INTRODUZIONE
ALL’ INFORMATICA
Prof. Domenico Consoli
-Fano (PU)ENTRA
Diapositiva sommario
•INFORMATICA
•INTERAZIONE TRA I VARI COMPONENTI
•LA MACCHINA
•MACCHINE MECCANICHE
•MACCHINE ELETTROMECCANICHE
•MACCHINE ELETTRONICHE
•LE MACCHINE DEL 2000
•PERSONAL COMPUTER
•IL PROGRAMMA
•AUTOMATISMO
•INFORMAZIONI
•TIPI DI INFORMAZIONI
•ELABORAZIONI DELLE INFORMAZIONI
•MACCHINA DI TURING
•AUTOMA
•ALGORITMO
•MACCHINA DI TURING E ALGORITMI
•COMPUTABILITA’
INFORMATICA
Informazione Automatica
Elaborazione automatica delle informazioni
I dati vengono elaborati, processati in maniera automatica
Per l’elaborazione automatica serve :
1.
una macchina (hardware)
2. un programma (software)
3. Le informazioni
INTERAZIONE TRA I VARI
COMPONENTI
Se manca uno di questi componenti non si può parlare
di elaborazione automatica delle informazioni
Se manca la macchina viene meno il componente
che elabora
Se manca il programma non si hanno le istruzioni
per automatizzare l’elaborazione
Se mancano le informazioni non si sa cosa
elaborare
LA MACCHINA
La macchina a differenza dell’uomo elabora molte
informazioni in pochissimo tempo.
Le macchine da elaborazione che l’uomo ha utilizzato nel
passato sono state di diversi tipi:
• Meccaniche
•Elettromeccaniche
•Elettroniche
MACCHINE MECCANICHE
Abaco  primo vero strumento per eseguire i calcoli risale al
2000 a.c.
I moderni elaboratori traggono le origini dalle macchine
meccaniche del 1600 che automatizzavano le 4 operazioni
aritmetiche.
Il primo capitolo della storia degli elaboratori è stato scritto dal
matematico e filosofo Blaise Pascal con la costruzione nel 1642
della sua Pascalina.
MACCHINE
ELETTROMECCANICHE
Nel 1890 lo statistico americano Hollerith progettò una
macchina elettromeccanica che leggeva da schede perforate i
dati anagrafici dei cittadini americani per il censimento
La macchina di Hollerith si basava sul funzionamento di relè
elettromeccanici che comandati da impulsi elettrici aprivano
e chiudevano un circuito elettrico.
Gli impulsi elettrici passavano attraverso fori presenti in
schede perforate.
MACCHINE ELETTRONICHE
Il capostipite degli elaboratori elettronici fu l’ENIAC
progettato nel 1946
ENIAC  Electronic Numerical Integrator And Computer
L’Eniac conteneva 18.000 valvole, 1500 relè, 70.000 resistori,
10.000 condensatori, pesava 30 tonnellate e consumava 140
KW di potenza
Qualche anno dopo Von Neumann terminò la costruzione
dell’EDVAC Electronic Discrete Variable Automatic Computer,
primo elaboratore funzionante a programma memorizzato
LE MACCHINE DEL 2000
Mainframe
Minicomputers
Network computer
Personal Computer
Laptop Computer
Palmare
PERSONAL COMPUTER
Il personal computer è l’elaboratore più diffuso per i seguenti
motivi:
Prezzo accessibile
Semplicità d’uso
Flessibilità nell’uso
Mole di programmi
disponibili
IL PROGRAMMA
L’elaboratore in quanto macchina non specializzata non
è in grado di di eseguire alcun lavoro se prima non viene
predisposto a fare quelle cose.
Bisogna fornire la successione delle operazioni, delle
istruzioni necessarie per svolgere il compito richiesto.
NECESSITA UN PROGRAMMA
Ad ogni programma memorizzato nell’elaboratore
corrisponde l’esecuzione di un determinato compito.
AUTOMATISMO
Il programma memorizzato nel computer con tutte
le istruzioni “innescano” l’elaborazione automatica
delle informazioni.
Le operazioni, una volta avviate, vengono svolte
attraverso un meccanismo che è in grado di
portarle a termine senza un intervento esterno.
AUTOMATISMO  AUTOMATON
capace di muoversi da solo
INFORMAZIONI
INFORMAZIONI = DATI + SEMANTICA
DATI
= SIMBOLI CON I
QUALI VIENE RAPPRESENTATA LA REALTA’
Il prezzo o il peso di un prodotto, i nomi dei clienti, la data di spedizione
SEMANTICA =
SIGNIFICATO CHE IL DATO ASSUME NEL
PARTICOLARE CONTESTO DI RIFERIMENTO
Se il numero 30 non dice molto se si parla di euro si capisce che e’ un
prezzo o un costo o ricavo.
Il numero 180 assume un particolare significato se sono i cm di altezza
di una persona
TIPI DI INFORMAZIONI
Una macchina può elaborare diversi tipi di informazioni :
-informazioni numeriche ( 100, 3000, 15200, …)
-informazioni alfanumeriche (Rossi Carlo, Via Pisa 15, …)
-informazioni multimediali (suoni, immagini,filmati,…)
-Istruzioni ( while …., if….then….else, for i= …. to …)
Elaborazione delle informazioni
di input
Il processo di elaborazione partendo da informazioni
disponibili in ingresso produce altre informazioni che
migliorano la comprensione della realtà esterna.
input  quantità, prezzo_unitario
output  valore merce = quantità x prezzo_unitario
I dati di ingresso,con l’elaborazione, vengono arricchiti di un
valore aggiunto che ne accresce l’utilità.
Il valore della merce può essere utilizzato per il calcolo
dell’iva, per la stampa del documento di trasporto, …..
MACCHINA DI TURING
MACCHINA ASTRATTA SU COSTRUZIONE
CONCETTUALE PER DEFINIRE L’ELABORAZIONE
AUTOMATICA DELLE INFORMAZIONI
MODELLO ASTRATTO DI MACCHINA IN GRADO
DI COGLIERE L’AUTOMATIZZAZIONE DI UN
PROBLEEMA COMPUTABILE
AUTOMA UNIVERSALE DI ELABORAZIONE
AUTOMA
DISPOSITIVO CHE STABILISCE UNA PRECISA
RELAZIONE TRA I DATI D’INGRESSO E QUELLI DI
USCITA IN RAGIONE DEGLI STATI INTERNI SENZA
ALCUN INTERVENTO DALL’ ESTERNO
Lo stato di un sistema è l’insieme dei valori delle grandezze che definiscono il sistema in
un determinato istante (iniziale, in itinere e alla fine)
LA MACCHINA DI TURING E’ UN AUTOMA
DISCRETO O A STATI FINITI, OVVERO UN AUTOMA
CHE PUO’ ASSUMERE SOLO UN NUMERO FINITO E
PREDETERMINATO DI STATI.
ALGORITMO
MODELLO  FORMA DI RAPPRESENTAZIONE
SEMPLIFICATA DELLA REALTA’ CHE TIENE
CONTO DI TUTTI GLI ELEMENTI DETERMINANTI
PER RISOLVERE UN PROBLEMA
ALGORITMO  SUCCESSIONE ORDINATA E FINITA
DI TUTTE LE OPERAZIONI DA COMPIERE PER LA
RISOLUZIONE DI UN PROBLEMA PARTENDO DA
DETERMINATI DATI D’INGRESSO.
PROCEDIMENTO RISOLUTIVO DEL
PROBLEMA
Macchina di Turing e Algoritmi
GLI ELABORATORI ESEGUONO ALGORITMI
La macchina di Turing è la rappresentazione fedele di cosa sia un
algoritmo.
La macchina di Turing (esecutore di algoritmi) è caratterizzata da:
-dati di input da trasformare in dati di output
-programma che effettua la trasformazione
-memoria in cui registrare i dati intermedi dei calcoli
-Agente che esegue le azioni programmate
COMPUTABILITA’
•Si definisce computazione di una macchina di Turing una
sequenza finita di stati iniziale, intermedi e finale; ognuno di essi
viene ottenuto in un passo alla volta dal precedente
•Una funzione è calcolabile secondo Turing se esiste una
macchina di Turing che la calcola
•Ogni funzione calcolabile è Turing calcolabile