Sistemi di Elaborazione delle Informazioni L`informatica oggi

G. Ascia
Sistemi di Elaborazione delle
Informazioni
L’informatica oggi
Una Panoramica
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Che cos’è l’Informatica?
G. Ascia
„ L'informatica è la scienza che si occupa della
creazione, la raccolta, l’elaborazione,
l’immagazzinamento e la diffusione dell’informazione
con l'aiuto del computer e delle tecnologie connesse
„ Informatica = scienza della rappresentazione ed
elaborazione dell'informazione in modo automatico
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Dati e Informazione
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„ Dati: simboli con cui si rappresenta la realtà
„ Informazione: prodotta attraverso l’elaborazione dei dati
ÎL’elaborazione trasforma dati di INPUT in dati di OUTPUT
(Informazioni)
Dati: numeri,
suoni, video,
fotografie, ...
Elaborazione
Informazioni:
lettere, tabelle,
presentazioni, ...
Alcune delle
informazioni
elaborate diventano
dati da elaborare
nella fase successiva
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Dati
„ I dati sono la materia prima del trattamento
dell’informazione
„ Tipi di dati
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ÎDati semplici: numeri, caratteri, date
ÎDati complessi: immagini, grafici, filmati, suoni, animazioni
9 La gestione di dati complessi è resa possibile dalla potenza
raggiunta dagli elaboratori nell’ultimo decennio
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Il Ciclo di Elaborazione dell’Informazione
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Hardware e Software
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„ L’Hardware (HW) ed il Software (SW) sono i due
pilastri su cui si regge l’informatica
„ L’hardware è la parte fisica dei sistemi di elaborazione
delle informazioni
Î E' costituita non solo dal computer con suoi componenti, ma
anche dagli elementi che li mettono in comunicazione
„ Il software è livello logico dei sistemi
Î E' l'insieme di programmi che consentono ai sistemi di
elaborazione di svolgere i propri compiti
„ Hardware: attore
„ Software: sceneggiatura
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Computer
„ E' un sistema di elaborazione elettronico digitale
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ÎElaboratore: macchina in grado di rappresentare ed elaborare
i dati in base a un programma
ÎElettronico: realizzato con componenti elettronici
ÎDigitale: elabora e memorizza informazioni mediante solo due
simboli
„ E' un sistema ovvero un insieme di componenti correlati tra
loro per svolgere una specifica funzione
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Il sistema di elaborazione
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Computer
Processore
(attiva)
Unità di
Controllo
Unità
operativa
Memoria
(passiva)
(dove sono
presenti
programmi e
dati in
esecuzione)
Dispositivi
Ingresso
Uscita
Tastiera,
Mouse
Dischi
(dove sono
presenti
programmi e
dati non in
esecuzione)
Video,
Stampante
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Organizzazione di un elaboratore
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CPU
Memoria
Ingresso
Uscita
Bus di
sistema
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Struttura PC corrente
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Il Software
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„ Ciò che permette mediante l'esecuzione di un insieme di
istruzioni, chiamate programma, l'elaborazione automatica
dei dati
„ Abbiamo due categorie di software:
ÎSoftware di base:
9 Sistema operativo (Windows, MacOS, Solaris, Linux,..): permette
di gestire le risorse hardware dell'elaboratore
9 Ambiente di programmazione: editor, compilatori, debugger
ÎSoftware applicativo
9 Permettono l'elaborazione di testo, la gestione della contabilità, di
realizzare una presentazione, di manipolare delle fotografie,
inviare una e-mail
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Programmi Applicativi
„ Browser per navigare sul Web: FireFox, Opera, Internet
Explorer,...
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„ Client di posta elettronica: Outlook, Thunderbird, Eudora, ..
„ VideoScrittura: MS Word, OpenOffice Writer, ..
„ Fogli elettronici: OpenOffice Calc, MS Excel, ..
„ Presentazione (OpenOffice Impress, MS PowerPoint, ..)
„ Gestione di Basi di dati: Oracle, DB2, Mysql, MS Access,
OpenOffice Base, ..
„ Grafica: Gimp, Photoshop, ..
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La componente umana
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„ Gli elaboratori non sono in grado di pensare, fare progetti,
reagire ai cambiamenti dell'ambiente, apprendere
„ La componente umana è ancora di primaria importanza,
soprattuto quando è necessario estrarre conoscenza da un
insieme di dati eterogenei e vasto.
