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Una panoramica completa dell'informatica, esplorando la sua storia, l'architettura dei computer, i concetti fondamentali come la memoria, la cpu e i linguaggi di programmazione. Il documento copre anche argomenti come i sistemi operativi, i database e i linguaggi di programmazione, offrendo una solida base per comprendere i principi dell'informatica.
Tipologia: Appunti
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Computer - Un computer , dal latino computare (calcolare) attraverso l'inglese, to compute (calcolare), anche detto calcolatore o elaboratore , è un dispositivo fisico che implementa il funzionamento di una macchina di Turing. Questa definizione, sebbene rigorosa, non dice molto su quello che in pratica un computer è o può fare: eseguire operazioni logiche, come calcoli numerici. Dalla nascita della struttura più elementare, in seguito si sono sviluppati molti tipi di computer, costruiti e specializzati per vari compiti. Essi vanno da macchine che riempiono intere sale, capaci di qualunque tipo di elaborazione, a circuiti integrati grandi pochi millimetri che controllano minirobot e orologi da polso. Ma a prescindere da quanto siano grandi e da che cosa facciano, possiedono tutti quattro cose: (almeno) una unità centrale di elaborazione o CPU, (almeno) una memoria, e almeno un dispositivo di ingresso/uscita, nonché un canale perché possano dialogare tra loro, in accordo all'architettura di von Neumann.
Con l'espressione architettura di von Neumann (o macchina di von Neumann) ci si riferisce a uno schema di progettazione di calcolatori elettronici che prende nome dal matematico John von Neumann Lo schema si basa su cinque componenti fondamentali:
società di assicurazioni, nella pubblica amministrazione ed in altre strutture che hanno bisogno di una potenza di elaborazione molto elevata per gestire i terminali che gli utenti usano per lavorare. Minicomputer In un secondo tempo, negli anni sessanta, in particolare da Digital e da HP, vennero introdotti elaboratori dal costo abbastanza ridotto da poter essere comprati anche da piccole aziende o da singoli dipartimenti di ricerca e di dimensioni paragonabili ad un armadio. Questo permise un utilizzo più flessibile e quindi le prime sperimentazioni in campo informatico. Per distinguerli dai mainframe venne coniato il termine minicomputer. Microcomputer All'inizio degli anni settanta l'introduzione del primo microprocessore, l'Intel 4004, rese disponibili computer dal prezzo abbastanza ridotto da poter essere acquistati anche da una singola persona. La prima generazione di questi dispositivi era destinata soprattutto agli appassionati, perché di difficile utilizzo. I personal computer possono essere considerati microcomputer. Home computer La seconda generazione di microcomputer, che prende il nome popolare di home computer, fece il suo ingresso nel mercato nella seconda metà degli anni settanta e divenne comune nel corso degli anni ottanta, per estinguersi entro i primi anni novanta con l'ascesa dei personal computer. Gli home computer, macchine a costo contenuto e di utilizzo prevalentemente domestico, contribuirono largamente a diffondere a livello popolare l'uso del computer e all'alfabetizzazione informatica di vasti strati di popolazione (specie giovanile) nei paesi sviluppati. Basati su processori a 8 bit e costruttivamente molto semplici, erano dotati di interfacce esclusivamente testuali e come memorie di massa sfruttavano, almeno inizialmente, le cassette audio. Erano utilizzati prevalentemente come console per videogiochi, oppure per i primi approcci con la programmazione. Con oltre dieci milioni di macchine vendute, il più rappresentativo computer di questa categoria fu il Commodore 64. Anche lo ZX Spectrum della Sinclair ebbe buona diffusione. Per Personal Computer si intende un microcomputer economico destinato, prevalentemente, a un utilizzo personale da parte di un singolo individuo. Si distingue da un Home computer principalmente perché si prestano - grazie alle maggiori risorse hardware e software a disposizione - a utilizzi maggiormente produttivi rispetto a questi ultimi, destinati invece a un utilizzo ludico o didattico. Dato che la definizione di Personal Computer nacque con la diffusione dei computer PC IBM, oggi per Personal Computer (PC) spesso si intende un computer da essi derivato, ma inizialmente il termine andrebbe riferito a macchine con sistemi operativi e tipi di microprocessori del tutto diversi, quali le prime versioni dell'Apple (Apple I e soprattutto l'Apple II). Altre categorie ▪ I supercomputer: dotati di elevatissima capacità elaborativa e distinti dai mainframe perché