di
linguaggi: il Basic, il Fortran, il Gobol, il Pascal, il C e così via.
Assembler: linguaggio di programmazione di
carattere simbolico.
Formattare: formattare un Cd-rom, un floppy
disk o l’hard disk di un computer significa
prepararlo per la ricezione di nuovi dati. Formattare un testo scritto significa, invece, organizzarlo in un certo modo dal punto di vista
grafico, cioè dargli una determinata forma.
L’avvento di Internet ha costretto gli studiosi a elaborare altri linguaggi per le esigenze della comunicazione. I più utilizzati, soprattutto all’inizio, sono stati:
a) Html (Hyper Text Markup Language), che non è un vero e proprio linguaggio di
programmazione, ma si usa per formattare i documenti che devono essere immessi in rete.
b) Java, un linguaggio derivato dal C++ e concepito appositamente per alcune applicazioni in Internet.
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Unità 1
La comunicazione interattiva e il personal computer
Prove di verifica
1.Che cosa intende dire lo studioso Nicholas Negroponte con l’espressione autostrade elettroniche?
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2.Cos’è un e-book?
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3.A cosa servirebbe un’ecologia dei mezzi di comunicazione massmediali?
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4.Definisci brevemente i seguenti termini:
Hardware........................................................................................................................................
. .....................................................................................................................................................
Software.........................................................................................................................................
. .....................................................................................................................................................
Scheda madre................................................................................................................................
. .....................................................................................................................................................
Pen drive........................................................................................................................................
. .....................................................................................................................................................
5.Scegli la lettera cui corrisponde la risposta esatta:
a) Che cos’è la memoria RAM?
o A Una memoria di lavoro permanente
o B Una memoria di lavoro volatile
o C Una memoria esterna
o D Una memoria mobile
o E Una memoria di sola lettura
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Unità 1
Prove di verifica La comunicazione interattiva e il personal computer
b) Cos’è l’hard disk?
o A Una memoria di massa esterna
o B Una memoria di massa interna
o C Una memoria di massa che può essere sia esterna che interna
o D Un disco leggibile tramite laser
o E Un disco ottico molto capiente
c) L’unità di controllo si trova:
o A Nella RAM
o B Nella ROM
o C Nella CPU
o D Nell’hard disk
o E Nella scheda madre
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