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Una serie di esercizi e quiz relativi all'architettura dei calcolatori, coprendo argomenti come il ciclo di fetch-decode-execute, la memoria, la cache e il sistema operativo. Gli esercizi sono progettati per aiutare gli studenti a comprendere i concetti chiave e a sviluppare le loro capacità di problem solving.
Tipologia: Appunti
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MODULO I: L’introduzione all’informatica lezione 1 Dal francese, acronimo di Information e automatique Philippe Dreyfus, Definizione di elaboratore – «termine inglese per calcolatore, sinonimo di elaboratore elettronico. È un apparecchio elettronico destinato alla elaborazione dei dati, privo di capacità decisionale o discrezionale, che compie determinate operazioni secondo procedure prestabilite o programmi» [Treccani] Schema concettuale del calcolatore «general purpose» secondo il modello della Macchina di Von Neumann» Elaborazione dei dati: dati -> elaborazione -> informazione
Elaborazione manuale delle informazioni Elaborazione automatica delle informazioni Viene gestita una quantità limitata di dati. Vengono gestite enormi quantità di dati. La memorizzazione dei dati avviene su supporti cartacei. La memorizzazione dei dati avviene su supporti elettronici di memorizzazione presenti all’interno dell’elaboratore elettronico. La velocità e l’accuratezza delle operazioni sono ridotte. La velocità e l’accuratezza delle operazioni sono molto elevate. Il costo delle operazioni è molto elevato perché richiede l’intervento umano. Il costo delle operazioni è ridotto perché esse vengono svolte dall’elaboratore elettronico attraverso azioni (o task) ripetitivi. Le operazioni sono poco efficienti e comportano stanchezza nell’operatore umano direttamente coinvolto in tutte le fasi di elaborazione. Le operazioni sono molto efficienti e non comportano stanchezza nell’operatore umano. Il Sistema di elaborazione : insieme strutturato di tecnologie, metodologie e processi, che interagiscono fra loro per realizzare la funzione di elaborazione dei dati ed ottenere le informazioni desiderate. Ogni sistema di elaborazione è composto da:
elettrica per rappresentare i due valori binari (spenti=0, accesi=1).
degli anni '70, i computer erano ampiamente utilizzati nei settori industriali, governativi, militari e di formazione. 4° GENERAZIONE:1975 - 1985 La quarta generazione vide la comparsa del primo microcomputer. La tecnologia dei circuiti integrati era avanzata al punto che un sistema informatico completo potrebbe essere contenuto in un unico circuito da tenere in mano. Le macchine elettroniche da scrivania dei primi anni, ora sono diventati una macchina desktop, aventi le stesse dimensioni di una macchina da scrivere. L’Altair 8800, fu il primo micro-computer al mondo 5° GENERAZIONE 1985 - ?: smartphone, tablet, potenza di calcolo paragonabile a quella dei personal computer di pochi anni fa. Praticità di trasporto e leggerezza; connessione e internet permanente. Prima 1950–1957 • I primi computer commerciali
- Applicazioni Le caratteristiche dipendono da: **- Prestazioni
La rappresentazione dei caratteri e delle immagini: CODIFICA BINARIA DI UN CARATTERE Per rappresentare i caratteri, un elaboratore elettronico utilizza la codifica ASCII ( American Standard Code for Information Interchange ). Vengono impiegati 8 bit per rappresentare ogni carattere consente di rappresentare fino a 256 caratteri. Esistono altre tipologie di codifica dei caratteri. Es. UNICODE, che impiega da 16 a 32 bit consente di rappresentare fino a 65.000 caratteri. TABELLA ASCII Esistono due principali metodi di rappresentazione delle immagini. Raster (“griglia”): L’informazione grafica è rappresentata come matrice di pixel. Vettoriale : L’informazione grafica è rappresentata da funzioni matematiche (dipendenti dalla geometrie di punti, pinti, linee e poligoni La digitalizzazione una grandezza fisica, un suono o una immagine possono essere caratterizzate da una funzione matematica continua nel tempo e con valori in un insieme continuo. Per poter creare una rappresentazione digitale di una informazione continua occorrono due operazioni:
discretizzazione lungo l’asse del tempo. Da notare che l’operazione diversa del campionamento è l’interpolazione.
discretizzazione dell’ampiezza dell’informazione continua. Conversione analogico – digitale GLI ALGORITMI Lezione 2 Il problema. Il calcolatore e soluzione del problema. Algoritmo: definizione, i parametri e la sua rappresentazione. Il diagramma di flusso. Le strutture dati statiche e dinamiche Concetto di problema e sua risoluzione Ogni problema che richiede l’elaborazione di informazione è caratterizzato da:
ALGORITMO: soluzione effettiva per esecutori: È la descrizione della soluzione effettiva ad un problema che:
variabili. VARIABILE VARIABILE : parametro il cui valore non è fissato a priori, ma può cambiare a seconda della situazione elaborativa in cui si trova l’esecutore. Ogni variabile è costituita da:
Ogni Macchina di Turing (MdT) è caratterizzata da:
Grafi; Gli elementi possono avere un numero arbitrario di referenti e riferiti (costituiscono una rete di riferimenti). Le relazioni tra gli elementi hanno un verso ben preciso. INFORMAZIONI MULTIMEDIALI: Informazioni multimediali. Codifica. I formati video e audio. Lezione 4 COMPRESSIONE DELLE INFORMAZIONI La compressione dele informazioni:
Il codificatore: dall’immagine A (x,y) prepara la sua rappresentazione digitale (informazione digitale compressa). Il decodificatore: a partire dalla rappresentazione digitale compressa e ricevuta dal canale di trasmissione, ricostruisce il segnale originario: