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INFORMATICA PER LA COMUNICAZIONE
1. Breve introduzione storica sull’informatica
1.1 L’algoritmo
I primi fondamenti teorici nacquero nel 3° secolo A. C. a opera di Euclide, egli inconsapevolmente fece il primo passo verso il fondamento dell’informatica: l’algoritmo. Euclide definì il metodo per calcolare il MCD e lo descrisse come metodo a passi. Un metodo a passi è di fatto un algoritmo che è calcolabile con un programma, per formare e creare un programma bisogna fare un algoritmo prima. Egli non aveva i mezzi, ossia il computer per realizzarli. Dopo 1000 anni, un matematico persiano si accorse che quel metodo aveva delle potenzialità e pubblicò un metodo a passi per risolvere equazioni di 2° grado. La traduzione di questo metodo è algoritmo. Un algoritmo è tipo un flowchart in seguito si passa alla programmazione. Servirono altri 1000 anni, quando nel 1894, Babbage ebbe l’idea di concepire un calcolatore programmabile che chiamò macchina differenziale, non fu messo in funzione perché non c’erano le tecnologie adatte. Negli anni 90 alcuni ing. costruirono secondo le istruzioni di Babbage. In quel periodo il fisico Henry studiando la corrente elettrica inventò il relè, un dispositivo in cui facendolo attraversare dalla corrente elettrica chiudeva i morsetti, in assenza li lasciava aperti. Il sistema binario (0,1) è alla base di ogni funzionamento tecnologico. George Boole con due elementi (0,1) sviluppò l’intera matematica (vero o falso
- acceso o spento). George Boole con due elementi (0,1) sviluppò l’intera matematica (vero o falso
- acceso o spento) 1.2 L’algebra booleana Questa algebra utilizza due soli valori: “vero” (1) e “falso” (0). L’aspetto più importante fu l’applicazione ai dispositivi di Henry: basando un ramo della matematica sulle sole cifre 0 e 1, tramite il relè è possibile costruire delle macchine che utilizzavano l’algebra booleana per calcolare e ragionare. Nel 1888 William Burroughs si dedicò alla realizzazione di una macchina calcolatrice in grado di semplificare il lavoro manuale dei contabili e fondò una società per produrre delle macchine calcolatrici. Nel 1986 tramite un’operazione con la Sperry Corporation venne costituita la Unisys. Nel 1906 Dee Forest inventò il triodo che non ha parti meccaniche come il relè il quale era molto lento. Nel 1929 un ing americano/russo inventò il tubo catodico, precursore della televisione, inventò i primi monitor. In quegli anni un fisico olandese Zeeman con Lorentz studiò gli effetti dei campi magnetici sulla luce e scoprì le proprietà del silicio come materiale semiconduttore. Questo materiale si rilevò ideale, ma bisognerà attendere la fine degli anni ’50 per sfruttarlo appieno. Nel 1936 Zuse costruì la Z1, la prima macchina calcolatrice digitale brevettata. Il codice binario è il sistema su cui si basa tutta la tecnologia.
Il termine digitale significa cifra-numero. “0” e “1” sono digitali, quindi tutto ciò che è codificato con “0” e “1” è digitale -> Segnale digitale: alto, basso (1,0) Le lunghezze d’onda, tensione elettriche, trasmissioni meccaniche, la nostra voce sono analogiche à Segnale analogico Utilizzando l’algebra booleana si può ottenere una macchina meccanica e digitale Il modem trasformava il segnale digitale in segnale analogico e ci si connetteva a internet, staccando la rete telefonica del telefono di casa). 1.3 La seconda guerra mondiale e l’impulso allo sviluppo dell’informatica Durante la Seconda guerra mondiale Alan Turing sviluppò la macchina di Turing, strumento teorico ma realizzato meccanicamente, che serviva a decifrare le informazioni crittografate dei nazisti. Questa macchina rappresenta un modello astratto di un computer. Nel 1941 venne costruita la Z3, primo calcolatore elettromeccanico digitale funzionante, memorizzava 64 byte ed eseguire un’operazione in 4 secondi, ora ci si mette un miliardesimo di secondo. Nel 1911 viene costituita l’IBM, colosso dell’informatica mondiale e protagonista delle maggiori innovazioni dell’ICT. Nel 1948 costruì il SSEC (Selective Sequence Eletronic Calculator) aveva una potenza di calcolo superiore alle precedenti e si poteva memorizzare i programmi con i quali eseguire le operazioni. Queste tecnologie rimasero solo per impieghi militari o di ricerca. 1.4 L’avvento dell’ICT Nel 1960 iniziò il fenomeno della “convergenza ICT”, il fenomeno precursore della “convergenza digitale”: ict è un fenomeno grazie allo sviluppo della ricerca nel settore delle tecnologie per il calcolo automatico. 2 o Le tecnologie di telecomunicazione – tecnologia televisiva di riproduzione delle immagini, 3 o L’elettronica – lo sviluppo dei transitor, che sfrutta le proprietà semiconduttrici 4 o L’algoritmica – la programmazione, per realizzare applicazioni Queste scoperte vengono utilizzate prima ai militari e poi a cascata, università, banche, assicurazioni (anni 60) e infine alle persone (anni 80) Nel 1969 la NASA si avvalse dei computer per portare il 1° uomo sulla Luna, il sistema di guida era computerizzato grazie all’AGC (Apollo Guidance Computer), fu il primo minicomputer della storia di dimensioni ridotte rispetto a quelli presenti in quegli anni. Nel 1970 Si vede la trasformazione dell’ICT da tecnologia per pochi a tecnologia per molti. Nacquero dei linguaggi più utili:
- ad agevolare lan programmazione attrverso le istituzioni che avessero una sintassi il più vicina possibile al linguaggio umano
- permettere l’accesso al mestiere dello sviluppatore software a una platea più ampia, contribuendo alla nascita dei programmi commerciali
- sostenere la diffusione dell’ICT 5 o Ad agevolare la programmazione attraverso le istituzioni che avessero una sintassi il più 6 o Sostenere la diffusione dell’ICT
“L’architettura in generale è una disciplina che si occupa di gestire lo spazio in cui vive l’uomo, semplicemente essa sta nella progettazione e costruzione di un immobile o di un ambiente costruito.” L’architettura dei sistemi informativi permette all’uomo di poter utilizzare non solo le attrezzature informatiche, ma anche di tutte le risorse che sono collegate. L’architettura non è l’insieme dei componenti tecnologici, ma una disciplina. Ci sono diversi approcci nella costruzione di un sistema informativo: quello più utilizzato è quello di Zachman. Nel 1987 Zachman ha lavorato per IBM e disegnò una versione informatica della tabella degli elementi che diventò una pietra miliare dell’informatica. Disporre di questo modello è stato fondamentale per migliorare la qualità dei sistemi informativi perché riduce gli errori, le debolezze e i costi. Il framework ha l’aspetto di una matrice e si legge da sx a dx, è un sommario di alto livello per coloro che desiderano investire in un sistema informativo e devono quindi porsi quegli interrogativi. Nella prima casella troviamo l’”individuazione dell’inventario” che consiste nella lista delle “cose fondamentali” di elementi importanti per il business: prodotti, clienti, fornitori, che rappresenteranno gli elementi per i quali un sistema informativo verrà realizzato per gestire i dati e le informazioni a essi riconducibili. All’estrema dx c’è il nome del modello che si ottiene dopo aver predisposto i contenuti delle caselle intermedie (il modello è l’”ambito di applicazione” ) Nelle colonne ci sono le istanze, cioè le finalità delle attività contenute nelle caselle a diversi livelli di astrazione dal più generale e strategico. Le istanze seguono il processo mutato dal famoso paradigma giornalistico le “5W” (What, Where, Who When, Why), il quale afferma che, se si riesce a dare una risposta a queste domande allora l’articolo può dirsi completo e pubblicabile perché ha chiarito completamente la situazione. Inoltre, trattandosi di tecnologia serve anche il “How” perché il sistema informativo bisognerà anche realizzarlo. 2.2 Le infrastrutture hardware Un sistema informativo in sé non necessita di un computer: ne ha bisogno se vogliamo un sistema informativo informatizzato. Per avere un sistema informativo, serve disporre di un sistema informatico. Su cosa si basa il sistema informativo? Sul sistema binario
2.2.1 Il funzionamento del computer
Il sistema binario Il sistema binario deriva dall’algebra di Boole, è un sistema in base due e si basa su due elementi: 0 e 1. Tutti i computer per funzionare utilizzano il sistema binario Boole sviluppò le modalità di calcolo e la logica per mezzo della quale con “0” e “1” e semplici operatori, detti operatori booleani (AND, OR, NOT, XOR):
- AND: restituisce “VERO” se entrambe le condizioni sono vere
- NOT: nega la condizione e restituisce “VERO” se la condizione è falsa e viceversa
- OR: restituisce vero se almeno una condizione è vera
- XOR oppure OR esclusivo: restituisce “VERO” se le condizioni sono diverse fra loro Per convertire un numero dal sistema decimale ad un numero binario, bisogna dividere per 2 quel numero. Se non ha resto, è 0, se dà resto allora scriviamo 1. Infine, pe rileggere quel numero, il numero binario si legge dal basso verso l’alto. La codifica delle informazioni Un computer sa lavorare solo con 0 e 1, quindi esisteva il problema di come “tradurre” le informazioni dal linguaggio dell’uomo al linguaggio della macchina: bisognava definire un codice con il quale l’uomo potesse interagire con la macchina e viceversa. Non si possono utilizzare solo i numeri! Occorre quindi un sistema di codifica/decodifica: Nasce nel 1968 l’ASCII (American Standard Code for Information Interchange) che utilizza 8 bit e permette di restituire 128 caratteri. Successivamente, nel 1991 viene rilasciato Unicode che utilizza 16 bit e restituiva 65.535 caratteri, in seguito fu aggiornato. Lo schema architetturale del computer Qualunque computer può essere sintetizzato in uno schema logico che fu modellizzato da Von Neumann. Egli portò alla luce uno dei 1° computer digitali nella storia. Disegnò uno schema ipotizzando che un computer dovesse essere composto da determinate strutture logiche:
- Una unità centrale di elaborazione, la CPU che è il motore del computer. È in sostanza il “cervello” del pc, esegue i programmi per manipolare i dati e trasformarli in informazioni. Essa è composta da 3 cose: o Unità aritmetico logica, ALU che si occupa di eseguire i calcoli o Unità di controllo che ha il compito di gestire l’esecuzione delle istituzioni, ovvero dettare ordine e tempi di esecuzione delle istruzioni alla ALU o La memoria centrale è formata dalla RAM (dove si svolge tutta l’attività dell’elaboratore) e dal ROM (memoria dove ci sono tutte le istruzioni che riguardano l’accensione e lo spegnimento del computer) o Unità aritmetico logica, ALU che si occupa di eseguire i calcoli o Unità di controllo che ha il compito di gestire l’esecuzione delle istruzioni, ovvero dettare ordine e tempi di esecuzione delle istruzioni alla ALU o => la memoria centrale che è formata dalla RAM (Random Acces Memory), dove si svolge e dal ROM (memoria dove ci sono tutte le istruzioni che
- Una memoria centrale composta da registri sui quali vengono “scritte” le istruzioni per la ALU, i dati da elaborare, i risultati delle elaborazioni
- Una unità di input, che serve da interfaccia verso la memoria centrale della CPU e tramite la quale vengono impartite le istruzioni e inseriti i dati da elaborare
- Una unità di output che s’interfaccia con la memoria centrale della CPU per ottenere i dati risultanti dell’elaborazione e presentarli all’utente
- Un bus, un canale di comunicazione fra tutte le componenti e che si occupa di far circolare le informazioni strutturate in linee
Il termine intende quel dispositivo che è in grado di archiviare (memorizzare) molte più informazioni della RAM e non è volatile. La memoria di massa è quella unità in cui vengono salvate tutte le cose, esse vengono caricate nella RAM per eseguirle. È una memoria “stabile” dove registrare i dati che si desidera conservare fino a esplicito comando di cancellazione. Possono essercene collegati al pc più di uno e non sono solo dischi (nastri, memorie, box). Il disco fisso è un disco di materiale metallico rivestito da un materiale magnetico in un involucro per impedire contaminazioni. I dati possono essere registrati su entrambi lati. Scrittura e lettura dei dati avvengono grazie ad una testina che non tocca mia il disco. La capacità dei dischi fissi viene misurata in GB o TB. Hai accesso di scrittura sia diretti che sequenziali. Le periferiche di input Le periferiche di input sono tutti i dispositivi che sono in grado di trasmettere dati o informazioni al computer e sono:
- Tastiera è la più intuitiva delle periferiche, il suo collegamento con il computer è attraverso onde radio
- Mouse è un dispositivo che funziona da puntatore per il cursore
- scanner consente di leggere otticamente un documento e di riversare l’immagine ottenuta sul pc
- penna ottica è associata ad un dispositivo specifico in quanto per avere funzioni avanzate devono interagire con appositi programmi che sfruttano le caratteristiche hardware del dispositivo stesso
- riconoscitori vocali sono appositi programmi che riescono ad interpretare la voce umana acquisita tramite un microfono ed eseguire comandi che l’utente ha impartito a voce
- macchine fotografiche e videocamere possono essere collegate al computer sia attraverso un cavo sia con connessione bluetooth Le periferiche di output Le periferiche di output sono tutti i dispositivi che funzionano al contrario di quelle precedenti: trasmettono informazioni dal pc o dal telefono all’utente. à si accomunano alla televisione o videoterminali sono dispositivi di output “volatili” e si possono avvalere di due tecnologie differenti: a cristalli liquidi e al plasma. Le sue dimensioni si misurano in pollici, mentre la risoluzione in pixel. o Stampanti: si basano su 5 tecnologie: A pressione, con testine di stampa rotante; Ad aghi; Termiche; A getto di inchiostro; Laser. 2.3 Le infrastrutture di rete
2.3.1 Che cos’è un’infrastruttura di rete?
L’infrastruttura di rete è un insieme di apparecchiature che consente ai pc di comunicare fra loro attraverso lo scambio di dati e informazioni per mezzo di un “mezzo trasmissivo”, ovvero via cavo (telefonico, fibra ottica, coassiale) o vie onde radio. In base alla loro estensione, si distinguono in:
- LAN: reti la cui estensione è a livello di edificio, campus, centro commerciale. Questa rete è la più veloce e connette pochi computer e apparati, utilizza apparecchiature locali. Tutti i pc utilizzano lo stesso mezzo di trasmissione e quando esso si connette per trasmettere delle informazioni la occupa per tutto il tempo necessario di trasmissione. Il tipo di trasmissione è simile a quello televisivo (detta modalità broadcast). Un’altra caratteristica è la maggiore affidabilità che deriva dall’architettura più semplice e dall’estensione limitata.