solitamente destinati ad una singola applicazione come previsioni meteorologiche o simulazioni. ▪ I microcontroller: elaboratori completi totalmente contenuti in singoli circuiti integrati. ▪ I sistemi barebone: personal computer preassemblati, costituiti di solito da case e scheda madre, pronti per ulteriori personalizzazioni da parte di rivenditori o utenti finali. ▪ I computer palmari: computer di ridotte dimensioni, tali da essere portati sul palmo di una mano. Un computer, come premesso, non è altro che l'implementazione fisica, pratica, di una macchina di Turing, secondo l'architettura ideata da Von Neumann. Componentistica (hardware) La macchina in primo luogo viene alimentata elettricamente da un'unità, interna od esterna che fornirà al sistema le tensioni necessarie alle sue diverse componenti, nei termini della potenza e stabilità richieste. Dal punto di vista pratico e costruttivo tutti i computer di questa categoria, hanno almeno:
Con hardware, in ingegneria elettronica e informatica si indica la parte fisica di un personal computer, ovvero tutte quelle parti magnetiche, ottiche, meccaniche ed elettroniche che ne consentono il funzionamento (dette anche strumentario). Più in generale il termine si riferisce a qualsiasi componente fisico di una periferica o di una apparecchiatura elettronica. L'etimologia del vocabolo nasce dalla fusione di due termini della lingua inglese, hard (duro) e ware (manufatto, oggetto), in contrapposizione con il software, la parte logica (e perciò soft, "morbida") che compone il personal computer. Alcuni componenti hardware: ▪ Mouse ▪ RAM (La memoria ad accesso casuale, acronimo RAM (del corrispondente termine inglese Random-Access Memory), è una tipologia di memoria informatica caratterizzata dal permettere l'accesso diretto a qualunque indirizzo di memoria con lo stesso tempo di accesso. La memoria ad accesso casuale si contrappone alla memoria ad accesso sequenziale e alla memoria ad accesso diretto rispetto alle quali presenta tempi di accesso sensibilmente inferiori motivo per cui è utilizzata come memoria primaria. La tipologia di memoria ad accesso casuale più comune attualmente è a stato solido, a lettura-scrittura e volatile, ma rientrano nella tipologia di memoria ad accesso casuale la maggior parte delle tipologie di ROM (inteso nell'accezione più comune e non come memoria a sola lettura), la NOR Flash (una tipologia di memoria flash), oltre a varie tipologie di memorie informatiche utilizzate ai primordi dell'informatica e oggi non più utilizzate come ad esempio la memoria a nucleo magnetico. Esclusivamente l'acronimo RAM (non il termine "memoria ad accesso casuale") ha anche una seconda accezione più ristretta ma attualmente più diffusa secondo cui la RAM è una memoria ad accesso casuale della tipologia più comune cioè a stato solido, a lettura-scrittura e volatile. ▪ Read only memory (ROM) ▪ Hard Disk è una tipologia di dispositivo di memoria di massa che utilizza uno o più dischi magnetici per l'archiviazione dei dati. Il disco rigido è una delle tipologie di dispositivi di memoria di massa attualmente più utilizzate. ▪ Scheda madre ▪ Monitor ▪ Scheda video ▪ Scheda audio ▪ Scheda di rete
implementazione fisica processore, è uno dei due componenti principali della macchina di von Neumann, il modello su cui sono basati la maggior parte dei moderni computer. Compito della CPU è quello di leggere i dati dalla memoria ed eseguirne le istruzioni; il risultato dell'esecuzione dipende dal dato su cui opera e dallo stato interno della CPU stessa, che tiene traccia delle passate operazioni. In informatica e elettronica, l'unità aritmetica e logica, in sigla ALU (acronimo del corrispondente termine inglese Arithmetic Logic Unit), è l'unità digitale preposta all'esecuzione di operazioni aritmetiche o logiche. Una CPU è un circuito digitale sincrono: vale a dire che il suo stato cambia ogni volta che riceve un impulso da un segnale di sincronismo detto clock, che ne determina di conseguenza la velocità operativa, detta velocità di clock : quindi il tempo di esecuzione di una istruzione si misura in cicli di clock, cioè in quanti impulsi di clock sono necessari perché la CPU la completi. ▪ Tastiera ▪ Lettore CD ▪ Masterizzatore ▪ Modem ▪ Stampante ▪ Scanner ▪ Cavi Il termine software (usato in ambito informatico) è un vocabolo della lingua inglese costituito dallʼunione di due parole, soft (morbido) e ware (manufatto, componente, oggetto). Sta ad indicare un programma o un insieme di programmi in grado di funzionare su un elaboratore. In alcune lingue romanze la parola con la radice latina programmatura è anche usata. INPUT/OUTPUT:
Successivamente, in particolare con l'avvento delle metodologie di gestione per processo, si è diffuso in quasi tutti le discipline, anche non tecniche, nel senso più generale di insieme di elementi in uscita, come risultato o prodotto anche immateriale di un trattamento fisico o di una attività intelletuale di qualsiasi natura. La fortuna del termine, insieme al suo opposto input, è stata la sua sinteticità e il fatto che era molto semplice schematizzare un qualsiasi processo (non necessariamente fisico, ma per esempio decisionale) con tre soli simboli: una freccia in entrata, un riquadro, una freccia in uscita. MEMORIA - In ambito informatico la memoria è la parte del computer destinata a conservare informazioni per un certo periodo di tempo. La memorizzazione di informazioni in memoria, e il successivo recupero delle medesime, sono funzioni fondamentali nel funzionamento del computer. Una memoria può essere considerata astrattamente come una sequenza finita di celle in cui ogni cella contiene una sequenza finita di bit. Normalmente i bit sono gestiti a gruppi di otto, detti byte. Pertanto lo spazio fisico della memoria può essere immaginato come una sequenza di locazioni, ognuna contenente un byte. Ogni locazione è individuata da un preciso indirizzo, normalmente espresso tramite un numero intero positivo. La memoria informatica si può classificare secondo vari criteri: ▪ ordine di accesso (memorie ad accesso diretto o memorie ad accesso sequenziale); ▪ possibilità di scrittura (memorie a lettura-scrittura, memorie scrivibili una sola volta, memorie a sola lettura); ▪ velocità di lettura; ▪ velocità di scrittura; ▪ costo unitario; ▪ volatilità; ▪ tecnologia (elettronica, magnetica, ottica, magneto-ottica). Le memorie per computer possono usare varie tecnologie che forniscono prestazioni e costi molto variabili. Spesso per le memorie veloci ma dall'alto costo unitario si usa l'espressione "memoria centrale" o "memoria primaria", mentre per le memorie dal basso costo unitario ma lente si usa l'espressione "memoria di massa" o "memoria secondaria". ▪ RAM, l'acronimo per "random access memory", ovvero "memoria ad accesso casuale", è la memoria in cui vengono caricati i dati che devono essere utilizzati dal calcolatore per elaborare. La RAM può essere volatile (si cancella spontaneamente ed ha bisogno di essere aggiornata), statica o tamponata (mantiene l'alimentazione anche a macchina spenta). Il processore identifica le celle della RAM tramite indirizzi preassegnati che ne specificano la posizione: la memoria si presenta, quindi, come un enorme vettore (stringa ordinata di elementi detti byte, ciascuno individuabile con un indirizzo). Il termine "random" evidenzia che non ci sono differenze ad accedere alle varie celle della memoria. Le caratteristiche della RAM vengono ereditate anche da tutte le altre memorie ad accesso casuale (individuabili facilmente dal fatto che contengono RAM alla fine). Sostanzialmente le memorie RAM si suddividono in DRAM (dinamiche), SRAM statiche e che vengono utilizzate per la memoria cache. ▪ Cache RAM, una memoria associativa integrata nel processore, che ha la caratteristica di essere molto veloce; dato l'elevato costo, viene utilizzata esclusivamente per contenere i dati e le istruzioni utilizzati più di frequente (in modo da migliorare notevolmente le prestazioni del processore). ▪ ROM, l'acronimo per "read only memory", ovvero "memoria in sola lettura (o solamente leggibile)", è una memoria permanente (cioè ha un contenuto fisso che non può essere cancellato ed inoltre non è volatile), presente sulla scheda madre, che contiene le istruzioni che la CPU deve caricare per consentire l'avvio del sistema e le routine di base che prendono il nome di BIOS (Basic I/O System). ▪ EPROM, l'acronimo per "eresable programmable read only memory", ovvero "ROM cancellabile e programmabile", che è una memoria in sola lettura, ma ha la particolarità di poter essere cancellata in particolari condizioni. ▪ MRAM, l'acronimo per "magnetic ram", ovvero "RAM magnetica", è una memoria ad accesso casuale di "nuova generazione", che utilizza le proprietà del magnetismo, al posto di una serie di impulsi elettrici, per conservare le informazioni. La memoria di massa , racchiude tutti quei dispositivi che consentono all'utente la memorizzazione in modo permanente, cioè che consentono di contenere dati e programmi in modo stabile (una volta spento il processore i dati non vengono persi). ▪ I dischi magnetici, hard disk e i floppy disk ▪ I dischi ottici, CD, i CD-ROM e i DVD. ▪ I nastri magnetici, servono per svolgere funzioni di back-up e log es. streaming tape. ▪ La Flash memory, memoria elettronica non volatile di tipo EEPROM. Si presenta come Memory Card dall'ingombro ridotto.
