Informatica concetti di base | Appunti di Elementi di Informatica

INFORMAZIONE E COMUNICAZIONE

Informazione Notizia, dato o elemento che consente di avere conoscenza più o meno esatta di fatti,

situazioni, modi di essere, diminuendo l’incertezza .

Messaggio Tutto ciò che porta informazione .

Comunicazione Scambio di informazione.

INFORMATICA

Scienza della rappresentazione e dell’elaborazione dell’informazione.

L’informatica studia le caratteristiche dell’informazione e i modi di usarla, immagazzinarla, trasportarla e

manipolarla in modo automatico.

L’informatica ha due anime:

tecnologica: i calcolatori elettronici e i sistemi che li utilizzano.

metodologica: i metodi per la soluzione di problemi e la gestione delle informazioni.

ELABORATORE ELETTRONICO

Elaboratore elettronico (o “computer” o “calcolatore”): è una macchina per la rappresentazione, la memorizzazione

e l’elaborazione e trasmissione delle informazioni.

La prima decomposizione di un calcolatore è relativa alle seguenti componenti:

Hardware la struttura fisica del calcolatore, costituita da componenti elettronici ed elettromeccanici .

Software l’insieme dei programmi che consentono all’hardware di svolgere dei compiti utili.

HARDWARE & SOFTWARE

L’hardware è la macchina reale .

Le operazioni (chiamate istruzioni) che l’hardware sa eseguire direttamente costituiscono il linguaggio

macchina del calcolatore .

Le istruzioni del linguaggio macchina sono molto semplici, ma il calcolatore può eseguirle in modo molto

efficiente.

Il software ha lo scopo di mostrare ai suoi utenti il calcolatore come una macchina virtuale (non esistente

fisicamente) più semplice da usare rispetto all’hardware sottostante.

SOFTWARE

Programmi che vengono eseguiti dal sistema: • Software di Base (Sistema Operativo) • Software Applicativo

MACCHINE VIRTUALI

Semplificano la comunicazione fra uomo e hardware .

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 .

Alla fine, comunque, l’unico responsabile dell’esecuzione del software è l’hardware disponibile

Il software di base permette una più semplice interazione con le componenti hardware (memorie, periferiche, …)

Il software applicativo mostra all’utente il calcolatore come una macchina virtuale utilizzabile per la risoluzione di

problemi.

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INFORMAZIONE E COMUNICAZIONE

 Informazione Notizia, dato o elemento che consente di avere conoscenza più o meno esatta di fatti, situazioni, modi di essere, diminuendo l’incertezza.  Messaggio Tutto ciò che porta informazione.  Comunicazione Scambio di informazione. INFORMATICA Scienza della rappresentazione e dell’elaborazione dell’informazione. L’informatica studia le caratteristiche dell’informazione e i modi di usarla, immagazzinarla, trasportarla e manipolarla in modo automatico. L’informatica ha due anime:  tecnologica: i calcolatori elettronici e i sistemi che li utilizzano.  metodologica: i metodi per la soluzione di problemi e la gestione delle informazioni. ELABORATORE ELETTRONICO Elaboratore elettronico (o “computer” o “calcolatore”): è una macchina per la rappresentazione, la memorizzazione e l’elaborazione e trasmissione delle informazioni. La prima decomposizione di un calcolatore è relativa alle seguenti componenti:  Hardware la struttura fisica del calcolatore, costituita da componenti elettronici ed elettromeccanici.  Software l’insieme dei programmi che consentono all’hardware di svolgere dei compiti utili. HARDWARE & SOFTWARE L’hardware è la macchina reale.  Le operazioni (chiamate istruzioni) che l’hardware sa eseguire direttamente costituiscono il linguaggio macchina del calcolatore.  Le istruzioni del linguaggio macchina sono molto semplici, ma il calcolatore può eseguirle in modo molto efficiente. Il software ha lo scopo di mostrare ai suoi utenti il calcolatore come una macchina virtuale (non esistente fisicamente) più semplice da usare rispetto all’hardware sottostante. SOFTWARE Programmi che vengono eseguiti dal sistema: • Software di Base (Sistema Operativo) • Software Applicativo MACCHINE VIRTUALI Semplificano la comunicazione fra uomo e hardware.  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.  Alla fine, comunque, l’unico responsabile dell’esecuzione del software è l’hardware disponibile Il software di base permette una più semplice interazione con le componenti hardware (memorie, periferiche, …) Il software applicativo mostra all’utente il calcolatore come una macchina virtuale utilizzabile per la risoluzione di problemi.

I PROBLEMI

I problemi affrontati dalle applicazioni informatiche sono di natura molto varia:  Trovare il maggiore fra due numeri  Dato un elenco di nomi e numeri di telefono, trovare il numero di una data persona  Dati a e b, risolvere l'equazione ax+b=  Stabilire se una parola precede alfabeticamente un'altra  Ordinare un elenco di nomi  Creare, modificare e alterare suoni  Analizzare, riconoscere e modificare immagini .....  Gestione delle aziende (private e pubbliche)  Supportare operazioni di commercio elettronico La descrizione del problema non indica direttamente (in genere) un modo per ottenere il risultato voluto. Differenza tra specifica di un problema e specifica del processo di risoluzione. Risoluzione di un problema processo che: • dato un problema • individuato un opportuno metodo risolutivo (algoritmo) TEORIA DEGLI ALGORITMI E DELLA COMPLESSITA’ La teoria degli algoritmi  Fornisce algoritmi per risolvere problemi  Classifica la complessità dei problemi u Trattabili (nk)  Ricerca del massimo, ordinare n numeri u Intrattabili (kn) §  Cricca u Non risolvibili  Ci sono problemi non risolvibili da nessun modello di calcolo reale o astratto  Esempio: data una funzione f : NèN, stabilire se f(x) è costante per ogni valore di x La parola algoritmo deriva dal nome di un autore scientifico persiano del IX secolo

Abu Ja’far Mohammed ibn Musa al-Khowarizmi scrisse, circa nell’825, il trattato “Kitab al jabr w ’almuqabala” (forse regole di trasposto e semplificazione) dove descrisse delle regole per la semplificazione delle equazioni.
algebra deriva da al jabr (parte del titolo del trattato)
algoritmo deriva da Khowarizmi (ultima parte del nome dell’autore, indicante la città di nascita). Il termine originario era agorismo, trasformato in algoritmo per analogia con aritmetica.

 nome  valore (iniziale e corrente) Esempio:  N = 2 (il valore iniziale di N è 2)  N = N + 3 (il valore corrente di N è 5) ALGORITMI: ESECUZIONE L'esecuzione delle azioni nell'ordine specificato dall'algoritmo consente di ottenere, a partire dai dati di ingresso, i risultati che risolvono la particolare istanza del problema. ESECUZIONE TRAMITE COMPUTER La programmazione è l'attività con cui si predispone l'elaboratore ad eseguire un particolare insieme di azioni su una particolare tipologia di dati, allo scopo di risolvere un problema. RISOLUZIONE DI PROBLEMI CON L’ELABORATORE ELETTRONICO  Ogni elaboratore è una macchina in grado di eseguire azioni elementari su dati  L'esecuzione delle azioni elementari è richiesta all'elaboratore tramite comandi chiamati istruzioni  Le istruzioni sono espresse attraverso frasi di un opportuno linguaggio di programmazione  Un programma non è altro che la formulazione testuale di un algoritmo in un linguaggio di programmazione

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