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riassunto informatica umanistica
Tipologia: Dispense
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Il termine “informatica” deriva dal francese informatique, neologismo creato da Dreyfus il quale, volle così battezzare la disciplina tecnico- scientifica che si occupa della progettazione e della costruzione di macchine in grado di trattare o elaborare in modo automatico l’informazione. Gli strumenti frutto delle tecnologie informatiche, primo fra tutti il calcolatore elettronico, rappresentano la realizzazione del sogno di disporre di elaboratori automatici, ovvero macchine in grado di compiere autonomamente attività di elaborazione dell’informazione e di garantire i seguenti benefici rispetto all’elaborazione condotta dall’uomo:
circuito raddoppia circa ogni 2 anni. Con la stessa velocità si evolvono molte delle caratteristiche dei dispositivi elettronici, quali la velocità di elaborazione e di memorizzazione. A partire dagli anni ‘60, si individuò il potenziale rappresentato dalla possibilità di interconnetere più elaboratori tra loro in rete allo scopo di consentire la comunicazione e la condivisione di risorse. La progressiva diffusione delle reti portò alla creazione di Internet, una rete di reti in grado di interconnettere elaboratori in tutto il mondo e di offrire ai suoi utilizzatori una serie di servizi prima inimmaginabile. Negli anni ‘80 cominciarono a diffondersi i computer palmari dotati di uno schermo tattile. Negli stessi anni si osservò la rapida diffusione dei telefoni cellulari, dispositivi che consentono la comunicazione telefonica senza fili grazie al collegamento via radio supportato da una rete di antenne. Negli anni ‘90 l’integrazione, all’interno del computer palmare, delle funzioni di un telefono cellulare e lo sfruttamento delle reti di telecomunicazione cellulare determinarono la nascita e la diffusione degli smartphone. A partire dal 2000, Internet ha iniziato ad inglobare oggetti e luoghi del mondo reale secondo il concetto di Internet delle cose: con il collegamento ad internet, gli oggetti della vita quotidiana possono esercitare un ruolo attivo, si rendono riconoscibili e acquisiscono intelligenza grazie al fatto di poter comunicare dati su se stessi e accedere ad informazioni aggregate da parte di altri. L’architettura di Von Neumann → nel 1944, il matematico di Neumann entrò a far parte del progetto ENIAC e successivamente nel progetto EDVAC nell’ambito del quale si offrì di stendere una bozza dell’architettura del nuovo calcolatore. Le caratteristiche essenziali dell’architettura di von Neumann possono essere sintetizzate così:
Spesso nel termine software viene attribuito un significato più ampio, che comprende oltre alle istruzioni, anche i dati rappresentati su un dispositivo di memorizzazione. L’ unità centrale di un PC è costituita da una scatola metallica, detta chassis o case, dotata di ventole in grado di forzare la circolazione dell’aria e garantire la dissipazione termica, all’interno della quale è presente un alimentatore , un componente in grado da una parte di connettersi alla comune linea elettrica per riceverne una corrente alternata e dall’altra di erogare con cavi e connettori specifici, corrente continua a tutti gli altri componenti del PC. All’interno dello chassis è ancorata la scheda madre , una piastra di materiale plastico che funge da struttura portante per il calcolatore, grazie alla presenza su di essa, di alloggiamenti per il montaggio degli altri componenti e da interfaccia di comunicazione tra tali componenti grazie all’integrazione su di essa dei circuiti che costituiscono il bus. Su un apposito alloggiamento della scheda madre, denominato zoccolo , è installato il microprocessore , mentre su altri slot specifici sono installate una o più schede di memoria centrale (RAM). Numerosi altri slot consentono l’installazione sulla scheda madre delle schede di espansione, interfacce specializzate per il collegamento e il trasferimento dei dati con i dispositivi periferici e di memoria di massa. Il personal computer dalla sua apparizione sul mercato negli anni ‘70 del secolo scorso è diventato il tipo di calcolatore più comune. È apprezzato per l’uso domestico, in questo caso viene chiamato home computer, o negli uffici dove è connesso in rete con altri calcolatori per scambiare dati e condividere risorse. Il laptop è un PC progettato per la mobilità, può essere denominato in diversi modi:
Il calcolatore è dotato di altri dispositivi di memorizzazione, le memorie di massa o secondarie che hanno come funzione principale la persistenza dei dati. Le memorie di massa sono in grado di offrire una maggiore capacità e un minor costo di memorizzazione a fronte di tempi di accesso più lunghi. Alcune memorie di massa si basano su supporti rimovibili per la cui lettura e scrittura il calcolatore deve essere dotato di un apposito dispositivo, denominato drive. I supporti rimovibili possono essere spostati da un calcolatore all’altro per realizzare lo scambio di dati. Altre memorie di massa sono invece da considerarsi fisse, installate all’interno dello chassis. A seconda della tecnologia impiegata, le memorie di massa possono essere classificate in
una capacità tipica di 700 MB. Il DVD è stato introdotto verso la fine degli anni ‘90 soprattutto per la distribuzione di materiale audiovisivo, il laser impiegato per la sua lettura è di colore rosso con una lunghezza d’onda inferiore a quella del CD e consente una capacità di 4,7 GB. Il BD deriva il suo nome dal fatto di essere letto con un laser caratterizzato da un lunghezza d’onda ancora inferiore, di colore blu-violetto, raggiungendo una capacità di 25 GB o 50 GB, consente la distribuzione di materiale audiovisivo ad alta risoluzione.
videocamera digitale invece è un dispositivo atto all’acquisizione dei filmati in formato digitale; mentre le webcam sono piccole videocamere digitali collegate a personal computer, solitamente collocate sopra al video o integrate nello chassis nei notebook. Un lettore di codice a barre invece è un dispositivo in grado di leggere un testo espresso tramite codice a barre. Dispositivi per la gestione dell’audio →una scheda sonora è una scheda di espansione che supporta per il calcolatore, input/output di segnali audio. Dispone di uno o più connettori per il collegamento in input di microfoni, registratori, o altre sorgenti sonore esterne. Sotto controllo di applicazioni software, il calcolatore è in grado di acquisire segnali sonori, codificarli in formato digitale e archiviarli nella propria memoria di massa. In output, essa dispone anche di un convertitore digitale-analogico in grado di riconvertire la codifica digitale in segnale analogico e di inviarlo ad amplificatori e cuffie per permetterne l’ascolto. La digitalizzazione di segnali sonori in input consente di utilizzare il calcolatore come registratore. Il riconoscimento vocale consiste invece nel processo inverso, ovvero la conversione del parlato in testo, ed è impiegato dai sistemi di dettatura o per la realizzazione di interfacce che consentano l’interazione uomo-macchina per mezzo di comandi vocali. Una combinazione di periferiche molto diffusa in ambito didattico è rappresentata dalla lavagna interattiva multimediale, una superficie interattiva che rappresenta l’evoluzione della lavagna tradizionale.
versione sorgente dal titolare del diritto d’autore che ne incoraggia l’uso, lo studio, le modifiche e la redistribuzione a titolo gratuito, ma nel rispetto di alcune regole tra cui: le versioni modificate del software devono sempre menzionare gli autori delle versioni precedenti; non è possibile distribuire il software originario o modificato con licenze incompatibili con quella originaria; il software originario o modificato deve essere distribuito anche in formato sorgente. Il software per i calcolatori viene classificato in due categorie:
denominati servizi, essi sono attivati all’avvio del calcolatore e continuano ad operare nell’ombra, realizzando specifiche funzionalità quali la gestione delle code di stampa, la condivisione di memorie di massa in rete, la pubblicazione di siti web. La gestione della memoria centrale → l’esecuzione di un programma richiede la creazione di un processo a cui è necessario allocare, nella RAM, spazio per il codice e per i dati. La multiprogrammazione favorisce la nascita i conflitti tra i vari processi per l’impiego di questa risorsa e impone, all’interno del sistema operativo, la presenza di un gestore per risolverli. Esso deve essere in grado di:
autorizzazioni, indicazione delle operazioni consentite ai singoli utenti o a gruppo di essi. Per file e cartelle, il file system deve consentire varie operazioni tra cui: creazione, lettura del contenuto, modifica del contenuto, eliminazione, ridenominazione, spostamento all’interno dell’albero delle cartelle, backup. La gestione della rete → i moderni sistemi operativi integrano la gestione della connessione in rete. Sono spesso definiti sistemi operativi di rete (NOS) perché progettati assumendo come obbligatoria la connessione del calcolatore in rete. Il gestore della rete si occupa di garantire la device indipendence grazie alla quale gli utenti e le applicazioni usufruiscono dei servizi disponibili in rete ignari dei dettagli relativi a mezzi fisici, indirizzi di rete, protocolli di comunicazione. Vi sono differenti modalità di interazione tra utenti e calcolatori nell’ambito di una rete:
I motivi per cui nell’ultimo decennio si è verificato il successo della codifica digitale sono riconducibili all’avvento dei calcolatori: la codifica digitale binaria di un segnale può essere facilmente rappresentata nella memoria di un calcolatore e da questo elaborata o trasmessa ad altri elaboratori. La codifica digitale favorisce anche la corretta trasmissione del segnale lungo un canale che, rappresenta un rumore che determina difformità tra ciò che giunge al ricevitore e quanto è stato inviato dal trasmettitore. Per il riconoscimento e l’eventuale correzione di errori generati dal rumore nell’ambito della trasmissione binaria si adottano meccanismi di protezione basati sulla ridondanza: si trasmettono più simboli rispetto a quelli necessari per codificare l’informazione. Uno schema di ripetizione, il meccanismo più semplice, prevede che ogni simbolo del messaggio sia trasmesso due o più volte. Nel caso di trasmissione binaria, il messaggio viene scomposto in blocchi di bit di dimensione prefissata ciascuno dei quali viene trasmesso un numero di voce concordato con il ricevitore. Quest’ultimo, individuando eventuali differenze tra quelle che dovrebbero essere copie dello stesso blocco, rileva la presenza di errori di trasmissione. Anche negli schemi basati sul controllo di parità il trasmettitore suddivide il messaggio binario in blocchi di bit di dimensione prefissata. Trasmettendo un blocco, conta il numero di “1” presenti al suo interno: se questo è un numero pari, trasmette in coda al blocco un bit di parità aggiuntivo impostato a “0” altrimenti trasmette un “1”. Schemi più complessi sono in grado di consentire al ricevitore non solo di rilevare con maggiore affidabilità la presenza di errori ,ma, di correggerli senza dover chiedere la ritrasmissione del messaggio. I codici sono sequenze di simboli impiegati per rappresentare sinteticamente oggetti del mondo reale; chiunque può definire delle codifiche ma, la comunicazione è possibile solo a condizione che sorgente e destinatario concordino sulla stessa codifica. In un calcolatore è naturale ricorrere a codici costituiti da stringhe di bit. Il testo → La rappresentazione di un testo all’interno di un calcolatore è in genere realizzata con codici binari corrispondenti a singoli caratteri: lettere maiuscole, minuscole, cifre decimali, segni di interpunzione, spazio. L’ASCII è una codifica secondo la quale ogni carattere è rappresentato da una sequenza di 7 bit. L’ASCII esteso è un’evoluzione dell’ASCII che grazie all’impiego di codici ad un byte, consente di raddoppiare il numero di caratteri e di rappresentare anche altre lettere in uso nei linguaggi naturali delle diverse regioni del mondo. L’ISO (organizzazione internazionale per la normazione) ha rilasciato varie versione di ASCII esteso tra cui: