Concetti di base
della
Tecnologia dell'Informazione
Modulo 1
PER INIZIARE
Le parole dell’Informatica
INFORMATICA
 INFORMATICA
INFORmazione + autoMATICA
 IT
INFORMATION TECHNOLOGY
Tecnologia per l’elaborazione
dell'informazione tramite sistemi
automatici
Che cos’è l’informazione
È
tutto ciò da cui possiamo ricavare
indicazioni utili a ridurre i nostri dubbi.
Ad esempio:
I cartelli stradali ci danno informazioni circa la
direzione da prendere o l’azione da compiere in
un determinato momento e luogo
Cosa fa il computer
 Il
computer ha il compito di elabora le
informazioni
 Perciò è necessario trasformarle in modo
da renderle comprensibili alla macchina
stessa; nel loro complesso tali
trasformazioni prendono il nome di
codificazione.
 Le informazioni codificate prendono il nome
di dati
Rappresentazione dei dati
Qual è il modo migliore di rappresentare i dati?

Il microprocessore basa il suo funzionamento sul
riconoscimento di due livelli elettrici (tensione
bassa o alta) che equivalgono in termini logici
a0e1

Questo insieme di valori individua la più piccola
informazione che il computer tratta: il bit
BIT e BYTE
BIT
 Un'informazione può essere rappresentata con una
successione di due simboli 0 e 1 detti BIT
(dall'inglese BInary digiT)
 Unità elementare di informazione
BYTE
 Insieme di 8 cifre binarie viene chiamato BYTE
(dall'inglese BinarY ocTEt - ottetto binario)

con un byte si possono rappresentare 256 valori,
da 0 a 255
7
Multipli del byte
 Kilobyte
(kB)
 Megabyte(MB)
 Gigabyte (GB)
 Tera byte (TB)
= 1 024 byte
= 1 048 576 byte
= 1 073 741 824 byte
= 1 024 Giga byte
8
L’INFORMAZIONE digitale
L’INFORMAZIONE digitale
Fondamenti
 Concetto
di “Algoritmo”
 Diagramma di Flusso
 Linguaggi
Algoritmo

È una sequenza ordinata di operazioni da compiere
atta a risolvere un certo problema.
Le operazioni devono essere:



Univoche (interpretabili in modo non ambiguo)
Elementari (non ulteriormente scomponibili)
Realizzabili (essere materialmente eseguibili)
Algoritmo
L’algoritmo deve essere:

FINITO: ogni singola operazione definita nel programma
deve avere un termine in un intervallo finito di tempo

NON AMBIGUO O DEFINITO: le varie istruzioni devono
essere tanto categoriche da non lasciare all’esecutore
nessun margine di incertezza

COSTANTE: ogni istruzione deve produrre lo stesso effetto
quando viene eseguita partendo dalle stesse condizioni

DETERMINISTICO: compiuta una istruzione, deve essere
determinata in ogni istante l’istruzione da compiere
nell’istante successivo
Diagrammi di flusso
È una modalità grafica di rappresentazione degli algoritmi
INIZIO
Come realizzare la ricetta del pesto genovese.
Basilico, sale,
aglio,
pecorino, olio
Ingredienti per 4 persone
1 Basilico
600g
2 Aglio
1 spicchio
3 Pinoli
2 cucchiai
4 Pecorino
2 cucchiai
5 Parmigiano grattuggiato
1 cucchiai
6 Olio extravergine
3 cucchiai
7 Sale
mezzo cucchiaino
Lavare le foglie
Asciugare le foglie
Unire formaggio e sale
Lavorare in un mortaio
Diluire con olio e
condire
SI
Il composto
è
omogeneo?
FINE
NO
Linguaggi
 Nel
processo di comunicazione, un linguaggio
è costituito dall’insieme dei simboli scambiati
ritenuti comprensibili dall’emittente e dal
ricevente e da un insieme di regole.
 Ad


esempio: la lingua italiana
I simboli:
Le regole:
l’Alfabeto
la Sintassi
Qual è il linguaggio giusto per il computer?
Quali caratteristiche dovrà avere?

