Corso di Informatica Applicata: Rappresentazione e Codifica di Informazioni, Appunti di Informatica Legale

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Informatica Applicata

Abilità Informatiche

Dati ed informazioni

Michele Vindigni

> Informazione e Supporti

 (^) L’informazione è “portata da”, o “trasmessa su”, o “contenuta in qualcosa”; questo qualcosa non è l’informazione stessa, ma il supporto.  (^) Ogni supporto ha le sue caratteristiche in quanto mezzo su cui può essere “scritta” dell’informazione.  (^) Alcuni supporti sono adatti alla trasmissione ma non alla memorizzazione dell’informazione (aria, cavi,..) e viceversa (CD, hard disc,..). cinque 0 2 3 4 5 6 1 8 7

> Informazione e Supporti

 (^) A ogni configurazione del supporto deve essere associata una entità di informazione.  (^) Per interpretare le differenti configurazioni del supporto in termini di informazione è necessario stabilire una “regola” (codifica, codice, rappresentazione) che ad ogni configurazione (ammessa) del supporto associ una entità di informazione.  (^) La definizione di un codice comporta che sia identificato in modo non ambiguo l’insieme delle possibili configurazioni del supporto e delle possibili entità di informazione cui ci si vuole riferire.  (^) Ad uno stesso supporto fisico possono essere associati più codici.

> Rappresentazione dei dati

 Esterna: pensata per essere vicina all’utente

 (^) Cifre decimali  (^) Caratteri alfanumerici  (^) Grafici  (^) Immagini rese a video  (^) Suoni

Non utilizzabile direttamente all'interno del computer

 Interna: basata sul sistema binario

 (^) Utilizza due stati: spento/acceso 0/  (^) Chiamati anche bit ( bi nary digi t )

E’ necessario operare una conversione da e verso la macchina

> Codifica delle informazioni

 (^) Si possono codificare informazioni distinte combinando in tutti i modi possibili i valori 0 e 1  (^) Con 2 bit si codificano 4 informazioni (2^2 )  (^) Con 3 bit si codificano 8 informazioni (2^3 )  …  (^) Con N bit si codificano 2N^ informazioni  (^) Esempio  (^) Volendo rappresentare le seguenti condizioni atmosferiche: pioggia, nuvoloso, variabile, sereno  (^) Servono 2 bit. Esempio di codifica:  (^) 00 pioggia  (^) 01 nuvoloso  (^) 10 variabile  (^) 11 sereno  (^) Cosa succede se voglio aggiungere la codifica di neve?

> Esempi

 codifica delle cifre da 0 a 9:

 (^) 3 bit non bastano  (^) una possibile codifica che usa 4 bit è quella in tabella

 Questa codifica ha dei particolari

vantaggi…

 (^) Aritmetica binaria 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001

> La codifica dei caratteri

 (^) Oltre ai numeri, molte applicazioni informatiche elaborano caratteri (simboli)  (^) Gli elaboratori elettronici trattano numeri  (^) Si codificano i caratteri e i simboli per mezzo dei numeri  (^) Per poter scambiare dati (testi) in modo corretto, occorre definire uno standard di codifica  (^) La codifica deve prevedere le lettere dell’alfabeto, le cifre numeriche, i simboli, la punteggiatura, i caratteri speciali per certe lingue (æ, ã, ë, è, …)  (^) Il più diffuso è il codice ASCII (acronimo per American Standard Code for Information Interchange)

A 01000001

> La codifica ASCII

 (^) Esempio: il carattere parentesi graffa “ { “ ha codice ASCII decimale 123, equivalente alla parola ASCII binaria : 01111011

> La codifica dei caratteri

 (^) Con l’avvento di Internet e la globalizzazione delle informazioni, la codifica ASCII si è rivelata insufficiente a rappresentare gli insiemi di simboli provenienti da lingue diverse (arabo, greco, cirillico, cinese, ecc.)  (^) Sono state introdotte codifiche alternative (che solitamente coincidono con l’ASCII per il sottoinsieme di caratteri dell’alfabeto occidentale)

> La codifica UNICODE

 (^) Nel tempo la codifica ASCII si è rivelata insufficiente a rappresentare gli insiemi di simboli provenienti da lingue diverse (arabo, greco, cirillico, cinese, ecc.)  (^) Sono state introdotte codifiche alternative (che solitamente coincidono con l’ASCII per il sottinsieme di caratteri dell’alfabeto occidentale)  (^) UNICODE è lo standard emergente per la codifica dei caratteri nei testi  (^) Vuole fornire un unico codice per ogni carattere di ogni lingua scritta, indipendentemente dalla piattaforma, dal linguaggio o dal programma  (^) Lo standard iniziale prevedeva di codificare i caratteri con 16 bit, per un totale di oltre 65000 caratteri rappresentabili

> Campionamento

 (^) Il segnale continuo viene campionato ad intervalli di tempo regolari t (t = intervallo di campionamento)  (^) Il segnale risultante è un insieme finito di punti equidistanti nel tempo. Tuttavia le ampiezze devono essere ancora approssimate ad intervalli discreti, ovvero quantizzate  (^) Si noti che campionamento e quantizzazione comportano una perdita di informazione. t tempo ampiezza tempo (discreto) segnale continuo ampiezza segnale campionato

> Quantizzazione

 (^) La quantizzazione suddivide l’ampiezza in n intervalli uguali che vengono poi codificati in binario. Ogni valore di ampiezza del segnale campionato viene approssimato al più vicino valore discreto di ampiezza  (^) Più valori (e quindi più bit) si utilizzano per suddividere le ampiezze, più il segnale risultante sarà preciso. segnale quantizzato Tempo (discreto) Ampiezza (discreta e codificata) Codifica a 3 bit 000 001 010 011 100 101 110 111

> La codifica di un immagine

 (^) Le immagini vengono scomposte in griglie  (^) Le caselle di una griglia vengono chiamate pixel  (^) La risoluzione indica il numero di pixel in cui è suddivisa un’immagine  (^) Risoluzioni tipiche di uno schermo video: 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024, 1600 x 900, 1920 x 1080

> La codifica di un immagine

 (^) Se si assegna un solo bit a ogni pixel si rappresentano immagini in bianco e nero  (^) 0 = bianco 1 = nero  (^) Per poter rappresentare immagini più complesse  (^) si codificano i toni di grigio  (^) si associa una codifica di un tono di grigio ad ogni pixel