- MAN: reti la cui estensione è a livello di città o raggruppamento di piccoli comuni. Condividono le apparecchiature di connessione con un numero elevato di apparati.
- WAN: reti la cui estensione è a livello nazionale, continentale o intercontinentale. Condividono le apparecchiature di connessione con un numero elevato di apparati. Disporre di una rete alla quale connettersi comporta molteplici vantaggi: Condividere dispositivi periferici rendendo più efficiente ed economico il loro utilizzo Condividere dati e programmi, semplificando il loro salvataggio e aggiornamento e proteggendoli da errori Comunicare tramite e-mail, videoconferenze, chat ecc Socializzare e condividere foto tramite i social network
2.3.2 I componenti di una rete
Per connettere un insieme di computer e di periferiche serve disporre di alcuni componenti. Il mezzo trasmissivo è quello che serve a far transitare i dati e può essere un cavo o un trasmettitore/ricevitore di onde radio per la connessione di tipo Wi-Fi:
- Cavi: tutto è collegato attraverso dei cavi:
- Coassiale: si utilizza per portare il segnale alla tv. Ha una limitazione, ossia quella di trasmettere il segnale fino a 200- metri di distanza
- Telefonico: è molto utilizzato sia sotto forma di linea telefonica sia per connettere apposite schede di rete
- Fibra ottica: sono quelli più utilizzati oggi, perché hanno una migliore capacità di trasmissione dei dati e sono più adatti a operare sulle grandi distanze. Il vantaggio è che non risente di disturbi elettrici ed è resistente, lo svantaggio è la delicatezza nel maneggiarla o Coassiale: si utilizza per portare il segnale alle tv. Ha una limitazione, ossia quella di il segnale fino a 200-250 metri di distanza o Telefonico: è molto utilizzato sia sotto forma di linea telefonica sia per connettere apposite schede di rete o USB: è più versatile e meno ingombrante o Fibra ottica: sono quelli più utilizzati oggi, perché hanno una migliore capacità di
- Onde radio (wi-fi): hanno tolto i vari cavi
I protocolli di sessione specificano le modalità con le quali comporre una chiamata ad una procedura remota attraverso internet. Livello 6 SSL è una è una tecnologia di sicurezza nell’uso di internet, che oggi mediante l’impiego di algoritmi di crittografia protegge i dati scambiati fra due computer connessi è una tecnologia evoluta a TSL, ma ha conservato il termine SSL perché più conosciuto ed entrato nel lessico comune. Livello 7 DHCP è un protocollo che definisce la modalità con la quale il router al quale siamo collegati a fronte di una nostra richiesta di connessione alla rete ci configura automaticamente l’indirizzo IP locale alla LAN evitandoci di doverlo fare manualmente. L’indirizzo IP è formato da 4 sequenze di 3 numeri interi separate da un “.”; ad esempio: 123.123.123.123. Gli indirizzi IP sono 2: uno pubblico ed uno locale. Quello locale è quello che consente al router di sapere tutte le periferiche ed i PC collegati alla rete locale per permettere loro di accedere ad Internet, Quello pubblico è invece assegnato univocamente ad ogni dispositivo abilitato a connettersi alla rete al momento della sua fabbricazione. Nel 1998, in considerazione dello sviluppo della rete e conseguentemente dei device connessi, si notò che gli indirizzi IP avevano un limite che prima o poi sarebbe stato raggiunto. Il DNS è un grande archivio gerarchico e distribuito in cui ci sono le corrispondenze tra i domini e gli indirizzi IP. La funzione del sistema degli indirizzi dei domini è quella di evitare all’utente di dover ricordare l’indirizzo IP di ogni sito o server che vogliamo visitare. HTTP è invece il protocollo principale con il quale vengono scambiate le informazioni sulla rete. Le sue specifiche sono gestite ed aggiornate dal W3C. È ormai lo standard mondiale e che, se digitiamo nella riga dei comandi del browser www.sito.it o http://www.sito.it è la stessa cosa, http è il protocollo utilizzato per default. HTTPS è invece un’estensione del protocollo http ed è utilizzato per instaurare una comunicazione sicura fra due nodi. Tecnicamente ciò avviene criptando la comunicazione attraverso il TLS o l’SSL. Se un nodo utilizza https, non ci si può collegare se non si specifica “https” come prefisso. POP3 è un protocollo di posta elettronica che consente l’autenticazione e l’accesso di un client al proprio server di posta per leggere e scaricare le mail arrivate nella propria casella. POP3 è più adatto per uso individuale tramite provider esterni di servizi di posta elettronica. Anche IMAP è un protocollo di posta elettronica che consente l’autenticazione e l’accesso di un client al proprio server di posta per leggere e scaricare le mail, ma è più moderno di POP3 ed ha alcune caratteristiche in più, come la possibilità di condividere la stessa casella di posta fra più utenti o di accedere a più caselle di posta sul server eventualmente condivise da più utenti, oltre ad altre funzionalità più specificatamente tecniche. Si può dire che questo protocollo sia più adatto all’utilizzo su server aziendali di posta.
SMTP è il protocollo che definisce le modalità di invio della posta elettronica sui client, mentre è utilizzato dai server (e solo dai server) anche come modalità di ricezione
2.3.4 Le velocità di trasmissione
Le prestazioni delle reti dipendono da molti fattori, il più rilevante è il mezzo trasmissivo. Le prestazioni si misurano in bps (bit per secondo).
2.3.5 Le reti LAN
Ci sono 2 tipi di reti LAN
- Reti LAN Client/Server: i singoli pc (client) condividono i servizi offerti da un pc centrale (server) È una rete gerarchica Client: pc che richiedono servizi e dati (pc piccolo) Server: pc che forniscono servizi e dati (pc più grande).
- Reti LAN peer-to-peer: tutti I pc della rete sono allo stesso livello e comunicano direttamente gli uni con gli altri senza far riferimento ad un server: Rete paritetica Tutti i pc possono essere “Server” o “Client” È più economica rispetto alla LAN client/server Es. emule: mettevamo a disposizione il nostro hard disk, cerchiamo il testo della divina commedia, il file veniva tirato giù da un altro utente che aveva messo a disposizione il suo hard disk. Veniva scaricato da più pc insieme, era più veloce. Si era sia server che client allo stesso momento. Es. Skype lanciamo la riunione siamo server, se la lasciamo un client diventa il server. à il ruolo di S o C non è mai centralizzato al 100%
2.3.6 Le reti MAN e WAN
Reti Wireless Local Area Network (WLAN) Utilizzo delle onde radio al posto dei cavi Protocollo standard: WiFi (tecnologia per reti locali senza fili che utilizza dispositivi basati sugli standard IEEE 802.11) Dispositivi utilizzati: Access Point (HotSpot) Connessione della rete wireless con la rete cablata Wireless Terminal Computer in grado di connettersi a queste tipologie di reti Vantaggi Flessibilità, scalabilità, bassi costi iniziali di set up
2.3.7 Cloud computing
Si intende un insieme di tecnologie informatiche che permettono l’utilizzo di risorse hardware e software distribuite in remoto. Il nome “cloud” nasce per rendere l’idea che l’infrastruttura non si sa dove sia fisicamente né come sia strutturata e l’accesso avviene attraverso la rete: sta “sulle nuvole”.
I database sono un sistema organizzato di dati memorizzato su supporto magnetico e al quale si accede attraverso elaboratori elettronici. Non bisogna confonderlo con il DBMS che è il sistema di gestione del database. Il termine “database” è stato coniato per la prima volta begli ambienti militari americani nel 1964, i database dell’epoca avevano un’organizzazione dei dati molto semplice: erano matrici bidimensionali dette flat data model. Bisogna stabilire una gerarchia dei dati: al livello più basso c’è il campo che è un’informazione elementare alla quale viene associato un tipo che specifica il formato dell’informazione contenuta. La tipologia che può assumere un dato dipende dal database e può essere di tipo predefinito o di tipo stabilito dall’utente. Al di sopra del campo c’è il record che è un insieme di campi e definisce un elemento univocamente identificato. Al di sopra del record c’è il file che contiene molti record. Al di sopra del file si trova il database che contiene molte tabelle. Il file data model è il primo database ed è stato progettato specificatamente per organizzare i dati e semplificarne la lettura. Nel 1981, l’ing. McGee dell’IBM pubblicò un articolo dove anticipava l’esigenza di trovare il modo per creare collegamenti fra i dati. I modelli di database sono 5:
- Database gerarchico: fu il primo modello ed ha una velocità ed efficienza che deriva dalla struttura “ad albero”;
- Modello a rete (reticolare): è un’estensione del modello gerarchico in cui la gestione delle informazioni è più complessa e deriva dalla struttura a grafo. Il suo vantaggio, ma allo stesso tempo il suo svantaggio sono rappresentati dalla sua complessità;
- Modello relazionale: è il modello più diffuso e la sua idea di base è che due dati diventano un’informazione se s’instaura una relazione fra essi;
- Database a oggetti: non è più composto da campi e record, ma da oggetti al cui interno troviamo le caratteristiche e i metodi per utilizzare ciò che è memorizzato nell’oggetto;
- Database Schemaless o NOSQL: hanno la caratteristica di poter memorizzare informazioni complesse, senza un formato predefinito. È molto utilizzata per memorizzare i dati grezzi scaricati da Internet.
2.4.3 Progettare un database
L’obiettivo di un database sono integrità dei dati ed efficienza delle operazioni d’interrogazione. L’integrità si persegue facendo in modo che non vi siano ridondanze di dati, l’efficienza invece si persegue facendo in modo che la complessità della base dati sia la minore possibile e consenta alle applicazioni che ci lavoreranno di poter reperire i dati con il minor numero di operazioni possibili
2.4.4 Fase di analisi – analisi dei requisiti
Si individua il contesto in cui dovrà operare la base dati, le finalità, i destinatari, le informazioni che dovrà memorizzare e le funzionalità delle applicazioni che interagiranno con la base dati. Il risultato delle attività è un documento nel quale vengono descritti tutti i punti.
2.4.5 Fase di progettazione
Progettazione concettuale: metodologia
La progettazione concettuale è l’attività più importante, con la quale si realizza un modello e per disegnarlo si usa una metodologia che fu elaborata nel 1976. L’idea era quella di trovare una modalità con la quale schematizzare il mondo reale delle informazioni, in modo da poterlo più facilmente tradurre in un costrutto digitale. Gli elementi che servono per progettare concettualmente un database sono:
- Entità: elemento concettualmente rappresentativo
- Attributo: elemento qualificante di un’entità
- Relazione: correlazione logica fra due entità, che ha una cardinalità Per conferire correttamente gli attributi ci sono 3 regole:
- Non definire come attributo un campo che può essere calcolato a partire da altri campi
- Un attributo deve contenere un solo dato
- Attributi che possono avere un solo valore non hanno utilità Progettazione concettuale: caso pratico La progettazione concettuale utilizza una modalità grafica per esprimersi al meglio, semplificando la discussione e condivisione con gli utenti. Può essere progettato con più modalità grafiche Progettazione logica: metodologia La progettazione logica è la naturale prosecuzione di quella concettuale. Bisogna definire i formati e i domini degli attributi e le viste sui dati. Il formato è il modo in cui l’attributo assume i propri valori, possono essere di molti tipi. Una “vista” è un modo di accesso ad una parte dei dati di un’entità. In fase di disegno logico si prosegue con le fasi di normalizzazione, ovvero applicare alcune regole per ottimizzare la base dati progettata e fare in modo che quella funzionante che ne deriverà sia la più efficiente possibile. Le fasi di normalizzazione si dicono anche forme normali; possono essere molte, ma è usuale considerare 3 fasi: 1° forma normale: il suo obiettivo è risolvere dati ripetuti e aggregati 2° forma normale: serve a fare in modo che non ci siano attributi descrittivi che dipendono da campi che compongono la chiave primaria 3° forma normale: eliminare i campi non chiave che dipendono da altri campi non chiave. Questa forma riduce molto gli errori e lo spazio occupato dai dati. Progettazione logica: caso pratico È il modello concettuale, evoluto a logico ed è quindi una struttura logica di programmazione che consente di accedere solo ad una parte dei campi disponibili. Progettazione fisica È il lavoro tecnico per rendere il database funzionante 2.5 Le piattaforme software Il software è l’unione di due termini inglesi: “soft” (morbido) e “ware” (merce, articolo). È la componente intangibile del computer, fondamentale perché è colei che “dice” al computer cosa deve fare.
- Copyleft: con il copyleft un autore concede l’uso, la copia, la modifica e la distribuzione del suo programma, a condizione che venga garantito che i diritti originari dell’opera, primo fra tutti la gratuità, siano mantenuti
- Shareware: l’applicazione viene concessa in uso gratuito per qualche tempo, trascorso il quale bisogna pagare una licenza o la si può continuare ad usare con delle limitazioni
- Freeware: l’applicazione viene concessa in uso gratuito, ma la proprietà rimane dell’autore
- Rentalware: l’applicazione viene concessa affitto con corresponsione di un canone periodico. Ad esempio, Office365, Norton Internet security sono rentalware
2.5.3 Lo sviluppo del software
Introduzione Lo sviluppo del software nacque come disciplina non appena videro la luce negli anni 50 i primi calcolatori programmabili. I modelli di sviluppo I modelli di sviluppo tradizionali prevedono la realizzazione del software per fasi, lo sviluppo segue, cioè, una successione di passi:
- Modello waterfall (a cascata): è il modello più noto ed è sviluppato in varie fasi: 1. Analisi dei requisiti: fase dove si individuano e documentano i requisiti del software che si vuole realizzare 2. Studio di fattibilità: individuati i requisiti si deve capire se il progetto è fattibile 3. Analisi del sistema: si studiano e si documentano le funzionalità del sistema 4. Disegno del sistema: si disegna l’interfaccia dell’utente 5. Realizzazione del sistema: realizzazione del software, dove si acquistano le licenze di software di terze parti 6. Test del sistema: fase in cui si verifica se è andato tutto bene e il sistema funziona 7. Implementazione del sistema: quell’insieme di attività necessarie per un avviamento confortevole del sistema 8. Manutenzione del sistema: tutto invecchia e può accadere che qualcosa cambi.
- Modello a spirale (o incrementale): questo modello è più orientato alla flessibilità e all’analisi e contenimento dei rischi. Il software dopo tutti questi giri è già testato per essere utilizzato, ha una base buona. Quello precedente, invece, se non supero una fase, non posso procedere.
- Modello agile (o evolutivo): l’obiettivo è la massima soddisfazione del cliente che è visto come un collaboratore 2.6 La governance dell’ICT
2.6.1 L’ICT governance
Negli anni ‘70 nasce un nuovo ruolo manageriale: il CIO (Chief Information Officer), il Responsabile dei sistemi informativi. Negli anni ‘10 nasce un nuovo ruolo manageriale che si affianca al CIO (talvolta interpretato dalla stessa persona) il CDO (Chief Digital Officer), un manager che unisce competenze tecniche a competenze umanistiche e sociali come il mondo digitale impone di avere. Servono riferimenti metodologici e una disciplina di riferimento (che non c’era): il governo inglese se ne rende conto negli anni ‘80 e nasce ITIL (IT Infrastructure Library). ITIL non è una metodologia, ma una libreria di best practices: non è possibile, infatti, definire una metodologia per il governo dell’IT che sia univocamente valida per tutti i settori. Il governo dell’IT è un insieme di processi, suddivisi in 2 aree principali all’interno del cuore di ITIL, il service management, vale a dire la gestione del servizio. La prima deduzione del gruppo di lavoro che definì ITIL per la prima volta fu notare che i sistemi informativi e l’informatica in generale rendono un servizio all’utente. Il governo dell’IT quindi assicurare il miglior servizio possibile e ciò si ottiene con processi di rilascio del servizio (service delivery) e di supporto al servizio (service support). Nell’area del Service Delivery si trovano i seguenti processi: Service Level Management, ovvero la gestione dei livelli di servizio con i quali misurare la capacità del servizio di soddisfare le esigenze degli utenti ed allo stesso tempo garantirli; Financial Management for IT services, ovvero come assicurare che i costi dell’IT siano effettivamente commisurati al servizio reso e con il miglior rapporto qualità/costo Capacity Management, ovvero capire ed anticipare quelli che potranno essere le esigenze future dell’azienda e quale infrastruttura informatica sarà necessaria affinché il servizio reso continui a rispettare il miglior rapporto qualità/costo IT Service Continuity Management, ovvero assicurare la continuità del servizio IT, fare in modo, cioè, di garantire che anche in caso di guasto o malfunzionamento i servizi possano essere ripristinati secondo i tempi e modalità prestabiliti] Availability Management, ovvero fare in modo che l’infrastruttura IT offra
- nell’ambito del miglior rapporto qualità/costo – performances e disponibilità adeguate ai requisiti di business dell’Azienda La tecnologia dell’IT Service Continuity Management è sempre più affidabile, ma anche sempre più diffusa e pervasiva. Esempio: un guasto o un sabotaggio ai sistemi informativi che governano il traffico ferroviario può bloccare i trasporti o, peggio, causare incidenti. Un guasto o un sabotaggio ai sistemi informativi di una borsa valori o di una grande banca può creare un effetto domino su scala mondiale. Il drammatico attentato dell’11 Settembre 2001 non solo pagò un prezzo elevatissimo di vite umane, ma si persero tutti i dati elettronici e cartacei custoditi in esse. à Fece comprendere come la dipendenza del mondo dai dati e da In Europa, la Commissione Europea ha emanato il 6 luglio 2016 la direttiva 2016/1148, “recante misure per un livello comune elevato di sicurezza delle reti e dei sistemi informativi nell'Unione”, meglio nota come “Direttiva NIS (National Infrastructure Security)”. In questo provvedimento vengono
3. La convergenza digitale e la società dell’informazione
3.1 L’introduzione alla convergenza digitale La convergenza digitale è l’integrazione di più strumenti che possono confluire per il loro utilizzo in un unico apparato. Ci sono stati 30 anni in cui la tecnologia si è evoluta, nascono i PC portatili, i tablet, gli smartphone. La musica si sente scaricandola sullo smartphone, si diffondono Whatsapp, Skype e i social come Facebook, Linkedin, Instagram… Nasce la “app generation”, la tecnologia mobile che si esprime con le app. si naviga in Internet, si socializza sui social, si chatta su Whatsapp. La società dell’innovazione si è sviluppata sulla scia delle innumerevoli innovazioni che la tecnologia digitale ha creato. La conversione digitale che poi portò alla convergenza digitale nacque intorno alla metà degli anni Settanta. A quell’epoca il mondo delle comunicazioni telefoniche era in forte sviluppo: le linee erano analogiche e la nostra voce si viaggiava attraverso la linea tramite impulsi elettrici. 3.2 I fattori abilitanti della convergenza digitale L’essere umano è lui che crea la tecnologia e l’innovazione. La società dell’informazione esiste perché c’era una società dell’informazione precedente che ne ha creato i presupposti. La politica ha un potere fortissimo nel creare i presupposti per generare i fattori abilitanti per un ulteriore passo in avanti nella convergenza digitale. È legato alla prestazione della rete anche lo sviluppo dell’intelligenza artificiale.
4. La digitalizzazione della società
4.1 L’evoluzione del web e della società in rete Gli Stati Uniti crearono l’ARPA, struttura che faceva parte del Dipartimento della Difesa e il cui obiettivo era il primato tecnologico americano nel settore militare. Nel 1969 si fece dialogare due computer. Nel 1993 il CERN di Ginevra, che inventò il World Wide Web, firmò un documento in cui stabilì che il web non è di proprietà di nessuno, ma è patrimonio di tutti. Il World Wide Web (ragnatela di contenuti fra loro collegati da link) è un insieme di tecnologie che nella sua prima versione forniva gli strumenti per reperire e fruire di informazioni eterogenee (testi, contenuti multimediali, documenti, ecc.) navigando i link che l’utente aveva attribuito loro a prescindere dal tipo di computer in cui risiedono e del computer con il quale vengono accedute. 4.2 Il commercio elettronico Il commercio elettronico è noto anche come e-commerce, inizia a muoversi a metà degli anni ’70, quando iniziarono ad instaurarsi le prime reti commerciali. Nasce L’EDI (Electronic Data Interchange) che consentiva di sostituire la posta e il fax con documenti in formato elettronico. La diffusione del web ha portato allo sviluppo del commercio elettronico come lo conosciamo oggi.
4.2.1 I numeri dell’e-commerce
Il più grande mercato e-commerce è il mercato asiatico. L’Europa ha una situazione che rispecchia la diversificazione delle nazioni che la compongono. Oggi complice la pandemia gli italiani sembra abbiano scoperto lo shopping online, che è ad oggi una realtà consolidata.
4.2.2 Gli orientamenti del mercato
La pandemia di Covid-19 ha inciso sulle abitudini dei cittadini; l’Italia è stato il
Paese europeo dove sono cresciuti di più i consumatori on-line. I grandi big del
marketplace non devono essere visti come nemici ma come strumenti. La
maggioranza dei consumatori sceglie imprese locali e prodotti sostenibili.
4.2.3. Le opportunità di espansione all’estero
Le problematiche da affrontare se si vuole espandere all’estero sono sia tecnologiche, sia organizzative e non tutti sono in grado di affrontarle. Ci sono poi aspetti quali la qualità, la capacità e la diffusione della rete…
4.2.4 I modelli di e-commerce
I primi 3 sono quelli originari, gli altri si sono sviluppati nel tempo.
- Modello B2B (Business-to-Business): modello in cui le transazioni avvengono tra aziende, tramite market place o tramite portale di un’azienda che vende direttamente i propri prodotti ad altre aziende.
- Modello B2C (Business-to-Consumer): modello in cui le transazioni avvengono tra aziende e consumatori privati, tramite market place (es. Amazon, Booking, Zalando, Yoox, …) o portale di un’azienda che vende direttamente i propri prodotti.
- Modello C2C (Consumer-to-Consumer): modello in cui le transazioni avvengono tra consumatori privati, in generale tramite il market place di un soggetto terzo che agisce da garante (es. Ebay)
- Modello M2C (Mobile-to-Consumer): nato con lo sviluppo dell’e-commerce tramite smartphone/tablet, non è un vero e proprio modello perché la differenza è nel mezzo e non nella relazione, ma lo si distingue perché ha esigenze particolari per le dimensioni ridotte dello schermo
- Modello C2B (Consumer-to-Business): modello in cui è il privato a vendere ad un’azienda: si è sviluppato di recente grazie allo sviluppo delle capacità di registrazione di video e foto che possono interessare aziende di comunicazione e media (TV, Youtube, ecc.)
- Modello B2A (Business-to-Administration): modello in cui le transazioni avvengono tra aziende ed un market place costituito da Enti Pubblici progettato per rispettare le esigenze normative tipiche della PA
- Modello C2A (Consumer-to-Administration): modello analogo al B2A, in cui le transazioni avvengono tra consumatori privati (in generale professionisti) e la PA 4.3 L’identità digitale Nel 2013 Stefano Quintarelli propone di realizzare un sistema di identificazione digitale che possa garantire l’accesso a qualsiasi servizio web con certezza dell’identità del richiedente l’accesso. Nasce lo SPID con il quale è possibile:
- Accedere ai servizi della PA, delle istituzioni, degli enti pubblici eprivati
- Ottenere documenti e marche da bollo digitali a valore legale