„ In tutti i settori i posti più remunerati sono occupati da
persone che hanno saputo utilizzare l'informatica per
migliorare la capacità di analisi e di interpretazione delle
informazioni
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Applicazioni dell’Informatica
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„ Applicazioni della tecnologia informatica
(Information Tecnology) in innumerevoli campi
(medicina, ingegneria, chimica, astronomia, arte,
scuola e formazione professionale…)
ÎAspetti applicativi più rilevanti della IT
9 Gestione aziendale
9 Produzione Industriale
9 Educazione
9 Commercio
9 Giochi ed intrattenimento
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Informatica nella gestione aziendale
„ Gestione aziendale
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ÎSistema informativo aziendale = insieme di tutti i dati e tutti i
processi che riguardano la raccolta, l’archiviazione, l’elaborazione,
la distribuzione dei dati nelle attività operative e di controllo
ÎSistema informatico = insieme delle risorse tecnologiche facenti
parte il sistema informativo
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Informatica nella gestione aziendale
„ Applicazioni
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ÎGestione delle Transazioni
9 Transazioni con fornitori, dipendenti e clienti.
ÎAnalisi finanziarie
9 analisi di spese, investimenti, vendite, ecc…
ÎLavori di ufficio (office automation)
9 Elaborazione testo, fogli elettronici, presentazioni, .
ÎSistemi di supporto alle decisioni
9 DSS (Decision Support System)
9 Data mining
9 Sistemi esperti
„
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Informatica nell'ambito industriale e civile
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„ Progettazione di prodotti complessi
ÎTecniche CAD (Computer Aided Design – Progettazione assistita
dal computer)
9 Dispositivi digitali, automobili, aerei,..
„ Produzione di prodotti
ÎTecniche CAM (Computer Aided Manufactoring – Fabbricazione
assistita dal computer)
9 Utilizzate in fase di produzione per controllare i sistemi robotizzati che
creano, rifiniscono, assemblano e testano i prodotti e i loro componenti
„ Progettazione architettonica e urbanistica
ÎModelli virtuali
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Applicazioni bancarie
„ E' possibile erogare servizi di:
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ÎGestione del conto corrente
ÎTransazioni bancarie
ÎRapporti, movimenti
ÎGestione di portafogli di titoli
ÎAndamenti, investimenti
„ I servizi bancari possono essere offerti I tre modalità:
ÎSportello tradizionale
ÎHome banking
ÎTerminali selfservice (bancomat)
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Applicazioni nel campo medico
„ Medicina e salute
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ÎPrenotazione visite
ÎGestione dati clinici
ÎControllo ambulanze
ÎAutomazione di apparecchiature mediche
ÎSupporto ad interventi medici
ÎAnalisi comportamento pazienti
ÎTerapie personalizzate
ÎControllo terapie
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Telelavoro
„ Permette di lavorare fuori dall'azienda
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Îdirettamente a casa
ÎIn modalità mobile
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Pubblica amministrazione
„ E-governement
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ÎGestione di grandi archivi
9 Anagrafe comunale
9 Dichiarazione dei redditi
9 Previdenza sociale
9 Motorizzazione civile
9 ..
ÎRiduzione di supporti cartacei
ÎErogazione di servizi on-line
9 Rilascio di certificati
9 Accettazione di domande
9 Informazioni sui servizi
9 Pagamento di tributi
ÎEfficienza, trasparenza, riconoscimento automatico, pluralità di
canali
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Applicazioni didattiche
„ Istruzione e formazione
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ÎIscrizione e gestione studenti, gestione orari e aule, comunicazioni
scuola-famiglia
ÎAdeguamento dell’insegnamento alle esigenze dello studente
9 Personalizzazione dei percorsi formativi
ÎAccesso a risorse didattiche digitali
9 CDROM/DVD multimediali
9 Ricerca in rete
ÎSupporto a studenti con esigenze speciali
9 Comandi vocali, riconoscimento vocale, sintesi vocale, stampa
in Braille, ..
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Applicazioni didattiche
ÎApprendimento assistito
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9 Tecnologie CBT, Computer Based Training, utilizzate nel campo della
didattica e della formazione professionale
ÎFormazione a distanza (e-learning)
9 Accesso via internet a lezioni, esercizi
9 Contatti con il docente
9 Newsgroup
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Applicazioni nel commercio
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„ Il commercio elettronico (e-commerce) permette di attivare
un canale di vendita diretta di beni e servizi tramite la rete
internet. Le transazioni possono essere:
ÎB2B (Business to business): tra aziende
ÎB2C (Business to Consumer): con il cliente
„ Vantaggi
9 Visibilità mondiale
9 Aggiornamento continuo dei clienti
9 Costi ridotti
9 Accessibilità continua (24/24 e 7/7)
9 Transazioni finanziare online
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GPS
„ Sistema di navigazione globale
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ÎSistema costituito da 24 satelliti in orbita nello spazio, da 5
postazioni terrestri che ne controllano il funzionamento e milioni di
ricevitori
ÎApplicazioni del GPS (tecnologia del sistema di navigazione
globale) in
9 Agricoltura
9 Controllo del traffico aereo
9 Trasporti
9 Ricerche scientifiche
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Applicazioni dell’Informatica
