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CONCETTI GENERALI
Information Technology (IT), Information Technology : in italiano Tecnologia dell’Informazione o Informatica (che deriva dal francese Informatique che, a sua volta, deriva dalla fusione tra Infor(mation) e (auto)matique ) è la tecnologia impiegata per progettare e realizzare sistemi di elaborazione e gestione delle informazioni. L’Informatica è la scienza che studia l'informazione e l'elaborazione automatica dei dati. Elaboratore elettronico Il Computer svolge il compito di elaborare automaticamente determinati dati.
- L’elaborazione consiste nel trasformare dei dati in ingresso (Input) in dei dati in uscita (Output)
- L ’automatismo è realizzato grazie al passaggio di corrente nelle varie parti del computer (circuiti,+) Il Programma Il computer deve essere istruito (tramite il programma) su come svolgere la trasformazione dei dati. Il programma è una sequenza di istruzioni comprensibili dal computer che hanno lo scopo di implementare una determinata funzione. Cosa Elaboriamo
- Funzioni matematiche
- Organizzazione di dati in strutture ordinate
- Conversione di dati numerici in altri tipi di informazioni come immagini o filmati
- … Multimedialità Il computer da strumento monomediale (input /output erano alfanumerici) è diventato multimediale (testi, immagini, video,…). I programmi quindi permettono di interagire durate la loro esecuzione (es. videogiochi). Inoltre le informazioni sono organizzate in ipertesti (ossia documenti collegati tra loro) in modo tale da poter navigare tra di loro non necessariamente in modo sequenziale grazie ad un browser ( navigatore) Per far ciò il PC deve essere dotato di opportune componenti (disco rigido, RAM, lettore CD, scheda grafica,..) Rappresentazione dei Dati I dati sono rappresentati come cifre binarie (0/1 ossia c’è corrente e non c’è corrente). Questa rappresentazione viene chiamata digitale (in quanto i valori sono discreti, ossia finiti) e si contrappone alla analogica (ossia valori continui/infiniti, ad esempio un orologio)
- Il sistema binario: le cifre possono assumere i valori 0/1.
- Traduzione in decimale il numero binario 1011 equivale a (1×2 3 )+(0×2 2 )+(1×2 1 )+(1×2 0 ) che corrisponde a 8+0+2+1=
Capacità delle memorie
- Informazione elementare (0 o 1) è un bit. Un byte sono 8 bit (un carattere in ASCII). - Kbyte (kilobyte = migliaia di byte), Mbyte (megabyte = milioni di byte), Gbyte (gigabyte = miliardi di byte), Tbyte (terabyte = migliaia di miliardi di byte). Velocità di trasmissione
- bps = bit per secondo - Kbit/s (kilobit per sec. = migliaia di bit per sec.), Mbit/s (megabit per sec. = milioni di bit per sec), Gbit/s (gigabit per sec. = miliardi di bit per sec.), Tbit/s (terabit per sec.= migliaia di miliardi di bit per sec.). Velocità della frequenza
- Hz = Herz = impulsi al secondo - KHz (kiloHerz = migliaia di impulsi per sec.), MHz (megaHerz = milioni di impulsi per sec), GHz (gigaHerz = miliardi di impulsi per sec.), THz (teraHerz per sec.= migliaia di miliardi di impulsi per sec.). Le telecomunicazioni - La rete globale Internet (rete WAN , ossia rete estesa) collega tra loro i vari PC, permettendo di scambiare messaggi e di consultare pagine web. - Reti locali (LAN) collegano i vari PC di una certa struttura (ad esempio un’azienda o il laboratorio di una scuola) - Per comunicare, il PC ha bisogno di un apparecchio chiamato modem. Struttura delle reti Le LAN solitamente hanno una conformazione a stella dove le punte sono i PC (client) e il centro è o un’apparecchiatura che smista il traffico (hub) o un PC che in più immagazzina i dati e svolge attività (Server). Vengono individuate quindi risorse locali (utilizzabili solo dalla postazione) e risorse di rete (risorse che sono condivise da tutti)
IL COMPUTER
Il computer può essere suddiviso in due parti fondamentali: il software e l’hardware: L’ hardware è l’insieme dei componenti fisici che compongono il computer (tastiera, video, scheda madre, …) Il software è la parte intangibile della macchina composta da programmi che permettono di portare a termine le operazioni richieste. HARDWARE
