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Concetti di base della Tecnologia
dell’Informazione
INFORMATION TECHNOLOGY
Definizione di IT, Informatica, ICT Per Information Technology ( IT ) si intende letteralmente la tecnologia dell’informazione, ovvero la tecnologia usata dai computer per creare, memorizzare e utilizzare l’informazione nelle sue molteplici forme (dati, immagini, presentazioni multimediali, ecc.). Con Informatica (cioè Informa zione + Auto matica ) si intende la scienza che studia i computer nelle loro componenti hardware e software. Information and Communication Technology (ICT) , ovvero tecnologia dell’informazione e della comunicazione, è un’espressione utilizzata per descrivere l’area di attività tecnologiche e industriali legate agli strumenti che consentono di comunicare o diffondere informazioni e notizie. Con New Economy si intende una nuova forma di economia che vede raggruppate l’economia delle telecomunicazioni, dei media, di Internet, dell’informatica e delle biotecnologie. Secondo gli esperti del settore, questa economia porta alla nascita di nuove professioni, a ritmi di vita e di lavoro più stressanti e a una conseguente riduzione dell’attività fisica.
Il sistema di elaborazione, il computer , è una macchina pensata allo scopo di elaborare dati ad altissima velocità. Le sue caratteristiche sono:
- Velocità : svolge milioni di istruzioni al secondo; - Precisione : il margine di errori è nullo; - Versatilità : può svolgere compiti molto diversi fra loro. Il computer è costituito da parti materiali ed è progettato per eseguire programmi (ovvero insiemi di istruzioni). Per Hardware si intendono i componenti materiali, tangibili del computer: tastiera, video, mouse, scheda madre, scheda video, stampante, ecc. (l’aggettivo inglese “hard” significa “duro, rigido” e la parola “ware” può essere tradotta con “materiale”). Per Software, invece, si intendono i programmi, ovvero gli insiemi di istruzioni destinate all’elaborazione dei dati. I programmi più comunemente adoperati per creare documenti, sviluppare immagini, gestire la contabilità, ecc. non sono altro che software. È un software anche il Sistema Operativo, il sistema base, senza il quale tutti gli altri programmi non potrebbero essere utilizzati dal computer. Esempi di sistemi operativi sono: Windows
Laptop computer : (chiamato anche notebook computer o più comunemente portatile) è un PC di piccole dimensioni, adatto al trasporto e caratterizzato da alimentazione a batteria (ricaricabile), schermo piatto a cristalli liquidi, dimensioni ridotte. Il costo di un portatile è circa il doppio rispetto a un normale PC di potenza equivalente. Un computer portatile offre notevoli vantaggi ma comporta anche diversi inconvenienti. È leggero e maneggevole, funziona per qualche ora senza la necessità di un’alimentazione a corrente e si può portare con estrema facilità in viaggio o in vacanza. Per quanto riguarda gli svantaggi, il laptop è più caro di un normale PC, ha una limitata capacità di aggiornamento ed espansione e non dà la possibilità di collegarsi a molte periferiche. Il più piccolo dei computer è il Palmare , computer tascabile con potenzialità e prestazioni limitate. Network Computer : computer a basso costo, che funziona grazie ad un server a cui è collegato e dal quale preleva le risorse necessarie per poi elaborarle in locale. Workstation : è un sistema con elevate prestazioni di calcolo e funzioni grafiche, solitamente utilizzato per la progettazione. Tra i tipi di computer includiamo, inoltre, i Super Computer , sistemi dotati di una elevata potenza elaborativa e che svolgono funzioni di calcolo molto complesse. Terminale : è la postazione di lavoro che utilizza la rete per stabilire una connessione a sistemi di elaborazione remoti per l’accesso a dati e servizi. Esistono due tipi di terminali:
- terminale “ intelligente ”: dotato di micro-processore e di memoria ed in grado, quindi, di elaborare informazioni in maniera autonoma anche in assenza di collegamento telematico con il computer centrale;
- terminale “ stupido ”: non possiede né microprocessore, né memoria e quindi non può elaborare dati ma semplicemente leggerli dal computer centrale e chiederne l’elaborazione allo stesso. Troviamo inoltre i terminali self-service , come gli sportelli automatici, gli sportelli informativi o le biglietterie automatiche che hanno uno schermo sensibile al tatto, pochi tasti, una guida in linea ed un uso diffuso di menu. HARDWARE Componenti principali Un computer è paragonabile ad una grande scatola in cui vengono immessi dei dati, i quali, dopo essere stati immagazzinati (dalla memoria), elaborati e processati (dalla CPU), vengono restituiti sotto forma di risultati. Tecnicamente è chiamata input la serie dei dati immessi nel computer, mentre è chiamato output l’insieme dei risultati. Le unità di input sono i dispositivi che permettono l’immissione dei dati nel computer (tastiera, mouse, scanner, ecc.). Le unità di output , invece, sono i dispositivi che ricevono i dati dal computer (video, stampante, altoparlanti, ecc). Vi sono anche dispositivi che hanno la funzione sia di input che di output (modem, touch screen). Le unità di input e di output sono anche dette unità periferiche. CPU La parte più importante del sistema, il “cervello” del computer, è la CPU (Central Processing Unit, unità centrale di elaborazione) o processore, che ha il compito di elaborare le informazioni acquisite.
- la RAM;
- l’utilizzo contemporaneo di più programmi (multitasking);
- la scheda video (nel caso in cui si lavori con elementi grafici);
- la velocità di accesso alle memorie di massa;
- la frammentazione dei file (occupazione di spazi non contigui sui dischi magnetici). Periferiche di input Per unità di input si intende l’insieme di quei dispositivi che permettono l’immissione dei dati nel computer. Tali unità sono:
- mouse;
- tastiera;
- trackball;
- touchpad;
- joystick;
- scanner;
- penna ottica;
- macchina fotografica digitale; - microfono. Il mouse è uno dei dispositivi necessari per lavorare con il personal computer. Spostando il mouse si sposta sullo schermo una freccia (il puntatore), con cui è possibile indicare, selezionare
e spostare gli oggetti. Il mouse ha almeno due pulsanti (il tasto sinistro e il tasto destro) posti sulla parte superiore, e una piccola sfera sporgente nella parte inferiore, che capta i movimenti del mouse e li invia al computer. Ultimamente trovano ampia diffusione i mouse ottici. In questi dispositivi, una luce rossa, generata da un LED e focalizzata da un sistema di lenti, illumina la superficie su cui si muove il mouse. In ogni istante una microtelecamera acquisisce l’immagine della superficie, la confronta con l’immagine precedente e calcola la distanza e la direzione dello spostamento. Il trackball è, come il mouse, un dispositivo di puntamento. Si distingue dal primo in quanto non è necessario trascinarlo, ma basta far ruotare con le dita la sfera presente al suo interno. Il trackball può essere dotato di due o tre pulsanti con le stesse funzioni di quelli del mouse. Anche il touchpad ha la stessa funzione del mouse; in questo caso, però, lo spostamento del puntatore si ottiene facendo scorrere il polpastrello di un dito su una superficie piana di piccole dimensioni.
La macchina fotografica digitale dà la possibilità di acquisire fotografie che possono in seguito essere trasferite sul computer e ritoccate con programmi di elaborazione grafica. Il microfono consente di acquisire dei suoni in forma digitale, che possono essere utilizzati, ad esempio, in applicazioni multimediali. Periferiche di output Nel processo di elaborazione dei dati che avviene all’interno di un computer, le unità di output sono i dispositivi che ricevono i dati dal computer e li convertono in forma intelligibile per l’utente. Unità di output sono:
- monitor;
- stampante;
- plotter;
- altoparlanti; Il monitor (o VDU, Visual Display Unit) è un’unità video che funziona in modo molto simile ad un televisore: traduce in immagini i dati ricevuti dalla scheda grafica del computer. Le immagini sono costituite da puntini luminosi, chiamati pixel. La risoluzione dello schermo è data dal numero di pixel che il monitor può visualizzare (ad esempio
800x600 pixel). L’unità in cui si misurano le dimensioni di un monitor è il pollice , che equivale a circa 2,6 centimetri. Dimensioni tipiche dei monitor sono 14, 15, 17 e 19 pollici. Tali misure indicano la lunghezza della diagonale dell’area visibile rettangolare del monitor. La stampante consente all’utente di ottenere una copia cartacea dei dati elaborati dal computer. Esistono vari tipi di stampanti:
- stampanti ad aghi , in cui i caratteri e la grafica sono generati da un insieme di punti prodotti dal contatto tra la carta ed un nastro inchiostrato, mediante la pressione di piccoli aghi metallici contenuti in una testina mobile;
- stampanti a getto d’inchiostro , in cui i caratteri e la grafica sono generati da microscopiche gocce di inchiostro, espulse sulla carta da ugelli contenuti in una testina mobile;
- stampanti laser , in cui i caratteri e la grafica sono generati con un processo simile a quello usato nelle fotocopiatrici. Il plotter è un dispositivo che consente di stampare su fogli di grandi dimensioni. I moderni plotter, come quello riportato in figura, a differenza di quelli tradizionali che potevano produrre solo disegni poiché utilizzavano delle penne di vario colore, sono basati sulla stessa tecnologia delle stampanti con testina a getto d’inchiostro e, oltre a produrre disegni, possono realizzare immagini con qualità fotografica, su fogli di grande formato.
La ROM (Read Only Memory) è, come il nome suggerisce, una memoria di sola lettura, ovvero i dati sono inseriti dal produttore e non sono modificabili dall’utente. È, inoltre, una memoria permanente che conserva le informazioni anche dopo lo spegnimento del computer. Il suo contenuto è costituito da informazioni fondamentali per l’avvio del computer. Il Firmware è un programma, contenuto nella ROM, che permette al computer di eseguire alcune funzioni fondamentali come l’avviamento del software di base, detto BIOS (Basic Input Output System). La RAM (Random Access Memory) è invece una memoria volatile: il suo contenuto viene perso in caso di spegnimento del computer. Contiene i dati e le istruzioni dei programmi in esecuzione. Le memorie secondarie o di massa sono dei dispositivi di memoria caratterizzati da una capacità di immagazzinare dati molto elevata, grazie alla quale le informazioni, i programmi e i dati presenti nella memoria RAM possono essere memorizzati in maniera permanente. Tra le memorie secondarie troviamo: il disco rigido o hard disk , in cui vengono memorizzati in maniera permanente tutti i dati (dal sistema operativo, ai programmi, ai dati elaborati dall’utente). È per dimensione il più importante esempio di memoria secondaria; la capacità di un disco rigido, infatti, è molto elevata e arriva comunemente ad alcune decine di gigabyte (GB). È formato da dischi magnetici rigidi posti all’interno di un rivestimento protettivo. I dati sono registrati in forma magnetica. Generalmente si trova all’interno del computer, tuttavia oggi esistono anche dei dischi rigidi esterni da collegare all’elaboratore, che possono essere rimossi e trasportati;
i floppy disk o dischetti sono stati il supporto di memorizzazione più diffuso per trasferire dati da un computer ad un altro; hanno il vantaggio di essere economici e facili da trasportare, ma la quantità di informazioni memorizzabile è limitata (quelli generalmente in uso sono dischetti da 3,5 pollici con capacità di 1,4 MB ). Per leggere o scrivere su un floppy disk occorre inserirlo nell’apposito lettore (drive); il CD (ovvero Compact Disk ), è un disco a lettura ottica materialmente identico ad un CD musicale, ma può memorizzare dati e programmi, e contenere una grande quantità di informazioni (circa 700 MB). Esistono tre tipi di CD:
- i CD-ROM ( Compact Disk-Read Only Memory ), che non possono essere registrati dall’utente ma solo letti un numero illimitato di volte;
- i CD-R ( Compact Disk Recordable ), che possono essere registrati una sola volta e successivamente letti un numero illimitato di volte;
- i CD-RW ( Compact Disk Re-Writable ) che possono essere sia registrati che letti innumerevoli volte. Per leggere le informazioni contenute su un Compact Disk è necessario un apposito lettore che utilizza un raggio laser; per registrare un Compact Disk, invece, è necessario un dispositivo specifico, chiamato masterizzatore ;
di OFF (spento). Un gruppo di 8 bit costituisce un byte , unità minima per rappresentare un carattere, un numero o un simbolo. La diversa successione di 0 e 1 all’interno di un byte permette di ottenere 256 varianti. Con un byte siamo quindi in grado di rappresentare tutte le lettere dell’alfabeto latino, maiuscole e minuscole, i numeri, i segni d’interpunzione e altri simboli. Per esempio, la sequenza 01000001 in codice binario viene usata per indicare la lettera A. I multipli del byte sono:
- il kilobyte (KB), costituito da 1.024 byte, che corrisponde circa alla memoria occupata da una pagina di testo;
- il megabyte (MB), costituito da 1.048.576 byte (1. kilobyte), che corrisponde a circa 1.000 pagine di testo;
- il gigabyte (GB), costituito da 1.073.741.824 byte (circa un milione di pagine di testo);
- il terabyte (TB), costituito da 1.024 gigabyte (circa un miliardo di pagine di testo). Per cercare i dati nelle memorie esterne possiamo ricorrere ad alcuni elementi:
- carattere (unità minima di registrazione, occupa un byte. Es: L, 2, ecc.);
- campo (insieme di caratteri che rappresentano un dato. Es: Nome, Età, ecc.);
- record (insieme di campi che costituiscono una informazione unitaria. Es: Nome-Cognome-Indirizzo); - file (insieme di record che hanno la stessa struttura);
- cartella (insieme di file a cui viene dato un nome per semplificare la ricerca).
SOFTWARE
Il termine software indica la parte immateriale del computer, in contrasto con quella fisica, definita hardware. Per software si intendono i programmi, ovvero gli insiemi di istruzioni che il computer esegue. Il software è diviso in due categorie: software di sistema e software applicativo. Il software di sistema garantisce le funzioni base che permettono al computer di funzionare, mentre il software applicativo viene utilizzato per risolvere specifici problemi. Il software applicativo è costituito dai programmi che svolgono il lavoro reale per gli utenti finali. Un esempio di software applicativo è il pacchetto Office, che comprende:
- Word, per l’elaborazione dei testi;
- Excel, per creare fogli elettronici;
- PowerPoint, per le presentazioni;
- Access, per la creazione e gestione dei database. Questi programmi non possono lavorare in maniera autonoma ed indipendente rispetto al software di sistema. Software di sistema Il sistema operativo è il più importante software presente sul computer. Senza l’installazione di un sistema operativo, nessun computer è in grado di funzionare. Il suo compito fondamentale è gestire tutti i componenti del computer e fornire l’interfaccia tra il computer e l’utente. Il sistema operativo coordina le funzioni generali del computer. Fanno parte del sistema operativo:
Software applicativo È possibile individuare due tipi di software applicativo:
- i software di tipo general purpose, come ad esempio i software per l’automazione d’ufficio, la progettazione, il publishing e la multimedialità;
- i software che svolgono funzioni specifiche, come ad esempio la gestione di magazzini, paghe e stipendi, i conti correnti bancari, la contabilità, la fatturazione, l’anagrafe comunale, ecc. Sono software applicativi anche i programmi di creazione di testi, i fogli elettronici, i programmi per creare presentazioni, i database, i programmi di grafica e contabilità, ecc. Gli elaboratori di testi sono programmi di videoscrittura e rappresentano il software applicativo maggiormente diffuso. Essi offrono funzionalità come salvare un testo su file, conservarlo, correggerlo, modificarlo, copiarlo, stamparlo. Il più noto programma di elaborazione di testi è Microsoft Word. Il foglio elettronico permette di gestire ed elaborare dati numerici, creare tabelle, correlarle tra di loro ed effettuare analisi e statistiche. È possibile, inoltre, rappresentare i dati sotto forma di grafici. I programmi per realizzare presentazioni multimediali permettono abbastanza facilmente di rappresentare i contenuti attraverso immagini, suoni ed effetti speciali. I database sono programmi in grado di gestire archivi di tipologia e grandezza variabile, ordinando le informazioni in modo razionale e permettendo un facile recupero dei dati. Un ruolo significativo è svolto dai programmi multimediali, che si caratterizzano per l’uso contemporaneo di più tipi di dati: testi,
immagini, animazioni, filmati e suoni; sono impiegati nelle presentazioni, nell’insegnamento e nell’editoria elettronica. GUI – Graphical User Interface L’interfaccia grafica, detta GUI, consente di interagire intuitivamente con il computer. Utilizza rappresentazioni grafiche, come finestre e icone, per rappresentare comandi, file e applicazioni, rendendo l’uso dei programmi più facile ed immediato. Tutte le operazioni, come lanciare comandi, scegliere opzioni, ecc. vengono svolte tramite il mouse. Sviluppo di software Il processo di sviluppo di un software è composto da quattro fasi:
- analisi : è la prima fase del processo di sviluppo, ha lo scopo di identificare gli utenti del software per mettere in luce le loro esigenze e richieste, nonché le eventuali problematiche. La figura professionale che si occupa di questa fase è l’analista;
- programmazione : è la fase in cui il programma viene scritto cercando di fare in modo che le regole, i comandi e i vocaboli siano il più vicino possibile al linguaggio dell’utente e al suo modo di esprimersi. Il programma così realizzato è definito programma sorgente. La figura professionale che si occupa di questa fase è il programmatore;
- traduzione : è la fase in cui il programma viene convertito nel linguaggio dell’elaboratore attraverso il compilatore, che traduce l’intero programma e lo rende disponibile per una successiva esecuzione, e l’interprete, che traduce ed esegue le istruzioni passo passo;