espressione viene valutata per produrre un valore, e la sua valutazione può produrre "effetti collaterali" sul sistema e/o sugli oggetti che vi partecipano. ▪ Strutture di controllo, che permettono di governare il flusso dell'esecuzione del programma, alterandolo in base al risultato di una espressione (che può ridursi al contenuto di una variabile, o essere anche molto complessa). ▪ Sottoprogramma: un blocco di codice che può essere richiamato da qualsiasi altro punto del programma. ▪ Strutture dati, meccanismi che permettono di organizzare e gestire dati complessi. Programmare in un dato linguaggio di programmazione significa generalmente scrivere uno o più semplici file di testo ASCII, chiamato codice sorgente. I font, i colori e in generale l'aspetto grafico sono irrilevanti ai fini della programmazione in sé: per questo i programmatori non usano programmi di videoscrittura ma degli editor di testo (come emacs e brief) che invece offrono funzioni avanzate di trattamento testi (espressioni regolari, sostituzioni condizionali e ricerche su file multipli, possibilità di richiamare strumenti esterni ecc). Se un dato editor è in grado di lavorare a stretto contatto con gli altri strumenti di lavoro (compilatore, linker, interprete ecc.: vedi più avanti) allora più che di semplice editor si parla di IDE o ambiente di sviluppo integrato. Va notato che alcuni linguaggi di programmazione recenti consentono anche una forma mista di programmazione, in cui alla stesura di codice sorgente ASCII si associano anche operazioni di programmazione visuale, attraverso le quali il programmatore descrive alcuni aspetti del programma disegnando a video attraverso il mouse; un'applicazione tipica di quest'ultima forma di programmazione è il disegno interattivo della GUI del programma (finestre, menù, e così via). La compilazione è il processo per cui il programma, scritto in un linguaggio di programmazione ad alto livello, viene tradotto in un codice eseguibile per mezzo di un altro programma detto appunto compilatore. La compilazione offre numerosi vantaggi, primo fra tutti il fatto di ottenere eseguibili velocissimi nella fase di run (esecuzione) adattando vari parametri di questa fase all'hardware a disposizione; ma ha lo svantaggio principale nel fatto che è necessario compilare un eseguibile diverso per ogni sistema operativo o hardware sul quale si desidera rendere disponibile l'esecuzione.
In informatica il sistema operativo , in sigla SO o OS (la seconda del sinonimo inglese "operating system"), è un insieme di subroutine e strutture dati responsabile del controllo e della gestione dei componenti hardware che costituiscono un computer e dei programmi che su di esso vengono eseguiti. Solitamente un sistema operativo mette a disposizione dell'utente un'interfaccia software (grafica o testuale) per accedere alle risorse hardware (dischi, memoria, I/O in generale) del sistema. Tale accesso dipende, sui sistemi che prevedono la multiutenza, dai privilegi di ogni utente. Il compito principale del sistema operativo è quello di permettere all'utente, umano o non, di interagire direttamente con la macchina. Un Sistema operativo è un software che fornisce all'utente una serie di comandi e servizi per fruire al meglio della potenza di calcolo di un qualsivoglia elaboratore elettronico, spaziando dal più piccolo dei palmari al più potente tra i Mainframe. I Sistemi Operativi nascondono tutti i dettagli tecnici legati allo specifico hardware e architettura rappresentando le informazioni ad un alto livello, meglio comprensibile dall'uomo. Microsoft Windows è una famiglia di sistemi operativi prodotta da Microsoft a partire dal 1985 per l'utilizzo su personal computer, ma esistono anche versioni di Windows specifiche per server e sistemi embedded. Più precisamente, le versioni a 16 bit non sono sistemi operativi ma ambienti operativi. Windows possiede la maggior parte del mercato dei sistemi operativi client (circa 90%)[1]. L'interfaccia grafica - GUI - graphic user interface [modifica] Windows è sin dall'origine un sistema operativo grafico, pensato per essere utilizzato con il mouse, e a differenza dei sistemi Unix l'interfaccia grafica è un componente essenziale non opzionale. Solo nelle prime versioni di Windows NT il sottosistema grafico operava in user mode, ma a partire dalla versione 4.0 è stato portato a livello kernel per motivi di prestazioni. Microsoft venne accusata di avere copiato l'interfaccia di Windows dal sistema operativo del Macintosh di Apple, il Mac OS, a sua volta ispirata a quella sviluppata dalla Xerox; Apple, tuttavia, aveva stipulato un regolare contratto con Xerox per poter utilizzare le sue risorse all'interno del progetto Macintosh. Per distribuire la prima versione di Windows, Microsoft ottenne una licenza da Apple. Tale versione tuttavia non disponeva della possibilità di avere finestre affiancate, che erano ancora una caratteristica pressoché esclusiva del Macintosh: per questo in Windows 1.0 le finestre occupavano sempre tutto lo schermo. In Windows 2.0 Microsoft introdusse le finestre affiancate e Apple citò in giudizio Microsoft. La causa legale si risolse, molti anni dopo, con una trattativa privata, i cui dettagli non sono completamente noti al pubblico. La shell di Windows fino alla versione 3.1 era divisa in diversi programmi: Executive nelle prime versioni e in seguito Program Manager e File Manager. Il grande passo avanti si ebbe con la shell Explorer di Windows 95 (in
italiano Gestione risorse), caratterizzata in particolare dalla Barra delle applicazioni e dal Menu di avvio. Era inoltre presente un moderno Desktop, come quello presente da anni in altri sistemi operativi. Spesso il precursore di Explorer è considerata la shell di Acorn Archimedes del 1987 , che disponeva di un componente simile alla Barra delle applicazioni. In realtà qualcosa di simile era presente già in Windows 1.0, nel 1985. In ogni caso concetti quali il desktop, il cestino e la navigazione del file system per finestre erano presenti da anni, in varie forme, in altri sistemi operativi. Tuttavia Explorer fu il frutto di una lunga ricerca di ergonomia da parte di Microsoft, che studiò con l'ausilio di esperti il modo in cui gli utenti interagivano con il computer. La diffusione dell'uso del desktop nei personal computer, favorita almeno in parte dalla vasta diffusione di Windows, ha causato un cambiamento significativo nell'interazione tra computer e utente: con esso è possibile svolgere molti compiti (task in inglese) comuni e complessi con una minima conoscenza del computer. D'altro canto, l'interfaccia isola l'utente dai processi interni del sistema.
