INFORMATICA E' la scienza che si propone di raccogliere, organizzare, elaborare e conservare le informazioni gestendole in modo automatico. Il termine deriva dalla fusione delle parole: INFORmazione autoMATICA AUTOMA L’automa è un sistema, che imita il comportamento umano, in grado di “ricevere informazioni dall'esterno (input), reagire alle stesse elaborandole (processing), e inviare informazioni di nuovo all'esterno (output)". INPUT PROCESSING OUTPUT Il computer è un tipo di automa composto da componenti elettronici PERIFERICHE La comunicazione da e verso l’esterno avviene attraverso dispositivi di input/output chiamati periferiche. Periferiche INPUT Penna usb Disco fisso (hard disk) Periferiche OUTPUT COMPUTER Penna usb Disco fisso (hard disk) ANALOGICO e DIGITALE Si definisce analogico un procedimento che rappresenta un fenomeno con continuità, per esempio un orologio classico che con il moto regolare della lancetta segna il trascorrere del tempo in modo continuo. °C 0 20 E’ digitale un procedimento che rappresenta lo stesso fenomeno traducendolo in cifre (dall'inglese digit, cifra) e quindi in modo discontinuo, come per esempio avviene in un orologio a cristalli liquidi numerico nel quale la stessa durata temporale viene misurata da una successione di scatti. 10°C Contrariamente a quanto si potrebbe credere la registrazione digitale, pur essendo "a salti", può essere più precisa di quella analogica in quanto non soggetta ad interferenze e disturbi. Occorre però che il numero di valori utilizzati sia molto elevato, in modo da cogliere ogni più piccola sfumatura. RAPPRESENTAZIONE DELL’ INFORMAZIONE Il principio di funzionamento di un computer si basa sulla logica binaria; Ciò che accomuna tutti questi elementi è la caratteristica di poter assumere solamente due stati: 0 = assenza di foro 0 = aperto 0 = assenza di elettroni 1 = presenza di foro 1 = chiuso 1 = presenza di elettroni Questa variabile che assume solo due stati (0 e 1) si chiama bit ("binary digit", cifra binaria) ed è l'unità minima di informazione e la base del calcolo binario. Un computer "ragiona" unicamente interpretando gruppi di bit, cioè comandi rappresentati da sequenze di "uno" e di "zero" (per esempio, 00101100). RAPPRESENTAZIONE DELL’ INFORMAZIONE Se io ho a disposizione: Una sola casella della scheda bucata - non bucata Una sola valvola presenza di corrente - assenza di corrente Un solo transistor presenza di corrente - assenza di corrente Un solo bit zero - uno RAPPRESENTAZIONE DELL’ INFORMAZIONE Se io ho a disposizione: Se io ho a disposizione: Un solo transistor due transistor Se io ho a disposizione: tre transistor RAPPRESENTAZIONE DELL’ INFORMAZIONE Se io ho a disposizione: Se io ho a disposizione: Un solo bit due bit 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 21 22 Se io ho a disposizione: tre bit 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 23 0 1 0 1 0 1 0 1 RAPPRESENTAZIONE DELL’ INFORMAZIONE Se io ho a disposizione: Se io ho a disposizione: due bit tre bit 0 0 = 0 0 1 = 1 1 0 = 2 1 1 = 3 22 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 23 = = = = = = = = 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 24 0 = 0 1 = 1 0 = 2 1 = 3 0 = 4 1 = 5 0 = 6 1 = 7 0 = 8 1 = 9 0 = 10 1 = 11 0 = 12 1 = 13 0 = 14 1 = 15 RAPPRESENTAZIONE DELL’ INFORMAZIONE Con due Con tre Con quattro … … bit posso rappresentare 22 combinazioni diverse di numeri bit posso rappresentare 23 combinazioni diverse di numeri bit posso rappresentare 24 combinazioni diverse di numeri … Con sette Con sette bit posso rappresentare 27 combinazioni diverse di numeri bit posso rappresentare 128 combinazioni diverse di numeri Con otto bit posso rappresentare 256 combinazioni diverse di numeri RAPPRESENTAZIONE DELL’ INFORMAZIONE Con otto bit posso rappresentare 256 combinazioni diverse di numeri Lettere dell’alfabeto Maiuscole Accentate Numeri Punteggiatura Simboli Comandi Caratteri speciali Totale 26 26 6 10 15 6 34 13 136 La soluzione è quella di assegnare ad ogni carattere un insieme di otto bit ovvero un byte RAPPRESENTAZIONE DELL’ INFORMAZIONE Byte deriva quindi da Binary octette numero binario composto da otto cifre RAPPRESENTAZIONE DI CARATTERI Possiamo pertanto identificare il byte come l'ingombro di memoria di un singolo carattere. Questo tabella di assegnazione prende il nome di: ASCII (American Standard Code for Information Interchange) è stato sviluppato dall’ ANSI (American National Standard Institute) TAVOLE DEI CARATTERI Le più famose tavole di codifica dei caratteri sono: ASCII (American Standard Code for Information Interchange) EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) ANSI (American National Standard Institute) Per poter rappresentare i caratteri di qualunque lingua è stato creato un codice, chiamato UNICODE codice a 21 bit che supporta circa un milione di caratteri. Tabella ASCII standard http://www.csiaf.unifi.it/online/principi/asciistd.html Tabella ASCII estesa http://www.csiaf.unifi.it/online/principi/asciiext.html Tabella ascii QuickTime™ e un decompressore sono necessari per visualizzare quest'immagine. MISURA DELL’ INFORMAZIONE La quantità di memoria di un computer si misura mediante i multipli del byte, ossia: 1 kilobyte (1KB) kilo (mille) = 210 = 1024 byte 1 megabyte (1MB) mega (milioni) = 220 = 1.048.576 byte 1 gigabyte (1GB) giga (miliardi) = 230 = 1,07 miliardi di byte 1 terabyte (1TB) tera (mille miliardi)= 240= 1099,51 miliardi di byte E’ per via del sistema binario che un kilobyte è composto da 1024 byte e non 1000, infatti 1024 è una potenza di 2 (1000 lo è di 10). Gli attuali computer sono dotati di quantità di memoria RAM nell'ordine del centinaio di megabyte, mentre i dischi fissi hanno capacità nell'ordine delle decine di gigabyte.