Principi Fondamentali dell'Informatica: Digitalizzazione e Informatica Personale | Appunti di Elementi di Informatica

INFORMATICA E COMUNICAZIONE!

Cap. 1 - Definire l’Information Technology

1.1. I concetti principali dell’informatica (pag. 1-16)

-La digitalizzazione delle informazioni !

-I computer che memorizzano i programmi!

-I Transitor!

-I Circuiti integrati!

-I Computer “personali”!

-Internet!

-World Wide Web!

-Lo sviluppo “a strati” di software!

1.1.1 La digitalizzazione delle informazioni

Il termine “informazione digitale” significa “dati rappresentati in forma numerica”. L’uomo rappresenta già

da tempo i dati in forma numerica, ma la novità è la disponibilità di macchine capaci di leggere le

informazioni in forma numerica. Herman Hollerith inventò la scheda perforata, una macchina detta

tabulatrice per codificare i dati, in forma di fori praticati su schede e per elaborarli.!

Funzionamento: La scheda scorre verso sinistra, mossa da un rullo metallico; sopra la scheda, in corrispondenza del

rullo, poggia una spazzola metallica; quando un foro passa sopra il rullo, la spazzola attraversa la scheda, tocca il rullo e

chiude un contatto elettronico strisciante.!

1.1.2 I computer che memorizzano i programmi

Le macchine tabulatrici erano solo hardware, apparecchi elettromeccanici composti da cavi, rulli e motori. !

Programmi in memoria: il computer elettronico utilizza la CPU (Central Processing Unit) in grado di eseguire

le istruzioni conservate nella memoria del computer. Questo cambiò le istruzioni che passano dall’essere

fisiche “hard” (impianto elettrico) all’essere elettroniche ossia i bit “soft”. Da qui il nome software.!

I vantaggi:!

-Sostituzione rapida: programmi sostituiti rapidamente caricando nuove istruzioni in memoria;!

-Programmi complessi: il limite è legato alle dimensioni della memoria e all’ingegno dei programmatori;!

-Elaborazioni autonome: funzionano da sole, senza la presenza del personale.!

ENIAC: primo calcolatore elettronico (1943-1946)!

1.1.3 I Transitor - Punti di forza:

-Basso consumo e minore produzione di calore,!

-Aﬃdabilità,!

-Compattezza,!

-Leggerezza. !

1.1.4 I Circuiti integrati (DA FINIRE SLIDE 3)

-Integrazione!

-Stampa!

-Fotolitografia!

1.1.5 I Computer Personali

1.1.6 Internet

ARPANet (1969) è il predecessore di Internet. La connessione in rete si è sviluppata nel corso degli anni

’70-’80. La capacità di connettere le reti distinte si ebbe utilizzando un protocollo di comunicazione comune

chiamato TCP/IP (1973); nacque così Internet, inizialmente usato per le mail e il trasferimento di file.!

Commutazione di pacchetto!

1.1.7 Il protocollo HTTP e il World Wide Web Creare un centro online “home page” tramite cui chiunque

potesse accedere a documenti, immagini e altre risorse del CERN (ente per cui lavorava Bernes-Lee) Tutto

questo attraverso un protocollo universale HTTP: quando si accede ad una pagina tramite il protocollo

HTTP, il nostro browser (il client) e il server web sanno esattamente come interagire, cosa richiedere, cosa

verrà restituito, come e in quale formato.

Il primo browser ad avere ampia diﬀusione fu: HTML -> Mosaic, capace di gestire molti dei protocolli che

inizialmente erano in competizione fra loro. (Firefox è un nipote di Mosaic)!

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INFORMATICA E COMUNICAZIONE

Cap. 1 - Definire l’Information Technology 1.1. I concetti principali dell’informatica (pag. 1-16)

- La digitalizzazione delle informazioni

- I computer che memorizzano i programmi

- I Transitor

- I Circuiti integrati

- I Computer “personali”

- Internet

- World Wide Web

- Lo sviluppo “a strati” di software

1.1.1 La digitalizzazione delle informazioni Il termine “ informazione digitale ” significa “dati rappresentati in forma numerica”. L’uomo rappresenta già da tempo i dati in forma numerica, ma la novità è la disponibilità di macchine capaci di leggere le informazioni in forma numerica. Herman Hollerith inventò la scheda perforata , una macchina detta tabulatrice per codificare i dati, in forma di fori praticati su schede e per elaborarli. Funzionamento: La scheda scorre verso sinistra, mossa da un rullo metallico ; sopra la scheda, in corrispondenza del rullo, poggia una spazzola metallica; quando un foro passa sopra il rullo, la spazzola attraversa la scheda, tocca il rullo e chiude un contatto elettronico strisciante. 1.1.2 I computer che memorizzano i programmi Le macchine tabulatrici erano solo hardware , apparecchi elettromeccanici composti da cavi, rulli e motori. Programmi in memoria: il computer elettronico utilizza la CPU (Central Processing Unit) in grado di eseguire le istruzioni conservate nella memoria del computer. Questo cambiò le istruzioni che passano dall’essere fisiche “ hard ” (impianto elettrico) all’essere elettroniche ossia i bit “ soft ”. Da qui il nome software. I vantaggi:

- Sostituzione rapida : programmi sostituiti rapidamente caricando nuove istruzioni in memoria;

- Programmi complessi : il limite è legato alle dimensioni della memoria e all’ingegno dei programmatori;

- Elaborazioni autonome : funzionano da sole, senza la presenza del personale.

ENIAC : primo calcolatore elettronico (1943-1946) 1.1.3 I Transitor - Punti di forza :

- Basso consumo e minore produzione di calore,

- Affidabilità,

- Compattezza,

- Leggerezza.

1.1.4 I Circuiti integrati (DA FINIRE SLIDE 3)

- Integrazione

- Stampa

- Fotolitografia

1.1.5 I Computer Personali 1.1.6 Internet ARPANet (1969) è il predecessore di Internet. La connessione in rete si è sviluppata nel corso degli anni ’70-’80. La capacità di connettere le reti distinte si ebbe utilizzando un protocollo di comunicazione comune chiamato TCP/IP (1973); nacque così Internet , inizialmente usato per le mail e il trasferimento di file. Commutazione di pacchetto 1.1.7 Il protocollo HTTP e il World Wide Web Creare un centro online “home page” tramite cui chiunque potesse accedere a documenti, immagini e altre risorse del CERN (ente per cui lavorava Bernes-Lee) Tutto questo attraverso un protocollo universale HTTP : quando si accede ad una pagina tramite il protocollo HTTP, il nostro browser (il client ) e il server web sanno esattamente come interagire, cosa richiedere, cosa verrà restituito, come e in quale formato. Il primo browser ad avere ampia diffusione fu: HTML -> Mosaic, capace di gestire molti dei protocolli che inizialmente erano in competizione fra loro. (Firefox è un nipote di Mosaic)

1.1.8 Lo sviluppo “a strati” del software Lo sviluppo di software adotta un approccio a più livelli: i programmi che rientrano in un livello impiegano per le attività più primitive le funzionalità fornite dai livelli sottostanti e, nel contempo, forniscono funzionalità più avanzate ai livelli sovrastanti. I due punti chiave dello sviluppo dei software a pie livelli sono:

- I programmatori possono utilizzare

il software rappresentato da queste caselle senza dover sapere come questo funzioni,

- Col migliorare della tecnologia si

aggiungono caselle e livelli. La pila del software di uno smartphone Android: in basso si trova l’hardware e in alto le app. 1.2 La Terminologia (SLIDE 2 pag. 17-24) La terminologia è basilare

- Imparare una nuova disciplina: le parole rappresentano idee e concetti; usare con precisione un termine

significa comprendere l’idea corrispondente.

- Comunicare con gli altri:

Formulare domande (e capire le risposte) Scambiare informazioni tramite vari mezzi: e-mail, telefono, sistemi di help on-line …

- Linguaggio appropriato

Acronimi : CPU, WI-FI, P2P, WYSIWYG Gergo : Cliccare, Formattare, Postare … Metafore : Significato speciale a termini di uso quotidiano: mouse, finestra, incollare

- le parole dell’ IT : Inventate per rappresentare nuove: idee, concetti, dispositivi

1.3 Computer, software, algoritmi 1.3.1 Processori ( Hardware) Il computer, o processore , è composto dalla CPU, da una piccola area di memoria detta cache ed è connesso a dispostitivi di input e output. Pezzi fisici di un computer Funzioni cablate implementate con schede, chip, fili e transistor ARM : processore specializzato e incorporato in altri sistemi (es. forno microonde) 1.3.2 Software Il termine Software indica i programmi , le istruzioni , i dati che il computer esegue per implementare le funzioni. Il software “istruisce” l’hardware del computer, fornendogli i passi necessari per svolgere un compito. Il computer, utilizzando la CPU esegue le istruzioni con rapidità e precisione. Programmare : “ istruire un agente per fargli svolgere una determinata funzione o azione ” tramite un processo a più passi. L’agente è chiunque possa eseguire le istruzioni. Può essere il computer o l’umano. 1.3.3 Algoritmi Un algoritmo è un metodo preciso e sistematico per risolvere un problema (produrre un risultato). Perché un processo possa definirsi algoritmo necessita di cinque proprietà :

Input specializzato : quali sono i dati forniti all’elaborazione.
Output specializzato : quali sono i dati che questo produce.
Determinatezza : l’intero processo deve essere specificato in modo non ambiguo.
Efficacia : l’agente sia in grado di eseguire le istruzioni fornite.
Terminazione : prima o poi l’agente concluderà il calcolo, fornendo la risposta corretta. oppure si fermerà e comunicherà che la risposta non è possibile.

Con la coerenza dell’interfaccia, incontrando una nuova applicazione svolgiamo 2 attività standard :

- “clic avveduti” esploriamo l’interfaccia per vedere quali funzionalità offre poiché sappiamo intuitivamente

e grazie all’esperienza di riconoscere molte funzionalità già viste in altre applicazioni;

- “clic allo sbaraglio” ci avventuriamo là dove non siamo mai arrivati prima, proviamo l’applicazione con

determinazione certi del fatto che non potremo rompere il computer. 1.5.2 Una nuova istanza Il comando “Nuovo” crea una istanza “nuova” o “vuota” del tipo di informazioni o di file creato dall’applicazione. Ogni specifico gruppo di informazioni (es. un’immagine, un mese o un documento) è un’istanza di quel dato tipo. Per memorizzare le informazioni di un determinato tipo, e quindi registrarne le proprietà e memorizzarne il contenuto, il computer predispone una struttura di quel tipo di informazione, senza proprietà e senza contenuti chiamata: istanza “nuova” o “vuota”. Es. Tesina : istanza del tipo di informazione documento ; luglio 2014: istanza dell’informazione calendario. 1.6 La riproducibilità perfetta I computer codificano le informazioni come una sequenza di cifre binarie , “0” e “1” , chiamata informazione digitale , questa può essere riprodotta e replicata perfettamente. 1.6.1 Un esatto duplicato Rappresentare le informazioni con una sequenza di “0” e “1” ci permette di eseguirne una nuova copia semplicemente duplicando la sequenza. La perfetta riproducibilità è una proprietà dell’informazione digitale, la copia è identica all’originale, ma non è una proprietà dell’informazione analogica (dischi di vinile, documenti cartacei) conservata su un supporto che può variare con continuità, può incontrare problemi. 1.7 Ciò che vediamo e ciò che pensiamo 1.7.1 Metafore Metafora: icona o immagine o concetto utilizzato per rappresentare o per simboleggiare una computazione. 1.7.2 Il Desktop: metafora di una scrivania Scrivania: È come stare ad una scrivania; archiviare lavori, organizzare gli archivi in raccoglitori, usare applicazioni, somiglia ad oggetti reali (p.e. calcolatrice) programmi per specifici computer. La Scrivania è un oggetto o idea usata come analogia. Quando l’Alto è stato creato presso il Palo Alto Research Center (PARC) della Xerox, o progettisti introdussero per primi un’ interfaccia grafica ( GUI - Graphical User Interface) per sostituire la classica interfaccia a riga di comand o ( CLI - Command Line Interface), che era apprezzato solo dai tecnici. La metafora CLI è costituita da una sequenza di comandi in stile militare. Macintosh (1984) è stato il primo personal computer di successo dotato di un’interfaccia grafica. Vantava l’uso del mouse per applicazioni di disegno. 1.7.3 La metafora tattile (Il gesto touch) 1.7.4 Relazioni fra metafore Il touch rappresenta un cambiamento radicale nel modo in cui gli utenti pensano l’interazione con il computer e questo rende le interfacce tattili una nuova metafora. Movimento di navigazione : nella metafora tattile, scorrete il dito verso sinistra per avanzare nell’elenco; al contrario, utilizzando le barre di scorrimento della metafora del desktop, trascinate il cursore a destra per avanzare nell’elenco. La direzione del movimento è opposta fra le metafore tattili e a desktop. Gesti multi-touch : richiedono più di un dito sullo schermo (pinch), qui si accentua la differenza tra l’interfaccia tattile e a desktop: il mouse agisce su un solo punto dello schermo, quindi i gesti multi-touch sono impossibili da effettuare.

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