Algebra di Boole In matematica ed informatica, le algebre booleane, o reticoli booleani, sono strutture algebriche che rivestono una notevole importanza per varie ragioni:
▪ ogni possibile relazione tra elementi dello stesso insieme o di insiemi diversi verrà indicata tramite un archetto che indica fra quali elementi sussiste la relazione. L'informazione è ciò che, per un osservatore o un recettore posto in una situazione in cui si hanno almeno due occorrenze possibili, supera un'incertezza e risolve un'alternativa, cioè sostituisce il noto all'ignoto, il certo all'incerto. In altre parole, essa riguarda il contesto in cui i dati sono raccolti, la loro codifica in forma intelligibile ed in definitiva il significato attribuito a tali dati. La parola deriva dal sostantivo latino informatione(m) (confronta il verbo informare, nel significato di "dare forma alla mente", "disciplinare", "istruire", "insegnare"). Già in latino la parola veniva usata per indicare un "concetto" o un'"idea", ma non è chiaro se questa parola possa avere influenzato lo sviluppo della parola informazione. Inoltre la parola greca corrispondente era "μορφή" (morfè, da cui il latino forma per metatesi), oppure "εἶδος" (éidos, da cui il latino idea), cioè "idea", "concetto" o "forma", "immagine"; la seconda parola fu notoriamente usata tecnicamente in ambito filosofico da Platone e Aristotele per indicare l'identità ideale o essenza di qualcosa (vedi Teoria delle idee). Eidos si può anche associare a "pensiero", "asserzione" o "concetto".[1] Misura dell'informazione In una comunicazione, che avviene attraverso un dato alfabeto di simboli, l'informazione viene associata a ciascun simbolo trasmesso e viene definita come la riduzione di incertezza che si poteva avere a priori sul simbolo trasmesso. In particolare, l'informazione collegata ad un simbolo è definita come dove Pi è la probabilità di trasmissione di quel simbolo. La quantità di informazione associata ad un simbolo è misurata in bit. La quantità di informazione così definita è una variabile aleatoria discreta, il cui valor medio, tipicamente riferito alla sorgente di simboli, è detto entropia della sorgente, misurata in bit/simbolo. La velocità di informazione di una sorgente, che non coincide con la frequenza di emissione dei simboli, dato che non è detto che ogni simbolo trasporti un bit di informazione "utile", è il prodotto dell'entropia dei simboli emessi dalla sorgente per la frequenza di emissione di tali simboli (velocità di segnalazione). Quanto sopra può essere generalizzato considerando che non è assolutamente obbligatorio che ogni simbolo sia codificato in maniera binaria (anche se questo è ciò che accade più spesso). Quindi l'informazione collegata ad un simbolo codificato in base a è per definizione pari a con Pi pari alla probabilità di trasmissione associata a quel simbolo. L'entropia della sorgente è per definizione pari alla sommatoria, estesa a tutti i simboli della sorgente, dei prodotti tra la probabilità di ciascun simbolo e il suo contenuto informativo. Nei casi particolari in cui a sia 10 l'entropia della sorgente è misurata in hartley, se invece a è pari al Numero di Eulero e si misura in nat. Codifica dell'informazione La codifica dell'informazione consiste nel trasformare una informazione generica in una informazione comprensibile da un dispositivo o che sia adatta alla successiva elaborazione. Il primo problema da affrontare nei processi di elaborazione dell'informazione è la rappresentazione dell'informazione. L'informazione consiste nella ricezione di un messaggio tra un insieme di possibili messaggi. La definizione esatta è che l'informazione si rappresenta usando un numero finito di simboli affidabili e facilmente distinguibili. All'interno delle apparecchiature digitali l'informazione è rappresentata mediante livelli di tensione o mediante magnetizzazione di dispositivi appropriati. Le richieste di affidabilità ci impongono che tali simboli per una maggiore efficienza siano due o al massimo tre: nel primo caso si hanno solo 0 e 1, corrispondenti a 2 livelli di tensione (standard TTL: 0/5 V; standard RS-232: +12 / -12 V) che vanno a formare la numerazione binaria; nel secondo caso si ha un terzo stadio che è indicato come HZ (alta impedenza) che non è altro che un livello indeterminato causato dal filo "scollegato". BIT - In informatica ed in teoria dell'informazione, la parola