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Informatica umanistica: lezione del 27/
Prima di passare a delle informazioni di tipo più tecnico, è giusto introdurre oggi alcune nozioni di base dell’informatica che saranno poi utili al nostro corso in seguito. Partiamo dunque con la definizione di calcolatore : una macchina in grado di eseguire compiti quando essi sono espressi in modo formale, ovvero quando sono basati su precise regole e vengono comunicati attraverso un preciso codice. Perché questa cosa? Perché esso è un automa, ovvero una macchina caratterizzata dall’assenza del potere di iniziativa e che dunque non potrà mai cominciare ad agire da sola. Le regole precise che vengono date al calcolatore si chiamano istruzioni e devono essere espresse in modo formale. Questo vuol dire che devono appartenere ad un preciso codice. Esempio, quando si entra in un negozio ci sono delle formule di educazione che si utilizzano: quello è un codice. Per comunicare con la macchina serve un codice ed il calcolatore è capace di leggere la rappresentazione delle informazioni solo quando essa avviene in simboli, i quali sostituiscono dei veri e propri contenuti specifici e concreti. La macchina dunque, non fa altro che leggere dei simboli. Per fare un esempio, quando si cercheranno informazioni sul meteo, i risultati che ci verranno restituiti, come ‘’oggi piove’’ o ‘’oggi pioverà’’ verranno tradotti in simboli. Si potrebbe dire che sono tradotte in numeri 1010 , ma non è così poiché la macchina non conosce i numeri e quelli per lei sono dei simboli che sostituiscono contenuti concreti. Prima di parlare di macchina però, è giusto dare uno sguardo a quali sono gli elementi che consentono all’essere umano di interagire in modo vero e proprio con la macchina.
Partiamo dall’ istruzione : è la specifica regola formale che viene data al calcolatore, ovvero, l’azione che deve compiere. Es. ‘’apri questa cartella’’. L’ algoritmo invece che cos’è? È un insieme di istruzioni. Infine abbiamo un programma , il quale può essere costituito da uno o più algoritmi. Il programma è ciò che consente di inviare le istruzioni al calcolatore. Prendiamo come esempio il programma “preparare il caffè”, come si fa? Prendiamo la caldaia e la riempiamo d’acqua. Mettiamo il caffè, chiudiamo la macchinetta. Questo può essere il primo algoritmo nell’ambito del problema ‘’preparare il caffè’’. Il secondo potrebbe essere la macchina sul fuoco, ma dobbiamo dire alla macchina quando avvisarci che dobbiamo togliere il caffè dal fuoco. Quindi, una serie di istruzioni che la macchina deve avere affinché ci avvisi che dobbiamo togliere il caffè dal fuoco. Tutto questo dipende anche dalla complessità delle istruzioni che bisogna dare alla macchina. La cosa importante è che fare il caffè è un problema e tutte le istruzioni di cui sopra formano un algoritmo. Il programma è quindi, la soluzione di un problema. Possiamo fare un esempio con Microsoft word e la funzione trova. La funzione trova di word è un programma, perché dietro la funzione trova ci sono tutta una serie di istruzioni anche molto complicate, nel senso che la funzione word è un programma con più algoritmi tra cui l’algoritmo sicuro è la scomposizione del testo in caratteri, in simboli. Per spiegarci meglio, se scrivo ‘’casa’’, la prima cosa che fa il programma è scomporre la parola in C, poi A, poi S, e poi di nuovo A. Noi poi diamo il comando: “trova il carattere C ’’ e la macchina evidenzierà proprio quel carattere ad inizio parola. Se, invece, alla funzione trova , si chiede di cercare la sequenza ‘’ CAS ’’, word scomporrà il testo non più in singoli caratteri, ma ogni tre caratteri, quindi tokenizza , ovvero, scompone in token il testo e trova tutte le sequenze di ‘’CAS’’ proprio in questo ordine. La cosa importante inoltre, è che non farà differenza tra minuscole e maiuscole. Anche questa è un’istruzione che è stata data alla macchina.
Vediamo adesso altre definizioni che riguardano da vicino l’interazione uomo-macchina: Un software può essere considerato come un programma che risolve classi di problemi. La parola classe ci viene data in prestito dalla linguistica: class viene utilizzata in informatica per denotare un macroinsieme di strutture informatiche o informatizzate. Un sistema operativo - in inglese operating system - è un sistema che permette e agevola l’interazione uomo macchina. È un software che controlla i componenti di base che sono sulla scheda madre del computer. Questa è una scheda sulla quale sono installati i componenti principali. Il sistema operativo va proprio a gestire le interazioni tra le diverse componenti attaccate alla motherboard: interazione tra processori, scheda video, audio e via dicendo. Tutto questo avviene per permettere all’utente finale, cioè l’uomo, di fruire dei servizi offerti dalla macchina nel modo più agevole possibile. Senza Windows il computer tuttavia funziona, perché ha un sistema operativo – il cosiddetto DOS - ma data la complessità delle operazioni da eseguire, il computer sarebbe stato per pochissime persone. Ne esistono diversi: il più diffuso è Microsoft Windows, a seguire c’è Mac Os di Apple ed infine c’è Linux, il sistema operativo maggiormente diffuso tra gli informatici. L’ interfaccia grafica è uno strumento grafico che agevola l’interazione uomo-macchina. Avere le icone che rappresentano cartelle che si aprono e contengono files è un’interfaccia grafica.
L’ informatica è una scienza che studia i sistemi di rappresentazione ed elaborazione dell’informazione. Qui è importante allora passare ad un’altra definizione fondamentale, ovvero quella di dato. Il dato è un oggetto trattato in senso informatico , come un tweet che conserviamo e che abbiamo quindi trattato, poichè lo abbiamo inserito in una base di dati. A questo dato attribuiamo un significato, un’informazione, la quale diventa tale sulla base della conoscenza e delle conoscenze che in essa sono presenti e che da essa possiamo ricavare. Sulla definizione di codice binario non ci soffermeremo, poiché ne abbiamo già parlato in lezioni precedenti. Passiamo invece ad un’altra definizione, che è quella di sistema posizionale. Cosa si intende? Noi pensiamo che quando la nostra mente conti, lo faccia in questo modo: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Sono dieci simboli. Ci bastano questi numeri? La risposta è sì. Prendiamo il numero 5423 : non ha niente di particolare, ma se lo osserviamo bene ci aiuta a capire come intendiamo i numeri. Noi non lo sappiamo, ma facciamo parte di un sistema detto posizionale , ovvero un sistema di codifica dei numeri in cui i essi hanno significato poiché presentano una precisa disposizione all’interno della stringa. Perché 5423 ha un significato diverso
Cos’è invece un byte? Non è nient’altro che, per convenzione, una sequenza di otto bit. Con digitale – come già detto in precedenza - intendiamo un oggetto caricato nella memoria del computer e in quanto tale, numerizzato in base 2, ovvero, trasformato in codice binario , digitalizzato. Abbiamo parlato prima di sistema posizionale a base 10, dunque decimale. Ma se abbiamo un numero binario come si passa al corrispettivo decimale? Il procedimento sarà ancora somma di prodotti. Il primo numero 0 x 2^0 + 1 x 2^1 + 0 x 2 elevato alla 2 e via dicendo, come sopra per il sistema decimale. Il risultato sarà semplicissimo perché gli zeri vanno via da soli. E se volessimo passare dal decimale al binario? Basta dividere: 682:2. Quanto fa? 341 , con resto 0. Ancora, bisogna dividere 341 con 2. Quanto fa? 170 con resto 1. E via dicendo. Si continuerà a dividere tutto per due, ed i resti ottenuti daranno il numero binario. Il primo resto ottenuto, sarà l’ultima cifra del binario. (nel nostro caso, 0)
Quindi come funziona la codifica? Il bit è l’unità minima di formazione. Si dà un input attraverso la tastiera: ad esempio 2 + 2. Per noi è un linguaggio naturale, ma per la macchina no. Per noi, vuol dire due sommato a due, la macchina, al contrario, non sa neppure cosa vuol dire. C’è poi la codifica binaria e l’elaborazione delle operazioni richieste. Il 2 lo si trasforma in binario, l’altro due idem, il più (+) che la macchina non conosce è un altro simbolo binario che la macchina recepisce e comprende che deve sommare i due binari, restituendo una stringa binaria che equivale a 4. Dopodiché la macchina - sempre grazie alla human machine interaction - traduce in linguaggio naturale , ovvero fa opportune trasformazioni in altri simboli perché segue le istruzioni che l’uomo le ha dato. Il codice ASCII - American Standard Code for Information Interchange è il codice binario che corrisponde ai caratteri della nostra tastiera. È stato il primo codice ad aver tradotto le informazioni da linguaggio naturale a linguaggio macchina, in binario. Il codice ASCII è generalmente in 7 bit, questo che vedete è un Extended ASCII , ovvero un codice a 8 bit, esteso.
