concetti introduttivi di informatica, Dispense di Elementi di Informatica

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Informatica

Algoritmo

Programma

Lezione 1:

Concetti introduttivi

Informazione e comunicazione Informazione n Notizia, dato o elemento che consente di avere conoscenza più o meno esatta di fatti, situazioni, modi di essere Comunicazione n Scambio di informazione, mediante messaggi

Cos’è l’informatica? Definizione “accettabile” n Scienza della rappresentazione e dell’elaborazione dell’informazione n Studia le caratteristiche dell’informazione e i modi di usarla, immagazzinarla, elaborarla e trasportarla in modo automatico L’informatica ha due anime: n metodologica: studia i metodi per la soluzione di problemi e la gestione delle informazioni n tecnologica: studia i calcolatori elettronici, le reti e i sistemi che li utilizzano

Elaboratore elettronico Elaboratore elettronico n è uno strumento programmabile per rappresentare, memorizzare e elaborare informazioni n detto anche “computer” o “calcolatore” La prima decomposizione di un calcolatore è relativa alle seguenti macro-componenti n Hardware: la struttura fisica del calcolatore (costituita da vari dispositivi) n Software: l’insieme dei programmi che consentono all’hardware di svolgere dei compiti utili all’utente

Software e macchine virtuali Macchine virtuali n Semplificano la comunicazione fra uomo e hardware n Le diverse macchine e i relativi insiemi di operazioni sono via via più astratti: più vicini alla logica dell’utente e più lontani dalla logica del calcolatore come dispositivo elettronico n Alla fine, comunque, l’unico responsabile dell’esecuzione del software è l’hardware disponibile Il software di base

è macchina virtuale più semplice da gestire e programmare

Il software applicativo è macchina virtuale utilizzabile per la risoluzione di problemi

Classificazione del software Software di Base (es. il Sistema Operativo) n permette una più semplice interazione con le componenti hardware (memorie, periferiche, …) Software Applicativo n consente agli utenti di utilizzare il calcolatore come una macchina virtuale utile per la risoluzione di problemi

La programmazione Alcune domande fondamentali: n Quali istruzioni esegue un elaboratore? n Quali problemi può risolvere un elaboratore? n Esistono problemi che un elaboratore non può risolvere? Il problema di fondo n Come si costruisce la soluzione a un problema? n Qual è il giusto “punto di partenza” per pensare la soluzione a un problema? n Quali metodologie e tecniche usare?

I problemi I problemi affrontati dalle applicazioni informatiche sono di natura e complessità molto varia, es.: n Trovare il maggiore fra due numeri n Dato un elenco di nomi e numeri di telefono, trovare il numero di una data persona n Dati a e b , risolvere l'equazione ax+b= n Stabilire se una parola precede alfabeticamente un'altra n Ordinare un elenco di nomi n Creare, modificare e alterare suoni n Analizzare, riconoscere e modificare immagini n Gestione di un’organizzazione (private e pubbliche) n Supportare operazioni di commercio elettronico

Risoluzione di un problema

Algoritmo Algoritmo = sequenza finita di passi che risolve un problema in un tempo finito Esempi di “algoritmi”: n Istruzioni di montaggio n Preparazione del caffè n Prelievo bancomat n Ricetta di cucina n Calcolo del massimo comun divisore tra due interi

Algoritmo

Algoritmo In generale un algoritmo può essere visto come una funzione n da un dominio di ingresso ( input) n ad un dominio di uscita ( output )

Proprietà degli algoritmi Proprietà fondamentali n Generalità: applicabile a ogni insieme di dati di ingresso appartenente al dominio di definizione del problema n Non-ambiguità: ogni azione deve essere univocamente interpretabile dall'esecutore (persona o “macchina”) n costituito da operazioni appartenenti ad un determinato insieme di operazioni fondamentali n Eseguibilità: ogni azione deve essere eseguibile in un tempo finito da parte dell’esecutore dell’algoritmo n Finitezza: per ogni insieme di dati di ingresso, il numero totale di azioni da eseguire deve essere finito Proprietà desiderabile n Efficienza: deve risolvere il problema utilizzando al meglio le risorse a disposizione

Rappresentazione degli algoritmi

**1. Linguaggio naturale

2. Diagrammi di flusso
3. Pseudo-codice
4. Linguaggio di** programmazione Linguaggi informali Linguaggi semi-formali Linguaggi formali