Corso di informatica - Maccaferri, Dispense di Elementi di Informatica

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INTRODUZIONE ALL’INFORMATICA

Il nome deriva dalla contrazione di due termini francesi: “information" e “automatique”, da cui informatique che trado!o in italiano

significa informatica. In inglese “informatics” non è utilizzato, ma viene utilizzata l’espressione “information technology” (IT). Information

Technology è ora anche di uso comune in italiano: l’IT so!intende l’insieme delle tecnologie di elaborazione dei dati e delle informazioni.

Information and Communication Technology (ICT) amplia il conce!o di IT comprendendo anche le tecnologie di comunicazione. È molto

più a!uale, considerata l’importanza e la di"usione delle tecnologie di comunicazione (senza la comunicazione, non si fa nulla).

I dati e le informazioni non sono la stessa cosa.

• Dato: è una rappresentanza ase!ica, ogge!iva e non interpretata della realtà immediatamente presente alla conoscenza.
• Informazione: è una concezione della realtà che deriva dall’elaborazione ed interpretazione (del pensiero o del computer) di uno o più

dati.

Sistema informatico: infrastru!ura tecnologica che serve per elaborare, memorizzare e trasme!ere dati e informazioni.

Sistema informativo: insieme delle applicazioni, delle procedure e delle risorse umane che, utilizzando l’infrastru!ura tecnologica, sulla

quale poggia (il sistema informatico), consente la produzione e la gestione delle informazioni di un sogge!o, un’impresa o un individuo.

Un sistema informativo è un insieme di componenti tecnologici interconnessi (integrati) che raccolgono, memorizzano ed elaborano dati e

forniscono informazioni in formato digitale.

Il sistema binario: la base del funzionamento del computer.

L’algebra di Boole è il fondamento del funzionamento di tu!i i computer. Senza Boole, non esisterebbe l’informatica. Che cos’è il sistema

binario? Il sistema binario è il modo di contare che utilizza solo 2 cifre, 0 e 1, invece delle 10 cifre (0,1… 9) con le quali siamo abituati a

contare. L’algebra booleana si applica al sistema binario degli operatori logici de!i ‘operatori booleani’:

• AND: restituisce ‘VERO’ se entrambe le condizioni sono vere;
• NOT: nega la condizione e restituisce ‘FALSO’ se la condizione è falsa e viceversa;
• OR: restituisce ‘VERO’ se almeno una condizione è vera;
• XOR: restituisce ‘VERO’ se le condizioni sono diverse fra loro.

Bit, byte, registri e archite!ure ‘a X bit’.

Serviva per fare un po’ di ordine, in modo tale da avere uniformità nei sitemi di base per la gestione delle informazioni.

• Bit: è un singolo bit, che può assumere valori 0 o 1
• Byte: è composto da 8 bit
• Registro: è una parte di memoria composta da multipli di byte
• Archite!ura ‘a X bit’: le regole con le qual

Archite!ura: disciplina che ha come scopo l’organizzazione dello spazio qualsiasi

scala, ma principalmente quella in cui vive l’essere umano. Semplificando si può

dire che essa a!iene principalmente alla proge!azione e costruzione di un

immobile o dell’ambiente costruito.

Archite!ura dei sistemi informativi: disciplina che ha come scopo organizzazione

dei processi e delle tecnologie per l’elaborazione dei dati e la produzione delle

informazioni per l’ecosistema aziendale in cui opera. Semplificando, si può dire

che essa a!iene principalmente alla proge!azione e alla costruzione di un

sistema informativo.

‣ Il modello (framework) di Zachman: Zachman teorizzò il modello

archite!urale di un sistema informativo che può essere generalizzato sulla

base della prospe!iva della figura professionale coinvolta rispe!o alle

macro-componenti di cui è composto.

Negli incroci si trovano

elementi (funzionalità) per i

quali il sistema informativo

verrà realizzato per gestire i

dati e le informazioni ad essi

riconducibili.

Prospe!ive per figura business

Finalità

questo è un bit questo è un byte

questo è un registro a 16 bit (2 byte)

Lavorare in 0 e 1 non è molto pratico per gli esseri umani. Come si può fare per interagire meglio con la macchina?

Un sistema di codifica/decodifica: nasce l’ASCII (codifica su 8 bit), poi evoluto in Unicode (codifica 16 bit) perché l’ASCII non era più

su"iciente.

La CPU è il motore del computer

Esegue i calcoli

È organizzata in registri ed è l’area

dove vengono memorizzati i dati e le

istruzioni per la ALU. È una memoria

‘volatile’, ovvero al termine delle

elaborazioni perde il contenuto

È la centrale operativa

che organizza l’esecuzione

delle istruzioni per la ALU

Unità aritmetico

logica (ALU)

Unità di controllo Memoria centrale

Memoria centrale

Unità aritmetico Unità di controllo

logica (ALU)

Unità centrale di elaborazione

(CPU - Central Processing Unit)

È un dispositivo con il quale

impartire le istruzioni da eseguire

e inserire i dati da elaborare

È un dispositivo con il quale fruire

delle informazioni risultanti dalle

elaborazioni

Periferica

di

input

Periferica

di

output

Memoria di massa

È una memoria stabile, dove registrare i dati che si

desidera conservare fino a esplicito comando di

cancellazione

Il BUS è un canale di comunicazione fra tu!e le

componenti, si occupa di far circolare le informazioni

stru!urate in linee: indirizzi, segnali (read/write) e dati

L’unità centrale.

Memoria centrale (RAM)

Bus

Memoria di massa (disco fisso)

Memoria centrale (ROM)

Scheda madre

CPU (so!o alla ventola)

Memoria centrale (CMOS)

SCHEDA MADRE

È la scheda sulla quale vengono montate o collegate tramite i bus tu!e le componenti dell’unità centrale.

CPU

Chiamati più spesso ‘microprocessori’ o ‘processori’ sono il cervello del computer.

MEMORIA DI MASSA (disco fisso)

Memoria con grande capacità di archiviazione e stabile, ovvero memorizza e/o cancella le informazioni solo dietro comando esplicito

(dell’utente o del sistema operativo).

MEMORIA CENTRALE

-RAM (Random Access Memory): nella RAM si memorizzano temporaneamente le istruzioni e i dati per l’elaborazione da parte della

CPU. È molto veloce e il suo contenuto è temporaneo (volatile), ovvero si perde una volta spento il computer.

-CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor): contiene il BIOS (Basic Input-Output System) del sistema, che consente al

computer di conoscere i parametri e le funzioni basilari per perme!ergli di avviarsi secondo la modalità desiderata.

-ROM (Read Only Memory) sulla scheda madre: contiene un particolare programma, il boot-loader, che legge i parametri nella CMOS

e «lancia» il processo di avvio (che si dice «boot» o «bootstrap»).

BUS

Sono i canali (cavi, incastri, connessioni) a!raverso i quali «viaggiano» i dati e le informazioni fra le componenti del computer.

Le periferiche di input.

Tastiera

Mouse

Scanner

Joystick

Touchscreen

Tavole!a grafica

Penna o!ica

Riconoscitori vocali

Foto/video vocali

Wearable device (come gli smart watch)

Strumenti per uso specialistico (come i le!ori di codici a barre)

Le periferiche di output.

Proie!ori

Casse autistiche

Sintetizzatori vocali

Stampanti Termiche (scontrini di alcuni POS)

A ge!o di inchiostro (economica e di buona

qualità)

Laser (o!ima qualità e con maggiore

capacità di lavoro)

Videoterminali

LCD LED OLED PLASMA

Le qua!ro cara!eristiche di qualità dei videoterminali.

DIMENSIONE

RISOLUZIONE

Si misura in pollici (inch) ed è la lunghezza della diagonale maggiore della superficie utile dello

schermo (la cornice non conta). Maggiore è questa misura, maggiore è la dimensione dello schermo.

Si misura in punti (pixel, che è il puntino che si illumina per formare l’immagine) per pollice (dpi,

«dots per inch») o con una sigla che esprime con un prodo!o il numero di pixel che compongono la

superficie dello schermo.

• VGA (Video Graphic Adapter): 640 X 480
• SVGA (Super Video Graphic Adapter): 800 X 600
• HD (High Definition): 1270 X 720
• Full HD (Full High Definition): 1920 X 1080
• Ultra HD (Ultra High Definition): 3840 X 2160

Maggiore è la risoluzione, migliore è la definizione dell’immagine.

LA FREQUENZA DI

REFRESH

L’immagine viene formata da una invisibile penna o!ica che scorre in verticale e «pi!ura» lo

schermo. La frequenza, espressa in Hz (Hertz), indica «quante volte» al secondo lo schermo viene

ridisegnato e oltre i 60/70 Hz l’occhio non distingue più il movimento e l’immagine sembra ferma.

Maggiore è la frequenza, minore è la fatica dell’occhio.

LA GAMMA DI

COLORE

Dipende da quanti bit è la codifica del colore per “colorare” il pixel.

• Gamma a 8 bit: il PC è in grado di colorare un pixel con un massimo di 256 colori.
• Gamma a 24 bit: il PC è in grado di colorare un pixel con un massimo di oltre 16 milioni di colori

(esa!amente 16.777.216).

La gamma di colore è resa dalla composizione dei 3 colori fondamentali: rosso, verde, blu (Red, Green,

Blue o «RGB»).

Esempio:

8 bit per esprimere la gamma del rosso (256 tonalità), 8 per

esprimere quella del verde (altre 256 tonalità) e 8 per

esprimere quella del blu (altre 256 tonalità).

8 bit + 8 bit + 8 bit = 24 bit e con 24 bit posso arrivare fino a

16.777.216 (incluso lo 0) che è anche pari a 256 x 256 x 256

(tu!i i possibili «mix» di colori).

Risoluzione dei vecchi terminali a tubo catodico

(o CTR, Cathodic Ray Tube)

Risoluzione degli schermi LCD dei PC, tablet, smartphone

Risoluzione degli schermi televisivi

LE RETI E IL SOFTWARE

Infrastru!ura di rete: insieme di apparecchiature che consente ai computer di comunicare fra loro a!raverso lo scambio di dati e

informazioni per mezzo di un “mezzo trasmissivo”, ovvero via cavo (telefonico, in fibra o!ica, coassiale) e/o via onde radio (wireless

networks).

WAN

LAN

MAN

LAN: estensione a livello di edificio, campus, centro commerciale

MAN: estensione a livello di ci!à o raggruppamento di piccoli comuni

WAN: estensione a livello nazionale, continentale o intercontinentale

Le componenti di una rete

1. Il mezzo trasmissivo: quello che serve a far transitare i dati.

Cavi

• coassiale (come i cavi delle antenne TV): non più utilizzato
• telefonico (o similare): era molto utilizzato perché e"iciente e poco costoso, oggi rimane utilizzato per le connessioni

dei desktop alle LAN

• USB (Universal Serial Bus): più versatile del telefonico, meno ingombrante, poco costoso, si presta bene a conne!ere

le periferiche al PC

• fibra o!ica: ada!i a operare sulle grandi distanze, hanno grande capacità e a"idabilità trasmissiva.

Onde radio (Wi-Fi)

Il grande sviluppo: non necessita di cavi ed è perciò molto versatile e comodo. Oggi ha raggiunto velocità di

trasmissione molto elevate.

2. Uno o più HUB o SWITCH: servono a conne!ere più computer e periferiche.

Un HUB è un «ripetitore» che riceve un segnale (comandi o dati) da un computer o periferica connessa alla rete e lo ritrasme!e agli

altri in modalità broadcast, ovvero a tu!i indistintamente. Sarà poi il ricevente a scegliere se acce!arlo o meno (come la TV: il segnale

viene trasmesso a tu!i, il canale da vedere lo sceglie l’utente). Lo SWITCH è un HUB più «intelligente»: indirizza il segnale (comandi o dati)

solo agli interessati.

3. Uno o più ROUTER: dispositivo per gestire le comunicazioni fra i computer. I computer comunicano a!raverso “protocolli di

comunicazione”: il ROUTER conosce il protocollo di comunicazione, compone il messaggio secondo il protocollo e lo indirizza ai destinatari

a!raverso un HUB/SWITCH oppure, se si tra!a di un solo PC, dire!amente al PC connesso al router. Oggi si occupano in generale del

tra"ico verso l’esterno delle LAN, i PC sono dotati di apparecchiature per conne!ersi alle LAN senza necessità di particolari dotazioni

(tranne le schede di rete per i PC desktop, in progressiva diminuzione a beneficio delle connessioni Wi-Fi).

4. Un MODEM: acronimo di MOdulatore/DEModulatore serve per poter usare le linee di trasmissione (analogiche) per far transitare i

segnali che sono invece digitali.

Le prestazioni delle reti: dipendono da molti fa!ori, il più rilevante è il mezzo trasmissivo. Le prestazioni si misurano in bps (bit per

secondo).

Unità di misura Bit/sec

Kilobit per secondo

Kbps 1.000 bit/sec

Megabit per secondo

Mbps 1.000.000 bit/sec

Gigabit per secondo

Gbps 1.000.000.000 bit/sec

Tbps 1.000.000.000.000 bit/sec

Pbps 1.000.000.000.000.000 bit/sec

Terabit per secondo

Petabit per secondo

Il cloud computing: con cloud computing si intende un insieme di tecnologie informatiche che perme!ono l’utilizzo di risorse hardware

e so#ware distribuite in remoto. Il nome “cloud” nasce per rendere l’idea che l’infrastru!ura non si sa dove sia fisicamente né come

sia stru!urata e l’accesso avviene a!raverso la rete: sta “sulle nuvole”.

I tipi di cloud

1. Cloud pubblico: infrastru!ure di proprietà di un provider commerciale che eroga i servizi a più clienti che li acquistano.

Amazon AWS, Microso# Azure, IBM Cloud, Google Cloud Pla$orm, Oracle Cloud Infrastructure, Aruba Cloud sono cloud

pubblici.

2. Cloud privato: pia!aforme utilizzate esclusivamente da un’Azienda o organizzazione. Possono essere o"erti dai fornitori

di cloud pubblico – che riservano una parte della propria pia!aforma ad uso esclusivo del cliente – oppure realizzato

con le tecnologie disponibili dall’Azienda stessa, installato presso locali dell’Azienda e gestito da proprio personale.

3. Cloud ibrido: combinano cloud pubblico e privato, in generale in dipendenza dalla tipologia di dati/applicazioni tra!ate,

grazie ad una tecnologia che lo perme!e. Un’Azienda può decidere di avere applicazioni che necessitano di meno

sicurezza e più volumi di operazioni in cloud pubblico e quelle a maggior esigenza di sicurezza e minori volumi in cloud

privato.

I modelli di servizio

1. So#ware as a Service (SaaS): le applicazioni sono il servizio che viene fornito all’utente/cliente finale dal cloud provider e

da esso utilizzati dire!amente.

2. Pla$orm as a Service: il cloud provider fornisce un servizio che sono pia!aforme per far funzionare i programmi

sviluppati dall’utente/cliente che a sua volta le distribuirà ai propri utenti/clienti.

3. Infrastructure as a Service: il cloud provider fornisce anche l’infrastru!ura, come server, sistemi di archiviazione dati

(data storage) e connessione di rete.

Il so#ware di sistema: insieme di programmi che interagiscono con l’hardware del computer.

So#ware di sistema

Sistema

operativo

Utility

• Assicura il corre!o funzionamento del computer.
• Perme!e di eseguire le applicazioni dell’utente.
• Gestisce le risorse del computer.
• Presiede alle operazioni di input/output.

Integrano e completano le funzionalità del

sistema operativo:

• diagnostici
• installazioni/disinstallazioni
• driver di periferiche

Il so#ware applicativo: è il so#ware che perme!e all’utente di svolgere a!ività specifiche, quelle per le quali usa il computer. Si

possono dividere in categorie, sulla base di cosa fanno e a cosa servono.

-Produ!ività personale (es. Microso# O"ice)

-Comunicazione (es. Skype, Whatsapp, Telegram)

-Intra!enimento (videogiochi)

-Condivisione e socializzazione (es. Youtube, Facebook, LinkedIn)

-Sviluppo culturale (es. pia!aforme di e-learning, musei virtuali)

-Specialistico (es. Autocad, Coreldraw)

Si possono distinguere sulla base di come vengono concessi in uso (licenza)

-Commerciale: la licenza d’uso è in generale a pagamento e l’applicazione viene fornita in formato eseguibile.

-Libero: viene fornito il sorgente dell’applicazione e concesso a chiunque di poterlo usare, copiare e distribuire. Libero ≠ gratuito, chi lo

modifica potrebbe anche decidere di distribuirlo a pagamento (raro, ma non è vietato)

-Privato: sviluppato da un singolo (o gruppo) programmatore che lo tiene per sé e non lo distribuisce.

-Pubblico dominio: di"uso gratuitamente in rete, «a disposizione della colle!ività»

-Open source: i sorgenti sono liberamente distribuiti per essere modificati ed evoluti da una comunità di sviluppatori che

contribuiscono gratuitamente ed il compenso che un utente volesse o"rire per il so#ware è su base volontaria.

-Copyle#: con il copyle# un autore concede l’uso, la copia, la modifica e la distribuzione del suo programma, a condizione che venga

garantito che i diri!i originari dell’opera, primo fra tu!i 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 a"i!o con corresponsione di un canone periodico. Ad esempio, O"ice365, Norton internet

security sono rentalware.

I modelli di sviluppo

1. Il modello waterfall (a cascata)

Declinati in vari modi, ma sostanzialmente analoghi, la realizzazione segue fasi sequenziali:

Analisi dei requisiti: si individuano e documentano i requisiti del so#ware che si vuole realizzare (obie!ivi,

contesto operativo, eventuali vincoli).

Studio di fa!ibilità: capire se vi possono essere criticità tali da rendere non conveniente il proge!o,

suggerire alternative e/o varianti.

Analisi del sistema: se fa!ibile, si studiano e documentano le funzionalità (cosa farà l’applicazione).

Disegno del sistema: suddivisione in moduli, interfaccia utente, come sono fa!i i report, ecc..

Realizzazione del sistema: acquisto delle licenze di terze parti da integrare, sviluppo dell’applicazione.

Test del sistema: si verifica se tu!o è andato bene e se il sistema «funziona» (non va in errore e realizza le

funzionalità a!ese dagli utenti).

Implementazione del sistema: addestramento degli utenti, conversione dal sistema precedente e

«passaggio in produzione».

Manutenzione del sistema: correzione di eventuali errori non riscontrati, aggiornamenti tecnologici, nuove

funzionalità.

Ciclo di vita

del so#ware

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Fase 4

Fase 5

Fase 6

Fase 7

Fase 8

2. Il modello a spirale (o incrementale)

Supera la rigidità del modello waterfall: orientato alla flessibilità itera per fasi successive fino al completamento della realizzazione,

passaggio in produzione e avvio della manutenzione.

Manutenzione

Requisiti

Produzione

Change

management

Validazione finale

Prototipo operativo

Sviluppo

Proge!azione

Pre-produzione

④

IT Service Continuity Management

La tecnologia è sempre più a"idabile, ma anche sempre più di"usa e pervasiva:

• Trasporti
• Energia
• Comunicazioni
• Industria
• Finanza

ESEMPIO

• Un guasto o un sabotaggio ai sistemi informativi che governano il tra"ico 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 e"e!o domino su scala mondiale

Il drammatico a!entato dell’11 Se!embre 2001 non solo pagò un prezzo elevatissimo di vite umane, ma si persero tu!i i dati

ele!ronici e cartacei custoditi in esse. Fece comprendere come la dipendenza del mondo dai dati e dai sistemi informativi

richiedesse un nuovo approccio alla sicurezza e alla continuità del servizio informatico.

IT Service Continuity Management

«misure per un livello comune elevato di sicurezza delle reti e dei sistemi informativi nell’Unione», meglio nota come “Dire!iva NIS

(National Infrastructure Security)”. In Italia, è stata recepita dal Dlgs. 65 del 18 maggio 2018

In o!emperanza alla Dire!iva NIS nasce il CSIRT Italia (Computer Security Incident Response Team), in coordinamento con gli

altri CSIRT dei paesi dell’UE per rispondere ad eventuali gravi incidenti informatici

I DATI

I file e il file system

Un file è un «contenitore» di informazioni digitali

Hanno un nome e un’estensione. Il nome perme!e a chi lo definisce di riconoscerne il contenuto, l’estensione consente al sistema

operativo del computer di sapere quale programma usare per «aprirlo».

Una directory (o anche «cartella») è un contenitore di file o di altre directory.

Il file system è lo schema mediante il quale le directory e i file sono disposti e organizzati nel dispositivo di archiviazione (disco,

chiave!a USB, CD, DVD, ecc.).

Le estensioni dei file

File di tipo «documento» File di tipo «eseguibile»

Estensione Contenuto

file contenenti testi in formato Microso#

Word

.docx

file contenenti i cosidde!i “fogli ele!ronici

di calcolo” in formato Microso# Excel .xslx

.pptx

file che contengono presentazioni Microso#

Powerpoint

file di tipo testo semplice senza un

.txt particolare formato

.pdf

file in formato Portable Document Format

di Adobe

altri formati per file di tipo documento

definiti dai produ!ori di so#ware

Estensione

Contenuto

.exe

file eseguibile per Windows (e per

altri sistemi operativi che lo

riconoscono)

file contenenti eseguibili in particolari

linguaggi e/o particolari sistemi

operativi

File di tipo «sorgente»

Contengono le istruzioni di un programma scri!e da un

programmatore in un certo linguaggio di programmazione, ma

non ancora eseguibili (per o!enere l’eseguibile servirà generarlo).

Estensione Contenuto

.bas

.vb

un programma scri!o in Basic

un programma scri!o in Visual Basic

.c un programma scri!o in C

un programma scri!o in Java

un programma scri!o in Phyton

Altre estensioni per i tantissimi linguaggi di

programmazione esistenti

.java

.py

File di tipo «immagine raster»

Un’immagine è «raster» se o!enuta da una matrice di

punti (pixel), simile a quella delle immagini analogiche (come

ad esempio le fotografie su pellicola). Tecnica semplice, ma

con un dife!o: se si ingrandiscono troppo, «sgranano»

Estensione Contenuto

immagine in formato bitmap

(«mappa di bit»)

.bmp

.jpg

immagine in formato jpeg

(standard del Joint

Photographic Experts Group)

.png

immagine in formato Portable

Network Graphics

Altre estensioni per i vari

formati esistenti e futuri

File di tipo «immagine ve!oriale»

Un’immagine ve!oriale è per usi professionali. Molto più

complesso del raster, ha il vantaggio di poter essere ingrandita

a piacimento senza «sgranare»

File audio

Estensione

Contenuto

.mp

tracce audio compresse nel

formato mp3 (tecnica «lossy»,

ovvero che perde un po’ di qualità

a beneficio della dimensione)

.wav tracce audio non compresse

.wma

tracce audio in formato Windows

Media Audio

Altre estensioni per i vari formati

esistenti e futuri

Estensione Contenuto

.dwg disegni relizzati con AutoCAD

disegni realizzati con CorelDRAW

.cdr

.drv

disegni realizzati con Micrografx

Designer

Altre estensioni per i vari formati

esistenti e futuri

File video

video in formato Audio Video

Interleave (standard sviluppato

da Microso#)

Estensione Contenuto

.avi

.divx

video in formato DivX (tecnica

lossy di compressione dei file

video)

.mp

video in formato MPEG-4 (tecnica

lossy particolarmente ada!a

per la fruizione in streaming,

cioè senza dover scaricare il file

sul disco)

Altre estensioni per i vari formati

esistenti e futuri

I modelli di database - gerarchico

Nel database gerarchico ogni record «genitore» può avere più record «figli», ma un record «figlio» può avere un solo record

genitore. La stru!ura ad albero è particolarmente e"iciente e veloce (si presta bene a lavorare per «dicotomia», quindi ada!a alle

tecnologie più datate ed anche a quelle recenti).

Mario Rossi

figlio 1 figlio 2 figlio 3

nipote 1. nipote 1.

pronipote 1.2.

nipote 1.

pronipote 1.2.

nipote 3.1 nipote 3.

pronipote 3.2.

Ricerca per dicotomia

La ricerca per dicotomia parte dalla radice ed esclude i rami che non seguono un certo criterio: ad esempio, se cercassi i record

«viole!o scuro» andrei a destra di «rosso», quindi a destra di «viola» e a destra di «viole!o». In 3 passaggi avrei raggiunto ciò che

volevo trovare (ovviamente nei casi reali è un po’ più complesso, ma il principio è lo stesso).

Rosso

Grigio

Arancione Marrone

Marrone

chiaro

Marrone

scuro

Nero Viola scuro

Verde Viola

Viole!o

Viole!o

chiaro

Viole!o scuro

I modelli di database - modello a rete o reticolare

È un’estensione del modello gerarchico, dove però un record «figlio» può avere più record «genitore». Conseguenza: non esiste

gerarchia fra i record del database.

Pagò a suo tempo la maggiore complessità che aveva bisogno di potenza di calcolo (che costava carissima). Oggi è in auge perché

implementa bene le reti neurali che simulano le sinapsi del cervello umano per supportare l’Intelligenza Artificiale.

I modelli di database - modello relazionale

È ancor oggi il modello più di"uso. Studiato da Edward Codd nel 1970.

Idea di Codd: «due dati diventano informazione se c’è una relazione fra essi»

I modelli di database - modello ad ogge!i

Non più campi e record, ma «ogge!i» al cui interno troviamo le cara!eristiche e i metodi per utilizzare ciò che è memorizzato.

Idea che risale al 1980: siccome si svilupperanno molte nuove tecnologie, è possibile «svincolare» le informazioni dalla tecnologia

necessaria per fruirle? SI, purché le modalità di fruizione siano parte dell’informazione stessa. E’ l’idea che ha reso possibile la

multimedialità: se riusciamo a vedere un film in streaming, è grazie a questa idea.

ESEMPIO L’ogge!o «film» possiede al suo interno anche il metodo con il quale poterlo vedere: «visualizza il film con Windows

Media Player»-

Se l’ho installato sul PC, ok, altrimenti trova il collegamento su internet per consentirne la visualizzazione anche su pia!aforme diverse.

I modelli di database - modello schemaless o NOSQL

Particolari evoluzioni dei database a ogge!i che hanno la cara!eristica di poter memorizzare informazioni complesse, senza un formato

predefinito, ed eterogenee all’interno della stessa entità.

Tecnologia utile per poter memorizzare dati grezzi rivenienti da internet, per i quali è impossibile stabilire a priori un formato (i cosidde!i

«big data»).

Mondo internet DATA

INGESTION

PREPARAZIONE DATA LAKE

Pia!aforma di gestione dei

dati che perme!e l’analisi di

fonti eterogenee secondo il

loro formato nativo

Proge!are un database

Obie!ivi di una buona proge!azione:

• Rispe!o dei requisiti: deve perme!ere di gestire le informazioni che servono, né di più, né di meno.
• Integrità dei dati: evitare le ridondanze (lo stesso dato non deve essere ripetuto in tabelle diverse tranne casi particolari, come per

formare una chiave).

• E"icienza delle interrogazioni: semplificare la complessità per evitare «navigazioni» complicate delle tabelle per raggiungere

l’informazione desiderata.

Analisi dei requisiti

Proge!azione

conce!uale

Proge!azione

logica

Proge!azione

fisica

Realizzazione DB

“pronti

all’uso”

Fase di realizzazione

tab

tab

tabelle

Schema fisico Schema logico

Schema

conce!uale

Requisiti

funzionali

Fase di analisi Fase di proge!azione

Fase di analisi

A!ori: proge!ista (data analyst), utenti finali.

A!ività: le finalità, i destinatari, le informazioni (in generale) che dovrà memorizzare, le funzionalità (in generale) delle

applicazioni che interagiranno con la base dati.

Risultato: un documento (requisiti funzionali) che sarà la traccia per la fase di proge!azione vera e propria.

Note: non esiste uno standard generale per i documenti di analisi dei requisiti. Esistono delle best practices che danno

indicazioni e linee guida. Alcune aziende – sopra!u!o le produ!rici di so#ware – definiscono standard propri.

Fase di proge!azione – proge!azione conce!uale

A!ori: proge!ista (data analyst), utenti finali (di quando in quando, se servono chiarimenti)

A!ività: disegnare uno schema che rappresenti «come è fa!o» il database e che aiuti a rispe!are i requisiti di integrità ed

e"icienza che derivano da una buona proge!azione.

Risultato: un documento (schema conce!uale) che sarà la base per la fase successiva di proge!azione logica, dove si

de!aglieranno le tabelle.

Note: si usa una metodologia ed uno standard descri!ivo chiamato «ERD», Entity-Relationship Diagram, inventato da Chen nel

1976 (e tu!ora utilizzato).

Metodologia.

Entità: un elemento del mondo reale che può essere astra!o in una rappresentazione schematica.

A!ributo: qualificano l’entità.

Chiave primaria: assume valori univoci (non ripetuti) e non nulli. E’ un a!ributo che individua univocamente un’entità

Istanza: una specifica rappresentazione di un’entità o!enuta valorizzandone gli a!ributi Relazione: un collegamento logico

fra due entità.

L’evoluzione del Web

Non sappiamo come sarà il Web 5.0, forse sarà il «decision making web», quello con il quale interagiremo in tempo reale, ma lo sviluppo

dell’intelligenza artificiale sarà giunta ad un livello tale che prenderà decisioni autonome per nostro conto. Forse.

Le ere del Web

Il “read only web”: siti di puri contenuti, statici, aggiornati poco frequentemente, privi di

multimedialità. Erano siti di pura consultazione.

Il “read & write web”: consente ai visitatori del sito di interagire e partecipare alla creazione

di contenuti.

Il “read, write & execute web”: è lo stesso sito web che interagisce con i visitatori grazie a

tecniche di intelligenza artificiale.

Il “real time interactive web”: è lo stesso sito web che interagisce con i visitatori grazie a

tecniche di intelligenza artificiale e lo fa in tempo reale, consentendo di fruire di contenuti

intera!ivi immediati.

Web 1.0 (fino al 2000)

Web 2.0 (2000-2005)

Web 3.0 (2006-2016)

Web 4.0 (2016-oggi)

Il commercio ele!ronico

I modelli di e-commerce

-Modello B2B (Business-to-Business): modello in cui le transazioni avvengono tra aziende, tramite market

place o tramite portale di un’azienda che vende dire!amente i propri prodo!i 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

dire!amente i propri prodo!i.

-Modello C2C (Consumer-to-Consumer): modello in cui le transazioni avvengono tra consumatori privati, in

generale tramite il market place di un sogge!o terzo che agisce da garante (es. Ebay)

MODELLI

ORIGINARI

-Modello M2C (Mobile-to-Consumer): nato con lo sviluppo dell’e-commerce tramite smartphone/tablet, non

è un vero e proprio modello perché la di"erenza è nel mezzo e non nella relazione, ma lo si distingue

perché ha esigenze particolari per le dimensioni rido!e 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 proge!ato per rispe!are 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.

MODELLI

EMERGENTI

La digitalizzazione della Pubblica Amministrazione

E-Government: termine con il quale si intende l’evoluzione digitale della PA: «uso delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione

nelle Pubbliche Amministrazioni, coniugato a modifiche organizzative e all’acquisizione di nuove competenze al fine di migliorare i

servizi pubblici e i processi democratici e di ra"orzare il sostegno alle politiche pubbliche» (definizione della Commissione Europea).

Principi portanti dell’E-Government:

-Digitale per definizione: i servizi per la PA dovrebbero essere tu!i digitali, ad eccezione per chi non dispone (per scelta o per

necessità) di una connessione a internet.

-Una tantum: le informazioni vanno chieste una volta sola per evitare di chiedere ai ci!adini e alle imprese informazioni già

fornite.

-Inclusività e accessibilità: le PA dovrebbero proge!are servizi inclusivi (cioè che siano alla portata di tu!i) e che siano

accessibili (ad esempio ad anziani e alle persone con disabilità).

-Apertura e trasparenza: le PA dovrebbero scambiarsi le informazioni, perme!ere a ci!adini e imprese di accedere ai

propri dati, di controllarli e di correggerli (⇨principio presente anche nel GDPR), perme!ere agli utenti di sorvegliare i

processi amministrativi che li vedono coinvolti, coinvolgere e aprirsi alle parti interessate ai servizi nella proge!azione e

nella prestazione dei servizi stessi.

-Transfrontaliero per definizione: i servizi pubblici rilevanti vanno resi fruibili anche negli altri paesi UE e impedirne la

frammentazione per facilitare la mobilità all’interno del mercato unico.

-Interoperabile per definizione: i servizi pubblici dovrebbero essere proge!ati in modo da funzionare in tu!o il mercato

unico. Consentire la libera circolazione dei dati e dei servizi digitali in tu!a la commissione europea. Il telepass europeo (è

un servizio pubblico sebbene erogato da imprese private) consente l’interoperabilità fra Italia, Francia, Spagna e Portogallo.

-Fiducia e sicurezza: le PA dovrebbero realizzare i servizi secondo il principio di «security by design», ovvero la protezione dei

dati personali e della sicurezza informatica siano parte della proge!azione.

Testo unico (aggiornato periodicamente) con le norme per l’informatizzazione della PA

Ogni 3 anni, AgID (Agenzia per l’Italia Digitale) pubblica il “Piano triennale per l’informatica nella Pubblica Amministrazione”, con il quale

definisce gli obie!ivi da realizzare nel triennio, coerentemente al Piano di azione europeo sull’eGovernment.

• Art.3: sancisce il diri!o all’uso delle tecnologie e definisce l’identità digitale e il domicilio digitale, fondamentali per avere un rapporto

ele!ronico con la PA che necessita di identità certa e domicilio certo.

• Art.8: promuove l’alfabetizzazione informatica dei ci!adini e la conne!ività a internet presso gli u"ici e i luoghi pubblici.
• L’intera Sezione III: dedicata all’organizzazione delle PA nell’adozione e promozione delle tecnologie digitali.

L’informatica e l’arte figurativa

L’utilizzo di tecnologie di realtà aumentata, di riprese in UltraHD, ricostruzioni virtuali, video e siti intera!ivi hanno o"erto la possibilità di

valorizzare e di"ondere l’arte in tu!e le sue espressioni. Le tecniche di ricostruzione perme!ono, per esempio, di comprendere come

erano le case degli antichi romani e «viverle».

Il Sistema Archivistico Nazionale ha, inoltre, a disposizione tu!i i documenti e le riproduzioni digitali disponibili a tu!i coloro che

desiderano consultarlo.

Computer art: forma d’arte che si è sviluppata a partire dalla metà degli anni ’60 che sostituisce ai pennelli e alle matite il computer.

Inizialmente si tra!ava di composizioni che utilizzavano i cara!eri della stampante, le!ere, simboli o punteggiature le quali, avendo

e"e!i chiaroscuri diversi, rendevano possibile realizzare delle immagini.

L’informatica e la le!ura

Gli e-book: modo con il quale unire le potenzialità dell’ele!ronica al libro. In un e-book reader da qualche decina di euro si possono

memorizzare 3-4000 libri, acquistabili ovunque vi sia una connessione Wi-Fi e a prezzo rido!o rispe!o alla versione cartacea.

La svolta: EINK e l’inchiostro ele!roforetico (inchiostro ele!ronico)

Dispositivo composto da due pellicole magnetiche applicate al retro dello schermo dell’e-book reader con un fluido all’interno che

perme!e di disegnare la pagina. L’e"e!o che si ha è quello della riproduzione fedele di una pagina cartacea, con il vantaggio di non

stancare la vista come invece accade con lo schermo del PC.

L’e-learning: sfru!a la multimedialità o"rendo la possibilità di usufruire di corsi di formazione senza la necessità della presenza.

Teleassistenza

-Monitorare pazienti a distanza e con continuità (possibilità di utilizzo dell’intelligenza artificiale per interpretare i dati trasmessi e

intervenire, in caso di necessità, anche in assenza fisicamente del medico).

-Sistemi di monitoraggio e diagnostica che trasme!ono i dati via rete per diagnosi e valutazioni da remoto (utili per chi non è in

condizione di muoversi).

-Ricovero virtuale che riduce i ricoveri reali con riduzione dei costi e miglioramento della qualità di vita del paziente (si preferisce essere

curati a casa propria piu!osto che in ospedale).

Interventi chirurgici a distanza

-Evolve il mestiere del medico, richiedendo competenze tecnologiche che prima non erano necessarie.

-Nuove professionalità: tecnici che realizzano robot con la mentalità e l’approccio del medico.