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Introduzione all'informatica: concetti fondamentali e storia, Appunti di Sistemi Informativi

Appunti dal libro "Informatica umanistica" di Marco Lazzari

Tipologia: Appunti

2022/2023

Caricato il 19/10/2023

chiaracancelli
chiaracancelli 🇮🇹

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INFORMATICA: studio teorico dell’informazione, computazione, elaborazione automatica.
Benefici: riduzione tempi di calcolo, maggiore affidabilità, automazione del lavoro, diffusione
di elaborazioni
DATO: insieme di simboli
INFORMAZIONE: dati+proprietà
CONOSCENZA x trarre l’informazione
LINGUAGGI: -NATURALE ambiguo
-FORMALE formato da semantiche formali (linguaggio di programmazione)
BIT binary digit: 0,1 (2 BIT)
2 BIT: 4 sequenze possibili
3 BIT: 8 sequenze possibili
n BIT: 2^n sequenze possibili
8 BIT= 1 BYTE
CODIFICA DEI DATI
2^10 : 1024 sequenze possibili ; 1 KILO
2^20: 1 MEGA
2^30: 1 GIGA
2^40: 1 TERA
2^50: 1 PETA
EVOLUZIONE SISTEMI INFORMAZIONE
-ABACO
-REGOLO CALCOLATORE
-PASCALINA
-ANALYTICAL ENGINE
-CALCOLATORE CON RELè ELETTROMAGNETICI
-COLOSSUS
-ENIAC
-EDVAC
-CALCOLATORI A TRANSISTOR
-CALCOLATORI CON MICROCHIP
-PERSONAL COMPUTER
G. MOORE: LEGGE nr. TRANSISTOR (sistema che permette o impedisce il transito della
corrente in un circuito elettronico) integrabili in un unico circuito raddoppia ogni 2 anni
VON NEUMANN
Calcolatore composto da:
-PROCESSORE o CPU - legge dalla memoria istruzioni che esegue sui dati di memoria
Lettura della memoria (fetch) + decodifica + esecuzione (con frequenza di clock in hertz)+
scrittura
-MEMORIA- contiene dati o istruzioni in celle identificate da un indirizzo numerico.
CENTRALE (RAM): E’ veloce e volatile (GB). I tipi di accesso sono:
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INFORMATICA: studio teorico dell’informazione, computazione, elaborazione automatica. Benefici: riduzione tempi di calcolo, maggiore affidabilità, automazione del lavoro, diffusione di elaborazioni DATO: insieme di simboli INFORMAZIONE: dati+proprietà CONOSCENZA x trarre l’informazione LINGUAGGI: -NATURALE ambiguo -FORMALE formato da semantiche formali (linguaggio di programmazione) BIT binary digit: 0,1 (2 BIT) 2 BIT: 4 sequenze possibili 3 BIT: 8 sequenze possibili n BIT: 2^n sequenze possibili 8 BIT= 1 BYTE CODIFICA DEI DATI 2^10 : 1024 sequenze possibili ; 1 KILO 2^20: 1 MEGA 2^30: 1 GIGA 2^40: 1 TERA 2^50: 1 PETA EVOLUZIONE SISTEMI INFORMAZIONE -ABACO -REGOLO CALCOLATORE -PASCALINA -ANALYTICAL ENGINE -CALCOLATORE CON RELè ELETTROMAGNETICI -COLOSSUS -ENIAC -EDVAC -CALCOLATORI A TRANSISTOR -CALCOLATORI CON MICROCHIP -PERSONAL COMPUTER G. MOORE: LEGGE → nr. TRANSISTOR (sistema che permette o impedisce il transito della corrente in un circuito elettronico) integrabili in un unico circuito raddoppia ogni 2 anni VON NEUMANN Calcolatore composto da: -PROCESSORE o CPU - legge dalla memoria istruzioni che esegue sui dati di memoria Lettura della memoria (fetch) + decodifica + esecuzione (con frequenza di clock in hertz)+ scrittura -MEMORIA- contiene dati o istruzioni in celle identificate da un indirizzo numerico. CENTRALE (RAM): E’ veloce e volatile (GB). I tipi di accesso sono:

. SEQUENZIALE (legge le cellule in sequenza) .DIRETTO (immediato) . MISTO (accesso diretto ad un blocco di celle in cui la cella viene individuata con ricerca sequenziale) .ASSOCIATIVO (accesso alla cella guidato da contenuto) DI MASSA: più lenta della ram (disco rigido) .DISPOSITIVI MAGNETICI es floppy disk, disco rigido .DISPOSITIVI OTTICI es compact disk, dvd .MEMORIE FLASH es memory card, usb .MEMORIE FISSE -INTERFACCIA (INPUT/OUTPUT) interagisce tramite periferiche (tastiera, video, dispositivi di puntamento, stampante, acquisizione di immagini, dispositivi audio, combinazioni di periferiche) -BUS - canale di comunicazione per lo scambio di informazioni con cpu, memoria e interfaccia LINGUAGGIO MACCHINA insieme di istruzioni in binario specifiche di una cpu. Due calcolatori sono compatibili se utilizzano lo stesso linguaggio macchina COLLO DI BOTTIGLIA DI VON NEUMANN: la cpu elabora i dati più velocemente di quanto il bus sia in grado di trasferirne. SOFTWARE è composto da: -ALGORITMI sequenza di istruzioni che consente di risolvere un problema Deve avere le seguenti caratteristiche: .deve avere un esecutore .ha dati di input e output .deve avere un linguaggio comprensibile dall’esecutore .deve contenere solo istruzioni elementari .non deve essere ambiguo .deve fornire un output in tempo finito .deve essere deterministico MACCHINA DI TURING dispositivo astratto di elaborazione dell’informazione Costituita da -alfabeto finito di simboli -nastro infinito diviso in celle -testina in grado di leggere e scrivere le celle e spostarsi -insieme finito di stati -registro di stato -tabella delle azioni SOFTWARE HOUSE si occupano di sviluppare software e li rilasciano con vari tipi di licenza: -licenza d’uso: copia vietata

-DISCRETE contengono valori dell’insieme dei NUMERI NATURALI -CONTINUE contengono valori dell’insieme dei NUMERI REALI. Se rappresentati con codifica digitale vanno discretizzati tramite quantizzazione (individuazione di un numero finito di intervalli, i diversi valori all’interno di un intervallo vengono rappresentati con la stessa sequenza di simboli. Per rappresentare l’andamento nel tempo di una grandezza continua si effettua un campionamento per il tempo. Si divide l’intervallo in sottointervalli, la frequenza di campionamento è definita come numero di campioni per unità di tempo in hz MECCANISMI DI RIDONDANZA Utilizzati per individuare errori di trasmissione. Ogni bit viene trasmesso più volte, se si individua un errore esso non può essere corretto e il messaggio va inviato di nuovo. BIT DI PARITA’: Se il blocco contiene un numero DISPARI DI 1 , VIENE AGGIUNTO UN BIT 1 se il blocco contiene un numero PARI DI 1, VIENE AGGIUNTO UN BIT 0 La CODIFICA DEL TESTO viene realizzata ASSOCIANDO UN CODICE BINARIO AD OGNI SINGOLO CARATTERE, esistono vari strumenti di codifica -ASCII (adottato dalla ISOO) ogni carattere è rappresentato da una sequenza di 7 bit -ASCII ESTESO (del quale isoo ha rilasciato più versioni) usa una codifica di 8 bit -UNICODE usa una codifica di 21 bit e comprende ascii esteso, caratteri di lingue vive e morte, ideogrammi, braille, simboli matematici, simboli chimici Le IMMAGINI rappresentate tramite campionamento I dispositivi di acquisizione delle immagini effettuano una codifica campionando l’immagine in una BITMAP, una matrice di pixel che possono essere grossi (immagine sgranata) o piccoli (fedeli all’originale). Ogni pixel assume un colore specifico nella codifica, se l’immagine è in bianco e nero il colore è codificato con 0 e 1; per rappresentare i colori vengono combinati colori primari su vari livelli di intensità: cmyk (ciano, magenta,yellow e nero) e rgb (rosso, verde, blu) FORMATO DEI FILE IMMAGINI -FORMATO RASTER o BITMAP: caratteri come matrici di pixel -FORMATO VETTORIALE: rappresentazione tramite FORME PRIMITIVE e GEOMETRICHE CODIFICATE in EQUAZIONI MATEMATICHE I SUONI La codifica binaria in suoni viene fatta tramite -stereofonia (2 segnali che riproducono la distribuzione spaziale) -frequenza di campionamento -quantizzazione Esistono tre tipi di formati audio -wav -mp -aac

I FILMATI

Composti da una serie di fotogrammi mostrati a frequenza costante. Esistono vari tipi di formati video -quick time (apple) -mpeg-2 (dvd, blu ray) -flv (youtube) -avi (contenitore di file) COMPRESSIONE (riformulazione del contenuto con codice differente e dimensione ridotta) .COMPRESSIONE LOSSLESS (senza perdita) es winzip .COMPRESSIONE LOSSY (con perdita) es riduzione colori da un’immagine SICUREZZA DEI DATI: le misure preventive sono -formazione del personale -sistemi di protezione per i locali che ospitano hw -ridondanza dei sistemi hw -aggiornamento software -antivirus e backup -autenticazione informatica -accountability -firma digitale servizi basati su certificati digitali