Fondamenti dell'Informatica: Obiettivi e Concetti Base, Appunti di Elementi di Informatica

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Concetti di base sull’informatica

Laboratorio Informatico di Base

OBIETTIVI

u Aspetti teorici § Acquisizione di alcuni concetti di base dell’Informatica § Apprendimento di nozioni preliminari sugli elaboratori elettronici u Aspetti pratici § Utilizzo di applicativi di produttività individuale (fogli di calcolo)

Homepage dell’insegamento

u http://staff.icar.cnr.it/costa/

Iscrizione al corso

Cos’è l’informatica?

u Informazione + automatica: gli strumenti e le tecniche

utilizzati nel trattamento automatico delle

informazioni

u Informatica = Scienza della rappresentazione e

dell’elaborazione dell’informazione

§ Studia le caratteristiche dell’informazione ed i modi di usarla, immagazzinarla, elaborarla e trasportarla in modo automatico

u L’informatica ha due anime:

§ tecnologica : studia i calcolatori elettronici e i sistemi che li utilizzano § metodologica: studia i metodi per la soluzione di problemi e la gestione delle informazioni

u Informazione è un insieme di dati utilizzati (da un essere umano ma non esclusivamente) per uno scopo u I due termini sono spesso utilizzati senza distinzione

INFORMAZIONE DATI

Informazioni e dati

HARDWARE E SOFTWARE

u L’hardware è la macchina reale § Le operazioni (chiamate istruzioni) che l’hardware sa eseguire direttamente rappresentano le frasi del linguaggio macchina del calcolatore § Le istruzioni del linguaggio macchina sono molto semplici e il calcolatore può eseguirle in modo molto efficiente u Il software ha lo scopo di mostrare agli utenti il calcolatore come una macchina virtuale (non esistente fisicamente) più semplice da usare rispetto all’hardware sottostante

CLASSIFICAZIONE DEL SOFTWARE

u Software di Base (ad esempio il Sistema Operativo) § permette una più semplice interazione con le componenti hardware (memorie, periferiche, …) u Software Applicativo § consente agli utenti di utilizzare il calcolatore come una macchina virtuale utile per la risoluzione di problemi Hardware Utente Software applicativo Software di base

IL SISTEMA BINARIO

u Usa un alfabeto di 2 simboli u Utilizzato nei sistemi informatici § Si utilizza una grandezza fisica (luminosità, tensione elettrica, la corrente elettrica), per rappresentare l’informazione § Si divide in due intervalli l’insieme dei valori che la grandezza può assumere: ogni intervallo corrisponde ad un simbolo u Solo 2 simboli al fine di ridurre la probabilità di errore § Tanti più simboli si devono distinguere, tanto meno la rilevazione sarà affidabile (gli intervalli della grandezza fisica saranno meno ampi)

IL SISTEMA BINARIO

u BIT (BInary digiT) § unità elementare di informazione rappresentabile con dispositivi elettronici § con 1 bit si possono rappresentare 2 stati § 0/1, on/off, si/no u Combinando più bit si può codificare un numero maggiore di stati § con 2 bit possono rappresentare 4 stati § con K bit si possono rappresentare 2 K stati u Quanti bit sono necessari per codificare N oggetti? § N ≤ 2 K ® K ³ log 2 N ® K = é log 2 N ù

CODIFICA BINARIA: UNITA’ DERIVATE

u Byte = 8 bit § può rappresentare 2 8 = 256 stati u KiloByte (KB) = 2 10 byte = 1.024 byte @ 10 3 byte u MegaByte (MB) = 2 20 byte = 1.048.576 byte @ 10 6 byte u GigaByte (GB) = 2 30 byte = 1.073.741.824 byte @ 10 9 byte u TeraByte (TB) = 2 40 byte = 1.099.511.627.776 byte @ 10 12 byte

Codifica di caratteri u Si associa un codice (una sequenza di bit) ad ogni simbolo dell’alfabeto u Codifica ASCII (American Standard Code for Information Interchange) § Caratteri speciali, punteggiatura, a-z, A-Z, 0- 9 § Utilizza 7 bit (128 caratteri) § I codici ASCII estesi usano 8 bit (256 caratteri) u Codifica EBCDIC(Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code) § Utilizza 8 bit (256 caratteri) u Codifica UNICODE (per rappresentare l’insieme dei caratteri utilizzati in Europa) § Utilizza 16 bit (65536 caratteri) § I primi 128 caratteri sono gli stessi di ASCII § Gli altri corrispondono ad altri alfabeti (greco, cirillico,…) § Non copre i simboli (oltre 200.000) di tutte le lingue!

Rappresentazione dei dati

Codifica di immagini

u Esistono numerose tecniche per la

memorizzazione e l'elaborazione di immagini

u Immagini digitalizzate = sequenze di bit!

§ L’immagine viene discretizzata , cioè rappresentata come insieme di pixel § ogni pixel ha associato un numero che descrive un particolare colore (o tonalità di grigio) § Inoltre si mantengono la dimensione, la risoluzione (punti per pollice), ed il numero di colori utilizzati