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INFORMATICA PER LE SCIENZE APPLICATE, Dispense di Elementi di Informatica

Riassunto cap. 1-2-3-4-5-7 libro "informatica per le scienze umane"

Tipologia: Dispense

2019/2020

Caricato il 02/04/2020

lucassssss
lucassssss 🇮🇹

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INFORMATICA PER LE SCIENZE UMANE
CAPITOLO UNO - STRUTTURA FONDAMENTALE DEGLI ELABORATORI
HARDWARE: tutto il materiale di cui è composta la macchina: schermo, circuiti elettronici, schermo ecc
solo parte fisica, da solo non risolve nessun problema.
SOFTWARE: parta intelligente del pc, che risolve i problemi ed è frutto dell'intelligenza dell'uomo. si
compone di programmi, che dettano all'hardware le regole per risolvere i problemi. quindi hardware ha
solo la capacità di intendere le istruzioni ed eseguirle.
L'ELABORATORE è detto numerico o digitale e opera su informazioni rappresentate in registri: organo fisico
che assume k stati distinti e memorizza k valori distinti
es. 849 ha 3 cifre: ha tre registri ciascuno a 10 stati.
il CALCOLATORE opera su informazioni (dati) rappresentati nei registri. a ognuno viene associato il valore
del dato (codifica). lo stato del registro memorizza l'info e conserva fino a quando intenzionalmente non si
vuole.
es. addizione tra variabile A e B: un registro con var. A , uno per variabile B e uno per memorizzare la
somma del risultato.
L'ELABORATORE è un sistema automatico, cioè esegue senza interventi esterni
la sua memoria è costituita da un numero molto elevato di registri. è una macchina POLIFUNZIONALE
perchè può effettuare più elaborazioni con programmi diversi.
il PROGRAMMA è una sequenza di istruzioni e può essere memorizzato nella memoria.
L'ELABORATORE è elettronico in quanto l'elaborazione delle info sono ottenute con circuiti elettronici.
SCHEMA DI UN ELABORATORE: IL MODELLO DI VON NEUMANN
- unità di ingresso (input) consente immissioni di dati nella memoria
- unità di memoria dovre vengono registrate tutte le info, istruzioni del programma e i dati
- unità di controllo (processore) presiede alle operazioni del pc
- unità aritmetico-logica (ALU) esegue operazioni logiche
- unità di uscita (output) presenza risultati dell'elaborazione su documenti.
l'elaboratore effettua:
- operazione di ingresso dati che avvengono tra unità di ingresso e la memoria
- operazione di trasferimento dati dalla memoria ai registri ALU e viceversa
- operazioni aritmetico e logiche, eseguite all'interno dell' ALU
- operazioni di uscita avvengono tra la memoria e le unità di uscita
tempi per realizzazione delle operazioni sopra:
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INFORMATICA PER LE SCIENZE UMANE

CAPITOLO UNO - STRUTTURA FONDAMENTALE DEGLI ELABORATORI

HARDWARE: tutto il materiale di cui è composta la macchina: schermo, circuiti elettronici, schermo ecc solo parte fisica, da solo non risolve nessun problema. SOFTWARE: parta intelligente del pc, che risolve i problemi ed è frutto dell'intelligenza dell'uomo. si compone di programmi, che dettano all'hardware le regole per risolvere i problemi. quindi hardware ha solo la capacità di intendere le istruzioni ed eseguirle. L'ELABORATORE è detto numerico o digitale e opera su informazioni rappresentate in registri: organo fisico che assume k stati distinti e memorizza k valori distinti es. 849 ha 3 cifre: ha tre registri ciascuno a 10 stati. il CALCOLATORE opera su informazioni (dati) rappresentati nei registri. a ognuno viene associato il valore del dato (codifica). lo stato del registro memorizza l'info e conserva fino a quando intenzionalmente non si vuole. es. addizione tra variabile A e B: un registro con var. A , uno per variabile B e uno per memorizzare la somma del risultato. L'ELABORATORE è un sistema automatico, cioè esegue senza interventi esterni la sua memoria è costituita da un numero molto elevato di registri. è una macchina POLIFUNZIONALE perchè può effettuare più elaborazioni con programmi diversi. il PROGRAMMA è una sequenza di istruzioni e può essere memorizzato nella memoria. L'ELABORATORE è elettronico in quanto l'elaborazione delle info sono ottenute con circuiti elettronici. SCHEMA DI UN ELABORATORE: IL MODELLO DI VON NEUMANN

  • unità di ingresso (input) consente immissioni di dati nella memoria
  • unità di memoria dovre vengono registrate tutte le info, istruzioni del programma e i dati
  • unità di controllo (processore) presiede alle operazioni del pc
  • unità aritmetico-logica (ALU) esegue operazioni logiche
  • unità di uscita (output) presenza risultati dell'elaborazione su documenti. l'elaboratore effettua:
  • operazione di ingresso dati che avvengono tra unità di ingresso e la memoria
  • operazione di trasferimento dati dalla memoria ai registri ALU e viceversa
  • operazioni aritmetico e logiche, eseguite all'interno dell' ALU
  • operazioni di uscita avvengono tra la memoria e le unità di uscita tempi per realizzazione delle operazioni sopra:
  • load time: tempo di caricamento
  • run time: tempo di esecuzione UNITA' DI INGRESSO un calcolatore dispone di piu unità input (tastiera, dischi che costituiscono anche supporti di memoria, schede magnetiche, mouse,tavolette grafiche, scanner, modem, lettori ottici, microfoni) UNITA' DI USCITA più diffuse monitor o stampanti (ad aghi con stampa ad impatto, a linee parallele con stampa ad impatto, a laser, termiche, a getto di inchiostro) caratteristiche della stampante sono: velocità di stampa, risoluzione, caratteri utilizzati. Altre unità output: plotter che tracciano disegni grafici su carta, autoparlanti ecc LA MEMORIA CENTRALE costituita da un insieme ordinato di registri (celle). in ogni cella contenuto un valore di informazione che possono essere elaborate. unità di misura:
  • milli millesimo
  • micro milionesimo
  • nano miliardesimo
  • pico millesimo di miliardesimo
  • kilo mille
  • mega milione
  • giga miliardo
  • tera mille miliardi
  • peta milione di miliardi la capacità di memoria espressa in byte (8 bit) assume valori di grandezza dei Megabyte. la memoria centrale è statica e sono dette RAM MEMORIE DI MASSA

costituiscono l'infrastruttura per la trasmissione delle informazioni: dati, suoni, immagini. l'infrastruttura fisica attraverso la quale l'informazione si trasmette (cavo, fibra ottica..) le reti possono evere diverse estenzioni: LAN (limitata in ufficio) MAN (metropoli/regione) WAN (estenzione nazionale, internazionale). le reti sono connesse tra di loro formando una rete di reti: INTERNET. I SERVIZI DI RETE

  • login remoto: attraverso una rete e un login opera sui programmi. la disconnessione avviene attraverso il logout.
  • trasferimento di file: un file viene copiato dal file server alla rete locale, anche in questo caso necessaria autorizzazione.
  • application sharing: operazione analoga a quella del login, per un programma che viene utilizzato contemporaneamente da più stazioni di lavoro.
  • accesso a file di rete: i file possono essere usati e modificati da piu utenti che operano sulla rete, con sistemi di protezione.
  • condivisione di documenti
  • email
  • WWW: servizio di distribuzione in rete di informazioni in rete sono presenti enti che hanno l'obiettivo di migliorare e facilitare la ricerca delle informazioni in rete, attraverso ulteriori sistemi di ricerca (motori di ricerca). CAPITOLO TRE - APPLICAZIONI E LINGUAGGI Principali applicazioni:
  • settore amministrativo e gestionale: per problemi con numerevoli numeri da trattare o frequenza di ripetizioni (fatture, paghe, logistica, grossi archivi)
  • settore tecnico scientifico
  • automazione di ufficio: sostituisce la dattilografia, gestione di archivi
  • automazione della fabbrica: sono robot industriali composti da sensori che forniscono ai robot info sul mondo esterno (posizione e presenza di oggetti), attuatori che azionanoo valvola ecc, e un sistema di elaborazione che invia gli opportuni comandi.
  • information retrieval: sistema utilizzato fondamentalmente nelle biblioteche, per archiviazione e reperimento informazioni. elemento caratteristico di archiviazione è la mancanza di particolari schemi di codifica ma vengono mantenuti nella forma originaria.
  • applicazioni ipertestuali e multimediali: l'ipertesto è un testo che consente di collegarsi a documenti interconnessi (nodi) e possono contenere immagini, video, suoni = multimedialità. per favorire l'orientamento possibile la navigazione all'indietro.
  • simulatore (di volo) per riprodurre il funzionamento di sistemi fisici
  • progettazione utilizzata in ambito di architettura , ingegneria meccanica ecc
  • grafica computerizzata per la redazione di disegni nel settore di grafica pubblicitaria
  • editoria elettronica per redazione testi
  • uso nella didattica LINGUAGGI SIMBOLICI Consentono una programmazione piu rapida e sicura. l'impiego dei linguaggi simbolici è reso possibile da un apposito programma che traduce da linguaggio simbolico a linguaggio macchina. un linguaggio smibolico si dice interpretato o compilato --> l'elaborazione si completa nelle fasi:
  1. stesura del programma origine scritto sedondo le regole del linguaggio simbolico
  2. traduzione del programma origine in linguaggio macchina tramite un apposito programma traduttore, fornito dal calcolatore ed è un programma non numerico.
  3. collegamento del programma con altri programmi necessari per l'esecuzione
  4. caricamento del programma nella memoria centrale
  5. esecuzione del programma in linguaggio macchina Tra i linguaggi piu utilizzati: FORTRAN per la risoluzione di problemi scientifici COBOL per problemi commerciali BASIC / PASCAL di impiego generale ed amministrativo Ulteriore classe di linguaggi sono quelli di IV generazione, per elaborazione testi (word), fogli elettronici, gestione dati, grafica ecc. CAPITOLO QUATTRO - IL SISTEMA OPERATIVO WINDOWS L'insieme dei programmi di gestione e di interfaccia è denominato sistema operativo, contatto che ha l'utente con il pc. le funzionalità del S.O sono:
  • gestione dei lavori: s.o. interpreta ed esegue i comandi dell'utente, controlla ed accetta l'utente (login) e pianifica esecuzione di vari lavori nel caso di un sistema multiutente.
  • gestione dei dati: s.o. gestisce i programmi e i dati, li organizza in archivi (files) e li registra nella memoria di masssa. il s.o. gestisce la localizzazione dei file e fornisce per l'utente un sistema per individuarli.
  • gestione del sistema: gestisce le risorse hardware (cpu, unità di ingresso e uscita) attraverso appositi programmi chiamati driver.