„ Sistemi embedded: contenuti in sistemi più grandi
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ÎCellulari
ÎAutomobili
9 ABS, ESP, computer di bordo, ..
ÎRicevitori digitali
ÎElettrodomestici
9 Televisori digitali, lavatrici, hi-fi, ..
ÎDomotica
Î...
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Un po’ di Storia
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„ Circa 2400 a.C.: L’invenzione del abaco
„ 1621 d.C.: L’invenzione del regolo
„ 1642: Blaise Pascal crea la prima macchina meccanica per
il calcolo delle somme
„ 1833: Macchina differenziale di Babbage
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Un po’ di Storia
„ 1843: Ada Lovelace (la prima
programmatrice al mondo) pubblica
le proprie annotazioni
„ 1890: Viene utilizzata l’elettricità in
un progetto di elaborazione dei dati
(schede perforate)
„ 1900: Prima macchina automatica a
schede perforate
„ 1945: Proposta dell’architettura
“general purpose” (macchina di von
Neumann)
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Un po’ di Storia
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„ 1946: Primo computer elettronico negli Stati Uniti (ENIAC)
ÎSpesa prevista: $61,000 → Spesa reale: $486,000
Î5,000 moltiplicazioni/sec
ÎIngombro: 180mq, 30 tonnellate
Î18,000 valvole saldate manualmente a 500,000 contatti
Î200 KW di potenza dissipata
ÎFrequenza di guasto:
1 valvola ogni 2 minuti
ÎMemoria: 20 numeri di 10 cifre
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Un po’ di Storia
„ Nel 1944 Von Neumann si unisce al gruppo ENIAC
„ Nasce l'idea di un calcolatore a programma memorizzato
(macchina di Von Neumann)
CPU
Memoria
Ingresso
Uscita
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Bus di
sistema
„ Viene avviato il progetto EDVAC che ha termine nel 1952
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Un po’ di Storia
„ Il primo computer commerciale è l'UNIVAC I
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ÎCosto 1 M $, venduto in 48 esemplari
„ Nel 1964 IBM presenta System/360, costo medio 500,000$
„ Nel 1965 DEC presenta il primo mincomputer PDP-(, costo medio
20,000 $
„ Nel 1969 nasce le rete ARPANET che darà l’origine a Internet
„ Nel 1977 Steve Jobs propone il APPLE II ad un costo di crica
2000$
„ Nel 1981 la IBM presenta il suo primo Personal Computer
„ 1982: Computer portatili, compact disk
„ 1984: con APPLE nasce l'interfaccia grafica, il paradigma di
interazione WIMP:Windows Icons Mouse and Pointer
„ 1985: nasce MS Windows
„ 1991: nasce Linux
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Le generazioni dei calcolatori
„ Le generazioni dei calcolarori sono determinate dalla
tecnologia dominante
„ I generazione, fino al 1959
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ÎValvole
ÎAlto consumo, surriscaldamento
„ II generazione (1959-1964)
ÎTransistor
ÎMacchine più piccole, econimiche, affidabili
„ III generazione(1965-1970)
ÎCircuiti integrati con molti transistor
„ IV generazione (dal 1970)
ÎCircuiti LSI (Large Scale Integration) e VLSI (Very LSI)
ÎMemoria a semiconduttori
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Legge di Moore
„ Nel 1965 Gordon Moore (uno dei fondatori di Intel) predisse che:
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Î Il numero di transistor contenuti in un chip sarebbe raddoppiato ogni anno e mezzo
Î 1971: Intel 4004, 2300 transistor
Î 2005: Pentium IV, 125 milioni di transistor
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Evoluzione dei microprocessori
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Direzioni e trend
„ Tre direzioni dello sviluppo dei computer
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ÎMiniaturizzazione
ÎVelocità
ÎEconomia
„ Informatica pervasiva: microprocessori ovunque
ÎNegli elettrodomestici (forno, microonde, lavatrice, lavastoviglie,
TV, lettore CD/DVD ecc.)
ÎNelle automobili, nei aerei ecc.
ÎNelle lettori MP3, nei telefoni cellulari ecc.
Î…
„ Convergenza con la telecomunicazione
ÎPer esempio, la TV/il cellulare con accesso a Internet
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