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Fondamenti di Informatica per le scienze umanistiche:
Primi 6 capitoli del libro =>fare Vedi ariel per slides e info corso e registrazioni Lezione 1 14/02/ Il consumo di informazione al tempo degli algoritmi I mass media si diffusero con la rivoluzione industriale. Essa è andata a modificare anche il tempo con l’avvento del tempo medio comune. Omologare i processi è uno degli strumenti più importanti a disposizione. Si diffonde un sistema di omologazione che coinvolge anche i media. Si sviluppa una critica nei confronti della società omologata.
- Media molecolari =>
- Media molari => quello che conta sono i volumi. I contenuti privilegiati sono i contenuti ampi che raggiungono un grande numero di persone. => Ex. Spot apple del pc: viene messo in contrapposizione con il Grande Fratello (Orwell 1984) Il mondo dell’informatica con i personal computer diventa a disposizione della persona comune. Ciò è percepito come una grande rivoluzione. La logica diventa di propagazione da diversi punti. Il processo di rafforzamento degli aspetti bidirezionali della comunicazione caratterizza i media. La differenza si vede dal web 1.0 al web 2.0 in cui la bidirezionalità è maggiore. Si dà molta più importanza all’intervento dell’utente. => Ex. Video campagna presidenziale 2008 Obama del soldato mutilato. Con i muovi media un prodotto auto prodotto può avere lo stesso impatto di prodotti che sono costati molto di più. Piattaforme d come YouTube offrono questa opportunità a tutti gli utenti. Il medium di massa deve puntare sui grandi numeri. Messaggi che possano essere adatti al numero più ampio di persone.
- Digital economy: long tail. Altra caratteristica delle nuove tecnologie è che è possibile salvare, conservare tutte le interazioni degli utenti. Dal punto di vista del marketing permette di costruire dei target estremamente precisi. Il web è stato progettato per essere un sistema distribuito ma in realtà è organizzato diversamente e in modo decentralizzato. Inizia a cambiare l’atteggiamento nei confronti delle nuove tecnologie, non più solo strumenti che aumentano le possibilità ma si iniziano a percepirne anche le distorsioni. L’informazione è tanta ma ciò rende necessario filtrare le notizie. Ogni interazione nella rete modifica i risultati futuri. Ciò ha provocato anche fenomeni come le fake news. Si diffonde il concetto “ if you like this, you’ll like that.” Viene meno la consapevolezza del singolo.
- Pregiudizio di conferma : idea che si è più predisposti a considerare questioni che confermano le nostre idee piuttosto che qualcosa che le contraddice. => Ex. 1995: Negroponte In base ai gusti, likes e commenti vengono create delle comunità che associano utenti con gusti simili. Ci sono tre categorie di algoritmi per filtrare le informazioni:
- Content-based:
- Pattern-based:
- Collaborative filtering : osservare i comportamenti di persone simili a me. Tecnica diffusa è predire quale sarà il comportamento degli utenti. => Ex. Serendipito: qualcosa di inatteso ma si rivela particolarmente utile.
- Concetto di mentor/guida. Qualcuno che nel passato ha fatto un percorso simile al tuo.
Lezione 2 22/02/ Informatica > computer INTRODUZIONE ALL’INFORMATICA
Informatica : il termine deriva da francese informatique > Unione di information e automatique. L’informazione studia l’e laborazione automatica dell’informazione. È quindi un modo di organizzare il medium della comunicazione, della cultura e della conoscenza. => M. Mc Luhan: il medium è il messaggio. (o comunque lo influenza.)
- L’informatica si occupa di:
- Oggetti naturali : (macchine) come la fisica, la chimica, la biologia e l’ingegneria.
- Oggetti ideali : (algoritmi) come la matematica e la geometria.
- Di per sé l’informatica però è indipendente dalla tecnologia. Il fine è progettare e rendere operativi degli oggetti sociali (che sono indirizzate per essere utilizzate da comunità di persone) costruiti dagli uomini secondo un progetto e per degli scopi. Sono quindi dotati di:
- Genesi (come l’oggetto può effettivamente essere utilizzato da una comunità.)
- Struttura
- Funzioni (tendenza all’interazione interdisciplinare) ELABORAZIONE AUTOMATICA:
- Algoritmo : sequenza finita di istruzioni che conduce a un risultato in un tempo finito/ sequenza progettata per portare ad un numero di passi finiti. Qualcuno sostiene che un algoritmo che non arriva ad una soluzione non è un algoritmo. Algoritmi di tipo:
- Deterministico : dato un input io so prevedere il suo output.
- Non deterministico : dato un input potrei avere diversi output. Esistono vari tipi come quello probabilistico. (Diagramma di flusso, punti di decisione e condizioni..) CODIFICA DELL’INFORMAZIONE: l’informazione per essere trattata deve essere codificata quindi essere rappresentata in qualche modo. La fase di codifica è quel processo che permettere di tr asformare l’informazione da un formato ad un altro. L’algoritmo serve per codificare. Ci sono due tipi: ■ Codifica analogica : c’è una relazione tra ciò che voglio rappresentare e come lo rappresento. ■ Codifica digitale : non c’è un rapporto di analogia tra quello che si vuole rappresentare e come lo si fa. Il rapporto è di arbitrarietà.
- Multicanalità
- Compressione
- Frequenza del campionamento
- Efficienza di elaborazione
- Modularità e strutturazione dei passi di codifica Scienza formale e sperimentale: collaborazione di diverse aree sociali
- I primi algoritmi sono il frutto di matematici e contabili.
- I primi calcolatori sono il frutto di ingegneri e artigiani.
- La formalizzazione accademica della disciplina nasce col problema della decisione proposto da David Hilbert nel 1900.
- L’informatica si applica ad oggetti sociali:
- Ha genesi e impatto dal/sul sistema di regole adottato da una comunità.
- Tecnologia che si costruisce sula tecnologia precedente.
- Modifica sistema di scambi.
- (^) Modifica il sistema delle relazioni sociali.
- Un concetto fondamentale è quello di valore esternale della rete. In molti contesti di distribuzione la rete stessa ha un suo valore che consente di aumentare il valore stesso del servizio dello scambio. ELABORAZIONE AUTOMATICA DELL’INFORMAZIONE
DIAGRAMMA DI FLUSSO:
Un modo sintetico e ordinato per descrivere un algoritmo è attraverso un diagramma di flusso. Si usa una notazione di tipo grafico per descrivere i passi dell’algoritmo. Il livello di dettaglio che si vuole dare ad ogni passo dipende dalle finalità del diagramma.
- Le attività sono ordinate tra loro secondo un ordine, un flusso di esecuzione.
- L’attività per essere eseguita ha bisogno di considerare dei dati.
- Il punto di decisione è rappresentato da un rombo e ha la funzione di dire che leggendo i risultati di un’attività bisogna rendere una decisione, e quindi se proseguire la procedura seguendo un percorso piuttosto che un altro.
- Un’attività può produrre come risultato dei dati che poi potranno essere usati da un’altra attività.
- Un’altra struttura fondamentale è quella della ritorsione : un’attività può essere ripetuta un certo numero di volte. (Es: teorema di Pitagora con algoritmi) (A^2 = quadrato in matematica) (Es: creare l’algoritmo di come cercare una parola in un dizionario > Inizio
Prima attività: input cerca prima lettera
Punto di decisione: lettera trovata?
Risultato: se si > cerca seconda lettera; => se no > si ritorna a cerca prima lettera (valutare se la parola cercata è prima o dopo il mio risultato)
Fine Così com’è l’algoritmo non è soddisfacente. Conoscere ed esplicitare un certo ordine delle parole aiuta a non ripetere all’infinito l’attività La procedura di aprire a caso il dizionario è più efficiente rispetto a passare alla pagina successiva e così via.) STRUTTURA DI UN ALGORITMO: esiste un teorema del 1976 che dice che un programma per essere codificato richiede al massimo queste strutture:
- Schema di sequenza
- Schema di selezione
- Schema di iterazione (ripetizione per un numero definito o no) (Es: algoritmo per verificare se una parola è palindroma o no, quindi si può leggere da dx o sx ed è uguale Inizio. ▲ Dato: esempio di parola Ama ▲ Input: Ama è dato come input ▲ Prima attività: verifica che la lettera iniziale sia uguale a quella finale ▲ Punto di decisione: se è vero => verificare che una sola lettera le separi => seconda attività: elimino le due lettere uguali; se no => ripete l’operazione; se non è vero > la parola non è palindroma! ▲ Punto di decisione: ci sono altre lettere? => se si > continua con le lettere successive ripetendo la prima attività; se no > La parola è palindroma Fine. => Concetto di variabile: i linguaggi di programmazione hanno questa nozione. (Vedi slides) Lezione 4 07/03/ Lezione 4 (07/03/18)
INPUT e OUTPUT
Un modo operativo per definire l’algoritmo è di considerarlo come un insieme di metodi che, presi dei dati in ingresso (input), producono un certo risultato (output)
Questo ci fa capire che il funzionamento di ogni algoritmo è collegato ad uno specifico insieme di dati, che deve condividere alcune proprietà, se queste non sono rispettate il risultato non può essere corretto
Algoritmo [Simbolo] Dati in ingresso [Simbolo] Risultato
PROBLEMI e ISTANZE
Un modo operativo per definire l’algoritmo è di considerarlo come un insieme di metodi per la risoluzione di un problema
Questo ci aiuta a distinguere due aspetti: da un lato abbiamo il problema, che può essere definito anche in senso astratta, dall’altro abbiamo istanze del problema che vengono valutate in un determinato momento
- Le istanze del problema sono definite dai dati di ingresso o dati di input
Uno degli aspetti critici della progettazione di un algoritmo Uno degli aspetti critici della progettazione di un algoritmo è capire se la procedura che realizza funziona per ogni istanza del problema
A quali condizioni questo algoritmo può portare soluzioni? Analizzare il dato e analizzare se l’algoritmo porta sempre a una soluzione o meno. Bisogna considerare tutti i possibili punti di uscita o tutti i possibili dati
L’algoritmo a volte arriva alla fine del suo processo ma non produce risulta [Simbolo] es. fa sottrazioni solo se il primo elemento è maggiore del secondo
Distinguere tra il messaggio che viene veramente trasmetto e l’informazione che viene acquisito dal destinatario. Possiamo avere più messaggio che codificano la stessa informazione o messaggi che codificano informazioni diverse
AMBIGUITÀ DELLA CODIFICA
Caratteristica fondamenta dell’informazione
La stessa informazione può essere codificata in più modi
La stessa codifica può essere decodificata in più modi
LIVELLI DI CODIFICA
La stessa informazione può essere codificata più volte
Ad esempio si può prima trasformare l’informazione in messaggio e successivamente il messaggio in segnale fisico
TRATTAMENTO DELL’INFORMAZIONE
La codifica non è utile solo alla trasmissione dell’informazione ma anche alla sua manipolazione
Per esempio è possibile fare le somme senza conoscere l’addizione, purché codifichiamo tale operazione in modo adeguato e manipoliamo l’informazione
Esempio [Simbolo] 2+4=
MISURARE L’INFORMAZIONE
A cosa serve l’informazione?
È possibile misurare l’informazione?
Secondo Claude Shannon l’informazione è tutto ciò che può consentire di ridurre il nostro grado di incertezza su un evento che si può verificare
Se riesco a definire l’incertezza del destinatario attraverso un numero ben definito di possibilità posso misurare la quantità di informazione trasmessa valutando la restrizione nel numero di possibilità ottenuta attraverso la trasmissione di un messaggio
LA NOZIONE DI MESSAGGIO E DI CODICE
Un messaggio è una successione ordinata di simboli (sequenza, stringa). L’ordine è importante. Il messaggio IRTO è diverso dal messaggio TRIO pur essendo composto dagli stessi simboli
Un codice è un insieme di simboli (detto anche alfabeto). Un insieme di regole di composizione per creare messaggi validi (sequenza di simboli legali)
Esempio: inventiamo il codice GINO. Alfabeto G I N O. regole di composizione per creare messaggi validi(sequenze di simboli legali)
QUANITA’ DELL’INFORMAZIONE
Usando il codice GINO, quante informazione diverse possiamo trasmettere? Il numero di informazioni è pari al numero di messaggi validi diversi che possiamo comporre con i simboli a disposizione
Ad esempio: GIN – GGN – GGG – GGI – IGG. Etc. Quanti sono?
La quantità di informazioni dipende dal numero di simboli dell’alfabeto e della lunghezza di messaggi
Descriviamo la cosa per un sistema binario. Immaginiamo ad esempio di avere 3 variabili. Sono tre spazi per inserire dei segni (o per trasmettere segnali) X X X. Ogni variabile può assumere due stati 0 oppure 1 (sono il numero di caratteri che abbiamo a disposizione)
X X X
O X X
0 1 X
O 1 1
Quanta informazione fornisce il nostro sistema? Abbiamo visto che è fatto di 3 variabili e 2 stati. Se gli stati nelle variabili sono equiprobabili possiamo verificare quante stringhe può generare una configurazione di questo tipo: 2 3 = 8 stringhe
- 2 è fisso perché usiamo codici binari. Utilizzando il logaritmo del numero dei messaggi troviamo quante sono le variabili che servono. Il primo carattere sarà sempre zero quindi la probabilità di leggere zero è sempre uno.
Shannon definisce Entropia con una formula: H(X)= - sommatoria p(x) logp (x) La somma di tutte le probabilità dei messaggi, per il logaritmo delle probabilità.
Shannon : devo poter rappresentare una misura di quantità di informazioni anche quando esse non sono equiprobabili.
CODICI BINARI: Con essi si codificano per esempio i numeri, il testo, le immagini e gli audio. Creazioni di un codice binario:
- Individuare le informazioni da codificare
- Calcolare il numero di BIT che codificherà l’informazione
- (^) Associare ogni informazione a una specifica composizione di BIT
- Interpretazione del messaggio (scegliere un criterio e decidere un ordine)
La codifica di testi: (importante per i calcolatori che vengono programmati in base alla codifica dei testi) Alfabeto +altri caratteri: 120 caratteri=. 7 BIT poiché 2 alla 7ima=128 > 120
- Codice ASCII basato sull’uso di 7bit per ogni carattere. Il codice ASCII però presenta dei limiti essendo legato solo all’alfabeto anglosassone.
- ASCII esteso: usa 8 bit (1 byte) per carattere. Consente di rappresentare anche caratteri accentati e lingue diverse dall’inglese.
- UNICODE: invece usa 2 Byte per (16 bit) per carattere. Si possono usare 2 alla 16esima caratteri diversi. Viene usato per lingua che utilizzando altri alfabeti. Si è affermato come standard con tre diverse codifiche (UTF-8/ UTF-16/UTF-32). È la copertura è molto ampia.
- UTF-8 è la codifica migliore, ottimale e universale.
CODIFICA DI DATI NUMERICI: ogni cifra assume un significato diverso in base alla posizione che assume nel messaggio. I simboli sono 10 e le regole corrispondono ad una notazione posizionale. Alla posizione diamo un certo valore (potenze di dieci perché il sistema è decimale.)
Immaginiamo di avere il numero 1001 in binario: vale 9.
14/03/
Quello che dobbiamo vedere è dove compaiono o non compaiono determinati valori. Soprattutto guardo in che posizione compare.
Trasformiamo il numero 23 dalla base 10 alla base 2: 23/2 = 11 con resto di 1 11/2 = 5 con resto di 1 5/2 = 2 con resto di 1 2/2 = 1 con resto di 0 1/ 2 = 0 con resto di 1 Il numero scritto in binario è quindi 10111.
CODIFICA DELL’IMMAGINE
I monitor sono organizzati attraverso i pixel, dei quadratini che compiangono l’immagine. Il. Monitor dunque può essere viso come una griglia dove si trovano i pixel. La risoluzione di un monitor è data dal numero di pixel che è in grado di rappresentare (è data da due dimensioni che sono quelle della griglia).
Disegno una griglia 9x9 (usare 9x9 BIT):
000000000 (si può anche togliere essendo tutto bianco) 1= colorato 0= bianco È la codifica di un cane. È possibile ridurre la ridondanza di informazioni per esempio utilizzo la posizione per capire i vari elementi cosa rappresentano.
Le immagini posso essere vettoriali. Zoomando sull’immagine non si perde risoluzione. Con un procedimento bitmap si perde risoluzione.
Per rappresentare i colori non posso più usare solo un BIT, bensì ad ogni BIT dobbiamo associare una codifica in base al colore. Quella più usata è la codifica RGB (red, green and blue). Sono 8 bit per ogni colore di base RGB e 256 sfumature quindi è pari a 256x256x256 = circa 16 milioni.
CODIFICA DEL SUONO
Il suono rappresenta una vibrazione, quindi una variazione di pressione all’interno di un determinato canale. Ciò viene rappresentato come un onda in cui sulle ascisse rappresentiamo il tempo che scorre e sulle ordinate la variazione di pressione. Per catturare il suono lo facciamo attraverso dei campionamenti. Si estraggono sequenze di valori numerici che descrivono la variazione di un’onda sonora. Il numero di campioni presi per ogni secondo definisce la misura di campionamento: Hz. Un Hz vuol dire un’onda in un secondo.
