Storia dell'Informatica e Architettura del Computer: Introduzione e Fondamenti, Slides of Computer science

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Storia dell’informatica

e

architettura del computer

Storia dell’informatica

e

architettura del computer

Indice

1. Cosa è l’informatica?

2. Storia dell’informatica

3. Hardware di un computer

1.1 Definizione di informatica

 (^) Scienza che studia l’elaborazione delle informazioni e le sue applicazioni; più precisamente l’informatica si occupa della rappresentazione, dell’organizzazione e del trattamento automatico della informazione.  (^) Il termine deriva dal francese informatique :  (^) informati on + automat ique Informazione automatica

1.2 L’informatica è:

 (^) la scienza che studia i procedimenti algoritmici per risolvere problemi  (^) la scienza che studia i linguaggi di programmazione per descrivere algoritmi  (^) la scienza che studia le architetture dei computer per eseguire programmi  (^) la scienza che studia il ragionamento automatico Algoritmo: strategia atta alla risoluzione di un problema, costituita da una sequenza finita di operazioni/istruzioni

2. Storia dell’informatica

2.1 Abaco - XXI secolo a.C.

 (^) Strumento di calcolo, utilizzato come ausilio per effettuare operazioni matematiche  (^) Cina e poi Greci e Romani

2.3 I primi calcolatori analogici – 1500- 1600  (^) Prototipo di Leonardo Da Vinci 1350 d.C.  (^) L’orologio calcolatore di Schickard  (^) Segnava l’ora e eseguiva calcoli basilari (somme e sottrazioni per un massimo di 6 cifre)  (^) La Pascalina di Blaise Pascal  (^) Somme e sottrazioni (massimo 12 cifre)  (^) La calcolatrice di Leibniz  (^) addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni, divisioni  (^) Non affidabile ma rivoluzionaria

2.4 Macchina differenziale – 1822

 (^) Charles Babbage  (^) Sviluppata per calcolare le funzioni polinomiali, logaritmi e funzioni trigonometriche  (^) 25.000 parti  (^) Alta circa due metri e mezzo, larga due metri e profonda uno  (^) Pesa varie tonnellate  (^) (Mai conclusa)

2.6 Macchina di Turing – 1936

 (^) Modello di macchina che manipola i dati contenuti su un nastro (infinito), secondo un insieme prefissato di regole (algoritmi)  (^) Caratteristiche modello:  (^) Muovere il nastro nelle due direzioni  (^) Leggere/scrivere/cancellare i dati sul nastro  (^) Elaborare i dati secondo algoritmi  (^) Usato oggi nello studio della complessità degli algoritmi  (^) Usato per creare una macchina per decriptare le comunicazioni dei tedeschi

2.7 Architettura di von Neumann – 1945

 (^) Architettura hardware usata ancora tuttora dai nostri computer  (^) Componenti dell’architettura:  (^) Unità centrale di elaborazione ( CPU , Central Processing Unit): logica ed elaborazione dei dati  (^) Unità di memoria: intesa come memoria di lavoro o memoria centrale (RAM, Random Access Memory)  (^) Unità di input: tramite la quale i dati vengono inseriti nel calcolatore per essere elaborati  (^) Unità di output : necessaria affinché i dati elaborati possano essere restituiti all'operatore  (^) Bus: un canale che collega tutti i componenti fra loro

2.9 Legge di Moore – 1970-oggi

 (^) Il numero di transistors raddoppia ogni due anni  (^) Oggi sta rallentando

3. Componenti di un computer di oggi: l’hardware

3.2 GPU (Processore grafico)

 (^) GPU = Graphics Processing Unit  (^) È un circuito elettronico progettato per accelerare la creazione di immagini e grafiche 3D destinate all'output su un dispositivo di visualizzazione  (^) Due tipi di architettura:  (^) GPU discreta/dedicata: è presente una scheda video/grafica specifica  (^) GPU integrata: il processore grafico è integrato nella CPU

3.3 RAM (Memoria primaria)

 (^) RAM = Random access memory = memoria ad accesso casuale  (^) È un tipo di memoria volatile  (^) Nella memoria RAM vengono copiati (caricati) i programmi che la CPU deve eseguire. Una volta chiuso il programma, i dati vengono eliminati.  (^) Molto veloce (più veloce della memoria standard ma meno dei registri della CPU)