Liceo Classico Statale
“Orazio Flacco” -Bari
P.O.N. 2012/2013
Progetto“Il docente patentato”
(Ob. D - Az. 1)
Esperto: prof. Francesco Sicolo
1
Modulo 1
Concetti di Base dell’ICT
Information & Communication Technology
2
Modulo 1
Il candidato dovrà essere in grado di :
· Comprendere cosa è l’hardware, conoscere i fattori che influiscono sulle
prestazioni di un computer e sapere cosa sono le periferiche.
· Comprendere cosa è il software e fornire esempi di applicazioni di uso comune e
di sistemi operativi.
· Comprendere come vengono utilizzate le reti informatiche e conoscere le diverse
modalità di collegamento a Internet.
· Comprendere cosa sono le Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione
(ICT) e fornire esempi della loro applicazione pratica nella vita quotidiana.
· Comprendere le problematiche di igiene e sicurezza associate all’impiego dei
computer.
· Riconoscere importanti problematiche di sicurezza informatica associate
all’impiego dei computer.
· Riconoscere importanti problematiche legali relative al diritto di riproduzione
(copyright) e alla protezione dei dati associate all’impiego dei computer.
3
PER INIZIARE
Le parole dell’Informatica
4

INFORMATICA
INFORmazione + autoMATICA

IT
INFORMATION TECHNOLOGY
Tecnologia per l’elaborazione
dell'informazione tramite sistemi
automatici
5
Information and Communication
Technology (I.C.T.)
È la disciplina che si occupa degli
strumenti e delle metodologie di
- rappresentazione
- elaborazione
- memorizzazione
- trasmissione
…
dell’informazione (Dati ).
6
1.1. Fondamenti



Concetto di “Algoritmo”
Diagramma di Flusso
Linguaggi
7
Algoritmo (al-Khwarizmi
-IX secolo d.c.
)
È una sequenza ordinata di operazioni e
passaggi da compiere atta a risolvere un
certo problema. Le operazioni devono poi
essere tradotte in opportuni linguaggi, in
modo che le istruzioni possano essere
“comprese” dal computer.
Le operazioni devono essere:





Univoche (interpretabili in modo non ambiguo)
Elementari (non ulteriormente scomponibili)
Realizzabili (essere materialmente eseguibili)
In numero finito (l’algoritmo deve essere
“effettivo”, ossia dopo un certo numero finito di
operazioni deve concludersi).
8
Diagrammi di flusso
Sono una modalità grafica di rappresentazione degli
algoritmi mediante i seguenti simboli:
9
10
Devo acquistare tre penne che hanno un costo x e
due matite di costo y. Se ho a disposizione 7€ mi
rimangono i soldi per comprare anche una matita
da 1,20€?
Possiamo definire il seguente algoritmo:
 moltiplica per 3 il costo di una penna,
 moltiplica per 2 il costo di una matita,
 addiziona i due valori ottenuti (TOT),
 confronta la differenza tra quanto
hai a disposizione e il TOT;
se è maggiore (>) o uguale (=) al costo della
gomma puoi comprarla, altrimenti no.
11
Rappresentazione dei dati
I computer hanno un loro modo di rappresentare i dati
che è diverso da quello umano: è un sistema
(posizionale) basato sulle sole due cifre 0 e 1 (binario).
Sistemi di numerazione: additivo
12
Sistemi di numerazione: posizionale
13
Sistemi di numerazione: posizionale
14
SISTEMA BINARIO
Il bit (binary digit)
0
1
È l’elemento minimo per
rappresentare e codificare
le variazioni di segnale
15
Il Byte


È l’insieme di 8 bit
Con esso si possono codificare:
I8 = 28 = 256 segnali

Tali 256 segnali sono stati codificati
nel Codice ASCII.
16
Tabella ASCII Standard
(American Standard Code for Information Interchange)
17
Tabella ASCII Estesa
18
bit, Byte, …
1 bit
= parola su {0,1} di lunghezza unitaria
1 Byte
= parola su {0,1} di lunghezza 8
1 KiloByte = 210 = 1024 Byte
1 MegaByte = 220 = 1024 KByte (un milione di byte circa)
1 GigaByte = 230 = 1024 MByte (un miliardo di byte circa)
1 TeraByte = 240 = 1024 Gbyte (mille miliardi di byte circa)
19
Convertire numeri dal sistema
decimale al binario e viceversa
20
21
SISTEMA DI
COMUNICAZIONE
SISTEMA BINARIO
0101010101011011011010010110101101001010
101010101010101001010101010101010100101
01010101
22
L’INFORMAZIONE digitale
23
L’INFORMAZIONE digitale
24
L’INFORMAZIONE digitale
La rappresentazione dei suoni
Un suono può essere
rappresentato graficamente
tramite una linea continua
che si alza e abbassa nel
tempo, secondo i toni del
suono stesso.
Con la tecnica del campionamento si
individua il valore del suono a intervalli di
tempo costanti. Ciascun campione può
essere rappresentati da una sequenza di
bit. Quanto più alto è il numero di
campioni tanto maggiore è la fedeltà del
suono.
25
Linguaggi