GESTIONE DELLE FINESTRE

  • comandi per la gestione del formato: ampliamento/restringimento per definire greandezza della finestra, spostamento, riduzione a icona per renderla invisibile, chiudi
  • comandi per la gestione dei processi associati alla finestra (menu file)
  • comandi specifici del singolo programma CAPITOLO CINQUE - LOGICA DELLE PROPOSIZIONI E DEGLI INSIEMI George Boole studiò un mezzo matematico per descrivere in forma algebrica la logica delle proposizioni e le relazioni fra di esse. la logica matematica du Boole applica matematica a processi di logica come deduzione, intuizione ecc. PROPOSIZIONE: espressione linguistica per la quale ha senso chiedersi se enuncia il vero o il falso. proposizioni atomiche "dante scrisse divina commedia" - proposizioni molecolari "se dante ha scritto divina commedia, allora la divina commedia è stata scritta in italiano" Valori di verità: VERO - simbolo logico V - simbolo matematico 1 FALSO - simbolo logivo F - simbolo matematico 0 Date due proposizioni se ne possono costruire altre connettendole con connettivi logici di disgiunzione (eppure, or) congiungiunzio (e, and) negazione (non, not)
  • la disgiunzione di due proposizioni è falsa se e solo se entrambe le proposizioni sono false
  • la congiunzione di due proposizioni è vera se e solo se entrambe le proposizioni sono vere
  • la negazione di una proposizione vera è falsa, quella falsa è vera LA DISGIUNZIONE ESCLUSIVA di due proposizioni è vera se una è falsa e l'altra è vera, ma non vere entrambre LA DISGIUNZIONE INCLUSIVA di due proposizioni è vera se una è vera e l'altra è falsa e entrambe sono vere IMPLICAZIONE LOGICA x (antecedente) implica y (conseguente) se dalla verità di x scaturisce quella di y. x --> y implicazione materiale esprime la proprietà che non si verifica il caso che sia vero A e falso B. L'implicazione è semore vera a meno che essendo vero l'antecedente non risulti falso il conseguente. condizione sufficiente: se si verifica A allora si verifica B condizione necessaria: B è necessaria per A -- RILEGGERE PAG 78

CAPITOLO SETTE – PROGRAMMI ED ISTRUZIONI

RIASSUNTO NOZIONI FONDAMENTALI PRECEDENTI

  • Un programma è una sequenza di istruzioni che dettano all’hardware le regole per un problema
  • Un programma è una sequenza di istruzioni che determinano un problema (utente scrive valore di variabili A e B, chiede al calcolatore la somma C)
  • Nella fase di caricamento (load time) un programma viene caricato nella memoria centrale, nella fase di esecuzione (run time) viene eseguito
  • Durante il run time usato il linguaggio macchina
  • Il programma viene progettato con il linguaggio simbolico, poi attraverso programmi di traduzione viene convertito in linguaggio macchina
  • Esistono diversi linguaggi: basic, fortran, pascal, c++ LE ISTRUZIONI NEI LINGUAGGI Le istruzioni si dividono in semplici e strutturate Semplici sono le operazioni fondamentali che l’hardware può compiere (input/output/ALU). Si completano poi con le istruzioni strutturali per il controllo di sequenza di risoluzione.
  • Istruzioni di ingresso o di lettura: trasportano valori da un’unità di ingresso (tastiera) e memorizza il dato. L’istruzione assume la forma read var
  • Istruzioni di calcolo ed assegnazione valore: producono il calcolo di un’espressione e assegnazione del valore di essa
  • istruzioni di chiamata di sottoprogramma: attiva un sottoprogramma assegnando i valori agli argomenti di uscita. Non viene eseguito automaticamente ma su richiesta di un altro programma, chiamato chiamante. L’insieme di tutti i sottoprogrammi forma la biblioteca di sottoprogrammi. L’attivazione del sottoprogramma S avviene dopo istruzione di chiamata del programma P, il ritorno a P avviene con terminazione delle azioni svolte da S. il sottoprogramma può essere chiamato più volte. Lo scambio di valori tra P ed S avviene attraverso una lista di variabili detti argomenti di scambio. il simbolo end determina la fase del sottoprogramma.
  • Istruzioni di uscita: trasferiscono i dati della memoria ad un’unità di uscita (stampante). L’istruzione assume la forma di write var Strutturata: introdotta negli anni 70 per disciplinare uso delle istruzioni per il controllo di sequenza (problema programma-spaghetti)
  • Istruzione composta: più istruzioni in sequenza, per effettuare il raggruppamento begin e end
  • Istruzione di selezione: esegue una specifica istruzione tra più istruzioni che possono essere eseguite in alternativa: if R then S1 else S2 = se R è vera esegui S1, altrimenti esegui S