PRECISO

CHIARO

PRIVO DI AMBIGUITÀ

Il linguaggio utilizzato dal computer è
detto LINGUAGGIO MACCHINA ed è
un linguaggio artificiale (come il
linguaggio matematico)
Linguaggi informatici

Linguaggi di BASSO LIVELLO: sono tutti quelli che
comunicano direttamente con il computer,
utilizzando i codici operativi del processore, quindi in
linguaggio macchina.

Linguaggi di ALTO LIVELLO: sono tutti quelli che
fanno uso di un linguaggio più vicino al
programmatore. Tra i linguaggi più utilizzati per la
programmazione abbiamo: Java, Basic, Pascal, PhP

Linguaggi di progetto o pseudolinguaggi
HARDWARE
18
HARDWARE
 Le
parti fisiche di un computer (componenti
elettronici, schede) : la CPU (Central
Processing Unit) o Unità centrale, la
memoria interna (RAM, ROM)
 Le
unità periferiche di input e output, le
periferiche di comunicazione e le memorie
di massa
19
Tipi di Computer
Diversi tipi di computer, che si differenziano
per costo, prestazioni, tipo di utenza

Mainframe
 Minicomputer

Personal Computer (PC):



Computer da tavolo (Desktop)
Portatile (Laptop)
Palmare (Palmtop)
20
Componenti base di un
Personal Computer (PC)
 Microprocessore
(CPU)
 Memoria
centrale (RAM e ROM)
 Memorie
di massa
 Periferiche
(Unità di input/output)
Microprocessore (CPU)1
MICROPROCESSORE o Unità Centrale di
Elaborazione (CPU - Central Processing
Unit)
 Componente
principale di un computer
 Controlla e coordina le diverse parti del
computer
 Si occupa della gestione della memoria
Microprocessore (CPU)2
 Effettua
operazioni aritmetiche e logiche
 Gestisce e controlla il flusso dei dati
(interno ed esterno)
 Esegue le istruzioni dei programmi
Microprocessore (CPU)3
 Prestazioni:





Parallelismo: numero di bit (../32/64)
Velocità (clock): viene misurata in multipli dell’hertz
(MHz, GHz)
Dimensioni della cache
Modelli: Pentium, Pentium-Celeron, Athlon, Duron,
Sempron, Centrino, ecc.
Produttori: INTEL, AMD, ecc.
L’evoluzione dei microprocessori Intel
Nome
4004
80286
80386
80486
Pentium
Pentium PRO
Pentium II
Pentium IV
Anno
1971
1982
1985
1989
1993
1995
1997
2000
Velocità
Transistor
Bit Bus
Memoria
utilizzabile
108Khz
2300
4 640Kb
12Mhz
134000 16
1Mb
16Mhz 1275000 32
4Gb
25Mhz
1,2 Mil. 32
4Gb
60Mhz
3,1 Mil. 32
4Gb
200Mhz 5,5 Mil. 64 64Gb
300Mhz 7,5 Mil. 64 64Gb
2Ghz
12 Mil. 128 128Gb
Memoria di lavoro
RAM e ROM
 Capacità:
si misura in multipli del
byte: KB, MB, GB, TB
 Tempo
 Tipi
di accesso
(base): RAM e ROM
27
RAM
Random-Access Memory


Letteralmente ‘memoria ad accesso casuale’ (non
sequenziale)
Consente la lettura e la scrittura dei dati
Perde le informazioni quando si spegne il computer
(memoria volatile)
È detta anche memoria principale
Elevata velocità di accesso ai dati
È relativamente costosa


Realizzata con componenti elettronici
Capacità attuale: da 256Mb in su..




La memoria cache
 Un
tipo di RAM molto veloce, contiene dati
frequentemente utilizzati dal processore


L1 (primo livello)  incorporata nello stesso chip del
processore 32 o 64Kb
L2 (secondo livello)  sulla motherboard 256 o
512Kb
 Influisce
nelle prestazioni complessive del PC
ROM
Read-Only Memory
Letteralmente ‘memoria di sola lettura’
 Consente solo la lettura dei dati (i dati sono
memorizzati prima dell’installazione), ma
mantiene le informazioni anche quando si spegne
il computer
 Contiene principalmente il software che si occupa
dell’avviamento del computer: BIOS (Basic
Input/Output System)
 Ha tempi di accesso maggiori della RAM.

30
Memoria di Massa

È detta anche memoria esterna, ausiliaria o
secondaria
 Mantiene le informazioni anche a computer
spento
 Dispositivo in grado di memorizzare e portare
esternamente al computer dati e programmi
 Può essere ad accesso casuale (dischi) o
sequenziale (nastri)

È assai meno costosa della memoria primaria
Le memorie di massa 1
 Disco
fisso: è la principale memoria
secondaria (detto anche disco rigido, dall’inglese
hard disk)
- è costituito da dischi rotanti rivestiti di materiale
magnetico e da testine di lettura/scrittura
- contiene le applicazioni ‘installate’ nel
computer,
incluso il sistema operativo
 Floppy
disk: limitata capacità di memoria (1.44
MB), piccole dimensioni, facilmente trasportabile,
basso costo, ma lento e poco affidabile
Le memorie di massa2

CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory):
simile ad un CD audio, ma può contenere dati e/o
programmi; elevata capacità (650 MB),
economico e affidabile; è un supporto di sola
lettura
 CD-R (Compact Disc Recordable), un CD-ROM
che può essere scritto da un dispositivo simile ad
un lettore (masterizzatore)
 CD-RW (Compact Disc ReWritable), simile al CDR, ma può essere riscritto più volte
 DVD e DVD-RAM: dischi ottici analoghi ai CDROM classici, ma con maggiore capacità (4,7 GB
e oltre)
33
Unità periferiche
Dispositivi di I/O
Rendono possibile l’interazione tra il
computer e l’uomo, in generale con il
mondo esterno
 Dispositivi
di ingresso (input)
 Dispositivi
di uscita (output)
 Dispositivi
di ingresso/uscita (input/output)
34
Dispositivi di Ingresso

Tastiera (inserimento caratteri)

mouse, trackball, touchpad, penna luminosa,
joystick (puntamento, selezione e inserimento)

Scanner (acquisizione immagini, OCR)

Microfono, macchina fotografica digitale,
telecamera, ecc
35
Dispositivi di Uscita

Monitor o unità di visualizzazione: visualizza i
risultati delle elaborazioni tramite caratteri e/o
immagini
 Stampante: produce documenti di testo e/o grafici



Aghi
Getto d’inchiostro (ink jet)
Laser

Plotter: produce grafici e/o disegni
 Dispositivi a microfilm
 Altoparlanti, sintetizzatori vocali
36
Scheda madre (mother board)
Scheda (o piastra) principale del computer
che contiene:

la CPU e altri dispositivi elettronici di controllo
(chip set);
 la memoria principale (RAM e ROM);
 le linee interne di interconnessione (bus);
 i connettori di espansione (slot) per le schede
aggiuntive e quelli per la connessione delle
periferiche.
Prestazioni di un Computer
 Velocità
della CPU (frequenza del clock)
 Dimensione della RAM e della cache
 Dimensione e prestazioni del disco fisso
 Velocità del canale interno di comunicazione
(bus)
 Multitasking: numero dei programmi in
esecuzione
38
SOFTWARE
39
SOFTWARE
 Programmi
e dati che indicano al computer
come svolgere un determinato compito
 Programma:
sequenza di istruzioni, scritte
secondo un determinato linguaggio, con le
quali si fa eseguire ad un computer il
compito prefissato
40
SOFTWARE
 Applicazione:
programma (o insieme di
programmi) che può essere eseguito da un
determinato Sistema Operativo
Esempi: elaborazione testi, gestione paghe,
fatturazione, presentazioni, grafica pittorica e
CAD; calcoli scientifici; transazioni
commerciali
41
Tipi di SOFTWARE
 Software
di base: necessario al
funzionamento del Sistema operativo
 Software
di rete: per la gestione di una rete
telematica e per comunicare attraverso di
essa
 Software
applicativo: orientato alle
esigenze dell’utenza
42
SISTEMA OPERATIVO 1
 Software
di sistema che gestisce e controlla le
risorse e le attività del computer
 Insieme
dei programmi di base, ai quali spetta
il compito di controllare e rendere possibile
l'utilizzo di un computer
43
SISTEMA OPERATIVO 2
Principali funzioni:
 gestire e controllare le risorse e le attività
del computer
 controllare il flusso dei dati tra l’unità
centrale e le periferiche
 fornire un’interfaccia utente:


a linea di comando (testo)
grafica (GUI)
44
GUI
(Graphical User Interface)1

Interfaccia utente grafica di un sistema operativo
 Definisce gli elementi grafici usati per interagire con
il computer e usa simboli di facile comprensione
Comprende:
 finestre della scrivania virtuale e delle applicazioni
 icone, aspetto del puntatore
 menu a tendina
45
GUI
(Graphical User Interface)2
Vantaggi:
 L’interazione con il computer è più semplice
 I programmi e i file vengono gestiti in modo più
semplice e razionale
 Le istruzioni complesse sono generalmente
più semplici da eseguire, perché basate su
elementi grafici
46
SISTEMA OPERATIVO
Esempi
 MS-DOS
(monotasking)
 MS-Windows: 95, NT, 98, 2000, XP
 Unix: Linux, BSD, SCO, Solaris, ecc.
 MacOS, BeOS
47
Software applicativo







Elaborazione testi
Foglio elettronico
Database
Presentazione
Contabilità
Paghe e stipendi
Navigazione e posta elettronica
48
Software multimediale
 Presentazioni
 Didattica
(Computer Based Training - CBT)
 Pubblicità
 Intrattenimento (Giochi, ecc)
 Punti di informazione (musei, fiere)
 Editoria elettronica
49
Sviluppo del software
 Studio
di fattibilità
 Analisi
 Progettazione
 Programmazione
 Implementazione
 Test
 Revisione
e manutenzione
50
LE RETI
INFORMATICHE
51
RETI
Sistema di collegamento tra due o più computer
che rende possibile lo scambio di informazioni
e la condivisione delle risorse
Vantaggi: informazione distribuita tra più utenti
52
RETI
Caratteristiche
 Estensione:
LAN, WAN, MAN
 Velocità del flusso dei dati (Larghezza di
banda): bps (bit per secondo)
 Organizzazione: client-server, peer-to-peer
 Protocolli (Metodi di comunicazione):
TCP/IP, HTTP, FTP, SMTP, POP3, ecc.
53
Reti informatiche 1

LAN (Local Area Network) Rete locale
Collega computer disposti in uno stesso edificio e
stessa organizzazione
 WAN (Wide Area Network) Rete geografica
Collega un numero elevato di computer in diversi
edifici dislocati su vaste zone di territorio (es.
Internet)
 MAN (Metropolitan Area Network) Rete
metropolitana
Collega computer disposti in diversi edifici di una
stesso territorio (quartieri, città)
54
Cosa è
INTERNET1
Da un punto di vista fisico:
la più ampia interconnessione di reti
telematiche (INTERconnected NETworks),
che dà la possibilità di comunicare a
computer sparsi in tutto il mondo
55
Cosa è
INTERNET2
Dal punto di vista dei servizi:
sistema a diffusione mondiale che offre una
pluralità di servizi (posta elettronica, ricerca
e reperimento di notizie, gruppi di
discussione, chat, e-commerce e altro
ancora).
56
RETI
Nonsolointernet
Reti che utilizzano gli strumenti (software e
hardware) sviluppati per Internet:

INTRANET: rete interna ad una
organizzazione, basata su tecnologie Internet
(TCP/IP, HTTP, ecc.)
 EXTRANET: rete virtuale che utilizza Internet
per la connessione ai suoi nodi (gruppo
chiuso di utenti)

Anche detta: VPN (rete privata virtuale)
57
Per collegarsi a Internet
 Modem
e linea telefonica (analogico:
PSTN; digitale: ISDN, ADSL)
 Contratto con Provider Internet (ISP)
 Software per la connessione in rete
(TCP/IP)
 Software per la navigazione (browser), per
la gestione della posta elettronica, ecc.
58
Per collegarsi a Internet
Hardware
MODEM (MODdulatore-DEModulatore)
 Dispositivo
di interconnessione tra computer e
rete telefonica per la trasmissione dati
 Converte i segnali digitali provenienti dal
computer in segnali analogici e trasforma i
segnali analogici della linea in segnali digitali
(modem analogico)
59
INTERNET
Principali servizi 1
 WWW
(World Wide Web)
Servizio di organizzazione delle informazioni
in forma multimediale
 Posta
elettronica (e-mail)
Trasmissione di messaggi tramite computer
utilizzando connessioni di rete
60
COMMERCIO ELETTRONICO
e-commerce
 Vendita
di beni o servizi effettuata mediante
sistemi telematici, in particolare tramite siti
Internet specializzati.
 Acquistare
e vendere prodotti e servizi
utilizzando Internet o altre reti.
61
Il computer assiste il lavoro
dell’uomo
 Elabora
dati in modo estremamente veloce e
con elevata precisione
 Esegue compiti ripetitivi senza stancarsi
 È in grado di archiviare grandi quantità di dati
e di recuperali rapidamente
 È assai efficiente nello scambio delle
informazioni
62
Il computer aiuta l’uomo
nel LAVORO
 CAD
(Computer Aided Design)
 CAM (Computer Aided Manufacturing)
 PDM (Product Data Management)
 Sistemi di supporto alle decisioni: EIS
(Executive Information Systems)
 Commercio elettronico
 MIS (Management Information Systems)
63
Il computer aiuta l’uomo
a SCUOLA
 Presentazioni
 Uso
di programmi di elaborazione testi e
foglio di calcolo
 Cercare informazioni su Internet per
ricerche e approfondimenti
 Database per l’anagrafica di studenti e del
personale
 Orari di lezione
64
Il computer aiuta l’uomo
in CASA
 Scrittura
di lettere con il software di
elaborazione testi
 Invio di messaggi di posta elettronica a
conoscenti e amici
 Gestione budget familiare
 Uso di database per raccolte
 Cercare informazioni su Internet
65
SICUREZZA E PROTEZIONE DEI DATI 1





Controllo dell’accesso fisico
Fare uso di sistemi operativi che garantiscano la
sicurezza
Fare uso di password (non banali) per l’accesso
al computer e cambiarle periodicamente
Evitare inutili condivisioni alle risorse
Criptare dati riservati
66
SICUREZZA E PROTEZIONE DEI DATI 2
 Pianificare
ed effettuare il backup con la
dovuta regolarità
 Dotare il proprio sistema di software
antivirus e tenerlo aggiornato
 Fare uso di proxy/firewall nel collegamento
a Internet
 Usare un gruppo di continuità (UPS)
67
BACKUP
Copia di dati (file) su una memoria di massa
per poterli recuperare in caso di perdite di
dati dovuti a :





guasti del sistema fisico
cadute o sbalzi di tensione
Danni al sistema operativo
Cancellazione accidentale
Intrusione illegale
68
VIRUS INFORMATICO
 Programma
“parassita” in grado di
danneggiare dati e applicazioni di un computer
 Può essere contenuto all'interno di un
programma 'portatore' dall'apparenza innocua
 Può essere allegato ad un messaggio di posta
elettronica
69
VIRUS INFORMATICO
Effetti
 Danneggiamento
di file e/o cancellazione di
dati
 Alterazione del modo di lavorare del
sistema operativo
 Comparsa di scritte sullo schermo
 Può auto-replicarsi per infettare altri sistemi
70
VIRUS INFORMATICO
Mezzi di infezione
 Messaggi
di posta elettronica contenenti
allegati
 Memorie
di massa (dischetti, ecc)
 Download
di file da internet o altri sistemi
in rete
71
VIRUS INFORMATICO
Misure di Difesa 1





Adeguate precauzioni, in particolar modo con gli
allegati ai messaggi di posta elettronica
Non eseguire programmi se non si è sicuri della
provenienza
Utilizzare sempre software originale
Disattivare l’esecuzione automatica delle macro
Fare uso di antivirus, aggiornati periodicamente
(almeno una volta al mese)
72
Cos’è un computer?

Un computer è una macchina programmabile in
grado di eseguire operazioni (ad alta velocità):



memorizzare dati (numeri oppure parole, immagini,
suoni…codificati con sequenze di numeri)
interagire con dispositivi (schermo, tastiera,
mouse...)
eseguire programmi

Ogni programma svolge una diversa funzione,
anche complessa
 I programmi sono sequenze di istruzioni che il
computer esegue per svolgere una certa attività
73