- MACCHINA DI VON NEUMANN Lo schema funzionale di un calcolatore digitale moderno corrisponde ancora oggi a quello della macchina di von Neumann (si pronuncia “fon noiman”). Negli anni ’40 concettualizzò l’idea della macchina ad accesso casuale. Tutte queste sono collegate dai ‘bus’ che si trovano nella scheda madre. Esaminiamo le varie componenti hardware di un computer: Memoria centrale, per conservare i dati da elaborare e i dati elaborati. CPU o microprocessore, per elaborare, secondo un programma residente nella memoria, i dati. Dispositivi di ingresso/uscita (in/out [i/o]) per comunicare con l'esterno in forma più accessibile all'uomo. Un clock, una cadenza d'orologio (un'onda quadra di una certa frequenza) che determina la velocità con cui vengono eseguite le operazioni elementari del processore e l'accesso alla memoria. - La CPU La CPU o microprocessore: è l’unità centrale di elaborazione ( il cervello della macchina). Tutte le operazioni logico/aritmetiche avvengono in questa parte del computer. E’ costituita da un insieme di circuiti compattati in un unico chip di silicio. La comunicazione con le altre componenti avviene tramite dei canali presenti sulla scheda madre sulla quale la CPU è fissata. Su questi canali passano informazioni binarie con le quali vengono codificati numeri, caratteri, ... Componenti della CPU La ALU esegue le operazioni aritmetico (somma soltanto due numeri) logiche (sono le operazioni che hanno come risposta solo vero/falso es. 6 è minore di 7? Vero; and > operatore che dice vero se tutte e due le informazioni sono vere, se una delle due è falsa dice che è falso; or > dice che l’informazione è vera se anche sono una delle due opzioni è vera) l’Unità di Controllo (Control Unit) recupera le istruzioni dalla memoria e le esegue usando se necessario la ALU. Ogni operazione complessa, come scrivere un documento, è tradotta in una
sequenza di istruzioni semplice che la UC esegue una alla volta. La velocità si misura in MIPS (Milioni di istruzioni al secondo) o Gigahertz (GHz). Attualmente un pc desktop ha una velocità di circa 3-4 GHz. Il ciclo è scandito da un clock di sistema. La memoria cache è una memoria temporanea di piccole dimensioni (in un pc desktop è di circa 3- 6MB) e molto veloce (più della RAM). Infatti si posiziona tra CPU e RAM e viene usata per salvare i dati più richiesti. Visto che è una memoria temporanea se non faccio salva e va via la corrente, perdo i miei dati. Rimandano nella memoria fino a che non va via la corrente.
- La MEMORIA Sono quei dispositivi che permettono di conservare le informazioni. Può essere divisa in Memoria veloce (piccole dimensioni e temporanea) Memoria di massa (grandi dimensioni e permanente) oppure in ROM (memorie di sola lettura, es. Bios) e RAM (lettura/scrittura. Sono memorie volatili , perdete i vostri dati se prima di spegnete il PC non li avete salvato su una memoria di massa) Contenuto delle Memorie File : è ciò che potete memorizzare in una memoria di massa (disco fisso, floppy, cdrom, ecc+). Un file può essere un testo, un archivio di dati, testi, immagini, video, musica, o altri dati. Cartella (directory): per facilitare la ricerca nelle memorie di massa i file sono organizzati in cartelle che possono avere al loro interno file o altre cartelle. RAM La RAM è la componente hardware che contiene i programmi e i dati sui quali operare (circa 6-8 GB). La RAM è una memoria veloce e temporanea (quando spegniamo il computer i dati vengono persi). Il processore preleva l’istruzione da svolgere o i dati da manipolare dalla memoria salva i risultati sempre su di essa. Di solito la RAM è composta da più moduli (DIMM) che possono essere aumentati nel tempo per migliorare le prestazioni della macchina. I dati sono salvati in modo sequenziale e sono identificati univocamente da indirizzi. La parola RAM ( Random Access Memory memoria ad accesso casuale) indica che ogni indirizzo può essere acceduto direttamente. (aka se un dato si trova all’inizio o alla fine o in mezzo della memoria il tempo di accesso è lo stesso il tempo è indipendente dalla posizione, è costante). MEMORIE DI MASSA (unità disco) solitamente non sono ad accesso casuale. Le memorie di massa permettono la memorizzazione permanente di programmi e dati. Possono essere magnetiche (hard disk), ottiche (CD-ROM, DVD), stato solido (solid state drive). Una memoria di massa è divisa in parti elementari (cluster) identificate da un indirizzo. La FAT è la mappa che risiede nella memoria e che descrive il contenuto dei vari cluster. Salvando ed eliminando file si può creare quindi una frammentazione del disco (prestazioni peggiori). Le caratteristiche principali sono tre: la capacità ; tempo di accesso (il tempo per iniziare a leggere i dati); velocità di lettura e scrittura dei dati (solitamente molto più lenta della RAM) Memorie magnetiche Il disco fisso o disco rigido (hard disk) è la memoria di massa di tipo magnetico più diffusa. È presente all'interno di ogni PC (quindi in genere non è rimovibile) è veloce e ha una grande capacità (500/
Software Algoritmi Un software implementa un algoritmo. Algoritmo: Sequenza di istruzioni la cui esecuzione consente di risolvere uno specifico problema. Un algoritmo può essere anche espresso in un linguaggio che la macchina non comprende. Ogni algoritmo deve avere le seguenti caratteristiche:
- deve avere un esecutore (in ambito informatico è il calcolatore) - ha tipicamente dei dati di input e output - deve essere formulato in un linguaggio comprensibile all’esecutore - deve contenere solo istruzioni elementari (esecuzione di operazioni elementari) - non deve essere ambiguo - deve fornire dati di output in un tempo finito - deve essere deterministico (esistono anche algoritmi probabilistici e stocastici) - i dati di input possono essere parametrici Esempio di algoritmo: le ricette Dati di input: acqua, pasta, sale Preparazione (algoritmo): 1 mettere l’acqua in una pentola 2 portare l’acqua a ebollizione 3 aggiungere il sale all’acqua 4 buttare la pasta 5 cuocere per 10 minuti 6 scolare la pasta Dati di output: pasta cotta Ma siamo sicuri che una ricetta sia proprio un algoritmo? NO, è molto simile ma con due importanti differenze : 1. La sequenza di azioni contiene spesso degli elementi di ambiguit à̀ risolti da un esecutore risolti da un esecutore intelligente es: spesso non si specificano gli strumenti da utilizzare, confidando che l’esecutore umano sbatta le uova nel posto giusto es: sale q.b. 2. Non tutti i casi possibili vengono specificati es: è chiaro che se c’è puzza di bruciato conviene spegnere il forno, anche se la ricetta non lo specifica (si confida nelle capacità deduttive dell’esecutore) Software dagli algoritmi ai programmi Un linguaggio di programmazione è un linguaggio formale usato per descrivere algoritmi. Un programma è un algoritmo espresso in un linguaggio di Programmazione.
Diversi livelli di astrazione per la scrittura di programmi:
- linguaggio macchina (sequenze di bit) - linguaggio assemblatore (istruzioni a basso livello) - linguaggi ad alto livello (C#, Java, +) - linguaggio naturale Per eseguire i programmi, bisogna prima “ tradurli ” in linguaggio Macchina. Si usano il compilatore o l’interprete , che (tra le altre cose) permettono di eseguire lo stesso programma su calcolatori diversi. Software **suddivisione
- Software di sistema** : composto per gran parte dal sistema operativo (Windows, linux,..) è costituito da programmi che controllano il funzionamento del computer e che garantiscono **l'esecuzione delle funzioni base.
- Software applicativo** : programmi che hanno lo scopo di soddisfare specifiche esigenze dell'utente (Word, videogiochi,..) - Software di rete : che permette a gruppi di computer di comunicare tra loro - Software di linguaggio : che fornisce ai programmatori gli strumenti necessari per scrivere e sviluppare i programmi. Software Licenze Software con licenza d'uso. Molte case producono software che danno in licenza d'uso a pagamento a chi ne faccia richiesta. In genere un software non viene venduto all'acquirente ma viene dato in licenza d'uso; ciò vuol dire che l'utente può solo usarlo nelle condizioni specificate nel contratto. Ogni uso improprio che si faccia è punibile a termini di legge. Software shareware. E' un software che viene dato in prova gratuita per un determinato periodo di tempo, scaduto il quale, l'utente deve versare una certa somma, in genere piccola, all'autore per continuare ad usarlo. Non ha importanza se il software, scaduto il periodo di prova, continua a funzionare o meno; in ogni caso la somma convenuta è dovuta. Software freeware. Molti autori producono software per soddisfazione personale e lo concedono in libero uso a chi vuole usarlo. In questo caso niente è dovuto. Software di sistema Un sistema operativo è un insieme di programmi che gestiscono e controllano le risorse e le attività del computer interagendo con le unità hardware da un lato e con l'utente dall'altro. - gestire l'interfaccia tra il computer e l'uomo. - gestire le risorse del sistema e organizzare tutte le comunicazioni tra l'hardware e le applicazioni. Avere più unità di controllo permette di fare più operazioni nello stesso modo. Il sistema operativo, quando hai più programmi aperti, capisce quale programma far funzionare? L’hard disk memoria permanente
