Scarica Introduzione all'informatica: Architettura del calcolatore e più Sbobinature in PDF di Fondamenti di informatica solo su Docsity!
INFORMATICA UMANISTICA: RIASSUNTO LIBRO E SLIDE PROFESSORE
CAPITOLO 1: FONDAMENTI DI INFORMATICA E HARDWARE
1.1 : Informatica, il trattamento automatico dell’informazione Il termine informatica deriva dal francese informatique termine coniato negli anni ’60 da Philippe Dreyfus, il quale unì i termini information e automatique. Il termine vuole indicare la disciplina tecnico- scientifica che si occupa della progettazione e della costruzione di macchine in grado di trattare o elaborare automaticamente l’informazione. Gli strumenti informatici, come il calcolatore elettronico, rappresentano la realizzazione del sogno di disporre di elaboratori automatici che possano compiere autonomamente compiti in grado di ridurre i tempi di elaborazione dell’informazione, essere più affidabili e sollevare l’uomo da incombenze noiose. L’informazione in forma quantitativa e numeri è ciò che ha condotto alla diffusione del termine calcolatore/ informatica (computer/ computer science). Negli ultimi decenni è nata una nuova disciplina: Information & Communication Technology (ICT) rappresenta tutte le tecnologie nate grazie il potenziale dei calcolatori aumentata grazie alla loro interconnessione in rete, la convergenza tra la tecnologia dell’informazione e le telecomunicazioni (trasmissione dell’informazione a distanza). 1.1.2 : Il dato, l’informazione e la conoscenza Il termine informazione può essere correlato ad altri 2 termini: dato e conoscenza. I 3 termini si collocano su 3 livelli, in ordine crescente, di astrazione:
- Dato è un insieme di simboli tracciati su un supporto fisico che rappresenta una proprietà di un oggetto nel mondo reale, senza contenere alcun riferimento alla proprietà stessa. Il dato, per essere utile, deve essere messo in relazione con delle proprietà che lo trasformino in informazione.
- Conoscenza si dispone di regole che permettono di trarre vantaggio da tale informazione. È importante possedere la possibilità di usare un approccio della risoluzione dei problemi, basato sull’informazione.
- Informazione è un dato messo in relazione con le proprietà cui si riferisce. 1.1.2 : I linguaggi formali Gli uomini, per comunicare, nel corso dei secoli hanno sviluppato i linguaggi naturali , linguaggi che però posso essere ambigui, poiché possono avere pluralità di significati e sensi. L’ambiguità di questi linguaggi è ancora più incisiva se per comunicare si utilizzano i calcolatori, i quali non possiedono le capacità umane di trovare un contesto in frasi ambigue. Essi non possiedono nemmeno conoscenze e regole che l’uomo utilizza per la disambiguazione. Per risolvere questo problema si fa uso di linguaggi formali = impiegati negli ambiti di informatica, matematica e logica in cui è importante evitare l’ambiguità. Tali linguaggi prevedono: L’individuazione di un alfabeto, un elenco (finito) di simboli; La definizione di una grammatica formale, insieme di regole sintattiche che specifichino come i simboli dell’alfabeto possano essere combinati tra loro per costruire frasi all’interno del linguaggio. Le semantiche formali consentono di attribuire un significato alle frasi i un linguaggio formale. 1.1.3 : La codifica e la rappresentazione dell’informazione L’informazione può essere codificata con simboli e modalità diverse. Nei calcolatori ogni informazione è rappresentata esclusivamente con l’impiego di sequenze di bit.
Bit (contrazione di binary digit cifra binaria) è un simbolo scelto su un alfabeto estremamente ridotto, che contiene soltanto i simboli “0” e “1”. Tale alfabeto viene assunto per la codifica dell’informazione in quanto è semplice rappresentare i simboli su dispositivi bistabili = dispositivi fisici in grado di assumere due configurazioni alternative e di permanere stabilmente nella configurazione assegnata. Byte = una sequenza di 8 bit. In un calcolatore tutte le informazioni sono rappresentate in notazione binaria (in sequenze di bit). La memoria (ha il compito di memorizzare i dati nel tempo) è quindi necessariamente costituita da una collezione di dispositivi bistabili. 1.1.4 : Gli strumenti per l’elaborazione dell’informazione Elaborazione dell’informazione qualsiasi attività (creazione, modifica, confronto, conservazione – comunicazione a distanza nel tempo, trasmissione – comunicazione a distanza nello spazio ) condotta sull’informazione stessa. L’attività di trattamento dell’informazione è ricondotta a uno schema delineato da: L'informazione viene codificata sotto forma di dati, simboli tracciati su un supporto fisico; Il supporto viene sottoposto a una trasformazione fisica che genera nuovi dati, nuove sequenze di simboli; I dati generati dal passo precedente vengono decodificati e apportano una nuova informazione. L'informazione in ingresso all'elaborazione è denominata input , mentre quella prodotta in uscita dall'elaborazione stessa prende il nome di output. Un algoritmo (prende il nome dall’astronomo Al-Khwarizmi ) è un esecutore al quale vengono fornite le istruzioni per il trattamento dell’informazione in modo autonomo e automatico. L’algoritmo è espresso con linguaggi formali. Nel corso della storia, l'uomo ha concepito diversi strumenti formali per l'elaborazione delle informazioni, combinazioni di linguaggi formali e algoritmi che consentono di descrivere la trasformazione fisica del supporto con la certezza che anche i dati da essi generati rappresentano correttamente l'informazione sul mondo reale. I linguaggi di programmazione sono linguaggi formali, progettati per descrivere algoritmi in modo tale che possano essere eseguiti da un moderno calcolatore. Essi hanno una sintassi semplice, una semantica limitata e assenza di ambiguità. La formulazione di un algoritmo in un linguaggio di programmazione è definita programma e un programmatore, una persona che scrive programmi. Esempi sono Basic, Cobol, Fortran, Pascal, C, C++, Java, LISP, Prolog. 1.1.5 : I dispositivi automatici per l’elaborazione dell’informazione In base al supporto della componente umana, è possibile formulare una classificazione dei sistemi per il trattamento dell'informazione:
- I sistemi manuali : forniscono una codifica dei dati, ma affidano completamente all'uomo l'esecuzione delle trasformazioni fisiche su di essi.
- I sistemi (semi) automatici rigidi : sono in grado di operare singole trasformazioni fisiche sui dati, ma richiedono continue indicazioni da parte dell'uomo che deve esercitare il controllo, l’indicazione della trasformazione che di volta in volta deve essere eseguita.
- I sistemi automatici flessibili : dispongono di una memoria all'interno della quale sono rappresentati i dati e le istruzioni, nonché una codifica esplicita delle trasformazioni fisiche da operare su di essi. Evoluzione storica dei sistemi per l’elaborazione dell’informazione Il primo strumento adottato dall’uomo per la rappresentazione dell’informazione numerica sono le 10 dita delle mani (digit deriva da digitus = dito in latino). I babilonesi poi hanno introdotto la scansione del pollice sulle 3 falangi del dito. In Cina dal 2000 a.C. si usa l’abaco (rappresentazione numerica posizionale).
le istruzioni specifiche di una CPU è detto linguaggio macchina linguaggio di programmazione specifico per la CPU. Due calcolatori sono tra loro compatibili quando utilizzano CPU che adottano lo stesso linguaggio macchina. Difetto dell’architettura di Von Neumann: collo di bottiglia di Von Neumann una CPU moderna elabora i dati con velocità molto più elevate rispetto a quella con cui il bus è in grado di trasferirli: la CPU si trova spesso a dover perdere tempo nell’attesa che un dato sia letto dalla memoria o scritto in essa. 1.1.7 L’hardware e il software Software unione di soft e ware (manufatto/articolo). Originario della 2WW quando gli inglesi, con a capo Alan Turing, cercavano di decrittare i messaggi della macchina tedesca Enigma. Diedero il nome software (componente morbida) in contrapposizione a hardware (componente dura), per identificare le due componenti le istruzioni e la ferraglia. Il software si riferisce alle istruzioni codificate all’interno della memoria per essere eseguite dall’ hardware , termine che identifica tutte le altre parti del calcolatore. L’hardware è costituito da tutti i componenti che risultano tangibili, mentre il software, codificato nell’hardware, è costituito da programmi che descrivono all’hardware stesso gli algoritmi da seguire nelle sue elaborazioni. 1.2 : La struttura del calcolatore La struttura del personal computer (pc) periferiche di input e output, 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 di connettersi alla comune linea elettrica per riceverne corrente alternata e di erogare, con cavi e connettori specifici, corrente continua a tutti gli altri componenti. All’interno del chassis si trova una scheda madre , una piastra di materiale plastico che funge da struttura portante per il calcolatore, grazie alla presenza di alloggiamenti (slot) 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. Le schede madre attuali integrano in genere bus aggiuntivi ottimizzati per la comunicazione con specifiche periferiche. Sullo zoccolo (alloggiamento della scheda madre) è installato il microprocessore (una CPU realizzata con tecnologie microelettroniche), mentre su altri slot specifici sono installate uno o più schede di memoria centrale ( RAM – Random Access Memory). Altri slot consentono l’installazione sulla scheda madre della scheda di espansione, interfacce specializzate per il collegamento e il trasferimento dei dati con i dispositivi periferici e di memoria di massa (scheda grafica). La scheda madre risulta in grado di connettersi direttamente, senza la necessità di installare schede aggiuntive a molti strumenti come dischi rigidi, lettori di CD, connettore USB, mouse, tastiera ecc… 1.2.1 : Classificazione dei calcolatori Un calcolatore può differenziarsi da un altro per innumerevoli caratteristiche tra cui: Velocità dell’elaborazione Capacità di archiviazione di dati Affidabilità Sicurezza Dotazione di periferiche Capacità di connettersi ad altri calcolatori Dimensioni Modularità Prezzo Dotazione di software
Semplicità di interazione Scalabilità Esistono quindi diversi calcolatori: A. Personal computer costituito da unità centrale, video, tastiera e mouse. È diventato il tipo di calcolatore più diffuso. È adatto all’utilizzo di un singolo utente (calcolatore mono-utente). Viene anche denominato home computer o negli uffici in cui è connesso alla rete per comunicare con altri calcolatori per scambiare dati e condividere risorse. Molti PC si avvalgono di programmi preconfezionati (pacchettizzati). Il PC può: Desktop – ha uno chassis pensato per una collocazione orizzontale sulla scrivania Tower – ha uno chassis pensato per una collocazione verticale Small form factor – desktop di dimensioni estremamente contenute pensato per essere nascosto sotto la base di un video LCD. A. Laptop è un PC progettato per la mobilità: unità centrale, video, tastiera, un dispositivo di puntamento, speaker audio, batteria e altri componenti integrati in un’unica unità. Può essere denominati in diversi modi in base alle caratteristiche: Notebook – simile a un block-notes Subnotebook – più piccolo di un notebook Netbook – per applicazioni legate a Internet Tablet PC – netbook senza tastiera A. PDA (personal digital assistant) noto come handheld PC, palmtop PC o pocket PC, racchiude le caratteristiche di un tablet PC. B. Uno smartphone è un PDA che integra le funzioni di telefono cellulare. C. Console per videogiochi D. Media center dedicato all’intrattenimento domestico E. Workstation simile al PC, ma presenta una più alta velocità della CPU, capacità di memoria, qualità della grafica in output e affidabilità che la rendono adatta ad ambiti come CAD (progettazione assistita da calcolatore). Altri computer sono multi-utente: PC – il computer multi-utente svolge le funzioni di server mentre il PC funge da client Videoterminale – dispositivo di I/O costituito da un video, tastiera e un mouse non dotato di risorse computazionali proprie. Tra i calcolatori multi-utente si distinguono: Minicomputer calcolatore di fascia intermedia impiegato per elaborazioni dipartimentali nell’ambito di imprese medie e grandi. Mainframe calcolatore di fascia alta impiegato per elaborazioni massive, normalmente basate su SW sviluppato ad hoc, nell’ambito di grandi imprese. Supercomputer calcolatore realizzato con tecnologie innovative e in grado di offrire le elevatissime prestazioni computazionali richieste nell’ambito della ricerca tecnico-scientifica. Ci sono alcuni dispositivi detti calcolatori embedded , ottimizzati per l’esecuzione di particolari SW e per essere collocati all’interno di altri sistemi. 1.2.2 : Il processore La CPU ha il compito di eseguire istruzioni codificate in binario all’interno della memoria centrale, andando a modificare dati codificati anch’essi in binario all’interno della memoria centrale stessa. Questa è costituita da un insieme di unità elementari di memorizzazione ( celle ), ciascuna delle quali può contenere un dato o un’istruzione, ed è identificata da un indirizzo numerico, la CPU, tramite il bus, legge o scrive in una cella di memoria specificandone l’indirizzo.
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 , che può essere integrato all’interno dello chassis del calcolatore o esterno, connesso con un cavo. Le memorie di massa sono da considerarsi fisse , saldate all’interno dello chassis. La tecnologia offre tipi di interfaccia per la connessione delle memorie di massa al calcolatore che presentano un ampio spettro di caratteristiche in termini di prestazioni e di costo, come: Serial ATA, SCSI, Serial Attached SCSI e Fibre Channel. Si deve ricordare che il contenuto informativo di un supporto di memorizzazione ha in genere un valore maggiore di quello del supporto stesso. Si devono trovare misure per prevenire la perdita di dati dovuta a guasti ai dispositivi di memoria o cancellazione accidentali. Il backup è uno delle tecniche impiegate per il disaster recovery (insieme di misure tecnologiche atte a ripristinare sistemi, dati e infrastrutture a fronte di eventi dannosi): la produzione di copie aggiuntive dei dati conservati su un dispositivo di memoria allo scopo di consentire il ripristino del contenuto informativo di un calcolatore. A seconda della tecnologia impiegata, le memorie di massa possono essere classificate in dispositivi magnetici , dispositivi ottici e memorie flash. I dischi e i nastri magnetici I materiali ferromagnetici, quando sono esposti a un campo magnetico estero assumono lo stato di magnetizzazione. I dispositivi magnetici sono memorie di massa il cui supporto di memorizzazione è costituito da una superficie ricoperta da uno strato di materiale ferromagnetico. Una testina, posizionata in prossimità della superficie, è in grado di magnetizzarne piccole aree e di rappresentare dati che rimangono memorizzati e possono essere letti in un momento successivo. Nel disco rigido ( Hard Disk ) il supporto di memorizzazione è costituito da uno o più dischi, detti piatti ( platter ). Le testine di lettura/ scrittura sono in grado di operare mentre i piatti ruotano molto velocemente. Tutti i componenti meccanici, elettrici ed elettronici di supporto sono racchiusi in un robusto contenitore metallico collocato all’interno dello chassis del calcolatore (disco fisso). Sulle superfici dei piatti in un disco rigido sono presenti le tracce , sottili strisce circolari concentriche su cui le testine scrivono i dati. Poiché le superfici sono suddivise in settori , si definisce blocco l’intersezione tra una traccia e un settore. Ciascun blocco è in grado di memorizzare una quantità fissa di dati che rappresenta la quantità minima dei dati che possono essere scritti o letti sul disco. In un disco rigido si definisce cilindro l’insieme di tutte le tracce di pari diametro sulle superfici di tutti i piatti. I sistemi operativi rendono disponibili alcune importanti funzioni per la manutenzione dei dischi magnetici, la formattazione consiste nella preparazione del supporto al suo primo utilizzo. Comporta la cancellazione totale di dati preesistenti, l’individuazione di eventuali blocchi danneggiati che vengono contrassegnati per non essere utilizzati e la predisposizione della struttura logica atta ad archiviare i dati ( file system ). La deframmentazione ottimizza le prestazioni del disco riorganizzando in modo più efficiente l’utilizzo dei blocchi nel file system. Sui calcolatori che devono soddisfare elevati requisiti in termini di affidabilità è comune la ridondanza sui dischi rigidi: si adottano tecniche definite RAID che prevedono la duplicazione dei dati su più supporti allo scopo di garantirne la sopravvivenza e la continuità nell’accesso in caso di guasti ai singoli dischi. Nei nastri magnetici il supporto di memorizzazione è rappresentato da un lungo nastro, con una superficie ricoperta di materiale ferromagnetico, avvolto su una bobina o raccolto in una cassetta. La possibilità di accedervi solo con accesso sequenziale impone serie limitazioni ai loro ambiti di utilizzo. I dischi ottici I dischi ottici sono supporti rimovibili che dentro il drive possono essere letti con l’ausilio di una luce laser. È tipicamente costituito a strati: un disco di materiale plastico, denominato substrato; un sottile strato riflettente; uno strato di vernice protettiva; un’etichetta. Sulla superficie del substrato è presente una traccia a spirale lungo la quale microscopiche fosse (pit) sono impiegate per codificare i dati (land).
Alcuni supporti si configurano come memorie di sola lettura (ROM): i pit nella traccia sono generati in fase di stampa del supporto e il calcolatore è in grado di leggerne il contenuto informativo, ma non può modificarlo. Altro supporti, invece, sono messi in commercio, privi di ogni contenuto informativo. E sono letti tramite un drive speciale, il masterizzatore. Nei supporti scrivibili (WORM) tra il substrato e lo strato riflettente è presente una vernice fotosensibile. Il masterizzatore può scrivere solo una volta sul supporto con la luce laser. Nei supporti riscrivibili (RW) il contenuto informativo può essere scritto e modificato molte volte. I supporti ottici più diffusi sono CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc) e BD (Blu-ray Disc). La dimensione minima che deve essere assunta dai pit è strettamente collegata alla lunghezza d’onda della luce laser impiegata. Il CD ha una capacità tipica di 700 MB. Le sigle CD-ROM, CD-R e CD-RW identificano i supporti nelle versioni di sola lettura, scrivibile e riscrivibile. Il DVD ha un laser con una lunghezza d’onda inferiore rispetto a quella del CD (capacità di 4, GB) o utilizzando supporti dual layer (DL) di 8.5 GB. I supporti DVD-ROM sono di sola lettura, DVD-R e DVD+R sono scrivibili, DVD-RW, DVD+RW e DVD-RAM. BD è letto da un laser con una lunghezza d’onda color blu-violetto. Raggiunge una capacità di 25 GB, o 50 GB su supporti dual layer. Le memorie flash Una memoria flash (EEPROM) è un supporto il cui contenuto informativo può essere scritto o cancellato e riprogrammato mediante processi elettrici. Si configura come non volatile. Le memorie flash sono in grado di offrire una capacità intermedia tra quelle della RAM e del disco rigido. Le memorie flash sono diffuse in memory card , drive USB e drive a stato solido. Memory card si presentano come piccole schede rimovibili. Appositivi drive ne consentono l’impiego anche su altri calcolatori più grandi. I formati standard più comuni sono PC Card , CompactFlash , Secure Digital card , miniSD e microSD. Drive USB integra una memoria flash e un’interfaccia USB. La sua connessione a una porta USB di un calcolatore ne consente l’accesso in lettura e scrittura rendendolo adatto allo scambio di dati tra calcolatori e al backup in ambiente domestico. Drive a stato solido sono impiegati in sostituzione dei dischi rigidi, grazie a un aspetto esteriore simile e a un’interfaccia di I/O compatibile, per ottenere velocità di I/O superiori. Le memorie flash presentano un limite rappresentato dal massimo numero di cicli di cancellazione- scrittura, cui possono essere sottoposte prima di comprometterne l’affidabilità (non sopportano più di 1000000 operazioni di scrittura). 1.2.5 : Gerarchie di memoria Un approccio adottato per ridurre gli effetti negativi del problema del collo di bottiglia si basa sul principio di località che si esprime in due diverse forme: Località temporale se un programma durante l’esecuzione facesse riferimento a una cella di memoria, nel futuro potrebbe far riferimento alla stessa cella. Località spaziale se un programma durante l’esecuzione facesse riferimento a una cella di memoria, nel futuro potrebbe far riferimento a celle vicine a essa. Dato un dispositivo di memorizzazione M, una cache è un altro dispositivo di memorizzazione caratterizzato, rispetto a M, da una capacità limitata ma una maggiore velocità. Quando si opera su un dato presente i M, una copia del fato viene mantenuta all’interno della cache, in modo tale che i successivi riferimenti allo stesso dato siano più veloci perché realizzati sulla cache anziché su M.
Il video ( schermo, monitori, display ) è il dispositivo di output più comune. Lo schermo è costituito da una matrice di piccolissimi rettangoli detti pixel. Il sistema è in grado di controllare singolarmente ciascuno di essi attribuendogli un colore e generando un’immagine. La CPU gestisce lo schermo avvalendosi dell’intermediazione di una scheda grafica ( graphics card, video card, graphics accelerator card, display adapter ), una scheda di espansione che mantiene una mappa dello schermo, una memoria con le informazioni relative al colore da attribuire a ciascun pixel. Una delle caratteristiche più importanti di un video è la dimensione dell’immagine visibile, misurata in pollici lungo la diagonale. Il rapporto d’aspetto è la frazione che esprime il rapporto tra le dimensioni della base e dell’altezza dell’immagine visualizzata. È sempre più comune il formato panoramico con un rapporto 16:9. La risoluzione indica il numero massimo di pixel visualizzabili nelle due dimensioni. I valori frequenti sono 1024x768, 1280x1024, 1920x1080 (full HD), 3840x2160 (ultra HD), 4096x2160 (4K). È importante la profondità di colore , la luminosità , il contrasto , la frequenza d’aggiornamento , l’angolo di visibilità. Le tecnologie impiegate per la costruzione del video sono quelle a cristalli liquidi ( LCD). Il videoproiettore è un dispositivo che si sostituisce al video per proiettare l’immagine su un grande schermo. I dispositivi di puntamento La quasi totalità dei software offre all’utente un’interfaccia grafica (GUI): sul video sono rappresentati oggetti grafici detti controlli, interattori o widget , con il quale l’utente può interagire in modo molto intuitivo servendosi di un dispositivo di puntamento ( pointing device ). L’utente determina il movimento di un puntatore o cursore, un piccolo oggetto grafico spesso a forma di freccia. La pressione su uno dei pulsanti è definita click: tale stile d’interazione uomo-macchina viene denominata point-and-click. Nei software dove i controlli più comuni sono le finestre , le icone e i menu è detto WIMP. Il dispositivo di puntamento più diffuso è il mouse: il suo collegamento può essere via cavo, su una porta PS/2 o USB, o wireless tramite una connessione IR o Bluetooth. Nel mouse ottico è contenuto un componente elettronico che acquisisce in rapida successione immagini dettagliate della superficie di appoggio e le confronta tra loro per determinare l’entità dello spostamento nelle due direzioni. L’operazione che consiste nello schiacciare e rilasciare uno di essi prende il nome di click. Se è ripetuta velocemente più volte si parla di doppio o triplo click. Si parla di trascinamento quando si preme su un pulsante, lo si mantiene premuto mentre i trascina il mouse e poi si rilascia. Nella parte superiore del mouse è presente anche una rotella di scorrimento che consente di interagire con specifici controlli della GUI (sbarre di scorrimento). Altri dispositivi di puntamento sono: Trackball è riconducibile a un mouse meccanico rovesciato (possiede una sfera) Joystick è impiegato soprattutto nei videogiochi. Una sua versione più piccola, che si controlla con il pollice, è l’analogo stick (o thumbstick) presente sui gamepad collegati alle console per videogiochi Touchpad è una piccola superficie caratterizzata dalla presenza di sensori in grado di riconoscere la posizione e il movimento di un dito Pointing stick è un minuscolo joystick collocato in prossimità della tastiera sui notebook Tavoletta grafica l’utente traccia disegni o scrive su una superficie piana con un apposito stylus Touchscreen le funzioni della tavoletta grafica vengono assunte dal video, che si trasforma in un potente dispositivo di I/O. La stampante La rappresentazione dell’output del calcolatore sul video è volatile. Un’importante caratteristica della stampante è determinata dal tipo e dalle dimensioni dei supporti su cui essa è in grado di operare (formato standard A4). I formati A3, A2, A1 e A0 richiedono l’impiego di stampanti per grandi formati, definite plotter/ pen plotter. La stampante è inoltre in grado di gestire un gran numero di colori: si distinguono stampanti monocromatiche e stampanti a colori. La risoluzione è misurata in DPI, indica il numero di punti
che la stampante è in gradi di generare in un pollice lineare. Valori tipici si collocano tra i 300 e i 9600 DPI. Per una stampante è possibile che i valori nelle due dimensioni siano diversi. La velocità di stampa è misurata in ppm. Il collegamento della stampante al calcolatore avviene tramite un cavo connesso a una porta USB. Un calcolatore può condividere una stampante a esso collegata con gli altri calcolatori connessi in rete e fungere quindi da server di stampa. Una stampante di rete dispone di una scheda di rete che le consente di offrire il servizio di stampa direttamente a tutti i calcolatori connessi alla rete stessa. Alcune stampante multifunzione integrano uno scanner e un modem che ne rendono possibile l’impiego come fotocopiatrice e come fax. Le stampanti a getto d’inchiostro operano spruzzando sulla carta, attraverso gli ugelli presenti nella testina di stampa, microscopiche gocce d’inchiostro. Nelle stampanti laser la tecnologia di stampa è la stessa adottata dalle fotocopiatrici: un raggio laser proietta un’immagine della pagina da stampare su un rullo, ricoperto di materiale fotosensibile, elettricamente carico, sulle aree esposte alla luce, la fotoconduttività rimuove la carica mentre sulle altre aree, che restano cariche, vengono attirate particelle di inchiostro in polvere (toner). Il foglio di carta, a contatto con il rullo, raccoglie il toner che, dopo una fase di riscaldamento, vi rimane incollato. Nelle stampanti a impatto la testina di stampa presenta egli aghi che possono essere controllati singolarmente per fuoriuscire dalla stessa in direzione della superficie del foglio da stampare. L’impatto dell’ago sul nastro inchiostrato e quindi sul foglio genera un punto su quest’ultimo. I dispositivi per l’acquisizione di immagini Le apparecchiature per l’acquisizione delle immagini sono in grado di digitalizzare un’immagine generando una sua codifica in pixel atta a essere memorizzata in un calcolatore. Lo scanner è impiegato per acquisire immagini riportate su un supporto. Scanner piano digitalizza l’immagine appoggiata su una finestra orizzontale di vetro Scanner manuale dispositivo più leggero che acquisisce l’immagine mentre l’operatore lo fa scorrere sulla superficie della stessa Scanner per pellicola acquisisce le immagini presenti su una pellicola fotografica Caratteristiche importanti dello scanner sono le dimensioni massime dell’immagine trattabile, la profondità di colore e la risoluzione, misura in ppi, con valori tipici compresi tra 1200 e 5400 ppi. Spesso i produttori dichiarano la risoluzione interpolata, ottenuta con tecniche di interpolazione realizzata dal software di gestione dello scanner. Lo scanner oggi è collegato al calcolatore tramite un cavo connesso a una porta USB. Uno scanner di rete è in grado di inviare le immagini acquisite direttamente agli elaboratori connessi alla stessa rete. Un’utile tecnologia è rappresentata dal riconoscimento ottico dei caratteri (OCR). Scanner e OCR consentono di risparmiare attività di battitura di testo disponibile solo in formato cartaceo. Le tecniche per il riconoscimento dei caratteri sono in larga misura le stesse impiegate per la gestione dell’input mediante stylus sui touchscreen. La macchina fotografica digitale è un dispositivo simile alla tradizionale macchina fotografica. L’immagine viene impressa, sotto forma di matrice di pixel, su un sensore elettronico di immagini e archiviata in una scheda di memoria. Ci sono poi i reflex digitali (DSLR), dispositivi molto simili alle tradizionali reflex 35 mm, di cui sono in grado di utilizzare degli accessori per quanto concerne l’ottica. Una via di mezzo è costituita dalle mirrorless, fotocamere digitali a ottica intercambiabile prive del tradizionale specchio reflex a tutto vantaggio di una riduzione nel peso e nell’ingombro del corpo macchina. La caratteristica essenziale di una digicam è rappresentata dalla risoluzione che spazia su valori compresi tra 12-50 megapixel. Il collegamento con il calcolatore si realizza tramite un cavo USB. Le videocamere digitali sono dispositivi atti all’acquisizione di filmati in formato digitale. Le webcam sono piccole videocamere digitali collegate a personal computer, collocate sopra il video, integrate nello chassis dei
