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CORSO DI TECNOLOGIE INFORMATICHE E MULTIMEDIALI
Bruno Ronsivalle UD1. L’informatica nell’era di Matrix
KEYWORDS
Informatica - informazione – analogico – digitale - bit - tecnologia
- usabilità – accessibilità
Gli integralisti digitali. Gli integralisti analogici. Quelli de «l’informatica è solo uno strumento fra mille».
«Nell’era di Matrix e della Guida galattica per autostoppisti, l’informatica è vista dai più come una grande brodaglia informe».
Cos’è l’informatica? l’informatica è la scienza che studia i sistemi per l’elaborazione e la gestione automatica delle informazioni.
Il termine “informatique” coniato nel 1962 dall’ingegnere francese Philippe Dreyfus “information” + “automatique”
Informazione = ingrediente principale dell’informatica è dunque l’informazione.
Informazione = contenuto di un segnale radio, elettrico o luminoso che rappresenta una porzione di realtà.
Analogico e digitale
Traduzione (Codifica) segnali F 0E 0 informazione
codifica “analogica” traduzione segnale attraverso altri segnali fisici
codifica “digitale” conversione segnale in un insieme strutturato di simboli
Il lavoro dell’informatico F 0E 0 manipolazione di informazioni codificate in forma binaria. La sua realtà è una realtà composta da un numero considerevoli di entità digitali.
Modello di misurazione della quantità di informazione
Unità di misura = bit (binary digit), esprime in termini binari (1 -
- il contenuto minimo di informazione di un segnale
BIT = particella elementare dell’informatica
quantum di informazione necessario a scegliere fra due stati equiprobabili (on - off, 1 - 0) e con cui costruire la rappresentazione digitale di tutta la realtà delle cose
Ciclo di vita dell’informazione (schema slide 30)
Quali sono le caratteristiche di un sistema informatico? Sistema informatico: risultato dell’integrazione di due componenti : (a) Hardware (b) Software
A cosa serve? A trasformare una macchina in un potentissimo alleato dell’uomo nel trattamento delle informazioni. A ridimensionare le possibilità di errore. Ad automatizzare i compiti
cos’è una tecnologia informatica? il prodotto dell’applicazione creativa e originale del nostro bagaglio di conoscenze scientifiche (ma non solo) e di uno specifico sistema informatico per la risoluzione di uno o più problemi reali che riguardano la gestione delle informazioni da parte dell’uomo.
Usabilità e accessibilità: Una "tecnologia informatica” deve essere qualcosa di utile A misura d’uomo e per tutti gli uomini.
Cosa NON è l’informatica? “la disciplina del computer”, “l’insieme delle tecniche di programmazione”, “un sistema di macchine contro l’uomo”, “una brodaglia indistinta di termini enigmatici”, “uno strumento fra mille”, “una disciplina esoterica”
Risultati attesi: A questo punto dovresti essere in grado di:
- definire "informatica" e "tecnologia informatica”
- descrivere le differenze tra “analogico” e “digitale”
- definire il concetto di “bit”
- Illustrare il ciclo di vita dell’informazione
- definire “usabilità” e “accessibilità”
Capitolo 2. L’insostenibile leggerezza dei circuiti
integrati
KEYWORDS
hardware – input/output – scheda madre – CPU - RAM – ROM – memoria secondaria – DNA Computing
Sepolti nell’hardware. Quando traslocare diventa un incubo!
L’idea di computer: Il computer non è un oggetto «Il computer è un’idea di organizzazione della realtà digitale che riflette il modo in cui l’uomo pensa di pensare e di dover riprodurre una parte di sé nella macchina».
Tutti i sistemi informatici di uso comune sono nati nell’ambito della difesa (Turing Von Neumann).
Cosa si intende per “hardware”? l’”hardware” costituisce la componente fisica di un sistema informatico (un sotto-sistema) e include qualsiasi dispositivo materiale a supporto delle fasi in cui si articola il processo di gestione delle informazioni (input, elaborazione, output, memoria, distribuzione).
Componente fisica, Dispositivo meccanico, Supporto elettronico, Trasduttore, Alimentatore, Conduttore, Semi-conduttore. Anche l’aria che respiriamo è hardware!
Architettura hardware: modello di Turing/Von Neumann. periferiche di input, scheda madre unità centrale di elaborazione (CPU), unità di memoria RAM e ROM, modulo di memoria secondaria, periferiche di output.
Architettura logica hardware (schema slide 32)
Input: dal mondo al calcolatore sottosistema serie di dispositivi elettronici impulsi fisici F 0E 0 informazioni digitali che l’elaboratore è in grado di “comprendere”.
Il pensiero di silicio e i ricordi volatili.
Fisiologia di un sistema hardware (schema slide 57)
Tutto ciò che non è software è hardware. Oggi siamo tutti più leggeri. Non ci sono più le valvole termoioniche! «Grazie alle nanotecnologie, l’hardware ha subito un processo di evaporazione e di imprevedibile sublimazione. Tutto è ormai sorprendentemente piccolo ed esteticamente curato.» (rigide regole del design)
Il computer è vivo! DNA Computing 1994 - Leonard Max Adleman
Obbiettivi didattici: A questo punto dovresti essere in grado di:
- definire il concetto di "hardware"
- descrivere i blocchi dell’architettura hardware
- illustrare le funzioni delle periferiche di input
- descrivere le caratteristiche della scheda madre
- definire il concetto di CPU e di velocità di calcolo
- descrivere le funzioni dei dispositivi di memoria
- illustrare le funzioni delle periferiche di output 3. Ciò che non è hardware è software
KEYWORDS
software – istruzione – algoritmo – linguaggio macchina – codice sorgente – BIOS – sistema operativo – applicazione – App - virus
- antivirus
Che cos’è il software? Software = componente non materiale di un sistema informatico che garantisce il funzionamento della macchina
Programmi = insieme di istruzioni che consentono all’hardware di svolgere i compiti
Condizioni di partenza + Vincoli + Obiettivi prefissati + Programmi = Soluzione del problema
Programmi = Partitura musicale F 0E 0 Pensiero della CPU
Partitura musicale composta da “algoritmi”. Algoritmi = sequenze logiche di istruzioni che includono regole ben precise e procedure di calcolo. Obiettivo = risoluzione di un problema.
Noi usiamo algoritmi tutti i giorni! Semplice lista spesa, Appunti durante lezione, Strategia contro avversario, Schemi partita di calcio, Istruzioni montaggio mobile, Ricetta sushi o pappardelle, Regole per vini e pietanze, Organizzare serata.
Esempio algoritmo (schema slide 32)
Requisiti essenziali delle operazioni descritte mediante algoritmi:
Linguaggio disumano. Incomprensibile. Non sintetico. Le macchine sono “logorroiche” e non danno nulla per scontato!
Soluzione alternativa? Linguaggi semi-umani di programmazione = linguaggi intermedi = linguaggi di “alto livello” F 0E 0 tra linguaggio umano e linguaggio delle macchine
linguaggi “semi-umani” F 0E 0 programmare il comportamento di un elaboratore elettronico digitale: descrivere algoritmi senza fare alcun uso del codice binario.
attività di programmazione F 0E 0 Output = “istruzioni in codice sorgente” (testo)
Output = “compilati” (codificati nel linguaggio macchina) F 0E 0 “assemblati” o "interpretati” tradotti in codice binario, digeriti dalla macchina ed eseguiti regolarmente.
(schema slide 64)
Le famiglie del software:
BIOS
Sistema Operativo (SO)
applicazioni e App
malware e antivirus
BIOS: Basic Input Output System: mediazione “linguistica” tra hardware e software risiede nella ROM programmi essenziali = “firmware”.
Sistema Operativo: ruolo strategico = amministrazione macchina “il software dei software”.
configura l’interfaccia: accesso alle “cartelle” e ai diversi “file” o “archivi” di informazioni in memoria gestisce i “nomi” e le “estensioni” esecuzione delle diverse applicazioni
Applicazioni e App: applicazioni = programmi compilati, assemblati o interpretati F 0E 0 regole e istruzioni per guidare il computer nello svolgimento di compiti.
Applicazioni: creare memorizzare modificare manipolare cancellare altri frammenti di software, dati e documenti.
“App”: dedicate a smartphone e tablet logica innovativa dell’interfaccia grafica modello di gestione delle icone modello di distribuzione online.
Malware e antivirus: famiglia di software “maligni” F 0E 0 generare danni di diversa natura e gravità all’interno dei sistemi informatici
vermi (“worm”) F 0E 0 sistemi operativi auto duplicazione esponenziale nella memoria di un computer = rallentamenti o blocco operativo
programmi spia: (“spyware”) F 0E 0 violare la privacy dell’utente
virus = programmi F 0E 0 disco rigido auto clonazione, riproduzione e contaminazione esponenziale F 0E 0 documenti, flussi operativi del sistema F 0E 0danni fisici hardware memoria secondaria
i “cavalli di Troia” (“Trojan horse” o “Trojan”)
1. Scrivere il programma del corso
A cosa serve un programma di “videoscrittura”? Un programma di “videoscrittura” ci consente di digitare un testo tramite la tastiera e visualizzarlo immediatamente “a video”. Questo tipo di applicativo – detto anche word processor (“elaboratore di testi”) – permette di impostare l’impaginazione e la formattazione, configurare gli stili, inserire contenuti multimediali, “gestire” e stampare i documenti.
2. Aggiornare le informazioni sulle quote di iscrizione
Come funziona un “foglio di calcolo”? Il foglio di calcolo si presenta sotto forma di una grande griglia composta da righe (contrassegnate da numeri) e colonne (contrassegnate da lettere). Esso permette di effettuare operazioni, elaborare dati, creare tabelle e grafici di vario genere.
3. Preparare i materiali didattici per l’aula
Cosa sono le “presentazioni”? Le presentazioni sono sequenze di diapositive digitali (o slide) che possono essere visualizzate attraverso un computer collegato a un videoproiettore. In ogni slide è possibile (a) inserire e formattare testi, (b) integrare elementi multimediali.
4. Raccogliere i dati in un archivio digitale
Cosa si intende per “database”? Un Database, o DB, è un file che memorizza le informazioni in tabelle composte da un
insieme di righe - i record - e colonne - i campi, che definiscono gli attributi di ogni singolo record.
Cosa si intende per database “relazionale”? Un database si dice “relazionale” se le varie tabelle sono “allacciate” tramite delle “relazioni” che collegano i campi presenti contemporaneamente in due o più tabelle per ricondurre le informazioni dell’una a quelle dell’altra.
5. Comunicare agli iscritti le date di inizio e gli orari
Come funziona un software di “Posta Elettronica”? Un software di "Posta Elettronica" è un programma per l’invio e la ricezione della posta elettronica, che consente di scrivere e formattare il testo del messaggio, allegare uno o più file, inserire i destinatari, specificare l’oggetto della e-mail.
Obbiettivi didattici: A questo punto dovresti essere in grado di:
- definire il concetto di "Office Automation“
- descrivere le principali caratteristiche e funzionalità
degli strumenti per:
- l’utilizzo della Videoscrittura
- l’elaborazione di fogli di calcolo
- la realizzazione di presentazioni
- la gestione di database
- l’amministrazione della Posta Elettronica
UD5. Internet = Web?
l’identificazione univoca all’interno del sistema mediante quattro numeri separati da punti.
Come fanno i calcolatori in rete a dialogare fra loro? Internet F 0E 0 “traduzione” dei dialetti informatici in un unico idioma. Idioma = insieme di protocolli TCP/IP (Trasmission Control Protocol/ Internet Protocol) F 0E 0 meccanismi trasmissione e indirizzamento dati lungo struttura reticolare.
sub-protocolli F 0E 0 servizi fondamentali di Internet
F 0E 0 posta elettronica (e-mail) F 0E 0 SMTP (Simple Mail Transfer
Protocol)
F 0E 0 trasferimento file mediante FTP (File Transfer Protocol)
Imprevisto: «Per connettersi a Internet è necessario immettere le informazioni ottenute dall’ISP».
Accesso a Internet = hardware + ISP
Cosa si intende per ISP? L’ISP (Internet Service Provider) è un’organizzazione, pubblica o privata, che è in grado di fornire (gratis o a pagamento) diverse tipologie di accesso a Internet.
Tipologie di accesso a Internet:
- connessione a Internet in banda base (Dial-up)
- connessione a Internet a banda larga (Broadband networking)
connessione a Internet in banda base (Dial-up)
trasmissione dati mono-canale
cavo telefonico o coassiale
modem = modulatore/demodulatore
connessione a Internet a banda larga (Broadband networking)
trasmissione su più canali
- cavo coassiale
- cavo in fibra ottica
- wireless
Cosa si intende per “Web”? Il World Wide Web (detto anche WWW o semplicemente Web) è un servizio di Internet e costituisce un immenso archivio vivente in rapidissima espansione, popolato da testi, immagini, filmati e suoni intrecciati, cui è possibile accedere da qualsiasi parte del mondo e in qualsiasi momento.
la “grande ragnatela mondiale” e i suoi servizi (schema slide 46)
Arcipelago Web: diverse tipologie di organizzazione “territoriale”
siti web = aree di contenuti auto-consistenti
portali = punti di smistamento e di collegamento ai siti web
Cosa significa http? HTTP (HyperText Transfer Protocol) è il protocollo del Web che consente la trasmissione di dati per la descrizione e la visualizzazione di documenti ipertestuali.
Cosa si intende per “browser”? Un browser è un applicativo software che consente di visualizzare le pagine web attraverso la “traduzione” (“interpretazione”) del codice sorgente HTML in linguaggio macchina.
Cosa avviene dentro la grande ragnatela dopo aver dato l’Invio con la tastiera?
- Noi digitiamo l'URL (Uniform Resource Locator) di una pagina web nel browser
- Il sistema traduce l’URL nell’indirizzo IP del web server
- Il PC invia il pacchetto di informazioni al web server
- Il pacchetto di informazioni entra in Internet
- Il messaggio raggiunge il web server
- Il web server invia un messaggio di risposta al client (noi)
- Il messaggio raggiunge il nostro browser
- Il browser legge il file HTML
- Il browser compone la pagina web
- La pagina web è pronta!!!
(schema slide 92)
Come si misura la velocità di crociera?
Velocità di un’automobile F 0E 0 Km/h = distanza percorsa nell’unità di tempo
Tratto autostrada = 600Km
velocità media = 200Km/h
raggiungerò la mia meta in 3 ore F 0E 0 (600Km:200Km/h) = 3h
Obiettivo: effettuare il download di una puntata dei Simpson
Peso file =1GB (gigabyte)
Velocità di trasmissione = 56Kbps
Quanto tempo mi servirà per completare l’operazione? Metodo in 3 step
Internet: velocità di connessione F 0E 0 bps (bit al secondo) = quantità di informazione digitale trasmessa nell’unità di tempo.
- Convertire tutti i valori in bit
- Calcolare durata del download in secondi
- Calcolare durata del download in ore
Obbiettivi didattici: A questo punto dovresti essere in grado di:
- definire le caratteristiche e i protocolli di Internet
- elencare le modalità di accesso a Internet
- definire il "World Wide Web”
- descrivere le caratteristiche di un ipertesto e del protocollo HTTP
- illustrare le funzioni basilari di HTML
- definire il concetto di “browser”
- illustrare il processo di trasmissione dati sul Web
- descrivere l’unità di misura della velocità di connessione
