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CAPITOLO 1 – Tecnologie dell’informazione e della comunicazione e dei sistemi
informativi
Informatica e ICT
- Informatica : è una scienza molto giovane. Il termine «informatica», comparso per la prima volta in Francia nel 1962, è la contrazione di «information» + «automatique» da qui «informatique».
- È la scienza della risoluzione dei problemi con l’aiuto dei computer.
- Quando ci si riferisce alle tecnologie oggetto di studio da parte dell’informatica e a quelle delle telecomunicazioni si è soliti parlare di tecnologie dell’informazione e della comunicazione (ICT- Information and Communication Technology). L’acronimo ICT è rappresentativo nel processo di convergenza digitale che ha visto un netto avvicinamento tra tecnologie informatiche e delle telecomunicazioni. Tale processo vive oggi una seconda fase che coinvolge anche i media che suggerisce già un nuovo acronimo: ICMT (Information, Communication and Media Technology).
Il funzionamento dei computer: tre concetti chiave
- Lo scopo di un computer è quello di elaborare i dati per trasformarli in informazioni.
- Differenza tra hardware e software. Con hardware si intendono i dispositivi fisici di un computer (tastiera, schermo, stampante, unità di sistema). Il software è costituito dai programmi, ovvero le istruzioni che dicono al computer come svolgere una determinata operazione.
- Tutti i computer eseguono fondamentalmente 5 operazioni: input, elaborazione, memorizzazione e output, ed eventualmente comunicazione.
- Operazioni di input: con input si intendono tutti i dati in ingresso in computer. L’input può essere costituito da qualsiasi tipo di dati: lettere, numeri, simboli, forme colori, temperature, suoni. Quando si digitano delle parole o dei numeri alla tastiera si sta effettuando un’operazione di input di dati.
- Elaborazione: si intende la manipolazione svolta da un computer per trasformare i dati in informazioni. L’elaborazione viene eseguita dall’ unità di elaborazione centrale, la CPU (Central Processing Unit).
- Memorizzazione: la memorizzazione può essere di 2 tipi, temporanea o permanente (si parla anche di memorizzazione primaria o secondaria). La memoria primaria è costituita da quei microcircuiti del computer che contengono temporaneamente i dati in attesa di essere elaborati. Con memoria secondaria si intende quella parte del computer in cui le informazioni vengono conservate in modo permanente (es, CD ROM o disco fisso).
- Operazioni di output: l’output è costituito da tutto ciò che viene prodotto dal computer, ovvero dal risultato delle elaborazioni. Per esempio può trattarsi dei numeri o delle immagini visualizzate sullo schermo.
Operazioni di comunicazione: oggi, la maggior parte dei computer è dotata di funzioni di comunicazione che permettono a elaboratori distanti di interagire.
Internet, il World Wide Web e il cyberspazio
La rete internet costituisce il fenomeno più rilevante di telematica diffusa nel mondo. Infatti internet cresce con tassi superiori al 100% all’anno dal 1994, anno della commercializzazione dei suoi servizi grazie al World Wide Web. Ciò che rende il World Wide Web così interessante e facilmente navigabile è il fatto che si tratta di una raccolta di server sparsi in tutto il mondo che ( 1 ) contengono informazioni in formato multimediale e ( 2 ) sono connessi tramite collegamenti ipertestuali.
- Il formato multimediale : mentre i messaggi di posta elettronica sono costituiti prevalentemente da testo, il Web fornisce informazioni in forma multimediale, dove il testo è affiancato da elementi grafici, video e audio.
- Gli ipertesti : se da un lato la posta elettronica consente di connettersi con un determinato indirizzo ben noto, il Web offre collegamenti ipertestuali (link). Gli ipertesti sono un sistema che consente di collegare
direttamente documenti sparsi in tutta la Rete: una parola o una frase di un documento diviene un collegamento che rimanda a un documento che si trova da tutt’altra parte. Il formato o il linguaggio utilizzato dal Web si chiama HTML (Hypertext Markup Language). L’HTML è un insieme di istruzioni (chiamate tag) utilizzate per specificare la struttura e la formattazione di un documento. Le comunicazioni si estendono a ogni angolo più remoto della civiltà. Il termine cyberspazio , con il quale si definisce genericamente lo spazio dove si muovono, agiscono e interagiscono i programmi e gli utenti, è stato coniato da William Gibson. Oggi molte persone considerano il cyberspazio come sinonimo di Internet, ma in realtà è molto di più. Il cyberspazio include il World Wide Web , le chat, i newsgroup e tutti i servizi veicolabili attraverso le reti telematiche.
Tre direzioni nello sviluppo dei computer: miniaturizzazione, velocità ed economicità
Uno dei primi computer venne consegnato all’esercito degli Stati Uniti nel 1946, ENIAC pesava oltre 30 tonnellate, era lungo 24 metri e occupava due piani di un edificio, ma era in grado di moltiplicare due numeri in un tempo incredibile per quell’epoca: 3 millesimi di secondo. Da allora i computer si sono sviluppati in tre direzioni:
- Miniaturizzazione : tutto diventa più piccolo. Le valvole del vecchio ENIAC sono state sostituite da transistor, più piccoli, veloci e affidabili. Un transistor è un piccolo dispositivo utilizzato per il trasferimento dei segnali elettrici lungo circuiti predeterminati. Successivamente vi è stato lo sviluppo dei circuiti integrati, contenenti grandi quantità di circuiti elettrici o percorsi che trovano posto in un quadratino di silicio. Il microprocessore di un moderno PC può svolgere calcoli che un tempo richiedevano un computer delle dimensioni di un’intera stanza.
- Velocità : grazie alla miniaturizzazione, microprocessori e altri componenti hardware possono contenere un numero sempre maggiore di microcircuiti, accrescendo la capacità elaborativa dei computer e offrendo quindi maggiore velocità di elaborazione.
- (^) Economicità : i potenti microprocessori di oggi hanno un rapporto prezzo/prestazioni sempre più conveniente.
Tre direzioni dello sviluppo delle telecomunicazioni: connettività, interattività e multimedialità
Nelle comunicazioni vi sono stati almeno tre recenti sviluppi.
- Connettività : è la capacità di connettere i computer fra loro tramite linee di comunicazione e di fornire un accesso alle informazioni online. Per esempio, lo scambio di messaggio di posta elettronica e le attività di commercio.
- Interattività : l’interattività è un tipo di comunicazione bidirezionale; un utente può rispondere alle informazioni che riceve e modificare il processo in corso. La possibilità di interagire significa che gli utenti possono essere attivi e non semplici partecipanti passivi del processo tecnologico.
- Multimedialità : con multimedialità si fa riferimento alla tecnologia che presenta le informazioni in molteplici modi, per esempio sotto forma di testo, immagini, video, suoni e animazioni.
Web 2.0 e social networking
I social network identificano gruppi di individui che hanno relazioni tra di loro e il loro rapporto è descrivibile in termini di nodi e di legami (es. Facebook). I nodi rappresentano i singoli individui, mentre i legami indicano le relazioni che sussistono tra essi. Un aspetto determinante per i social network è la mancanza di rigide relazioni strutturate gerarchicamente. Questo implica assoluta spontaneità nei legami che ci creano tra gli individui e nel processo comunicativo che si instaura; tutti i membri sono in connessione gli uni con gli altri e sono essi stessi a decidere se, quando e con chi interagire; inoltre, ogni nodo diventa fondamentale, grazie alla sua unicità, per l’arricchimento della comunità stessa. I social network contribuiscono a soddisfare importanti bisogni espressi dai singoli utenti; in primo luogo di tipo funzionale (scambio di informazioni, giudizi, facilitare il processo decisionale) ma anche bisogni sociali (socializzazione, comunicazione, fiducia) e, infine, psicologici (senso di appartenenza ad un gruppo, assimilazione di modelli di comportamenti). Il social networking è correlato ad un’evoluzione del web. Oggi si parla infatti di Web 2.0 per distinguerlo dal Web 1.0, la prima fase storica di sviluppo del www diffusa fino agli anni ’90, caratterizzata dalla possibilità per l’utente di fruire in maniera passiva di contenuti e informazioni presenti online. Con il Web 1.0, i siti erano statici e i principali strumenti di comunicazione online erano l’e-mail e la newsletter; l’utente assorbiva passivamente ogni tipo di messaggio e contenuto presente nel web, senza possibilità di replicare, migliorare, suggerire. In questo scenario, l’utente del Web era un semplice navigatore o surfer. Attualmente invece il Web è innanzitutto collaborazione, relazione, comunicazione e condivisione: sono aumentate a dismisura le relazioni online, grazie alla maggiore possibilità di interazione e di partecipazione alla creazione di nuovi contenuti, alla possibilità cioè di essere protagonisti del mondo virtuale. Grazie al Web 2.0, nel corso degli ultimi anni, sono cresciute le comunità virtuali, all’interno delle quali ciascun utente può assumere un ruolo definito che non è quello del mero navigatore: qualcuno pubblica, altri criticano, commentano, chiedono e rispondono, contribuiscono a generare contenuti e valore senza vincoli spazio-temporali. Il concetto di "Web 2.0" affiorò in una “conference brainstorming session” tra Tim O'Reilly and MediaLive International in 2004. Il termine Web 2.0 viene utilizzato dunque non come riferimento a una nuova tecnologia, ma
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- e-commerce b2b: il principale obiettivo è fornire strumenti che consentano al singolo operatore d’impresa di processare autonomamente l’intero processo di approvvigionamento soprattutto di beni indiretti e servizi garantendo accuratezza e una sensibile riduzione di costi e tempi di acquisizione.
- e-commerce b2c: si basa su applicazioni per la creazione di negozi virtuali in cui il cliente abbia la possibilità di eseguire tutte le fasi e le attività legate al processo d’acquisto direttamente tramite Internet. Ma l’universo della tecnologia delle informazioni è molto più ampio di tutto ciò. Filosofi come Teilhard de Chardin e H.G Wells avevano previsto la nascita di una sorta di “cervello globale” o intelligenza planetaria, poiché la conoscenza e la saggezza umana sembravano espandersi esponenzialmente. Oggi questa esplosione di informazioni può essere chiamata tecnosfera. La tecnosfera : espansione esponenziale delle informazioni e della conoscenza consentita dalle opportunità offerte dall’ICT. Altresì definita “cervello globale” o “intelligenza planetaria”. Nonostante i possibili difetti, la tecnosfera potrà offrire importanti vantaggi nel XXI secolo: informazioni illimitate ovunque, in qualsiasi momento e a basso costo; applicazioni di telemedicina e teleducazione ad alta velocità fornite ad aree remote; trasporto intelligente dell’energia e delle tecnologie nelle abitazioni, negli uffici e telelavoro in tutto il pianeta.
Nuovi modelli di Business
È ormai evidente come la New Economy dopo il “grande boom” abbia vissuto un altrettanto consistente periodo di “flop”. Qualcuno parla della rivincita della Old Economy sulla New Economy. Kevin Kelley distingue tre caratteristiche distintive della nuova economia: è globale, propende verso beni intangibili ed è intensamente interconnessa. Nuovi modelli di business possono essere considerati:
- Google
- Expedia
- (^) Ebay
- Yahoo!
- Aolo
- Amazon
I sistemi informativi
Un sistema informativo (SI) è un insieme di persone, apparecchiature, applicazioni e procedure che permettono a un’organizzazione di disporre delle informazioni necessarie nel posto giusto e al momento giusto. In maniera impropria spesso si fanno coincidere i sistemi informativi con i sistemi informatici. La finalità del SI è supportare la raccolta, l’analisi, l’elaborazione, la memorizzazione e la diffusione delle informazioni. Un sistema è definito come un insieme di componenti correlati che interagiscono per eseguire un compito e in modo da raggiungere un obiettivo. Alla definizione di sistema informativo i può arrivare esaminando la mission e gli obiettivi di un’organizzazione, le risorse disponibili e i processi di gestione delle risorse. Recentemente il concetto di processo inteso come insieme di attività fra loro interrelate e finalizzate alla realizzazione di un risultato definito e misurabile, è considerato elemento di omogeneizzazione dell’organizzazione. In questo senso, i principali presupposti allo sviluppo di un sistema informativo riguardano l’identificazione delle procedure , ovvero delle modalità definite per l’esecuzione di una o più attività. La disciplina dei sistemi informativi:
- Si interessa dello studio dell’informazione come fattore di produzione ( società dell’informazione ).
- Area interdisciplinare principalmente risultante dall’intersezione dell’ Economia Aziendale e della Scienza dell’Informazione con richiami anche ad altre scienze sociali tra le quali il Diritto e la Psicologia.
- Interazione fra tecnologia e organizzazione: rilevante non solo come ambito di ricerca a causa dell’avvento delle “ tecnologie di organizzazione ”.
- Relazione tra tecnologia e organizzazione: influenza reciproca.
Lo sviluppo dei sistemi
Esistono diverse metodologie finalizzate a strutturare e migliorare la progettazione e lo sviluppo del software e, più in generale, dei sistemi informativi. I partecipanti a tale progetto sono:
- Utenti il sistema in corso di discussione deve sempre essere sviluppato consultando gli utenti, che possono essere tecnici, ricercatori o clienti. Un coinvolgimento inadeguato degli utenti nelle fasi di analisi e progettazione può portare a problemi di accettazione del sistema.
- Management: i manager dell’organizzazione devono sempre essere consultati.
- Analisti di sistema: sono degli specialisti che svolgono l’analisi e la progettazione dei sistemi. Il loro lavoro è quello di studiare le esigenze in termini di informazioni e comunicazioni e determinare quali modifiche sono necessarie per fornire meglio le informazioni richieste. In particolare le informazioni devono essere complete, precise, rilevanti e disponibili rapidamente. L’analista di sistema raggiunge questo obiettivo tramite l’analisi e la progettazione del sistema.
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- Staff tecnico: devono essere coinvolti i dipendenti dell’azienda che si occupano di sistemi informativi, cioè gli analisti di sistema e i programmatori. Oltre all’impiego di competenze specifiche come quelle dell’analista di sistema, lo sviluppo di applicazioni software di grandi dimensioni avviene tramite l’utilizzo di metodi e tecniche stabilite dall’ ingegneria del software (software engineering).
Software engineering (ingegneria del software): settore dell’informatica, e più in generale della disciplina dei sistemi informativi, dedicato allo studio delle metodologie, delle tecniche e degli strumenti utilizzati nella produzione industriale del software.
Definizione di un SI
Ciclo di vita del software
L’analisi complessiva delle funzioni svolte nell’ambito della software engineering consente di valutare tutte le fasi del cosiddetto ciclo di vita del software ( software life cycle ). Ciclo di vita del software : processo di analisi e progettazione del software. Esistono due modelli di cicli di vita del software: il classico modello a cascata o quello prototipale.
Le sei fasi dell’analisi e progettazione dei sistemi
Le sei fasi (che talvolta si sovrappongono e possono variare di numero) compongono una sorta di ciclo di vita dello sviluppo dei sistemi.
La prima fase: conduzione di uno studio preliminare o di fattibilità Gli obiettivi principali della prima fase sono: condurre l’analisi preliminare, proporre soluzioni alternative, descrivere costi e benefici e produrre un piano completo di raccomandazioni.
- Condurre l’analisi preliminare: occorre determinare gli obiettivi dell’organizzazione e la natura e l’ampiezza del problema.
- Proporre soluzioni alternative: studiando gli obiettivi dell’organizzazione e i problemi specifici. Altre possibili soluzioni possono provenire dalla consultazione di personale interno all’organizzazione (clienti, fornitori o consulenti) oppure dall’osservazione dei concorrenti. Alla fine si decide se lasciare il sistema così com’è, migliorarlo, o sviluppare un sistema interamente nuovo.
- Descrivere i costi e i benefici: qualsiasi sia l’alternativa scelta vi saranno dei costi e dei benefici. I costi possono dipendere dai benefici e qui si possono introdurre delle forme di risparmio. Vi sono vari tipi di benefici a cui corrispondono dei costi: ♦ ( b )accelerare un’operazione- ( c )denaro ♦ ( b )semplificare un’operazione- ( c )tempo ♦ ( b )combinare un’operazione con un’altra- ( c )risorse
- Fornitura di un piano completo di raccomandazioni: alla fine occorre raccogliere in un rapporto scritto le idee e gli elementi individuati. I lettori di questo rapporto (top management) decideranno il percorso da intraprendere:
Analisi dei
processi
Identificazi
one delle
procedure
automatizza
bili
Risorse
necessarie
(dati e
persone)
Scelta delle
tecnologie
Scelta della
metodologi
a di
sviluppo
- il nuovo. Il rischio insito in questo metodo è evidente: cosa succede se il nuovo sistema non funziona a dovere? Una discontinuità d’uso del vecchio sistema potrebbe impedire un suo riutilizzo.
- Implementazione parallela: il vecchio e il nuovo sistema vengono impiegati congiuntamente fino a che il nuovo sistema non si dimostra affidabile. A questo punto si abbandona il vecchio sistema. ♦ Vantaggio: se il nuovo sistema dovesse manifestare dei problemi, l’organizzazione potrà comunque tornare a impiegare il vecchio sistema ♦ Svantaggi: la difficoltà di questo approccio consiste nel fatto che occorre prevedere risorse e personale doppio per l’utilizzo in parallelo dei due sistemi.
- Implementazione a fasi: solo alcune parti del nuovo sistema sono implementate in parallelo o in maniera diretta.
- Implementazione pilota: l’intero sistema viene provato solo da alcuni utenti. Una volta che se ne dimostrata l’affidabilità, il sistema viene implementato per tutti gli utenti. ♦ Rischi: tale approccio presenta dei pericoli, in quanto una parte degli utenti viene rimossa dal vecchio sistema. (Tali rischi sono limitati a una piccola parte dell’organizzazione).
- Addestramento degli utenti: avviene tramite molteplici strumenti, quali la documentazione cartacea, i CD, i DVD, i corsi online (e-learning), i corsi con insegnanti.
La sesta fase: manutenzione del sistema Prevede l’ottimizzazione e miglioramento del sistema, attraverso indagini e valutazioni periodiche, nonché modifiche sulla base di nuove condizioni e il continuo monitoraggio del sistema per garantirne l’efficacia e l’efficienza. Nella fase di manutenzione non basta assicurarsi che le macchine siano funzionanti, ma bisogna anche verificare che sia esse che il sistema stesso siano costantemente aggiornati e al passo con i nuovi prodotti, servizi, clienti, leggi e altri requisiti.
CAPITOLO 2 - Hardware, software e reti
Il sistema binario
Il sistema binario usa due sole cifre: 0 e 1. (guardare ppt “l’hardware” per conversioni decimale-binario)
- In un computer, il numero 0 è rappresentato dall’assenza di corrente elettrica, magnetizzazione, ecc.
- Il numero 1 è rappresentato dalla presenza di corrente elettrica, magnetizzazione, ecc.
Tutti i dati contenuti in un computer sono pertanto rappresentati in termini di numeri binari. Per esempio, la lettera G potrebbe essere rappresentata dalla sequenza 01000111. Dunque, quando si preme il tasto G sulla tastiera del computer, il carattere viene trasmesso al computer come una serie di impulsi elettronici. All’interno del computer, i caratteri sono rappresentati da una combinazione di 8 bit.
- Bit: nel sistema binario, ogni 0 e 1 è chiamato bit, un’abbreviazione di “binary digit”.
- Byte: rappresenta lettere, numeri o caratteri speciali (come! o *). I bit vengono combinati in gruppi. Un gruppo di 8 bit è chiamato byte; un byte rappresenta una cifra, un carattere o un altro valore.
- Kilobyte: un kilobyte è costituito da circa mille byte (KB).
- Megabyte: un megabyte è costituito da circa un milione di byte (MB).
- Gigabyte: un gigabyte è costituito da circa un miliardo di byte (GB).
- Terabyte: un terabyte rappresenta circa mille miliardi di byte (TB).
- Petabyte: un petabyte rappresenta un milione di miliardi di byte (PB).
Le lettere, i numeri e i caratteri speciali sono rappresentati all’interno di un computer tramite lo schema di codifica binario. In pratica gli stati 0/1 o On/Off vengono disposti in modo da rappresentare caratteri, cifre e altri valori.
- ASCII: la sigla ASCII sta per American Standard Code Information Interchange; questo è il codice binario più utilizzato nei microcomputer. Oltre ai caratteri convenzionali, il codice ASCII include anche i vari simboli matematici e lettere greche.
- EBCDIC: la sigla EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) è il codice binario utilizzato dai computer di maggiori dimensioni, per esempio i mainframe.
- Unicode: si tratta di un sottoinsieme del codice ASCII; il codice Unicode usa 2 byte (16 bit) per ciascun carattere al posto del singolo byte (8 bit) utilizzato dal codice ASCII. Pertanto invece dei 256 caratteri del codice ASCII, la codifica Unicode può gestire 65 536 caratteri differenti. Questo in pratica consente di rappresentare ogni lingua scritta utilizzata nel mondo.
Tutti i computer, grandi e piccoli: le categorie di elaboratori
- I supercomputer : sono i computer più costosi e più veloci disponibili; vengono utilizzati per operazioni che richiedono l’elaborazione di enormi volumi di dati (es. verifica delle dichiarazioni dei redditi, previsioni del tempo).
- I mainframe , grandi computer: si tratta di computer raffreddati a liquido o ad aria con un costo variabile tra i 5000 Euro e i 5 milioni di Euro e di dimensioni piccole, medie o grandi a seconda dell’uso. I mainframe vengono utilizzati dalle grandi aziende e istituzioni per l’elaborazione di milioni di transizioni. Spesso gli utenti accedono a un mainframe utilizzando un terminale, un sistema (schermo + tastiera) che consente la visualizzazione dei dati, ma non la loro elaborazione.
- Le workstation : computer di medie dimensioni, costosi e potenti, utilizzati per svolgere attività specifiche come CAD (Computer Aided Design) e CAM (Computer Aided Manufacturing).
- I microcomputer : i piccoli computer, detti anche personal computer (PC). Si tratta di macchine indipendenti o connesse ad una rete di computer, per esempio a una rete locale. La rete locale (LAN– Local Area Network) connette, utilizzando un apposito cavo, un gruppo di PC desktop e i vari dispositivi, per esempio le stampanti presenti in un ufficio o in un edificio. Esistono microcomputer di vari tipi: desktop, tower, laptop (o notebook) e palmari, chiamati anche PDA ( Personal Digital Assistant).
- I microcontroller , i computer più piccoli: vengono chiamati anche sistemi embedded (incorporati) e sono quei piccoli microprocessori specializzati installati all’interno di apparecchi “intelligenti” come anche nelle automobili (es. navigatore).
I server Un server è un computer centrale che contiene raccolte di dati (database) e programmi per la connessione a PC, workstation e altri dispositivi client. I client sono connessi tramite una rete cablata o senza fili (wireless).
Hardware L’unità centrale del computer: quella che i professionisti chiamano “unità di sistema”, spesso nei messaggi pubblicitari viene chiamata case. Qualunque sia il termine utilizzato, si tratta della scatola metallica che ospita la scheda madre (che comprende il microprocessore e la memoria), l’alimentatore e i dispositivi di memorizzazione. All’interno dell’unità di sistema, si trovano varie schede che sono visibili solo se si rimuove il coperchio. La principale di queste schede è la scheda madre o motherboard. La scheda madre e il microprocessore: la scheda madre è la scheda principale del computer. Si tratta di una scheda di dimensioni rettangolari che occupa tutto un lato dell’unità di sistema. La scheda madre contiene vari componenti saldati e sostanzialmente fissi, più alcuni connettori per componente che possono essere rimossi, per esempio il microprocessore, le schede di memoria e le schede di espansione. Il fatto di rendere rimovibili alcuni componenti consente di espandere o aggiornare il sistema. Con espansione si intende un incremento delle funzionalità di un computer tramite l’aggiunta di elementi hardware in grado di svolgere operazioni non fornite dal sistema di base. Con aggiornamento si intende la sostituzione di un elemento con qualcosa di più potente e sofisticato. Un microprocessore è un circuito miniaturizzato che si occupa dell’elaborazione dei dati. In pratica il microprocessore conserva ed esegue le istruzioni utilizzate per elaborare o manipolare i dati e trasformarli in informazioni. Un microprocessore è costituito da un numero enorme di transistor. I transistor sono semplici dispositivi elettronici che si comportano da commutatori On/Off, ovvero elaborano i bit a On/Off o 1/0 per rappresentare i dati.
Un chip (chiamato anche semiconduttore o circuito integrato ) è costituito da milioni di circuiti elettronici stampati su un piccolo frammento di silicio. I chip vengono installati su appositi supporti dotati di piedini che consentono di connetterli alla scheda madre di un computer.
Velocità di elaborazione: dai megahertz ai picosecondi
La sigla MHz sta per megahertz e la sigla GHz sta per gigahertz. Questi valori indicano la velocità con il quale il microprocessore può elaborare ed eseguire le istruzioni di un programma. La velocità di elaborazione può essere espressa in 4 modi.
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Il funzionamento della memoria cache di primo livello (interna) e di secondo livello (esterna)
La memoria cache conserva temporaneamente in una memoria veloce le istruzioni e i dati che il microprocessore utilizza con maggiore frequenza; infatti essa accelera l’elaborazione delle istruzioni. Esistono due tipi di memoria cache: cache di primo livello e cache di secondo livello.
- La cache di primo livello fa parte del chip del microprocessore: la cache di primo livello o interna si trova all’interno del chip del microprocessore. Anche se la sua capacità è inferiore rispetto alla cache di secondo livello, la sua velocità è molto superiore.
- La cache di secondo livello non fa parte del chip del microprocessore: la cache di secondo livello, detta anche esterna , è costituita da chip di memoria SRAM.
Inoltre, la maggior parte dei sistemi operativi consente di utilizzare un’area di memoria virtuale , ovvero dello spazio libero su disco che viene utilizzato per estendere la capacità della memoria RAM. Prima la cache di primo livello, poi la cache di secondo livello, poi la memoria RAM e poi il disco fisso (o il CD-ROM): questo è l’ordine con il quale il microprocessore ricerca i dati e le istruzioni.
Le memorie di massa Sono le più tradizionali forme di dispositivi hardware di memorizzazione secondaria che contengono in modo permanente dati, informazioni e programmi.
- Un disco floppy , chiamato anche dischetto o floppy , è un sottile disco di materiale flessibile di 3,5 pollici di diametro protetto da un involucro in materiale plastico. I dati e i programmi vengono memorizzati sul rivestimento magnetico del disco sotto forma di rappresentazioni On/Off. I dischi floppy devono essere inseriti in un’apposita unità ( drive ) che pone il disco in rotazione e poi vi legge e scrive i dati. Con lettura si intende il fatto che i dati contenuti nel dispositivo vengono convertiti in segnali elettronici, che vengono poi trasferiti nella memoria RAM del computer. Con scrittura si intende il fatto che le informazioni elettroniche elaborate dal computer vengono trasferite e memorizzate sul disco.
- I dischi fissi , diversamente dal disco floppy, hanno un supporto di metallo. Sono accuratamente sigillati all’interno di un solido involucro per impedire che possano essere contaminati da polveri o materiali estranei. I dati possono essere registrati su entrambe le facce del disco.
- I dischi ottici sono noti a tutti coloro che hanno provato a riprodurre un normale CD audio. I dati vi vengono scritti tramite l’utilizzo di un raggio laser ad alta intensità che provoca delle piccole bruciature sulla superficie del disco. Per leggere i dati, viene utilizzato un altro raggio laser di potenza molto inferiore.
- Un nastro magnetico è analogo al nastro utilizzato in un normale registratore audio, ma presenta una densità di registrazione molto più elevata; si tratta di un nastro in materiale plastico con un rivestimento magnetico. I dati vengono rappresentati come aree magnetizzate o non magnetizzate.
Esistono tipi di carte in grado di contenere moltissime informazioni: le smart card e le carte ottiche.
- Una smart card ha l’aspetto di una carta di credito, ma contiene un microprocessore e un chip di memoria.
- La normale carta di credito a banda magnetica contiene l’equivalente di una mezza pagina di dati. Le carte ottiche usano la stessa tecnologia dei CD, ma hanno l’aspetto di una carta di credito. Le carte ottiche sono carte in materiale plastico leggibili da un laser tramite una normale unità CD.
- Chiavi di memoria o chiavi USB : le chiavi di memoria sono piccoli oggetti tascabili che possono contenere file di qualunque tipo, dai documenti di lavoro (file Word, Excel, PDF) a quelli ludici (MP3, WAV). Il loro vantaggio sta proprio nel poter sfruttare la porta USB ( Universal Serial Bus ), uno standard universale plug- and-play presente su tutti i computer.
Memorizzazione secondaria online: Internet rappresenterà una sorta di grande disco fisso. I servizi online includono vari applicazioni software, per esempio calendari, rubriche e perfino programmi di videoscrittura. Altri servizi offrono una semplice area di memorizzazione online. Quando ci si abbona a uno di questi servizi, occorre generalmente prelevare dal sito Web un software gratuito che consente di inviare sul server tutti i file desiderati. Per sicurezza viene fornita una password e i file dovrebbero essere crittografati per evitare che qualcuno possa osservarli.
Porte e cavi per la connessione di dispositivi di input e output Una porta è un connettore esterno che consente di collegare al sistema vari tipi di cavi e di dispositivi periferici. Esistono vari tipi di porte.
- Porte seriali: trasmissione lenta dei dati a lunga distanza. Una porta seriale invia i bit uno di seguito all’altro; poiché i bit devono “incolonnarsi” uno di seguito all’altro, una porta seriale viene normalmente utilizzata per connettere dispositivi che non richiedono una trasmissione veloce dei dati (es. tastiere, mouse, monitor, modem).
- Porte parallele: trasmissione veloce dei dati a breve distanza. Una linea connessa a una porta parallela consente la trasmissione contemporanea di 8 bit (un byte). Le linee parallele possono trasferire le informazioni a una maggiore velocità rispetto alle linee seriali, ma sono efficienti solo per distanze fino a quattro-cinque metri.
- Porte SCSI: trasmissione veloce dei dati a un massimo di sette dispostivi concatenati. Una porta SCSI ( Small Computer System Interface) consente di trasmettere i dati a una catena di sette dispositivi a una velocità molto superiore (32 bit per volta) rispetto a quanto possibile con le porte seriali e parallele.
- Porte USB: trasmissione dei dati a un massimo di 127 dispositivi concatenati. Una porta USB può connettere fino a 127 dispositivi periferici concatenati a un’unica porta. Le porte USB sono utili per connettere dispositivi quali macchine fotografiche digitali, casse acustiche, scanner, modem ad alta velocità e joystick. Inoltre le porte USB sono di tipo plug-and-play , ovvero consentono la connessione di dispositivi periferici e schede di espansione che vengono individuate e configurate automaticamente.
- Porte dedicate: per la tastiera, il mouse, la linea telefonica e così via.
- Porte a infrarossi e Bluetooth: per connessioni senza filo a breve distanza. Quando si usa un telecomando per cambiare il canale sulla TV, si impiegano delle onde radio invisibili chiamate infrarossi. Una porta a infrarossi consente a un computer di stabilire una connessione senza filo con altri dispositivi a infrarossi. Per quanto riguarda il Bluetooth, si tratta di una tecnologia molto economica che permette una connessione senza fili in un raggio di circa 10 metri, la banda disponibile è limitata ma la versatilità, l’economicità e la praticità ne giustificano la meritata popolarità.
Hardware di input L’hardware di input è costituito da dispositivi che traducono i dati in un formato che può essere elaborato dal computer. La forma “leggibile” dei dati può essere costituita da parole, ma il computer è in grado solo di comprendere i simboli “0” e “1”, rappresentati rispettivamente da un segnale elettrico spento o acceso. I dispositivi hardware di input possono essere suddivisi in tre categorie.
- Tastiere: una tastiera è un dispositivo che converte le lettere, i numeri e altri caratteri in segnali elettrici interpretabili dal microprocessore del computer. La tastiera di un computer desktop può contenere 104- tasti, mentre quella di un portatile in genere contiene 85 tasti. Nelle tastiere ergonomiche la tastiera è divisa a metà, ruotata e inclinata in modo da evitare che un uso prolungato possa provocare danni ai polsi. Lo scopo dell’ ergonomia è quello di migliorare le condizioni di lavoro e rendere più sicuri ed efficienti i dispositivi.
Tastiere specializzate e terminali : le tastiere specializzate vanno dalle tastiere per telefoni alle tastiere delle bilance che si trovano al supermercato. Parleremo qui dei terminali semplici, dei terminali intelligenti e dei terminali Internet.
- Un terminale semplice è costituito da uno schermo e una tastiera ed è in grado di accettare dati in input e di produrre dati in output, ma non di elaborare questi dati.
- Un terminale intelligente ha la propria memoria e il proprio microprocessore più uno schermo video e una testiera. Un terminale di questo tipo può svolgere alcune funzioni in modo indipendente rispetto al mainframe cui è connesso (es. terminale POS, sportelli automatici).
- Un terminale Internet dà accesso alla rete Internet.
- Dispositivi di puntamento: i dispositivi di puntamento controllano la posizione del cursore o del puntatore sullo schermo. I computer si basano sulle interfacce grafiche che permettono di utilizzare il mouse e la tastiera per selezionare icone e comandi dai menù. Esistono vari dispositivi di puntamento.
- Il mouse e le sue varianti: trackball, touchpad e pointing-stick. Il dispositivo di puntamento più usato nei microcomputer è sicuramente il mouse, che può essere spostato sulla scrivania per spostare il puntatore situato sullo schermo del computer. Il puntatore indica la posizione corrente sullo schermo.
Il puntatore può anche assumere la forma di una “I” per indicare la possibilità di inserire un testo. Esistono altre tre varianti di mouse.
La scheda audio converte i suoni analogici in suoni digitali e li memorizza per poterli rielaborare o riprodurre direttamente tramite le casse acustiche oppure indirettamente inviandoli ad un amplificatore esterno. Una scheda MIDI rappresenta uno standard per lo scambio di informazioni musicali tra strumenti, sintetizzatori e computer.
- Schede di input video: la maggior parte dei film e delle videocassette è in formato analogico ; il segnale trasmesso è pertanto un’onda a variazioni continue. Per poter essere utilizzato in un computer, il segnale proveniente da un videoregistratore o da una videocamera deve essere convertito in formato digitale tramite un’apposita scheda di cattura video installata nel computer. Esistono due tipi di schede video: schede per la cattura di immagini e schede per la cattura di filmati. Le schede per la cattura di immagini possono registrare e digitalizzare una sola immagine per volta. Le schede per la cattura di filmati possono convertire i segnali analogici in digitali a una frequenza di 30 immagini al secondo.
- Macchine fotografiche digitali: le macchine fotografiche digitali sono particolarmente interessanti poiché hanno portato a una vera e propria rivoluzione nel campo della fotografia. Una macchina fotografica digitale usa un apposito chip sensibile alla luce che cattura le immagini in formato digitale e le memorizza in una piccola scheda di memoria installata nella macchina oppure in un piccolo dischetto.
- Sistemi di riconoscimento vocale: i sistemi di riconoscimento vocale usano come dispositivo di input un microfono o un telefono e convertono le parole in segnali digitali confrontando gli schemi vocali del parlante con una serie di schemi preregistrati memorizzati nel computer.
- Sensori: un sensore è un dispositivo di input che raccoglie i dati dell’ambiente e li trasmette a un computer. I sensori possono essere utilizzati per rilevare ogni genere di cose: dalla velocità del movimento, dal peso alla pressione, dalla temperatura all’umidità, dal vento alle correnti, dalla nebbia ai gas, ecc. I sensori possono essere utilizzati per rilevare la velocità e il volume del traffico in modo da regolare i semafori.
- Dispositivi di identificazione a frequenze radio (RFID): la tecnologia di identificazione a frequenze radio è costituita da una scheda contenente un microchip il quale contiene dei numeri codificati che possono essere letti tramite onde radio da uno scanner connesso a un database.
- Dispositivi di input di tipo medico: le caratteristiche e i movimenti del corpo umano, quando vengono interpretati da sensori, scanner ottici, sistemi di riconoscimento vocale e altre tecnologie, possono diventare una forma di input (es. sistemi biometrici). La biometrica è la scienza che misura le caratteristiche del corpo umano. I dispositivi di sicurezza biometrici identificano una persona tramite le impronte digiatli, il tono della voce o altre caratteristiche biologiche.
Hardware di output
In generale i dispositivi di output di un computer convertono le informazioni e i risultati di un’elaborazione in una forma comprensibile agli esseri umani. Esistono due tipi di output: volatile e permanente.
- Output volatile: si tratta dei dati che vengono mostrati sullo schermo del computer o in formato audio o vocale.
- (^) Output permanente: si tratta in generale dell’output stampato. Per esempio, può trattarsi delle normali stampe di testi o immagini eseguite con le stampanti. Anche le pellicole, inclusi i microfilm, sono considerate un output permanente.
- (^) Output volatile: lo schermo. Lo schermo video, chiamato anche monitor, video o semplicemente schermo, è un dispositivo che mostra le istruzioni e i dati che vengono introdotti e le informazioni prodotte dall’elaborazione. Nella scelta di un monitor occorre considerare la nitidezza dello schermo, il tipo di monitor e le potenzialità di visualizzazione in termini di risoluzione. La nitidezza dello schermo : dimensione dei punti, risoluzione e velocità di aggiornamento. Tra i fattori di nitidezza dello schermo più menzionati nei messaggi pubblicitari vi sono le dimensioni dei punti (dot-pitch), la risoluzione e la velocità di aggiornamento. I punti cui si fa riferimento sono i pixel , ovvero i singoli elementi di visualizzazione che si trovano sullo schermo. Un pixel è la più piccola unità dello schermo che può essere controllata e alla quale è possibile assegnare un determinato colore. La dimensione dei punti (o dot-pitch) misura la distanza tra il centro di due pixel adiacenti: più sono vicini i due punti, più nitida sarà l’immagine. La risoluzione è la quantità di punti che possono essere visualizzati sullo schermo del monitor: maggiore è il numero di pixel e più fine sarà il livello di dettaglio. La frequenza di aggiornamento è il numero di volte al secondo che i pixel vengono aggiornati per conservarne la luminosità. In generale i pixel vengono aggiornati 45-100 volte al secondo.
Più elevata è la frequenza di aggiornamento e più l’immagine risulterà fissa sullo schermo; le immagini a bassa velocità di aggiornamento introdurranno un fenomeno di tremolio o pulsazione. I monitor possono essere di due tipi: a tubo catodico e a cristalli liquidi. Il monitor classico usa un tubo catodico, una sorta di valvola utilizzata per visualizzare lo schermo di un computer o di un terminale video. Questo stesso tipo di tecnologia, utilizzata anche nella televisione, è stata quasi completamente sostituita da quella a cristalli liquidi (LCD). Rispetto ai monitor classici, gli schermi a cristalli liquidi sono molto più sottili, pesano meno e consumano molto meno. Rappresentano infatti la soluzione ottimale per i computer portatili, ma possono essere impiegati anche per i computer desktop. Questi schermi sono costituiti da due strati, di vetro fra i quali è interposta una sostanza che è in grado di filtrare la luce. Una delle tecnologie usate è quella dei cristalli liquidi in cui le molecole dei cristalli liquidi si allineano in un modo che altera le loro proprietà ottiche. Gli schermi a cristalli liquidi possono essere a matrice attiva o a matrice passiva , a seconds del luogo in cui sono situati i transistor. In uno schermo a matrice attiva, chiamato anche TFT ( Thin Film Transistor ), ogni pixel dello schermo è controllato da un transistor. Gli schermi a matrice attiva sono molto più brillanti e nitidi rispetto agli schermi a matrice passiva, ma la loro realizzazione è più complessa e pertanto sono più costosi. Inoltre consumano più energia elettrica e questo ha un impatto sulla durata delle batterie dei computer portatili. In uno schermo a cristalli liquidi a matrice passiva, un transistor controlla un’intera riga o colonna di pixel. La matrice passiva fornisce immagini nitide per gli schermi monocromatici. I computer sono dotati di una scheda grafica che converte i segnali del computer in segnali video che possono essere visualizzati come immagini sul monitor. Il monitor suddivide il segnale video in tre colori: rosso, verde e blu. All’interno del monitor, questi tre colori si combinano per creare ogni singolo pixel.
- Output permanente: le stampanti. Una stampante è un dispositivo di output che stampa caratteri, simboli e immagini su carta o su un altro tipo di supporto fisico. La risoluzione o qualità dell’immagine è misurata in dpi (punti per pollice), ovvero il numero di punti che possono essere prodotti sulla lunghezza di un pollice (25,4 mm). Le stampanti possono essere divise in due categorie: stampanti a impatto e stampanti a non impatto. Una stampante a impatto crea i caratteri o le immagini tramite un impatto tra un meccanismo di stampa contro un nastro inchiostrato che lascia un’impronta sulla carta. Una stampante a matrice di punti contiene una testina di stampa costituita da tanti piccoli aghi che colpiscono un nastro inchiostrato spingendolo contro la carta in modo da creare caratteri e immagini. Le stampanti a non impatto sono più veloci e silenziose rispetto alle stampanti a impatto poiché hanno meno parti in movimento. Tali dispositivi creano i caratteri e le immagini senza alcun contatto fisico tra il meccanismo di stampa e la carta. Due tipi di stampanti non a impatto molto utilizzate sono le stampanti laser e le stampanti a getto d’inchiostro. Esistono anche le stampanti multifunzionali , ovvero delle stampanti che fanno molto più che stampare: esse combinano più funzionalità. Le stampanti multifunzionali occupano meno spazio e costano meno di quattro diverse macchine.
Altri tipi di output: suono, voce, animazione e filmati.
- Output audio: i dispositivi di output audio riproducono suoni digitalizzati che possono essere semplici segnali acustici ma anche vera e propria musica.
- Output vocale: i dispositivi di output vocale convertono i dati digitali in voce. Talvolta può capitare di sentire questo tipo di output nei sistemi automatizzati di gestione delle telefonate.
- Output video: i filmati video sono costituiti da immagini fotografiche riprodotte a una frequenza di 15- immagini al secondo per ricreare l’illusione del movimento. I filmati vengono introdotti in un sistema multimediale utilizzando una videocamera o un videoregistratore e, dopo la fase di editing , vengono riprodotti sullo schermo del computer. Un’altra forma di output video è rappresentata dalle videoconferenze , in cui persone situate in aree geografiche differenti possono incontrarsi in una sorta di riunione virtuale.
Le reti di calcolatori
Collegamento tra due o più computer attraverso un mezzo trasmissivo per effettuare una trasmissione di dati Elementi costitutivi:
- L’elaboratore
- Le linee di trasmissione
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- Gestione della CPU: il componente più importante del sistema operativo è il supervisore (detto anche kernel ). Il kernel rimane in memoria durante il funzionamento del computer e dirige il funzionamento degli altri programmi non residenti, in modo che svolgano correttamente le operazioni di supporto dei programmi applicativi. Inoltre il sistema operativo gestisce la memoria, ovvero registra la posizione all’interno della memoria principale in cui vengono memorizzati i programmi e i dati.
- Gestione dei file: un file è in sostanza una raccolta di informazioni correlate cui è assegnato un nome. Un file può essere un programma , oppure può essere un file di dati. I file contenenti programmi e dati sono situati in vari punti del disco fisso e degli altri dispositivi di memorizzazione secondari. Il sistema operativo registra la posizione di memorizzazione di tutti i file. Ogni volta che si sposta, si rinomina o si cancella un file, è il sistema operativo a gestire queste modifiche. Inoltre esso consente di eseguire un backup , ovvero una copia duplicata del contenuto di un disco e di rinominare , ovvero assegnare un nuovo nome, ai file contenuti su un disco.
Gestione dei task: nei programmi di videoscrittura, il sistema operativo si occupa di accettare i dati input, visualizzarli sullo schermo, memorizzarli su un disco e stamparli. Queste operazioni sembrano verificarsi simultaneamente. Un task è una singola operazione. Un computer operante il multitasking può lavorare su più processi per volta.
