Informatica Generale 1 INFORMATICA GENERALE a.a. 2006/2007 COGNOMI A-L Silvano Antonelli -Ricevimento : • durante il corso: Martedì ore 15.30 presso Dipartimento di Informatica, Largo Pontecorvo 2 Stanza 394 • negli altri periodi: su appuntamento posta elettronica : [email protected]Pagina web : (programma, esami, date appelli…) http://www.di.unipi.it/~antonell/
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INFORMATICA GENERALE - di.unipi.itantonell/slideig/01-Introduzione.pdf · HW/SW HW/SW In successivi passi di semplificazione. Codifica dell’informazione. Informatica Generale 42
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Informatica G
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INFORMATICA GENERALE a.a. 2006/2007COGNOMI A-L
Silvano Antonelli-Ricevimento : • durante il corso:
Martedì ore 15.30pressoDipartimento di Informatica, Largo Pontecorvo 2Stanza 394
• negli altri periodi:su appuntamento
posta elettronica : [email protected] web : (programma, esami, date appelli…)http://www.di.unipi.it/~antonell/
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Testi di riferimento
– Dennis P. Curtin, Kim Floley, Hunal Sen, Cathleen Morin “Informatica di base” 3/ed, McGraw-Hill,2005
– M.R. Laganà, M- Righi, F. Romani " INFORMATICA Concetti e sperimentazioni" , Apogeo ,2003
– L. Console, M. Ribaudo , U. Avalle" Introduzione all'informatica" , UTET Libreria, Torino,2004
– D. Sciuto, G. Buonanno, W. Fornaciari, L. Mari " Introduzione ai sistemi informatici", McGraw-Hill,1997
– P. Tosoratti , G. Collinasi "Introduzione all'informatica", Seconda Edizione, Casa Editrice Ambrosiana , Milano
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Prime domande
A. Cosa è l’Informatica?
B. Perché introdurla in ambienti
umanistici?
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Prime risposte A
Informatica=
Informazione+automatica
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INFORMAZIONE
dato al quale si attribuisce un
significato particolareEs : un testoRegistrato: su carta, incisoTrasmesso: via rete, per posta, letto…
Dati e informazioni
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Informazione :Rappresentazione� trascrizione ,registrazione memorizzazione dell’informazione su supporti materiali passivi
es: la scrittura, un CD che registra un motivo, un elenco telefonico…
– …..secondo una opportuna codifica…
es: le convenzioni di rappresentazione dei caratteri, il formato del CD, la struttura dei campi cognome,nome etc. per ogni singolo utente
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numerichenumeriche
alfabetichealfabetiche
alfanumerichealfanumeriche
iconiche e graficheiconiche e grafiche
sonoresonore
1.243.7401.243.740
Azzurra Azzurra RossiRossi
Via Verdi, 17Via Verdi, 17 Porto AzzurroPorto Azzurro
Informazione
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Informazione+automatica
� Elaboratore , Calcolatore : un supporto attivo per la
rappresentazione di informazione
che può
– (1) raccogliere impressionati quantità di dati es: tutto l’archivio del British Museum
– (2) rendere disponibili questi dati in modo istantaneo e con prospettive diverse a utenti diversi e in parti diverse del mondo
– (3) registrare più tipi di dati: testi , numeri, suoni, immagini
– (4) elaborare automaticamente la rappresentazione dei dati in modo da• presentarli in modo diverso a diversi soggetti
• di prendere delle decisioni in base alle proprietà degli oggetti rappresentati
Es. stampare vari certificati
- verificare se un libro è in prestito
- mettere in ordine alfabetico
- trovare il maggiore in una sequenza di numeri
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Informazione+automatica-(5) Peculiarità del Calcolatore
– programmabilità : capacità di specializzare il dispositivo per attività complesse di elaborazione dell’informazione di natura estremamente più varia mediante “procedimenti” , “ricette” per elaborare questi dati
– La rappresentazione è uniforme : ogni cosa è rappresentata da una sequenza di zeri (0) e di uni (1)
– La parte che realizza l’elaborazione è in grado di interpretare e realizzare i passi richiesti dalle ‘ricette’ (calcolatori ‘generalpurpose’)
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Informazione+automatica-(5) Peculiarità del Calcolatore
– Per specializzare il calcolatore per un nuovo compito ‘basta’• immaginare una nuova ‘ricetta’ (detta algoritmo)
• rappresentare l’algoritmo in modo che sia comprensibile alla macchina (cioè fornire il programma che realizza quell’algoritmo)
• chiedere alla macchina di decodificare il programma (cioèrisalire dalla codifica ai passi di cui è composto) ed eseguirlo (cioè portare a termine i passi richiesti)
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INFORMATICA
trattamento automaticodelle informazioni
=
Informazione+automatica
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Trattamento
raccolta
memorizzazione
elaborazione
Informazione+automatica
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- Conoscere e utilizzare correttamente i principali strumenti informatici software(i programmi) e hardware (parte fisica)
- Conoscere i principi generali di funzionamento del calcolatore per:
–Utilizzarlo correttamente al massimo delle capacità
–Decidere in modo informato se può essere o meno di aiuto per realizzare un certo compito
Prime risposte B
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Prime risposte B
Software Hardware
SISTEMA DE ELABORAZIONE
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SOFTWARE HARDWARE
Insieme di programmi • funzionamento• applicativi
Parte fisica diun sistema di elaborazione
Prime risposte B
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–Capire le differenze ed i limiti delle diverse
macchine in commercio
–Seguire e possibilmente comprendere l’evoluzione turbinosa del settore e le capacità delle macchine future (i principi fondamentali cambiano i modo molto più lento del prodotto o dell’applicativo)
–Evitare :
• di provocare danni
• di essere infettati da virus
• di essere intasati dalla posta elettronica
Prime risposte B
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TERMILOGIA
Desktop / Tower Processore CPUFrequenza : 550 /1000…Mhz 2GMemoria RAM : 128 /256… MbMemoria ROM Floppy Disk : 3.5” 1.44 MbHard Disk : 6-8-…200 …GbPorte seriali e paralleleSlot disponibili : 2
Prime risposte B
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TERMILOGIA
CD-ROM DVD
Modem Mouse
Scanner Masterizzatore
Reti Internet ……
Prime risposte B
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TERMILOGIA
HTML WWW
FTP E-MAIL
WORD ACCES
EXCEL ……….
TELNET
Prime risposte B
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BlaisePascal
1623-1662
1642 - macchina addizionatrice
StoriaStoria
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Charles Babbage(1792-1871)
DIFFERENCE ENGINE
StoriaStoria
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23ENIACENIAC
EletricEletric NumericNumeric IntegratorIntegrator and and CalculatorCalculator
StoriaStoria
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24ENIACENIAC
EletricEletric NumericNumeric IntegratorIntegrator and and CalculatorCalculator
JohnJohn PresperPresper EckertEckert
JohnJohn William William MauchlyMauchly
19461946
StoriaStoria
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• 18.000 valvole collegate da 300 Km di fili
• Consumava 200 Kw di potenza
• Ogni 5 minuti si bruciava una valvola
• Raggiungeva alte temperature ed era operato da minimo 5 persone
�Architettura: quali sono i componenti e come sono connessi
�Elaborano segnali elettrici di limitato voltaggio:
�il più basso si denota convenzionalmente con 0, il più alto con 1.
Le cifre binarie 0 e 1 si dicono bit (binary digit)
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Architettura(Jhon Von Newmann, anni ’40)
Istruzioni e dati tradotti con lo stesso codice e registrati nella stessa memoria
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Struttura di un calcolatore
L’architettura di Von Neumann
Memoria(RAM,dischi, etc)
Mantiene Dati e Programmi
Processore(CPU)
E’ un esecutore capacedi interpretare i singoli passirichiesti dai programmi (istruzioni elementari)
Sottosistemadi Interfaccia
Permette di comunicare dati e programmi alla macchina e di ottenere i risultati (tastiera, micr., stampante, schermo, )
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Struttura di un calcolatore
Memoria Processore Sottosistemadi Interfaccia
La comunicazione fra i tre sottosistemiviene effettuata attraverso un dispositivo fisicodetto bus di interconnessione. Attraverso il bus la CPU
- legge\scrive dati e programmi in memoria- trasferisce da\a la memoria al dispositivo di interfaccia- recupera la prossima istruzione da eseguire
bus
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Struttura di un calcolatore
Memoria Processore Sottosistemadi Interfaccia
Il sottosistema di interfaccia cura anche la comunicazione fra due calcolatori diversi (es. via telefono\modem , via ethernet\con opportune schede di connessione)
bus
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Struttura di un calcolatore
– Hardware e software
Memoria
conserva
Dati e Programmi
Processore Sottosistemadi Interfaccia
Software
Hardware
bus
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� Schema generale :
Dati diingresso
Descrivono il casoin esame
Elaborazione
Manipolazione dei dati di ingressoin modo da costruire la soluzione cercata
Rappresentano lasoluzione del caso in esame
Dati diuscita
Risolvere un problema
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Risolvere un problema
� es : riconoscere qualcuno fra la folla
Dati diingresso
Immagine dellafolla
Elaborazione
Ricerca nell’immagineSI, NO, chi è la persona riconosciuta
Dati diuscita
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Risolvere un problema
� es : torta di carote
Dati diingresso
Ingredienti
Elaborazione
Combinazione degli ingredienti secondo una opportuna ricetta La torta !
Dati diuscita
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Risolvere un problema
� es : trovare il massimo di un insieme di numeri
� Ordinare un insieme di dati
� …
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Risolvere un problema
vogliamo essere capaci di specificare la strategia seguita dal passodi elaborazione in modo da farla eseguire ‘automaticamente’ dalComputer
ovvero
riuscire a descrivere accuratamente i vari passi della soluzioneattraverso azioni che il calcolatore è in grado di effettuare e conun linguaggio che è in grado di comprendere
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Risolvere un problema
Dati diingresso
Ingredienti
Elaborazione
Combinazione degli ingredienti secondo una opportuna ricetta La torta !
Dati diuscita
Cuoco (che sa ‘come’)
Descrizione del ‘come’ espressa attraversola combinazione di azioni elementari
Io(che conosco alcune azioni elementari:accendere il forno, sbattere le uova)
ricetta
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Algoritmi e programmi
� La situazione con il calcolatore è
Dati diingresso
Codificati opportunamente
Elaborazione
Trasformazione dei dati di ingressoseguendo i passi specificatida un opportuno algoritmo
Dati diuscita
Umano (che conosce l’algoritmo)
Ovvero la descrizione dell’algoritmosecondo un linguaggio comprensibile alcalcolatore
Calcolatore(che conosce alcune azioni elementari:es confrontare due numeri, eseguire semplicioperazioni aritmetiche
programma
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Algoritmi e programmi
� Ma insomma, una ricetta è proprio un algoritmo? … quasi, ovvero è molto simile ad un algoritmo con due importantidifferenze:
– La sequenza di azioni contiene spesso degli elementi diambiguità risolti da un esecutore intelligente• es: sale qb (quanto basta)
– Non tutti i possibili casi vengono specificati
• es: è chiaro che se c’e’ puzza di bruciato conviene spegnere il forno, anche se la ricetta non lo specifica
• anche qua si confida nelle capacità deduttive dell’esecutore
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Algoritmi e programmi
� Algoritmo (def) : una sequenza di azioni non ambigue che trasformi i dati iniziali nelrisultato finale utilizzando un insieme di azioni elementari chepossono essere eseguite da un opportuno esecutore.
� Programma (def)specifica di un algoritmo utilizzando un linguaggio non ambiguo e direttamente comprensibile dal computer
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Algoritmi e programmi
� Due punti importanti:– fissare in modo meno vago le azioni elementarieseguibili da un computer
– capire come passare dal problema all’algoritmo• è generalmento lasciato all’intuizione e alla fantasia