bit ha due significati molto diversi, a seconda del contesto in cui rispettivamente la si usa: ▪ un bit è l'unità di misura dell'informazione (dall'inglese "binary unit"), definita come la quantità minima di informazione che serve a discernere tra due possibili alternative equiprobabili. ▪ un bit è una cifra binaria, (in inglese "binary digit") ovvero uno dei due simboli del sistema numerico binario, classicamente chiamati zero (0) e uno (1); La differenza di significato tra le due definizioni, può riassumersi con una frase come: "la ricezione degli ultimi 100 bit (simboli binari) di messaggio ha aumentato la nostra informazione di 40 bit (quantità di informazione)" (la quantità di informazione portata da un simbolo dipende dalla probabilità a priori che si ha di riceverlo). Il bit come quantità di informazione [modifica] In questo contesto, un bit rappresenta l'unità di misura della quantità d'informazione. Questo concetto di bit è stato introdotto dalla teoria dell'informazione di Claude Shannon nel 1948 , ed è usato nel campo della compressione dati e delle trasmissioni numeriche.
Intuitivamente, equivale alla scelta tra due valori (sì/no, vero/falso, acceso/spento), quando questi hanno la stessa probabilità di essere scelti. In generale, per eventi non necessariamente equiprobabili, la quantità d'informazione di un evento rappresenta la "sorpresa" nel constatare il verificarsi di tale evento; per esempio, se un evento è certo, il suo verificarsi non sorprende nessuno, quindi il suo contenuto informativo è nullo; se invece un evento è raro, il suo verificarsi è sorprendente, quindi il suo contenuto informativo è alto. Matematicamente, la quantità d'informazione in bit di un evento è l'opposto del logaritmo in base due della probabilità di tale evento. La scelta del numero 2 come base del logaritmo è particolarmente significativa nel caso elementare di scelta tra due alternative (informazione di un bit), ma è possibile usare anche e (numero di Nepero), usando dunque il logaritmo naturale; in tal caso l'unità di misura dell'informazione si dice "Nat". Nel caso di due eventi equiprobabili, ognuno ha probabilità 0,5, e quindi la loro quantità di informazione è -log2(0,5) = 1 bit. Se la probabilità di un evento è zero, cioè l'evento è praticamente impossibile, la sua quantità di informazione è infinita. Se la probabilità di un evento è uno, cioè l'evento è praticamente certo, la sua quantità di informazione è -log2(1) = 0 bit. Se ci sono due possibili eventi, uno con probabilità 25% e l'altro con probabilità 75%, il verificarsi del primo evento convoglia l'informazione di -log2(0,25) = 2 bit, mentre il verificarsi del secondo evento convoglia l'informazione di -log2(0,75) =~ 0,415 bit. Il contenuto informativo (o entropia) di un generatore di eventi (detto "sorgente") è la media statistica dei contenuti informativi di ogni possibile valore, ovvero la somma delle informazioni pesate per la probabilità del corrispondente valore. Il bit come numero binario In questo contesto il bit rappresenta l'unità di definizione di uno stato logico. Definito anche unità elementare dell'informazione trattata da un elaboratore. La rappresentazione logica del bit è rappresentata dai soli valori { 0 , 1 }. Ai fini della programmazione è comune raggruppare sequenze di bit in entità più vaste che possono assumere valori in intervalli assai più ampi di quello consentito da un singolo bit. Questi raggruppamenti contengono generalmente un numero di stringhe binarie pari ad una potenza binaria, pari cioè a 2n; il più noto è il byte (chiamato anche ottetto), corrispondente ad 8 bit, che costituisce l'unità di misura più utilizzata in campo informatico. Un byte , il cui nome deriva dalla parola inglese "bite" (boccone)[1], è una sequenza di bit, il cui numero dipende dall'implementazione fisica della macchina sottostante. Per convenzione negli ultimi anni lo si intende formato da 8 bit, ed è pertanto in grado di assumere 28 = 256 possibili valori. Gli informatici di lingua francese utilizzano il più preciso termine octet (ovvero ottetto): distinzione utile soprattutto quando erano ancora diffusi computer con byte di dimensione diversa. I valori dei multipli del Byte rispetto ad esso Bit (b): 1 bit (=1/8 B) Byte (B): 8 bit Kilobyte (KB): 1024 B Megabyte (MB): 1024 KB, 1048576 B Gigabyte (GB): 1024 MB, 1048576 KB, 1073741824 B Terabyte (TB): 1024 GB, 1048576 MB, 1073741824 KB, 1099511627776 B Petabyte (PB): 1024 TB, 1048576 GB, 1073741824 MB, 1099511627776 KB, 1125899906842624 B Il sistema numerico binario è un sistema numerico posizionale in base 2, cioè che utilizza 2 simboli, tipicamente 0 e 1, invece dei 10 del sistema numerico decimale tradizionale. Di conseguenza, la cifra in posizione n (da destra) si considera moltiplicata per 2(n − 1) anziché per 10(n − 1) come avviene nella numerazione decimale. Il sistema numerico binario è usato in informatica per la rappresentazione interna dei numeri, grazie alla semplicità di realizzare fisicamente un elemento con due stati anziché un numero di stati superiore, ma anche per la corrispondenza con i valori logici di vero e falso. Il sistema numerico esadecimale (spesso abbreviato come esa o hex) è un sistema numerico posizionale in base 16, cioè che utilizza 16 simboli invece dei 10 del sistema numerico decimale tradizionale. Per l'esadecimale si usano in genere simboli da 0 a 9 e poi le lettere da A a F, per un totale di 16 simboli. ASCII è l'acronimo di American Standard Code for Information Interchange (ovvero Codice Standard Americano per lo Scambio di Informazioni), pronunciato in inglese askey /ˈæski/, mentre in italiano è comunemente pronunciato asci /ˈaʃʃi/. È un sistema di codifica dei caratteri a 7 bit[1] comunemente utilizzato nei calcolatori.
Esistono varie forme di iterazione; le più conosciute sono il MENTRE (in inglese: while..do), il RIPETI (in inglese: repeat..until o do..while), ed il PER (comunemente detto Ciclo for). Il "ciclo infinito", o "loop infinito", è spesso dovuto ad un errore di programmazione, mentre alcune tecniche di programmazione soprattutto con microcontrollori è utilizzato per iterare infinitamente all'interno del programma. Editor è il termine inglese utilizzato per indicare i programmi di composizione di testi. Dunque una traduzione non letterale in italiano potrebbe essere compositore. Un semplice editor è generalmente incluso in ogni sistema operativo. Scopo di un editor è facilitare la scrittura di un testo. Poiché la scrittura di un testo è pratica comune a parecchie attività, esistono editor di ogni sorta: dai semplici editor di testo (come ad esempio il Notepad di Microsoft) che consentono di scrivere testo puro, ovvero senza formattazione alcuna, ai più complessi programmi di videoscrittura (come ad esempio Word sempre di Microsoft) che, oltre alla battitura del testo, consentono di formattare, inserire immagini, produrre documenti, pagine web, opuscoli, articoli, eccetera e vengono propriamente chiamati elaboratori di testo. Vi sono poi molte altre situazioni in cui è necessario scrivere e per le quali i due strumenti (editor di testo e programma di videoscrittura) risultano inadeguati. Ad esempio nella programmazione alcuni editor suggeriscono la sintassi e aiutano nel debug La catalogazione consiste nella classificazione, registrazione e descrizione di un bene culturale; lʼinsieme delle schede di catalogazione costituiscono un catalogo. Per catalogare vengono utilizzati degli standard specifici per ogni tipologia di bene catalogato: patrimonio archeologico, architettonico, storico artistico, librario, etnoantropologico. Il catalogo è un elenco ordinato e sistematico di più oggetti della stessa specie, come per esempio libri, opere d'arte, prodotti artigiani o industriali, con le indicazioni atte a individuarli e talora, come nei cataloghi di vendita, con il prezzo segnato. La Classificazione decimale Dewey (anche DDC, acronimo dalla dizione inglese Dewey Decimal Classification o Dewey Decimal System) è uno schema di classificazione, inizialmente rivolto all'ambiente bibliotecario, sviluppato da Melvil Dewey ( 1851 - 1931 ) nel 1876 , da allora più volte modificato ed espanso in occasione delle ventidue revisioni principali di cui è stato oggetto fino al 2004. Nelle biblioteche pubbliche si utilizza frequentemente un'edizione ridotta, dal momento che non servono notazioni molto specifiche. Punto di rilievo del sistema è la scelta di un impiego intelligente delle cifre decimali per le sue categorie. Ciò permette di mantenere puramente numerica la classificazione, facilitando la possibilità di ordinare e gerarchizzare in più modi le informazioni. Vi è anche la possibilità di realizzare una classificazione su più fronti diversi (faceted classification), combinando elementi da parti diverse della struttura e costruendo un numero che rappresenta nell'insieme un contenuto oggettivo (spesso a sua volta ottenuto combinando due argomenti collegando i numeri degli elementi geografici e temporali) e gli elementi formali di un oggetto. Questo tipo di classificazione è più efficiente rispetto all'uso di liste contenenti ogni singola classificazione e il relativo significato. Il tipo di classificazione, ad esclusione delle opere generali e della narrativa, è basato principalmente sull'argomento, con estensioni per le correlazioni, luoghi, tempo, tipo di opera, dando così luogo a classificazioni mai più brevi di tre cifre, ma di lunghezza indeterminata, con un punto che precede la quarta cifra, quando questa è presente. Per esempio 330 indica l'economia + 94 per l'Europa = 330.94 Economia europea; 973 per gli Stati Uniti + 005 che contraddistingue i periodici = 973.005, pubblicazioni periodiche in genere relative agli Stati Uniti; le classificazioni devono essere lette e ordinate come numeri: 050, 220, 330.973, 331 e così via. Il sistema utilizza dieci classi fondamentali, che a loro volta hanno ulteriori suddivisioni. Spesso si pensa erroneamente che tutti i libri possano essere classificati con il sistema Dewey tranne quelli di narrativa, mentre in realtà l'utilizzo di una sezione separata in molte biblioteche risponde ad esigenze di altro tipo. Se le regole di classificazione Dewey venissero seguite, la narrativa italiana, ad esempio, dovrebbe essere classificata come 853 (quella contemporanea con 853.914): la maggior parte delle biblioteche creano una sezione separata per la narrativa, dal momento che la presenza e la richiesta di libri al riguardo è numericamente molto elevata. La classificazione decimale Dewey è molto utilizzata nel sistema bibliotecario pubblico ed anche nelle librerie scolastiche in tutto il mondo, specialmente negli Stati Uniti, ma anche in Italia, dove è stata adottata dall'Istituto Centrale per il Catalogo Unico delle Biblioteche Italiane e per le Informazioni Bibliografiche per la classificazione centralizzata SBN. La classificazione ha sicuramente degli squilibri di ordine geografico che sono in qualche modo dovute alle origini del XIX secolo: Il solo Nord Africa, per esempio è classificato nell'intervallo 961-965, mentre il resto del continente ha solo 966-969. La copertura è largamente sbilanciata verso la religione cristiana a scapito delle altre religioni, dal momento che la prima copre le posizioni numeriche 200-289, mentre alle rimanenti rimane l'intervallo 290-299. Versioni recenti permettono ad un'altra religione di occupare le posizioni 200-289, relegando le pubblicazioni sulla religione cristiana all'ultimo intervallo della classe 200: 290-299, questa facoltà viene utilizzata prevalentemente per le biblioteche allestite da gruppi di religione non cristiana, spesso ad esempio nelle biblioteche ebraiche. I numeri utilizzati per il sistema di classificazione decimale Dewey hanno costituito la base per il sistema di Classificazione Decimale Universale, sviluppato da Paul Otlet e Henri La Fontaine, senz'altro più completo ma anche molto più difficile da utilizzare e che prevede, tra l'altro, la combinazione del sistema di base Dewey con
della punteggiatura predefinita (virgole, punti, parentesi etc.). Nonostante le frequenti revisioni, il sistema Dewey viene classificato teoricamente inferiore rispetto ad altri sistemi più moderni che fanno uso dei caratteri alfanumerici, ma la diffusione e l'espressività del formato decimale ne fanno uno strumento molto utilizzato, anche rispetto a sistemi alternativi, anche sviluppati in periodi successivi, come ad esempio la Classificazione della Library of Congress in uso presso la Biblioteca del Congresso negli Stati Uniti d'America. Il Codice ISBN (International Standard Book Number) è un codice numerico (salvo l'ultima cifra che può anche essere una lettera X) usato internazionalmente per la classificazione dei libri. È definito da uno standard ISO, derivato dallo standard SBN inglese del 1967. Ogni codice ISBN identifica un'edizione di un libro (escluse le semplici ristampe). Il codice ISBN è formato da una stringa di 13 cifre, divise in 5 settori:
System" o "DBMS"). Uno dei vantaggi di questi sistemi è la possibilità di non agire direttamente sui dati, ma di vederne una rappresentazione concettuale. Le basi di dati possono avere varie strutture, tipicamente, in ordine cronologico: