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L’informatica Il termine “informatica” deriva da INFORmazione autoMATICA. È utilizzato per indicare la disciplina che si occupa del trattamento e dell’elaborazione delle informazioni in maniera automatica, mediante l’uso del computer. Si comunica con il computer mediante una lista di istruzioni (programma) che viene fornita dall’utente e che viene elaborata dalla macchina Che cosa faremo in questo corso? Macroscopicamente faremo una parte introduttiva di storia, evoluzione della tecnologia le prime 2 o 3 lezioni, dopodiché vedremo un po’ come funziona il calcolatore, la parte informatica. Qualche piccolo esercitazione e poi ci sarà verso la fine del corso. Un'esercitazione pratica con gli strumenti software che usate di più dico Word, Excel e cose del genere. Quindi cosa faremo per l'esame? L'esame consisterà nel presentare una tesina, una relazione. Composta da tre argomenti. Prima parte La lettura di un libro, oggi pomeriggio pubblicherò l'elenco dei libri che è possibile prendere. Una sintesi critica di questo testo. Seconda parte Un approfondimento di una lezione che cosa significa? Lo vedremo comunque più avanti, però intanto la anticipiamo, parleremo di tanti argomenti durante un corso, scegliete quello che vi interessa di più, a vostra discrezione, se lo approfondite, quindi ci preparate sopra una lezione. Terza parte Come posso applicare quello che ho sentito in questo corso nella mia vita reale? Quindi nello studio, nel lavoro, in un'ipotesi di lavoro, in una passione, in quello che vi pare. Quindi, ripeto, l'esame consisterà nel presentare una relazione fatta di tre capitoli. Il primo capitolo Sara una sintesi critica di un testo, l'elenco dei testi che lo metto oggi pomeriggio o domani mattina. Il secondo capitolo è scegliere uno qualsiasi degli argomenti che faremo nelle lezioni e faccio un approfondimento. Terzo e ultimo capitolo, ho seguito questo corso, come posso utilizzarlo nel mio lavoro, nel mio studio, nella mia passione? Questi tre argomenti sono diciamo così, i titoli, dei capitoli che devono essere nella relazione. La relazione va fatta in gruppo. Due barra tre persone. Sono esonerati dal farla in gruppo solo non frequentanti, per validi motivi, cioè se uno sta male non si può muovere o cose del genere o casistiche particolari che volta per volta. Per il 99% di tutti gli altri va fatta in gruppo. Facendola in gruppo, il capitolo uno e attesta ognuno del gruppo legge un libro diverso da quelli degli altri. Il capitolo due può essere fatto anche in gruppo, ovviamente rapportato al fatto che se nel gruppo quindi se un approfondimento e almeno un paio di pagine, se è fatto in tre persone, mi aspetto qualsiasi 7 8 pagine di approfondimento, per capirci, non è un tanto al chilo, però, giusto per darvi un'idea, quindi attesta a testa barra gruppo. Le tesine vanno consegnate sempre 7 giorni prima, quindi una settimana prima della data di esame che scegliete. Le date saranno nelle sessioni normali scegliete una data. La tesina può essere fatta in Word, in PDF in PowerPoint come vi pare e inviata via mail qui? LEZIONE L'informazione ha degli elementi costitutivi base che sono dati e contesti, poi anche un livello di qualità, di contenuto che è data dalla specificità dall'affidabilità della fonte. L'informatica si occupa di gestire dati. Quello che sta cambiando negli anni e l'importanza del contesto. All'inizio non veniva usata la parola informatica, che è di introduzione abbastanza recente, ma veniva usata la parola calcolo, poi si è cercato di automatizzare il calcolo e quindi è venuto il calcolo automatico. Con l'evoluzione della tecnologia si sono potuti introdurre degli elementi di contesto per automatizzare i dati e quindi generare informazioni. Si sta assistendo oggi a un'ulteriore evoluzione dell'elaborazione dei dati, il contesto sta sempre prendendo più importanza.
Probabilmente la parola informatica che usiamo oggi, tra una decina d'anni sarà soppiantata da qualche altra parola, così come è stato calcolo automatico. Perché si stanno sempre più diffondendo le intelligenze artificiali, qual è la differenza tra calcolo, informazione e intelligenza artificiale? Tutte e tre partono e lavorano sui dati. Quello che cambia è l'importanza che si dà al contesto nel calcolo automatico, nel calcolo automatico all’inizio non c'era contesto nell'informatica iniziamo a introdurre del contesto, l'intelligenza artificiale sta dando molto peso al contesto. Allora abbiamo tre cose, calcolo automatico insomma, informatica e oggi chiamiamoli intelligenza artificiale, in realtà non c'è un vero e proprio nome però per capirci, chiamiamole intelligenza artificiale. Tutti e tre lavorano sui dati. Il calcolo usa solo i dati. L'informatica usa i dati e introduce un po’ di contesto, l'intelligenza artificiale usa sempre i dati, ma ha molto contesto. Secondo voi ci avete mai pensato che cos'è che fa nascere l'esigenza del calcolo? Per la costruzione della società/evoluzione. Noi abbiamo messo qua, come evoluzione, anche tecnologica. Cibo, commercio e società intesa come evoluzione tecnica tecnologica. Perché queste cose secondo voi sono legate al calcolo? Per contare il grano o quanto pesce ho pescato eccetera eccetera, quindi il cibo va di riflesso col commercio. Cibo e commercio fanno crescere la società, l'economia che crescendo inizia ad avere esigenze anche di costruzioni, tutto questo più cresce più ha necessità di calcoli. Magari i calcoli lì diventano un pochettino, più sofisticati, più complessi. Però farlo su numeri piccoli è diverso che farlo su numeri grandi. Manca un pezzo che si usava molto nell'antichità come veniva gestito il cibo? Soprattutto l'agricoltura era molto legata alla natura, in particolare a che cosa? Stagioni e astronomia Era il movimento astronomico che mi indicava il cambiare delle stagioni. Il movimento della luna che mi indicava i periodi in cui potevo coltivare o non coltivare, non come adesso che abbiano basi scientifiche. L'astronomia, per allegata alla cultura del cibo, il cibo era legato al commercio, il commercio per allegato alla società. Quindi procurarsi il cibo funzionava come un meccanismo, è questo meccanismo cresceva. Nell'astronomia per calcolare i movimenti dei pianeti delle Stelle e prevedere che cosa poteva succedere nel tempo, è necessario fare tanti calcoli. Fare tanti calcoli fatti a mano significa impiegare tanto tempo. Qualcuno si sarà svegliato e avrà detto, c'è un modo per velocizzare questa cosa? Posso automatizzare? Per rendere più facile questi calcoli si sono creati così i primi strumenti che in qualche modo aiutassero a svolgere calcoli. Il primo strumento di cui si ha notizia è qualche cosa che in realtà dovreste aver usato anche voi è l’abbaco del 2500, a.C. E quello è il primo strumento con cui ci si è portati avanti nel calcolo automatico con strumenti che semplificavano i calcoli. Poi, a un certo punto le operazioni che potevo fare subiscono un incremento. Mano a mano che vengono introdotte operazioni si risolvono alcuni problemi, ma tendenzialmente ogni volta che introduco una nuova tecnologia si aprono altri di problemi. Ad esempio, le prime operazioni naturali che sono state introdotte sono la somma e la sottrazione. Poi c'è stata un'evoluzione, come faccio a fare tante somme? Introduco la moltiplicazione, adesso detta così sembra una banalità quando è stata introdotta nel sistema di calcolo era una rivoluzione, così come tante somme si introduce la moltiplicazione, per tante sottrazioni si introduce una divisione. Ho dei problemi, quindi ho necessità di un supporto che mi aiuti a fare i calcoli. Quindi ho bisogno di un sistema di numerazione. Quali sono i sistemi di numerazione? Sembra una domanda molto difficile, ma in realtà la risposta è veramente banale, arabi? Un sistema di numerazione l'hanno fatto i romani.
Quindi mi introduce una velocità di calcolo, siamo ancora sul meccanico, quindi non è totalmente automatico, ma è diciamo semiautomatico. Questo è uno strumento che è stato in uso per un centinaio d'anni. Apro parentesi, ci abbiamo mandato gli uomini sulla luna con questo. E se qualcuno di voi appassionato non so se hai visto il film Apollo 13, quello che ho non è la missione sulla luna, è quello con Tom Hanks, che cioè tutto il centro quando provano a salvarli c'è una scena in cui tutti gli scienziati stanno con questo in mano a fare i calcoli. Quella scena ricostruita dalle foto che c'erano nella NASA, in cui gli scienziati usavano i regoli. Di base fanno quasi tutti moltiplicazioni, poi ogni regolo c'ha due o tre operazioni preimpostate sopra. Tra il 1600/1700 iniziamo a introdurre le prime calcolatrici meccaniche. Quindi le grandi rivoluzioni sono state, sistema posizionale descrittivo, ampliamento dei campi numerici, iniziamo a introdurre i calcoli differenziati, servono spesso per il calcolo delle aree, non solo per quello, ma per tante altre cose. Soprattutto usato in astronomia, i calcolatori sono meccanici, tendenzialmente. Intorno al 1930 più o meno, viene introdotto il componente elettrico che sarà una svolta tecnologica, viene chiamato. Relè Che cos'è? È molto facile che ne abbiate installati qualcuno a casa, a casa. Tendenzialmente, di solito avete l'interruttore nella luce, può essere a pulsante, cioè che si abbassa e si alza oppure può essere che si preme, si sente un click, quando premete quel click e il relè che sta funzionando. Il Relais è un interruttore comandato in estrema sintesi. Che cosa vuol dire interruttore comandato? Ha uno stato per semplificare, usiamo acceso o spento. E ci sarà un possibilità di cambiare questo Stato, questa possibilità di cambiare lo Stato, cioè acceso o spento, si chiama comando. Come ha questo comando? Di solito con un pulsante. L'evoluzione da calcolatore meccanico quindi con le rotelle, gli ingranaggi tipo un orologio. Grazie al Relais subisce un'evoluzione, il relè semplifica tantissimo la parte di sviluppo perché la parte meccanica con gli ingranaggi è molto complessa. Si entra nell'era che viene chiamata Elettro. Nascono i primi esperimenti. I primi calcolatori. Questi calcolatori hanno una specificità che è quello di essere poi, giovedì prossimo vedremo la differenza. A logica programma si dice cablato, cioè fanno una sola cosa, quella per cui viene studiato in fabbrica e basta. L'esempio di calcolatore cablato che può fare solo determinate cose, molto probabilmente anche voi, se l'avete casa e la calcolatrice. La calcolatrice è programmata in fabbrica e può fare solo le operazioni che vedete messe sulla tastiera. In questo caso c'ha sei operazioni, quindi può fare sei cose, non una sola cosa, ma può fare solo quelle sei cose, quindi è fatta in fabbrica. I primi calcolatori sono alla logica cablata, cioè fatta in fabbrica e possono fare solo quello per cui sono stati costruiti. Come mai viene portato avanti queste ricerche o studi? All’inizio per la necessità di calcolare con l'astronomia il tempo migliore per coltivare per far evolvere la società. Poi arriviamo, nel 1930, quindi sono passati 2000 anni, si è evoluta l'aritmetica è nata l'algebra, ci sono i calcoli differenziali. Insomma, tutta queste belle cose, ma perché si continua a investire sul calcolo automatico? Perché le esigenze sono sempre di più per costruire di più, per fare sempre più cose, ma poi succedono due cose che danno un impulso molto forte allo sviluppo della parte di calcolo automatico che sono la Prima guerra mondiale e la Seconda guerra mondiale. Che danno un impulso per due motivi molto molto forte allo sviluppo della del calcolo automatico.
Queste due cose sono la balistica e la crittografia. Che cos'è la balistica? Faccio un excursus storico fino alle guerre napoleoniche fine 1800, inizi 1900, grossomodo, c’è poco uso delle armi, tipo cannoni per capirci, si usa massimo il fucile, quindi molto è dato all'istinto del soldato. Sul campo viene introdotto il cannone. E nella prima guerra mondiale, invece, viene fatto un uso estensivo dell'artiglieria, quindi dei cannoni a lunga gittata. Che cosa vuol dire lunga gettata che tendenzialmente io sparo dove non vedo. Quindi fate finta che qui ci sia una bella montagna, io voglio sparare dall'altra parte, non vedo dove sparo, quindi che faccio? vado alla cieca, sì, magari se c'ho un po’ di fortuna, più o meno. Quindi è forse il caso che faccio due calcoli per calcolare dove finisce il colpo, la disciplina che studia la traiettoria dei colpi si chiama balistica, cioè studiare il moto del proiettile. Tendenzialmente, che cos'è una parabola, qualcuno può dire che ci vuole la calcolo una volta e basta. Questo, nel mondo immaginario funziona, nel mondo reale non funziona, perché ho tanti elementi di disturbo, il vento, le condizioni climatiche, tante cose, fintanto che io da fermo, sparo una cosa ferma va bene, ma se miro ad un corpo in movimento ci vogliono molti calcoli. Adesso immaginate che io voglia tirare un cancellino lì, più o meno miro e siete fermi, 2, 3 colpi, riesco ad aggiustare il tiro al terzo colpo. Poi qualcuno di voi dice è pazzo e si inizia a muovere, colpire in movimento è più difficile. Ecco la balistica serve a capire come colpirvi in movimento. E siccome in movimento il calcolo va fatto rapidamente, la grossa esigenza nasce nella Prima guerra mondiale 1915/1918. Si nota questa esigenza sui rapporti di guerra e iniziano nuovi studi per effettuare e trovare meccanismi di calcolo per le traiettorie balistiche. Questo era il primo argomento, invece l'altro argomento che era la crittografia. C'è questa necessità, quindi studiare come in qualche modo elaborare i messaggi segreti. Cos'è la crittografia: Prendere un messaggio, trasformarlo in un messaggio incomprensibile, messaggio cifrato, con un meccanismo che conosce solo il destinatario formulo il messaggio che solo il destinatario riuscirà a capire perché conosce la chiave di lettura o codice. Cosa è la crittografia: Scrittura segreta, decifrabile solo da chi sia a conoscenza del codice Quindi il grosso impulso, come vi dicevo sono la crittografia e la balistica. I primi finanziamenti in particolare, sono per la balistica prima della Seconda guerra mondiale. Il release, infatti, nel 1930 la prima applicazione pratica 1935. Arriviamo al 1939 in cui parta la Seconda guerra mondiale. Ci si rende subito conto che, oltre alla balistica, un'altra grande necessità è la crittografia, e cercare di farlo in automatico, perché i sistemi di cifratura sono diventati molto sofisticati ed è sempre più difficile decifrare. Prima la decifratura veniva fatta da degli esperti con tabelle, eccetera e provavano a trovare dei meccanismi. Invece adesso i sistemi di cifratura sono diventati così complessi e farli a mano ci vuole un tempo così lungo che il tempo che ho tradotto il messaggio l'ho decifrato, non serve più a niente perché magari è passato un anno. Quindi ci sono forti investimenti in questo campo. L'investimento più grande lo fanno gli inglesi. Introducono un meccanismo di cifratura, sicuramente l'avrete visto in qualche film e si chiama Enigma, assomiglia a una macchina da scrivere, però, quando voi premevate A invece di stamparvi A vi stampava una lettera a caso con un meccanismo di funzionamento. Ho trovato un bel video su YouTube che spiega il funzionamento, ve lo metto nei link su teams, solo per curiosità dategli un'occhiata perché è carino. In pratica questa macchina trasponeva le lettere. Poi faremo un piccolo esercizio che facciamo in tempo anche oggi, sennò la volta prossima.
Che cos'è il transistor? Di fatto è sempre un interruttore comandato, avrete capito che sono tutti interruttori comandati, qual è la differenza? Per darvi un paragone, se questa era la dimensione di una valvola, questa era la dimensione del transistor e quindi c'è una forte riduzione delle dimensioni. Se la valvola consumava 10, il transistor consuma uno se la valvola scaldava 10 il transistor scaldava uno. Passare da questa dimensione a questa dimensione mi fa passare i calcolatori da 150 m² inizio a restringerli dentro questa stanza. (rimpicciolimento delle dimensioni) Occupare 150 m² con un calcolatore che consuma una centrale elettrica, costa una cifra. Occupare solo questa stanza dove un calcolatore elettrico consuma ma non in maniera esagerata costa un'altra cifra quindi diventa più accessibile. C'è poi l'ultimo salto quantico che arriva verso gli anni 1970, più o meno. Si chiama miniaturizzazione. Il Circuito Integrato. Questo spesso lo trovate come Sigla scritto IC che Integrated Circuit. Quindi: valvola. Transistor Circuito integrato. Ogni volta diventa di 10 volte più piccolo. Qui partiamo negli anni 1970, con un circuito integrato. E circuiti integrati diventano sempre più piccoli siamo passati dal millimetro oggi parliamo di micrometri. Quindi sono un milione di volte più piccoli. Oggi sulla superficie di un gesso facilmente si trovano 3, 4 milioni di transistor, miniaturizzati. Prima ce ne era 1 solo oggi quattro milioni, la scala è abbastanza differente, quattro milioni che consumano 1/10 di un transistor, quindi i consumi sono diventati minimi. Questo è il motivo per cui il vostro cellulare, che sicuramente avete è miliardi di volte più potente del computer che hanno usato per andare sulla luna e c'è l'avete in tasca la batteria vi dura 1 giornata sicuro. E fa 160 milioni di funzioni, il calcolatore che ha mandato Apollo sulla Luna faceva solo calcoli balistici, era due volte questa stanza, funzionava grazie a 100 persone, consumava praticamente come mezza città. Questa è la scala dell'evoluzione. 1946: viene costruito l'ENIAC, computer a valvole termoioniche, la cui velocità di calcolo era nettamente superiore a ogni modello precedentemente realizzato; 1950: Von Neumann realizza l'EDVAC, il primo computer in grado di memorizzare i programmi di funzio-namento; 1955: vedono la luce i primi computer a transistor, che in minor spazio e a costi ridotti permettono una po-tenza di calcolo sempre maggiore. NOTE Alcune note, aspettate 5 minuti, le lezioni, più o meno saranno cadenzate così. La prossima volta finiamo la storia dell'informatica, quindi la proiezione storica, poi faremo 2, 3 lezioni più tecniche. Quattro lezioni pratiche e ci lasciamo una o due lezioni per argomenti che vi interessano. La volta scorsa ho chiesto a voi, quali argomenti interessavano. L'anno scorso è uscita la crittografia, con argomento che piaceva, poi vedremo che cosa viene fuori.
La lezione inizia alle 09:10. Il lavoro verrà mandato per email dopo che abbiamo finito il corso. Allora una domanda per tutti, le dispense di questo corso non esistono, nel senso che io della bibliografia che vi metterò sul canale teams, ma immenso. Visto che sono 6 FU non mi posso chiedere di leggere la colpa, quindi quello che faccio e sintetizzare la bibliografia, la bibliografia ve lo metto per chiunque, se la vuole leggere è il benvenuto, ma il mio lavoro è quella di sintetizzarla. Sintetizzarla, quindi dire sto provando a ribattere, quindi mi appunti che uso per la lezione? Cercherò di metterli, la cosa importante è che le lezioni saranno sempre registrate, quindi se qualcuno è assente comunque c'ha la registrazione, se la può vedere. Per chi può, come al solito, io invito a essere in presenza perché è un po’ più interattiva per chi non può, per tanti motivi.