In generale, un linguaggio è un sistema
di simboli combinati secondo
determinate regole con cui più soggetti
(emittente e ricevente) che “parlano la
stessa lingua” comunicano.
How are you?
Ca va bien.
La European Computer Driving Licence (ECDL)
– Patente Europea del Computer – attesta la capacità
di usare il personal computer a diversi livelli di
approfondimento e di specializzazione.
26
Linguaggi informatici
I computer basano tutta la loro comunicazione,
elaborazione e rappresentazione dei dati tramite il
sistema binario.
Per essere eseguiti da un calcolatore gli algoritmi
(programmi) devono essere codificati in un
linguaggio macchina.
Linguaggi simbolici di programmazione
Rispetto al linguaggio macchina sono linguaggi di programmazione più vicini al linguaggio naturale ma con una struttura
che elimina ambiguità rendendoli più adatti alla definizione di un algoritmo
consentono di esprimere un programma sempre secondo rigide regole formali ma con istruzioni più sintetiche e vicine alla
logica del pensiero
(Fortran, Cobol, Java, Pascal, C, C++, Visual Basic)
27
Hardware
Con questo termine si indica
l’insieme delle componenti fisiche
(meccaniche, elettromeccaniche
ed elettroniche) che costituiscono
un sistema informatico.
28
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)
Network computer (NetPC)
Palmare (Palmtop)
29
Componenti di un PC
Periferiche
per l’input
Unità di
controllo ed
elaborazione
Periferiche
per l’output
Tastiera e mouse
Scanner
CPU, HD,
DVD/CD,
Floppy
Stampante
30
Dentro il cabinet
Hard Disk
Lettore CD
Floppy Disk
RAM
CPU
31
La scheda madre
Motherboard
32
Approfondiamo
33
CPU - Central Processing Unit
Unità di
Controllo
(CU)
Registri di Memoria
Unità LogicoAritmetico
(ALU)
34
Parametri per la CPU



Modello di CPU (80386, Pentium, …)
Frequenza (Hertz)
Misura la velocità di ciclo del clock che
sincronizza le attività elementari svolte
dalla CPU.
Numero di istruzioni (MIPS): Mega
Instructions Per Second
35
Unità di Input






Tastiera
Mouse, trackball, touchpad
Scanner
Tavoletta grafica
Penna Ottica
Microfono
36
Unità di Output

Stampante
- ad aghi, ink jet, laser, sublimazione

Monitor
- Cathode Ray Tube, Liquid Cristal Display


Plotter
Casse Acustiche
37
Periferiche
Sono tutti quei dispositivi esterni al
computer in senso proprio.
Tali dispositivi si collegano al
sistema attraverso delle porte.
38
Porte per le periferiche






Seriale (COM – RS232)
Parallela (LPT)
SCSI (Small Computer System Interface)
USB (Universal Serial Bus)
FireWire (IEEE 1394)
IrDA (Infrared Data Association)
39
Memorie
40
Memorie Centrali



RAM (Random Access Memory -memoria ad
accesso casuale):
memoria principale, di lavoro, temporanea,
volatile. Memorizza il Software.
ROM (Read Only Memory – memoria di sola
lettura): statica, non volatile. Contiene il
firmware (Bios) ["firm" (duro, fisso, stabile)
e "ware" (componente)]
Cache (L1 o interna e L2 o esterna)
41
Memorie di massa

Magnetiche
– Floppy Disk e -zip
– Hard Disk
– Nastri

Ottiche (Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation)
– Compact Disk
– Digital Versatile Disk

Stato solido
– Flash Memory
42
La formattazione
Con questa operazione si prepara un disco alla memorizzazione dei
delle informazioni.
Traccia
Es. formattazione di un FLOPPY DISK da 3.5 pollici:
1 FD = 2 facce x 80 tracce x 18 settori x 512 B =
= 1,44 MBytes
Ciascuna unità di memorizzazione
contiene 512 Bytes
Settore
L'operazione di suddivisione
in tracce e settori
è chiamata formattazione43
La rappresentazione
delle informazioni…
… e la misura delle memorie
44
Dimensioni delle memorie




RAM
HD
CD
DVD
in MByte (256, 512, 1024)
in GByte (80, 100, 200, …)
7OO MByte
4.7 GByte (oltre 90 min. video)
Il Digital Versatile Disk è una nuova tecnologia
per dischi ottici ad alta capacità, usati per
informazioni multimediali che possono includere
suoni e video.
45
Prestazioni di un sistema



VELOCITA’ (Aumentarne la velocità)
CAPACITA’ (Espanderne la capacità)
EFFICIENZA (Renderlo più efficiente)
Per es.: ridurre il numero di applicazioni in
corso di esecuzione.
46
Il Software
47
Software
Con questo termine si indica
l’insieme dei dati e delle
applicazioni (programmi) utilizzati
in un sistema informatico.
48
Tipi di Software

Software di Sistema (o di Base o Sistema
Operativo).

Software Applicativo (i “programmi” ).

Linguaggi di Programmazione
49
1
Sistema Operativo

È un software di interfaccia fra l’utente e
la macchina.
Nel mezzo
del cammin
di nostra
vita…
00100110
11010011
01011100
11010000
01101110
00001101
11001001
50
2
Sistema Operativo
Hardware
Sistema Operativo
51
Interfacce (shell)

Linea di comando
– Tastiera
– Comandi

Graphical User Interface (GUI)
– Mouse
– Icone
52
Software Applicativo






Elaboratori di testo (wordprocessors)
Fogli di calcolo (speadsheets)
DBMS (Data Base Management
Systems)
Presentazioni e Grafica
Browsers (WWW, e-mail, …)
Videogames
53
Sviluppo del Software





Analisi
Progettazione
Programmazione
Implementazione
Manutenzione
54
Il software applicativo
55
Applicazioni
Si dice APPLICAZIONE il prodotto di una
elaborazione.
È una applicazione:
Un documento di testo
Una presentazione
Un grafico
…
56
Applicativo
È il software grazie al quale è possibile creare
o elaborare una certa applicazione.
Sono applicativi:
Elaboratori di testi
Fogli elettronici
Gestori di Archivi Elettronici
Presentation Manager
…
57
Elaborazione di Testo
58
Tipi di elaboratori di testo

Editor testuale (.txt)
Consente la digitazione del testo e la sua
modifica (editing), ma non la
formattazione e l’impaginazione.
Non contiene codice di controllo.

Wordprocessor (.doc, .rtf, …)
Consente sofisticate funzioni di editing, di
formattazione e di impaginazione.
Contiene codice di controllo (nascosto).
59
Funzioni di un
wordprocessor









Digitazione e Modifica
Formattazione di carattere e di paragrafo
Impaginazione
Strutturazione di documenti complessi
Stampa Unione
Riferimenti (Note, Indici)
Controllo ortografico e grammaticale
Gestione modelli, stili
…
60
61
62
Fogli elettronici
(spreadsheets)
Un foglio elettronico (spreadsheet) è,
astrattamente, una matrice bidimensionale
le cui entrate possono essere:
testo
valori numerici
formule
Il programma gestore del foglio elettronico
provvede automaticamente al ricalcolo delle
formule in funzione dei valori introdotti nel
foglio.
63
64
=B5-C5
=Somma(B2:B7)
65
66
Archivi elettronici
(Data Base Management System)
Un archivio elettronico gestisce una grande quantità di
informazioni strutturate, consentendo:
l’introduzione, la modifica e l’eliminazione di informazioni
la ricerca di informazioni precedentemente memorizzate
l’elaborazione delle informazioni disponibili (incroci,
statistiche, ecc.)
Pertanto un archivio è costituito da un insieme di files
gestiti da un certo numero di programmi che insieme
costituiscono un Data Base Management System
(DBMS).
67
Fasi di progettazione





analisi del caso
definizione dello schema logico
(entità/relazione, vincoli)
realizzazione dello schema logico nel
modello relazionale (tabelle, relazioni)
definizione delle viste (maschere/forms)
progettazione delle interrogazioni (query)
e dei reports
68
Struttura di un DB:
livelli di astrazione
Livello fisico
Livello logico
Livello esterno
(viste)
69
Modello entità-relazione
studente
sostiene
esame
Matricola
Corso
Voto
Data
Materia
Nome
70
Implementazione
Modello logico entità-relazione
DB relazionale
entità
tabella
attributo
campo
relazione
campi in comune
Studente  Nome  Corso  Matricola
Esame  Materia  Data  Voto  Matricola
71
La relazione “sostiene” è Uno-a-Molti
Studente
Nome
Filippo
Caterina
…
Esame
Materia
Inorganica
Lett. Greca
Organica
Corso
Chimica
Lettere
…
Data
Matricola
9723456
8745666
Voto
23/02/00 24/30
15/12/99 28/30
08/07/99 22/30
Matricola
9723456
8745666
9723456
Nota: la relazione “sostiene” è implementata
mediante la ripetizione del campo “Matricola”
72
Interrogazioni (Query)
Studente
Nome
Filippo
Caterina
…
Esame
Materia
Inorganica
Lett. Greca
Organica
Corso
Chimica
Lettere
…
Data
Matricola
9723456
8745666
Voto
23/02/00 24/30
15/12/99 28/30
08/07/99 22/30
tabelle
Matricola
9723456
8745666
9723456
SELECT Materia FROM Esame WHERE Matricola IN
SELECT Matricola FROM Studente WHERE Nome = Filippo
Interrogazione
Materia
Inorganica
Organica
risultato
73
Ipertesti



Un ipertesto è un insieme di informazioni non
necessariamente omogenee (testi, tabelle,
immagini, ecc.) organizzate su di una struttura a
grafo.
Le informazioni sono suddivise in unità informative
(i nodi del grafo), a ciascuna delle quali è associato
un insieme di collegamenti (link, ovvero archi del
grafo) ad altre unità dell’ipertesto.
Se le unità informative consistono di informazioni
rappresentate mediante più media/linguaggi allora
l’ipertesto è multimediale e lo si chiama ipermedia.
74
Schema di un ipertesto multimediale
75
76
77
Reti di Calcolatori
“Nessun uomo è un’isola”
John Donne
78
1
Reti Locali (Local Area Network)



E’ un insieme di computer collegati tra loro per la
condivisione di risorse (fisiche e logiche) mediante
trasmissioni seriali (scheda di rete).
Quando 2 o più computer sono collegati in rete, è
possibile condividere i dati, le applicazioni e le
periferiche.
Una rete consente di aumentare la produttività e
diminuire i costi, dato che ogni computer può
comunicare con gli altri e può utilizzare le stesse
periferiche.
79
2
Reti Locali (Local Area Network)
Clienti
File
Concentratore
di Rete (HUB)
Disco
Fisso
Stampante
80
3
Reti Locali (Local Area Network)
Base
di Dati
Server
Concentratore
di Rete (HUB)
Un Server è un computer
che soddisfa alle richieste
di altri computer detti Client
Client
Client
Client
81
Il modem

MODulator and DEModulator
permette di trasmettere dati digitali su
linea analogica.
MODEM
Digitale
Linea telefonica
Analogica
MODEM
Digitale
82
La rete telefonica pubblica

Rete analogica commutata
(Public Switched Telephone Network)

Rete digitale
– (Integrated Service Digital Network)
Per utilizzare questo tipo di rete è
necessario dotare il computer di apposito
Terminal Adapter
– (Asymetrical Digital Subscriber Line)
Linea digitale asimmetrica
83
1
Reti Estese (Wide Area Network)
Dette anche Reti Geografiche, sono costituite
da un insieme di reti di computer collegati tra
loro per la condivisione di risorse (fisiche e
logiche) mediante trasmissioni su linea
telefonica (o di altro tipo).
84
2
Reti Estese (Wide Area Network)
HUB
HUB
Linea Telefonica
HUB
HUB
85
Internet



È una rete di computer estesa su tutto
il pianeta.
I computer della rete possono
dialogare tra loro grazie alla
condivisione degli stessi protocolli di
comunicazione.
TCP/IP (Transmission Control Protocol
/ Internet Protocol)
86
Internet
DORSALI INTERNET
87
Come accedere a Internet
Banca
MODEM
Dorsale Internet
Linea Telefonica
Azienda Ospedaliera
Internet
Service
Provider
88
Università
Servizi Internet




Posta Elettronica
Newsgroups e mailing lists
Chat e videoconferenze
World Wide Web
(una “ragnatela” di pagine ipermediali)

Trasferimento files
(secondo un determinato protocollo
File Transfer Protocol)
89
Motori di Ricerca
www.google.it
www.altavista.com
www.yahoo.it
www.virgilio.it
www.lycos.it
www.excite.it
…
90
Il computer nella vita
quotidiana


Casa
Lavoro
– Progettazione (Computer Aided Design)

Istruzione
– Corsi CBT (Computer Based Training)


Economia
Stato
91
FINE
92