I driver, gestione delle periferiche hardware: i driver sono programmi software specializzati che rendono possibili le comunicazioni fra i dispositivi di input e di output e il computer.
I programmi di servizio: i programmi di servizio (chiamati anche utility ) svolgono operazioni legate al controllo e all’allocazione delle risorse del computer. Essi estendono le funzioni esistenti o forniscono servizi non offerti dal software del sistema operativo. La maggior parte dei computer è dotata di programmi di servizio che vengono forniti con il sistema operativo.
I sistemi operativi più noti: una piattaforma è costituita dal modello di microprocessore e dal sistema operativo su cui si basa un determinato computer. Le principali piattaforme utilizzate nei computer desktop: DOS , il sistema operativo di Macintosh Mac OS , la lunga serie di sistemi operativi Windows (3.1, 95, 98, 2000, XP, Vista e 7) e Linux.
- DOS: offriva un’interfaccia utente a comandi il cui utilizzo non era molto agevole. Il suo nome esatto è PC- DOS.
- Il sistema operativo di Macintosh: il sistema operativo di Macintosh ( Mac OS ) può funzionare solo su computer Apple Macintosh e ha definito lo standard per le interfacce utente grafiche, facendo suo di icone. Il primo computer introdotto fu iMac che offriva nuove funzionalità.
- Microsoft Windows per PC desktop e portatili: Windows 3.1, 95, 98, 2000, XP, Vista e 7. Microsoft ha iniziato a lavorare sul sistema Windows cercando di rendere il DOS un po’ più amichevole. Microsoft Windows Vista e 7 sono ora i sistemi operativi più diffusi per microcomputer desktop e portatili.
- Linux: il software sviluppato “in comunità”. È in sostanza la stella emergente del software di rete. Linux è una versione di UNIX, realizzata dallo studente finlandese Linus Torvalds e da un grande numero di programmatori su Internet, a partire dal 1991. Il codice sorgente è “liberamente” disponibile. Il progetto non ha avuto alcun finanziamento, né alcuna pianificazione, né alcun coordinamento centrale. Il sistema è robusto e sofisticato e oggi ha una gran diffusione.
- Windows NT e 2000: la sfida di Microsoft. Windows 95 e Windows 98 consentivano di connettere i PC tramite piccole reti domestiche o piccoli uffici. Windows NT che poi è stato aggiornato in Windows 2000 , è un sistema operativo multitasking progettato per server di rete. Questo sistema operativo consente a più utenti di condividere risorse quali dati e programmi.
Unix e Solaris: i primi a utilizzare Internet. Il sistema operativo Unix è stato sviluppato ai laboratori Bell AT&T nel 1969. Oggi Unix è un sistema operativo multitasking dotato di funzionalità di rete e di versioni in grado di poter operare su ogni genere di computer. Solaris è una versione particolarmente affidabile di Unix, diffusa soprattutto per la gestione di server commerciali, grossi server di commercio elettronico e complessi siti Web.
Il software applicativo : oggi esistono varie alternative di software applicativi.
- Software commerciale: il software commerciale viene chiamato anche software proprietario ed è il software normalmente offerto in vendita (es. Microsoft Word o Office 2007). Questo software è coperto di diritti d’autore (copyright). Il copyright è un diritto legale esclusivo che impedisce la copia della proprietà intellettuale senza il permesso dei detentori. I prodotti di software in realtà non vendono il proprio software; vendono semplicemente una licenza che consente di diventare utenti autorizzati. Pagando una licenza software si firma un contratto in cui ci si impegna a non eseguire copie del software da regalare o rivendere. In pratica si acquista solo il permesso di utilizzare il software e non il software stesso. Periodicamente i produttori di software sviluppano una nuova versione dei loro applicativi. Una versione è in sostanza un importante aggiornamento di un prodotto software. Una release è invece un piccolo aggiornamento. Alcune release indicano l’anno di produzione e altre non sono neppure identificate con precisione, come nel caso delle patch (release che correggono gli errori di un software individuati dopo la sua commercializzazione) che di solito sono disponibili sul sito Web dello sviluppatore del software gratuitamente.
- Software di pubblico dominio: il software di dominio pubblico non è coperto da diritti d’autore e può essere duplicato a piacere. I programmi di pubblico dominio vengono in sostanza donati dai propri creatori al pubblico. Spesso sono disponibili tramite Internet.
- Software shareware: si tratta di software coperto da diritti d’autore, ma distribuito gratuitamente. Non può essere utilizzato per lo sviluppo di nuovi programmi che possono entrare in competizione con il prodotto originario.
- Software freeware: il software freeware è coperto da diritto d’autore ma viene distribuito in modo completamente gratuito.
- Software rentalware: per l’uso del software rentalware si paga un canone d’affitto. Questo è il concetto su cui si basano i fornitori di servizi applicativi (ASP).
- Software libero o Open Source: il software libero è software distribuito in modo che chiunque ne abbia il permesso di uso, copia e distribuzione, in forma modificata o meno, gratis o a pagamento. In particolare, ciò significa che il codice sorgente deve essere disponibile. Il termine "open source" software è usato da alcuni più o meno con lo stesso significato di software libero.
- Software con licenza GPL: la GNU GPL (General Public License) è un insieme specifico di termini di distribuzione per dare permesso d'autore ad un programma. Il Progetto GNU lo utilizza come licenza per la maggior parte del software GNU.
- Software semilibero: il software semilibero è software non libero, ma che è distribuito col permesso per i privati di essere usato, copiato, distribuito e modificato (incluse le versioni distribuite con modifiche) senza scopo di lucro.
- Software proprietario: il software proprietario è quello che non è libero o semilibero. Il suo utilizzo, la ridistribuzione o modifica sono proibiti o richiedono un permesso o sono sottoposti a tali vincoli che in pratica non si possono fare liberamente.
I vari tipi di software: il software può essere classificato in vari modi.
- Software per intrattenimento (Giochi, Audio/Video).
- Software personale (Hobby vari - es. giardinaggio, ricette, ecc.).
- Software di educazione e riferimento (Enciclopedie, Rubriche telefoniche).
- Software di produttività (Videoscrittura, Fogli elettronici, Database).
- Software specializzato (Grafica, CAD).
Alcuni software di produttività personale vengono forniti in appositi pacchetti che raggruppano più applicazioni. Per esempio Microsoft Office 2007 include Word, Excel, Access e Power Point. Altri software di produttività come Lotus Notes invece vengono venduti come groupware , ovvero software online che consentono a più utenti di collaborare sullo stesso progetto. I tre tipi più importanti di software di produttività: i programmi di videoscrittura, i fogli elettronici e il software per database. Si parlerà del software più specializzato: software per grafica di presentazione, software finanziario, software di desktop publishing ¸ software di disegno, software di gestione e software CAD.
Videoscrittura (Word): il software di videoscrittura offre la possibilità di usare un computer per formattare, creare, modificare, stampare e memorizzare il materiale testuale, ma consente di svolgere anche molte altre operazioni. Il
FAT CLIENT SERVER THIN CLIENT
SERVER
L’evoluzione del software “in affitto”
“ERP”: Enterprise Resource Planning. È un software particolare, pensato per le aziende, che fa tutto, quindi ci sono prodotti anche molto costosi tipo SAP che si possono solamente affittare. La caratteristica positiva è che questo software non cambia mai, ma quella negativa è che non si possono modificare.
- SAP
- Oracle
- Microsoft
- PeopleSoft
Le telecomunicazioni
La trasmissione dei dati è influenzata da vari fattori. Qui parleremo dello spettro radio e dell’ampiezza di banda, delle comunicazioni via cavo e wireless e di alcune tecniche di compressione e decompressione dei dati. I segnali telefonici, le onde radio e i comandi invisibili del telecomando per l’apertura di un cancello rappresentano vari tipi di onde che si situano in una posizione ben precisa nello spettro delle radiazioni elettromagnetiche. Al centro di questo spettro vi è quello delle frequenze radio. Lo spettro delle frequenze radio è costituito da campi di energia elettrica e magnetica che viaggia, sotto forma di onde. Questi campi trasportano segnali. Le onde possono variare per frequenza, ovvero il numero di volte che un’onda si ripete o che esegue un ciclo in un secondo. Un intervallo di frequenze è chiamato banda o ampiezza di banda. L’ampiezza di banda misura la quantità di informazioni che possono essere inviate in un determinato periodo di tempo. Per i segnali analogici, l’ampiezza di banda è espressa in Hertz (Hz) , ovvero cicli al secondo. Per i segnali digitali, l’ampiezza di banda è espressa in bit al secondo (bit/s). Le connessioni a banda larga sono caratterizzate da un’elevata velocità. Maggiore è l’ampiezza di banda, maggiore è la velocità con cui possono essere trasmessi i dati.
Canali di comunicazione via cavo: trasmissione di dati su mezzi fisici: un canale di comunicazione è il percorso sul quale le informazioni viaggiano in un sistema di telecomunicazioni per raggiungere la destinazione. I canali possono essere via cavo o senza filo, ovvero wireless.
- (^) Doppino telefonico : la linea telefonica che raggiunge la propria abitazione e si connette tramite pali o canali sotterranei a un centralino è generalmente un cavo a doppino telefonico. Il doppino telefonico è costituito da due sottili fili di rame intrecciati. Questa disposizione ha lo scopo di ridurre le interferenze introdotte dai campi elettrici. Il doppino telefonico è relativamente lento. Inoltre non è in grado di proteggere contro le interferenze elettriche.
Cavo coassiale : il cavo coassiale è costituito da un conduttore isolato in rame attorno al quale è avvolta una schermatura metallica, il tutto racchiuso in una guaina isolante di protezione. Grazie al notevole isolamento, il cavo coassiale è più resistente al “rumore” rispetto al doppino telefonico. Inoltre può trasmettere voce e dati a una velocità più elevata.
- Cavo a fibre ottiche : un cavo a fibre ottiche è costituito da decine o centinaia di sottili fibre di vetro o materiale plastico che trasmettono impulsi di luce. Queste fibre, ognuna delle quali ha lo spessore di un capello umano, può trasmettere fino a due miliardi di impulsi al secondo, dove ogni impulso rappresenta un bit. Inoltre a differenza dei segnali elettrici, gli impulsi luminosi non sono influenzati dalle interferenze elettromagnetiche. Pertanto hanno un livello di errore molto inferiore rispetto ai normali cavi telefonici. Inoltre sono più leggeri e duraturi rispetto ai cavi a doppino telefonico e a cavo coassiale.
Canali di comunicazione senza filo: trasmissione dei dati attraverso l’etere : esistono quattro tipi di canali di comunicazione senza filo.
- Trasmissioni a infrarossi (da 1 a 4 Mbit/s): le trasmissioni di segnali senza filo a infrarossi sono in grado di inviare dati utilizzando onde a infrarossi. Le porte a infrarossi si trovano su alcuni computer portatili, stampanti, tastiere e mouse. Il problema di questo metodo risiede nel fatto che è richiesta una connessione diretta e senza ostacoli tra il trasmettitore e il ricevitore.
- Trasmissioni radio broadcast (fino a 2 Mbit/s): quando si sintonizza una stazione radio AM o FM, si utilizza una trasmissione radio broadcast, un mezzo di trasmissione in grado di inviare segnali a una lunga distanza e di attraversare regioni, stati e interi continenti. Per inviare messaggi si usa un trasmettitore, mentre per ricevere messaggi viene impiegato un ricevitore; talvolta questi apparecchi vengono combinati un ricetrasmettitore.
- Radio a microonde (45 Mbit/s): le radio a microonde sono in grado di trasmettere voce e dati tramite onde radio ad altissima frequenza chiamate microonde, operanti a frequenze di oltre 1 GHz (pari a oltre un miliardo di oscillazioni al secondo). Come le onde a infrarossi, anche le microonde richiedono una connessione diretta, a vista, e non sono in grado di aggirare ostacoli o di seguire la curvatura terrestre. Pertanto le stazioni a microonde devono trovarsi a una distanza non superiore ai 30-50 km.
Satellite per le telecomunicazioni: per aggirare alcuni dei limiti delle stazioni terrestri a microonde, le società delle telecomunicazioni hanno aggiunto delle stazioni in orbita su satelliti. I satelliti per le telecomunicazioni sono ripetitori a microonde posti in orbita attorno alla terra. La trasmissione di un segnale da una stazione terrestre a un satellite è chiamata uplinking ; la trasmissione nella direzione inversa è chiamata downlinking. I satelliti possono situarsi a tre diverse quote, chiamate GEO, MEO e LEO. Il livello più elevato è chiamato orbita geostazionaria (GEO) e si trova a 22 300 miglia sull’equatore. I satelliti in orbita media (MEO) si situano a una quota di 5000-10 000 miglia. I satelliti in orbita bassa (LEO) si situano a una quota di 400- 1000 miglia.
Le reti Quando elaboratori con una propria autonomia operativa vengono collegati allo scopo di condividere processi e scambiare informazioni, si è soliti parlare di rete di computer. Elementi fondamentali di tali reti sono:
- L’elaboratore stesso, compresi i dispositivi fisici di rete e il software di rete necessario per gestirli.
- Le linee di comunicazione.
- I protocolli, ovvero le convenzioni che regolano la trasmissione dati tra due o più elaboratori.
I vantaggi delle reti: i singoli utenti e le organizzazioni usano i computer in rete per vari motivi, tra cui i seguenti.
- Condivisione di dispositivi periferici: poiché i dispositivi periferici, quali le stampanti laser, le unità dischi e gli scanner spesso sono piuttosto costosi, è opportuno ottimizzare l’uso in modo da giustificare meglio il loro acquisto. Normalmente il modo migliore consiste nel connettere la periferica a una rete che serva più utenti.
- Condivisione di programmi e dati: nella maggior parte delle organizzazioni, gli utenti usano lo stesso software e devono accedere alle stesse informazioni. È molto meno costoso per un’azienda acquistare un programma di videoscrittura in grado di servire più dipendenti, piuttosto che acquistare un programma per ogni dipendente. Inoltre, se tutti i dipendenti hanno accesso agli stessi dati posti su un dispositivo di memorizzazione condiviso, l’organizzazione potrà risparmiare denaro ed evitare gravi problemi.
- Migliorare le comunicazioni: uno dei grossi vantaggi delle reti è la posta elettronica. Con la posta elettronica ogni utente della rete può inviare a qualunque altro utente ogni tipo di informazione.
- Integrità delle informazioni: prima che le reti si diffondessero, un singolo dipendente poteva essere l’unico a conoscenza di una determinata informazione che si trovava memorizzata nel proprio computer. Al giorno d’oggi i dati vengono duplicati su dispositivi connessi in rete e utilizzati in condivisione da tutti gli utenti.
- Accesso ai database: le reti consentono di accedere a più database, che possono essere privati, cioè dell’azienda o pubblici, accessibili tramite internet.