Sistema operativo > driver (un interprete che consente di far comunicare sistema operativo e periferica) Hardware > periferiche Utenti e professionalità diversi per le diverse parti del sistema operativo. Il progettista fa comunicare le applicazioni con il sistema operativo. (Es: mandare in stampa un file) Ciao <
Distinzione fra:
- Applicazione
- File
- Filesystem > parte del sistema operativo che consente di organizzare le risorse. Le risorse sono applicazioni, file, librerie… Il filesystem permette di utilizzare o archiviare le risorse.
- Il SO deve anche gestire la memoria. A ogni programma viene allocata un’area di memoria sufficiente per l’esecuzione. (memorie virtuali vs memorie reali)
- Il SO gestisce la comunicazione con le periferiche.
FILE SYSTEM: Gestisce le informazioni memorizzate nelle memorie di massa (rischi). Le informazioni vengono di distribuite in file (una sequenza di lunghezza variabile di byte e costituisce l’unità di dati elementare gestita dal file system), cartelle (contenitore di file o cartelle), volumi (disco/unità logica che contiene file o cartelle e corrisponde a una porzione della memoria di massa). Ogni risorsa all’interno del file system ha un suo percorso (path) che la identifica in modo univoco.
Il percorso (gerarchia nel file system) di un file può essere gestito con una sintassi precisa. Nei sistemi windows: Es > file a: (slash orientato a sx)…….. > risiede nel volume a
FILE: Caratterizzati da:
- un contenuto, cioè una sequenza di byte
- Un identificato r, unico per ogni file. I dati contenuti nel file devono essere opportunamente interpretati, devono quindi disporre di un interprete che conosca la codifica. Vengono codificati dalle applicazioni. Un. File è identificato da un percorso ed un nome:
- Il percorso del file indica la sequenza di cartelle che occorre trasversale per raggiungere il file, in alcuni. Sistemi indica anche il volume in cui si trova il file.
- Il nome del file identifica in modo univoco il file. La parte terminare del nome dopo l’’ultimo punto (se presente) viene chiamata estensione. Essa è lunga generalmente tre caratteri (txt, .doc, .htm,..)
- File binari: dati codificati con codici binari. Essi possono essere stati per fornire un elenco di istruzioni a un programma che andrà a decodificarli. (Es: immagini)
- File di testo: possono essere interpretati come una serie di sequenza alfanumeriche. (leggibili da un utente umano) essi forniscono un formato considerato universale. Usati per programmare. (Es: html)
- (^) File eseguibili: servono a mandare in esecuzione un programma. Essi sono dipendenti dalla piattaforma.
Esempi: Pdf è un file che può avere diverse codifiche. Originariamente era di tipo binario.
(Editor di testo: es > sublime text)
21/03/ Recuperare audio e slides 11/04/ Prima pagina web: Il web viene concepito come ambiente per lavorare con dei testi, su piattaforme multimediali.
Ftp: protocollo per la condivisione di documenti.
La scalabilità: capacità di mantenere le prestazioni all’aumentare dei nodi collegati.
Accettazione della tecnologia: se voglio che qualcuno capisca il mio lavoro devo partire da qualcosa che è già conosciuto. Si è partito per esempio dal testo.
URL è un sottoinsieme del URI. HTTP è privo di stato cioè non ha memoria delle interazioni precedenti.
Strumenti per il tracciamento: Geolocalizzazione Like a una pagina ecc Numero IP Cookie
URI Il protocollo di comunicazione più usato è http e https che è quello più sicuro perché cripta la comunicazione quando si fanno transazioni importanti e bene controllare che sia attivo https sul browser. Un altro è ftp per esempio. L’host indica il server che ospita i dati e gestire un servizio, è una macchina/rete di macchina identificata con un tms(?). La struttura dei domini è gerarchica e parte da dx. La porta indicata con : e 4 numeri. La quale contatta un sistema operativo per identificare le applicazioni attive. Il path indica percorso all’interno del sistema operativo. Di solito termina con l estensione del file. C’è infine la possibilità di inviare una query come parametro valori.
Lezione 18/04/ Le query nell’url iniziano con il punto di domanda.
Open data:
Formati, esempi: (w3school) Xml: X sta per estendibile. Il vocabolario non è fisso come in html, ma può essere costruito di volta in volta per la specifica applicazione. Formato facilmente condivisibile. Json: la funzione rimane lo scambio di dati tra applicazioni. Csv: per le tabelle, in formato di testo. Si sceglie un separatore che andrà a definire le diverse colonne del tabella.
Saper Leggere html e url.
19/04/