- Fogli elettronici consentono di eseguire calcoli su tabelle e di rappresentare graficamente i risultati (Excel,+). - Programmi per creare presentazioni multimediali da mostrare in pubblico (PowerPoint). - Gestione di database permettono un'efficace archiviazione e gestione di dati. Consentono di memorizzare, aggiornare, organizzare, cercare e stampare i dati contenuti negli archivi elettronici (Access,+ ). - Browser: programmi per la navigazione in Internet (Explorer, Mozilla, FireFox,+). - Gestione della posta elettronica : gestione delle proprie caselle e-mail per la ricezione e l'invio di messaggi di posta tramite Internet (Outlook) - Programmi di grafica (o di desktop publishing ) elaborare le immagini, fotoritocco o di impaginazione. **- Applicazioni multimediali
- Videogiochi
- … Graphical User Interface (GUI)** sapere solo cosa sono GUI : interfaccia sistema-utente (nei vecchi PC avevamo la Character User Interface) - Puntatore: simbolo presente sullo schermo, che muovendolo (tramite il mouse o un qualsiasi altro dispositivo di puntamento) permette di selezionare oggetti ed eseguire comandi. - Icone : immagini che rappresentano comandi, file e finestre e che trasformano il video in una scrivania di lavoro (o desktop ); - Finestre : le aree di lavoro aperte sullo schermo per poter interagire con il computer. Queste ultime slide le ha dette velocemente: Sicurezza - Backup: è una copia di riserva dei dati. Una buona abitudine è fare una copia su supporti rimovibili - Antivirus: sono applicativi che bloccano degli altri programmi (Virus) che cercano di compromettere il funzionamento del PC o la privacy dell’utente. - Login – Password: una buona password deve essere facile da ricordare ma difficile da indovinare - Crittografia: quando comunichiamo in rete i dati sono codificati in modo da non poter essere letti da “origliatori”. PRIVACY Ogni individuo ha il diritto alla riservatezza e può pretendere che i propri dati personali non vengano diffusi se non per gli usi espressamente previsti dalla legge. Privacy su internet? I nostri dati personali vengono continuamente raccolti sul web dai motori di ricerca come Google, Yahoo, Bing, Facebook e utilizzati per advertising online. Quando utilizziamo il computer oppure lo smartphone su internet, i dati personali quali contatti, interessi, abitudini, preferenze etc.. vengono raccolti e poi venduti per offrire pubblicità contestuali e mirate. L’utente, spesso non consapevole di come funziona un motore di ricerca o un sito, offre in modo totalmente gratuito alcuni dati personali o preferenze, che poi vengono utilizzati a scopi pubblicitari.
Da alcuni anni abbiamo visto un crescente aumento della pubblicità online… questo sta ad indicare che le grosse aziende hanno trovato un nuovo canale per ottenere più visibilità e far conoscere in modo mirato il loro brand o prodotto. Il tutto grazie alle varie informazioni personali e non, che ogni giorno vengono raccolte in modo anonimo (non associati al vostro nome) quando utilizziamo internet. Quotidianamente usiamo lo smartphone per leggere mail (spesso con Gmail), guardiamo video su Youtube e usiamo Facebook. Per non dover digitare sempre le password per accedere a questi servizi, le memorizziamo nel telefonino per praticità e cosi siamo sempre loggati ai servizi Google o Facebook. Ne consegue che ogni ricerca su internet che effettuiamo dallo smatphone, viene raccolta come preferenza da Google. Lo stesso vale per Facebook. Ergonomia (D.L. 626 del 1994) L’ergonomia è la disciplina che si occupa di progettare macchine e ambienti tenendo conto delle esigenze degli umani.
- Sedia stabile, altezza regolabile,.. - Tavoli ad altezza adeguata - Corretta illuminazione - Tastiera con inclinazione regolabile - Postazione di lavoro abbastanza spaziosa - Buona areazione Salute - Fare pause - Distanza adeguata dal monitor e sua corretta angolazione - Illuminare bene la tastiera - Monitor LCD a grandi dimensioni - Attenzioni ai cavi e agli oggetti che funzionano grazie alla corrente elettrica - … La forza del computer Gli esseri umani sono ancora non sostituibili, i limiti de computer sono: - per la mancanza di intelligenza autonoma e di attività creativa; - per la difficoltà ad affrontare situazioni e a risolvere problemi non programmati; - nell'interpretazione di discorsi e comandi vocali complessi; - per la possibilità di malfunzionamenti.
