CONCETTI DI BASE
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Cos’e’ l’informatica
Dati e informazioni
Cos’e’ un computer
Cos’e’ un programma
Hardware
Software
Le unità di misura dell’informatica
l’informatica
che cos’è ?
L’INFORMATICA
che cosa NON è ?
• NON E’ LO “STUDIO DEL COMPUTER”
(scienza che si occupa dello studio e del funzionamento degli elaboratori
– COMPUTER/STRUMENTO)
• NON E’ “PROGRAMMI” (disciplina che si occupa dello
sviluppo dei programmi per risolvere in modo automatico i problemi –
PROGRAMMI/aspetto applicativo)
• NON E’ “COMPUTER + PROGRAMMI”
(NON SOLO: informatica=utilizzo)
• NON è INTERNET
(l’applicazione di moda!!!)
INFORMATICA :
alcune definizioni corrette
• INFORmazione + autoMATICA: dal
francese INFOR(MATION)
AUTOMA(TIQUE)
• Disciplina che si occupa dello studio delle informazioni e di
tutte le sue trasformazioni effettuabili con il computer
• Scienza che studia il trattamento automatizzato delle
informazioni
• Disciplina che si occupa della rappresentazione e della
elaborazione dell’ informazione in forma automatica
• L’informatica è la disciplina che si occupa della
rappresentazione della informazione e del suo
trattamento mediante procedimenti automatici
Informazione
“patrimonio del cervello umano”
• L’uomo manipola,elabora informazioni (ora/treno; colore
semaforo; ricerca n.ro telefonico, tempo…)
• L’informatica tenta di “replicare” il funzionamento del
cervello (anche se oggi in maniera ancora molto
limitata)
• La robotica tenta di “replicare” il funzionamento del
corpo umano
• Entrambe appartengono alla CIBERNETICA
DA SEMPRE L’UOMO HA CERCATO DI
“COSTRUIRE MACCHINE”
IN GRADO DI RIPRODURRE
(E SE POSSIBILE “AMPLIFICARE”)
LE SUE CAPACITÀ
CIBERNETICA
SCIENZA CHE STUDIA I PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E LA
REALIZZAZIONE DI MACCHINE, IN GRADO DI SIMULARE LE
FUNZIONI DI ORGANISMI VIVENTI
RIPRODURRE IL
FUNZIONAMENTO
FISICO DEL CORPO
UMANO
ROBOTICA
RIPRODURRE IL
FUNZIONAMENTO
DEL PENSIERO
INFORMATICA
Cosa è l’informazione?
* Spesso usato come sinonimo di DATO
* In informatica DATO # INFORMAZIONE
* INFORMAZIONE: Notizia, conoscenza,
messaggio, conoscenze culturali ed empiriche,
ecc…
* Informazione: conoscenza relativa a qualcosa o
a qualcuno
* Una INFORMAZIONE e’ la conoscenza relativa a
fatti, concetti, eventi e procedimenti, che in un
certo contesto ha un particolare significato”
(ISO – International Organization for Standard )
* Utilizzo e manipolazione continua delle informazioni
da parte dell’UOMO in maniera “istintiva” –
processo mentale istintivo, guidato dalle percezioni
Come avviene il processo di elaborazione
delle informazioni nell’uomo?
• E’ un processo caratterizzato da una sequenza di
passi ben identificati.
• Presuppone e si svolge attraverso :
1) la individuazione delle informazioni di partenza
2) la rappresentazione con appropriati simboli (la
codifica) delle informazioni di partenza in dati iniziali
3) la elaborazione dei dati iniziali per ottenere i risultati
(dati finali)
4) la intepretazione (la decodifica) dei risultati per
ottenere le informazioni finali
es: “faccio in tempo ad andare a lezione”
ESEMPIO: FARE PASSARE
UN ARMADIO ATTRAVERSO UNA PORTA
SCELTA
INFORMAZIONI DI
PARTENZA
a) QUANTO È ALTA LA PORTA
b) QUANTO È ALTO L’ARMADIO
RAPPRESENTAZIONE DELLE INFORMAZIONI (codifica)
DATI INIZIALI
PORTA:
ALTEZZA
ARMADIO: ALTEZZA
= CM 220
= CM 200
ELABORAZIONE:
DIFFERENZA=ALT. PORTA - ALT ARMADIO
DATO RISULTATO
DIFFERENZA=20
“INTERPRETAZIONE” DEL RISULTATO (decodifica)
INFORMAZIONE
FINALE
SE “DIFFERENZA” > 0
ALLORA L’ARMADIO PASSA ALTRIMENTI
I passi del processo elaborativo ’ UOMO
Scelta delle informazioni iniziali
Codifica delle informazioni iniziali (tramite regole)
Dati iniziali
Elaborazione
(manipolazione – applicazione di regole)
Dati risultato
Decodifica
Informazioni finali
I passi del processo elaborativo
del COMPUTER
Scelta delle informazioni iniziali (NO)
Codifica delle informazioni iniziali
(NO)
Dati iniziali (li utilizza)
Elaborazione (SI)
Dati risultato (li genera)
Decodifica (NO)
Informazioni finali (NO)
IL COMPUTER ELABORA DATI
Il dato NON è l’informazione anche se deriva dalla informazione
Il dato è il risultato di una rappresentazione della informazione,
utilizzando particolari SIMBOLI o utilizzando particolari forme o
regole
Affinchè un’informazione possa essere comunicata, trasmessa o
elaborata deve essere codificata in DATO, cioè rappresentata
con simboli “comprensibili”
I dati costituiscono gli oggetti del processo comunicativo ed
elaborativo
Il computer tratta dati e restituisce dati (non interpreta)
Il computer esegue istruzioni (esegue operazioni) sui dati
Il computer non conosce il significato dei dati
Il computer ed i programmi sono alcuni strumenti del processo
elaborativo automatico
Il ruolo dell’uomo nell’informatica
• L’uomo individua le informazioni necessarie (quali
e quante)
• L’uomo codifica le informazioni e genera i dati
iniziali che vengono immessi ed utilizzati dal
calcolatore
• Dipende dall’uomo la completezza e la correttezza
dei dati
• L’uomo scrive le regole di elaborazione dei dati
(le istruzioni che devono essere eseguite dal
computer)
• L’uomo interpreta i dati finali e assegna loro un
significato (decodifica il dato per avere
l’informazione)
L’informatica cos’è?
L’INFORMATICA È LA DISCIPLINA
CHE SI OCCUPA DELLA
RAPPRESENTAZIONE
DELL’INFORMAZIONE e
del SUO TRATTAMENTO
MEDIANTE
PROCEDIMENTI AUTOMATICI
I 3 elementi o ”INGREDIENTI”
dell’informatica
COMPUTER o HARDWARE
DATI
PROCE DURE/
PROGRAMMI
DATI
IL MODO CON CUI
SI RAPPRESENTA
L’INFORMAZIONE
HARDWARE
IL MEZZO CON CUI
SI MEMORIZZANO E
SI ELABORANO I
DATI
SOFTWARE
LE OPERAZIONI CON
CUI SI ELABORANO
I DATI
HARDWARE “COMPUTER”
E’ una macchina che:
1- TRATTA DATI (INFORMAZIONI), a differenza delle altre
macchine che trattano beni fisici
2- E’ UNIVERSALE (general purpose): utilizzo nei settori
piu’ disparati: informatica individuale, applicazioni gestionali,
medicina, giustizia, scuola, automazione industriale, calcoli
tecnici scientifici, telecomunicazioni sport, settore ludico,
musicale,, editoriale, grafica, video, ecc..)
3- HA UNA STORIA “GIOVANE”: nasce negli anni ’40
(ENIAC 1943 – 1° calcolatore funzionante)
4- HA AVUTO UNA EVOLUZIONE TECNOLOGICA
INCREDIBILE (da 5.000 addizioni/sec. a 600 MIPS - da 8
ton. a 1/2 kg.) legata allo sviluppo della microelettronica
(rincorsa alla miniaturizzazione ed integrazione dei
componenti)
L’incredibile sviluppo del computer
Peso
( -6)
1° gen-
1
(8 ton)
Velocità Affidab
( + 5)
( + 6)
Consumi Costo
(- 4)
(- 5)
1
1
1
1
Valvole
(100 ms) (MTBF: 2h) (150 Kw) (250.000$)
2° gen –
10
1/100
1/10
Transistor
1/100
100
(10 ms)
3° gen1.000
1/1.000 1/1.000
Circuiti int 1/10.000
(1 ms) 10.000
4° gen- 1/1.000.000 100.000
1/10.000 1/100.000
(1/2 KG)
(1.000 €)
(0,01 ms) 1.000.000
VLSI
COMPUTER TRATTA DATI
• TRATTARE DATI = ELABORARE
Modalita’ elaborative:
ACQUISIRE
ELABORARE
CONSERVARE
CALCOLARE
EMETTERE
dati /istruzioni
TRASMETTERE
RISULTATI/
ELABORAZIONE DEI DATI
• Il calcolatore tratta dati ovvero esegue
istruzioni che hanno ad oggetto dati
• I dati per poter essere trattati dal
calcolatore devono essere CODIFICATI (o
RAPPRESENTATI) “IN FORMATO
COMPRENSIBILE” al computer
• Le ISTRUZIONI (i comandi) per poter
essere eseguite devono essere
riconoscibili, cioe’ codificate in formato
comprensibile al calcolatore
IL SOFTWARE
• L’elaborazione avviene eseguendo delle procedure
automatizzate OVVERO eseguendo programmi
• Il computer elabora dati eseguendo comandi
contenuti nei programmi
• PROGRAMMA= sequenza di istruzioni (comandi) che un
elaboratore è in grado di interpretare e la cui esecuzione porta
alla trasformazione dei dati di partenza per arrivare ad
ottenere i dati finali, il risultato voluto dall’esecuzione del
programma
• Programma = operazioni sequenziali eseguite dal calcolatore
che gli consentono di funzionare e di elaborare (ottenere
dati/informazioni, produrre/trasmettere risultati
• SOFTWARE = insieme dei programmi
Le 2 componenti dell’ informatica:
HARDWARE + SOFTWARE
HARDWARE : PARTE FISICA (RIGIDA)
COMPUTER/DISCHI/STAMPANTI/ ECC...
SOFTWARE: PARTE “SOFFICE”
(MODIFICABILE e SOSTITUIBILE)
= PROGRAMMI
HW + SW
• COMPONENTI DISTINTE
• ENTRAMBE NECESSARIE
• INTERDIPENDENTI
• ENTRAMBE SEMPRE PRESENTI IN
QUALSIASI FORMA DI AUTOMAZIONE
E’ il SW in quanto MODIFICABILE e
SOSTITUIBILE che realizza
la UNIVERSALITA’ del computer
HW: ARCHITETTURA FUNZIONALE
• ARCHITETTURA “VON NEUMANN”
• A BLOCCHI FUNZIONALI (sottosistemi):
* Dispositivi per INGRESSO DATI e COMANDI
dall’esterno
* Luogo di lavoro (cd. LAVAGNA) o di DEPOSITO
dei dati e delle istruzioni
* “CERVELLO” o MOTORE che esegue le
istruzioni e coordina
* Dispositivi per la USCITA dei dati / risultati
* Dispositivi per MEMORIZZAZIONE
PERMANENTE dei dati e delle istruzioni
Architettura del calcolatore
A blocchi funzionali:
DATI/PROGRAMMI
MEMORIA
UNITA’
INPUT
DISCHI
PROCESSORE
RISULTATI
UNITA’
OUTPUT
DISCHI