CROCETTE INFORMATICA, Schemi e mappe concettuali di Fondamenti di informatica

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INFORMATICA

Mi riferisco a 3 aspetti diversi ma collegati: operativo (inx di applicazioni), tecnologico (tecnologia che realizza quelle applicazioni) e culturale (disciplina scientifica che rende possibile quella tecnologia). Un esperto sviluppatore di sistemi integrati potrebbe non sapere come fare un sito internet. L’informatica è multidisciplinare. Calcolatori meccanici Calcolatore : sistema di elaborazione dati, nato in forma meccanica → analogica → digitale Abaco (1° strumento antico di calcolo) Leibniz → sistema numerico binario (0,1 come vero e falso) Jacquard → telai Babbage → macchina di calcolo che compie operazioni aritmetiche (mai realizzata) Ada Lovelace (1° programmatrice della storia) → rivaluta macchina di Babbage (calcoli matematici + altri fini) Boole → algebra booleana (relazione logica tramite formule algebriche) → operazioni logiche con numeri binari Hollerith → macchina tabulatrice (IBM) Bush → “memex” (macchina immaginaria): sistema di archiviazione di dati usato a scopi personali. Scrivania fatta da schemi traslucidi, tastiera, set di pulsanti e leve. Avrebbe reso possibile collegamenti foto-documenti da parte dell’utente Gödel → teoremi di incompletezza Alan Turing (matematico, logico e crittoanalista inglese) → “macchina di Turing” mai costruita realmente. E’ caratterizzata dall’interazione delle componenti materiali e dei programmi FALSO: l’informatica è una disciplina che si occupa solo della programmazione di calcolatori digitali Microprocessore (sviluppato da Intel Corporation): 1° circuito integrato che contiene l’intera unità di calcolo di un calcolatore Algoritmo : metodo per risolvere un problema in modo efficiente, univoco, universale → proprietà:

• non ambiguo
• deve valere per tutti i problemi dello stesso genere
• deve essere scritto in un linguaggio comprensibile da un calcolatore
• completezza e finitezza delle operazioni Esistono 6 generazioni di calcolatori Non esiste un unico algoritmo per la risoluzione di un problema. Programma: algoritmo scritto in un linguaggio comprensibile al calcolatore Informazione : insieme di dati espressi mediante una rappresentazione simbolica ed inseriti in un contesto interpretativo. Codice: insieme di simboli e regole necessarie a definire l’uso e il significato dei simboli Di una stessa informazione sono possibili diverse codifiche A ogni simbolo deve corrispondere una e una sola informazione. La numerazione binaria divenne fondamentale con l’avvento dei calcolatori elettronici. FALSO: a parità di valore da scrivere, rispetto alla numerazione decimale, la numerazione binaria utilizzerà molte meno cifre. Bit : unità minima di informazione (può avere valore 0 o 1) → li combino in sequenza per rappresentare un numero maggiore di informazioni ASCII Esteso: un codice di 8 bit (1 byte) → può rappresentare fino a 28 = 256 caratteri/informazioni diverse UNICODE: codice che può essere usato a 8, 16 o 32 bit (1, 2 o 4 byte) Aliasing : perdita di informazione o comparsa di difetti percepibili Il campionamento è una tecnica che converte un segnale continuo nel tempo o nello spazio in un segnale discreto, valutandone l'ampiezza a intervalli temporali o spaziali solitamente regolari, in modo da ottenere un numero finito di punti (“ campioni”). Ogni campione deve essere rappresentabile con un numero finito di bit. L'operazione “quantizzazione” permette di arrotondare il valore di un campione alla precisione desiderata.
• immagini → risoluzione
• suoni → frequenza
• filmato → n° di fotogrammi al secondo

Gestisce l’interazione fra utente e calcolatore. Ha un’interfaccia visuale (GUI) che consente all’utente di comunicare in modo intuitivo e naturale col calcolatore. Il GUI (Graphical User Interface) è un modo che ha il calcolatore di comunicare con l’utente per mezzo di metafore visuali.

• gestisce CPU e memoria principale RAM
• gestisce file e memorizzazione sui dispositivi di memoria secondaria
• interazione con le periferiche tramite i driver Il SO ha un modulo detto “file system” per la gestione dei file. Esempi di SO:
• Windows: SO commerciale, devo pagare l’acquisto di una licenza per poterlo installare su un calcolatore
• Linux: SO versatile, installabile su varie piattaforme. Non commerciale, non devo pagare alcuna licenza
• Mac OS X
• Android: SO non commerciale Windows si basa sull’estensione, Mac OS X si basa su metadati contenuti in un altro file. I software “freeware” non necessitano di pagare una licenza e possono essere liberamente installati sul calcolatore. I programmi applicativi usano il SO per interfacciarsi con la macchina. Le lettere dopo l’ultimo punto nel nome di un file in genere identificano il tipo di informazioni che contiene (audio, testo, video ecc). I file sono organizzati in cartelle tramite una struttura ad albero che consente molteplici livelli di annidamento. Per localizzare un file da un p.d.v. logico ci si riferisce al suo percorso. Windows può usare file system come NTFS o exFAT, e Mac OSX supporta HFS+ o exFAT, mentre Linux e Android supportano Ext, JFS, exFAT. Il pericolo de lasciare che un fornitore di servizi ceda a terzi i nostri dati è che attraverso una accurata profilazione psicologica si possa attuare una campagna di manipolazione dell’opinione pubblica. → proliferazione dell’utente Motivo ideologico ed economico. Una volta iscritti ad un social network in genere questo potrà usare le informazioni relative alla nostra persona per diversi fini. I click farm sono fornitori di servizi illegali a cui spesso si appoggiano i soggetti interessati alla diffusione di contenuti malevoli. La calcolatrice non è un software di sistema Il confirmation bias è un fenomeno psicologico che ci porta a considerare solo le prove a favore della nostra tesi e a scartare le altre. Cosa interagisce negativamente con questo fenomeno? Fake news e contenuti personalizzati. Se un video è stato ricondiviso e apprezzato da decine di migliaia di utenti: queste informazioni non hanno necessariamente un legame col contenuto del video. SICUREZZA INFORMATICA Qual'è la differenza tra cedere i dati degli utenti a terze parti ed offrite servizi a terza parti basati sui dati degli utenti? Nel primo caso terze parti possono analizzare direttamente i dati, mentre nel secondo è il servizio a cui abbiamo ceduto i dati che si occupa delle analisi e le terze parti possono solo usufruire indirettamente dei risultati. Spam: insistenti pubblicità non richiede Scam: tentativi di truffa perpetrati per via telematica Phishing: tentativi di furto di credenziali per mezzo di false comunicazioni ufficiali Non basta la padronanza degli strumenti informatici perché sia garantita la sicurezza in rete. CONFIDENZIALITÀ: protezione (privacy) → protezione delle informazioni memorizzate o scambiate da soggetti esterni al sistema INTEGRITÀ: non avere modifiche accidentali/malevoli → verificare se un dato/informazione siano rimasti integri nel contenuto durante la loro trasmissione e/o la loro memorizzazione DISPONIBILITÀ: accessibilità → sistema riesce a svolgere una funzione richiesta Un sistema è sicuro quando l’amministratore è soddisfatto del suo lavoro (misura soggettiva) Cracker: pirata informatico

Hacker: operatori molto esperti che non nuociono intenzionalmente Malware: software malevoli (es. virus, worm, trojan) → compromettono la sicurezza del sistema. La principale linea di difesa è l’antivirus. FOGLI DI CALCOLO E’ un programma applicativo di produttività personale. Si presenta come una griglia di celle. Operatori aritmetici:

• somma (+)
• sottrazione (-)
• prodotto (*)
• divisione (/)
• elevamento a potenza (^) Funzioni finanziarie, di data e ora, matematiche e trigonometriche, statistiche, testo, logiche Le funzioni di analisi non sono una categoria di un foglio di calcolo. FUNZIONE SOMMA =SOMMA(num1;num2;...) =SOMMA(B5:B9) =SOMMA(B5:D5) =B5+B6+B7+B7+B Sintatticamente non è un’invocazione corretta di essa: SOMMA(5)(4) Quale effetto ha il trascinamento in verticale di una formula che lavora sull’intervallo di celle B1:E1? Nella formula viene opportunamente aggiornato l’intervallo per quanto riguarda gli indici di riga. Riferimenti relativi (trascinamento automatico) e assoluti ($) Volendo mantenere fisso il riferimento alla cella C5, quale delle seguenti funzioni può essere trascinata dalla cella E6 alla cella E9? =C$5* FUNZIONE CONDIZIONALE “SE” =SE(test;se_vero;se_falso) “test” è la condizione da verificare se_vero è la formula/funzione che deve verificarsi nel caso il test fosse vero se_falso è la formula/funzione che deve verificarsi nel caso il test fosse falso Non può essere usata in combinazione con altre funzioni predefinite di Excel SCORRETTA: =(B4^$5)*($D$5) ($5 non mi significa nulla) FUNZIONE MASSIMO E MINIMO =MAX(num1;num2;…) =MIN(num1;num2;…) Considerano solo valori numerici, ignorando valori logici o testuali FUNZIONE MEDIA =MEDIA(num1;num2;...) =MEDIA(B4_B18) Considera solo i valori numerici, ignorando valori logici o testuali FUNZIONA CONTA... =CONTA.NUMERI(val1;val2;...) Considera solo i valori numerici, ignorando valori logici o testuali =CONTA.VALORI Conteggia valori logici o testuali =CONTA.VUOTE

Ogni tupla di una relazione ha una struttura definita nello schema di quella relazione anche quando uno o più valori non sono presenti. Un valore che non presenta alcuna informazione.

• a liv. fisico: considero direttamente i valori delle tuple. memorizzati in file su un supporto fisico di memorizzazione. Livello nascosto all’utente finale. Gestito internamente direttamente dal DBMS
• a liv. logico: presenta i dati in formato tabellare secondo il modello dei dati relazionale del DBMS utilizzato
• a liv. esterno Creazione di una base di dati relazionale (db) Anche se non è un vero e proprio DBMS ha funzionalità comparabili. In LibreOffice Base la voce “Relazioni” serve a collegare due tabelle attraverso i loro attributi. Durante la creazione di una nuova tabella con LibreOffice Base è necessario inserire i differenti attributi, che andranno a comporre la tabella, e il loro tipo. LibreOffice mette a disposizione uno strumento visuale per la formulazione di interrogazioni detto QBE → interrogazione formulata in modo dichiarativo descrivendo le caratteristiche che le tuple del risultato dovranno possedere. Lo strumento QBE può generare il comando SQL. L’istruzione di SQL è fatta dalle clausole SELECT, FROM e WHERE. Comando SELECT di SQL Permette di estrarre le informazioni di interesse e di recuperare i dati da un database specificando i campi da estrarre piuttosto che un'intera tabella. Permette di definire quali attribuiti visualizzare in un’interrogazione. Clausola FROM (la prima) Esprime il nome della tabella/e della base di dati dalla quale prelevo i dati di interesse. Il simbolo * (star) indica che tutti gli attributi della clausola devono essere inclusi nel risultato dell’interrogazione. Si usa la clausola JOIN per porre in relazione le tuple di film con le tuple di regista Clausola WHERE (la seconda) Specifica eventuali condizioni di selezione di un’interrogazione. Una tupla deve soddisfare tali condizioni affinché venga inserita nel risultato dell’interrogazione. Gli operatori AND e OR sono usati per combinare i predicati secondo il criterio congiuntivo (AND) o disgiuntivo (OR)

• operatore NOT per eseguire la negazione del risultato di un’operazione di confronto SELECT titolo FROM film WHERE genere: thriller AND nazione: USA Il comando “Vista struttura” nel software “Base” permette di visualizzare il codice SQL a partire da una query inserita attraverso QBE. BASI DI DATI SU WEB PHP è un linguaggio di programmazione per la gestione di siti web dinamici. E’ una sequenza di comandi finalizzati a facilitare il compito dei programmatori nella personalizzazione delle pagine web E’ un linguaggio di scripting ricco di funzionalità capace di produrre codice HTML Si ha gestione di basi di dati sul web per poter raggiungere la base di dati da qualunque postazione mediante un browser web. RETI DI CALCOLATORI Si intendono 2/+ dispositivi connessi fra loro che scambiano informazioni. Connessione tramite cavi o onde radio. Una rete è un insieme di nodi che rappresentano i calcolatori “Nodo”: elemento generico della rete → tra due nodi posso avere comunicazione:

• sincrona: i nodi coinvolti sono connessi nello stesso momento alla rete e scambiano informazioni (es. telefonata)
• asincrona: non richiede la connessione alla rete di tutti i nodi nello stesso momento (es. posta elettronica) → un nodo invia un messaggio sapendo che i destinatari potrebbero non essere connessi e questi ultimi riceveranno il messaggio in seguito alla connessione alla rete Tra i nodi di una internet distinguo: calcolatori (host) che offrono servizi, apparati di comunicazioni ed elementi di commutazione (router). Il router è un elaboratore che instrada i messaggi tra 2 reti alle quali appartiene contemporaneamente (es. rete domestica)

Il gateway serve per la traduzione del protocollo quando i 2 dispositivi di reti diverse devono comunicare e il protocollo non coincide. Instrada i pacchetti provenienti dai nodi di due sistemi autonomi (AS) verso i nodi esterni di un diverso AS e riceve i pacchetti provenienti da altri AS e li instrada verso i nodi del proprio AS. La topologia di rete RAN non esiste. VPN (Virtual Private Network) Il termine “internet” è una generica rete di calcolatori ottenuta tramite interconnessione (internetworking) di reti o sottoreti diverse. Il termine “Internet” indica la rete GAN mondiale che offre anche i servizi di posta elettronica e WWW. Un protocollo definisce il formato e l’ordine dei messaggi scambiati tra 2/+ entità in comunicazione, così come le azioni intraprese in fase di trasmissione e/o di ricezione di un messaggio o di un altro evento. Due nodi della rete per comunicare necessitano di un mezzo fisico e 1/+ protocolli che permettono lo scambio di messaggi. In una rete, i protocolli governano tutti gli aspetti che interessano la comunicazione tra nodi. Un protocollo di rete è strutturato a livelli (numero variabile per tipo e funziona in base alla tipologia di rete considerata) Lo standard moderno per la comunicazione in rete ISO (International Organization for Standardization) è un'organizzazione volta a definire uno standard di comunicazione OSI (Open System Interconnection) è uno standard per la connessione di dispositivi In OSI il livello più alto è il “livello applicativo che genera un messaggio che ci vuole inviare e si riceve il messaggio da leggere, mentre quello più basso è il “livello fisico” e definisce il mezzo di trasporto (es. cavo di rete e onde radio). Internet non è un livello di OSI. Le onde gravitazionali non sono un canale fisico generalmente usato per il collegamento di una rete. PERICOLI DELLA COMUNICAZIONE IN RETE Un firewall è un software che serve ad evitare accessi indesiderati ad una rete. Si bloccano specifiche tipologie di traffico provenienti sia dall’esterno della rete che dai nodi appartenenti alla rete. E’ un valido strumento di protezione ma non la garantisce da tutte le minacce provenienti da dispositivi esterni alla rete (es. attacchi DoS: Denial of Service). STORIA DI INTERNET ARPA (1958): nuova agenzia per lo sviluppo tecnologico in grado di riunire sotto un’unica direzione tutte le attività gestite all’interno del Dipartimento di Difesa. ARPANET (1966) è una rete di calcolatori efficiente che diede origine a internet. Evitò che i calcolatori fossero connessi per mezzo di un'unica unità centrale di smistamento → percorsi alternativi Architettura del Web: comunicazione client/server 2 approcci per far comunicare vari host della rete:

- client-server I server sono host che offrono un servizio e altri host (client) che si collegano ad esso ne usufruiscono. Possono essere calcolatori con le stesse capacità di calcolo e comunicazione, ma distinti dal ruolo che svolgono nella comunicazione. Il client è un componente che accede ai servizi/risorse di un’alta componente (server). Protocollo di file sharing usato è FTP. - peer-to-peer 2/+ peer interagiscono tramite una comunicazione alla pari. Un peer è un nodo che ha funzionalità sia di server che di client. Non fornisce di per sè un servizio, ma ha la funzione sia di server che di client allo stesso tempo Un sistema basato su peer-to-peer è BitTorrent. Il server è in grado di gestire le richieste di vari client in modo concorrente. Protocolli di Internet Il funzionamento della comunicazione sulla rete Internet è affidata ad un sottoinsieme di 4 livelli:

• applicazione → fornisce servizi di liv. utente
• trasporto → realizzato tramite protocolli TCP (o UDP). La scelta dipende dal servizio di liv. Applicazione
• rete (livello Internet) → realizzato mediante protocollo IP che usa due funzioni: inoltro e stradamento
• accesso alla Rete → si occupa della trasmissione, è responsabile delle funzionalità offerte dai liv. Collegamento e FIsico del modello ISO Sessione non è un livello di TCP o UDP.

Internet delle cose (IoT): gran numero di "cose" che sono connesse a Internet in modo che possano condividere dati con altre “cose”.