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Informatica
Cos'è l'informatica? “L'informatica non riguarda i computer più di quanto l'astronomia riguardi i telescopi.” Cos'è l'informatica? (2 di 2) INFORmazione autoMATICA scienza che si occupa del trattamento automatico delle informazioni insieme di processi e tecnologie (informatiche) che rendono possibile la creazione, la raccolta, l'elaborazione, l'immagazzinamento e la trasmissione dell'informazione con metodi automatici Supporto, informazione, dato e codice ● le informazioni sono rappresentate sui supporti tramite i dati ● ciascun dato è rappresentato da una sequenza di simboli ● il codice è un'associazione dato-informazione Un esempio ● Supporto: cartaceo ● Codice: lingua italiana ● Simboli: le 21 lettere dell'alfabeto della lingua italiana ● Alcuni dati sono ➢ athvslz ➢ mela ➢ amo ➢ estate ➢ petaloso Cos'è un computer? Il computer è un elaboratore elettronico digitale ● elaboratore: macchina in grado di rappresentare ed elaborare dati in base a una serie di istruzioni formulate e memorizzate in modo tale da poter essere eseguite automaticamente ● elettronico: utilizza componenti elettroniche per elaborare, memorizzare e distribuire i dati ● digitale: i dati sono rappresentati utilizzando un numero finito di simboli. Nello specifico, i dati sono rappresentati utilizzando le cifre 0 e 1 della numerazione binaria. (digitale deriva dalla parola inglese digit, ossia cifra) Cos'è l'hardware (di un elaboratore)? hard + ware (solido + componente)
insieme delle componenti fisiche (meccaniche, elettriche, elettroniche, magnetiche e ottiche) (che costituiscono l'elaboratore) Cos'è il software? soft + ware (soffice + componente) è un programma, o un insieme di programmi, in grado di funzionare su un qualsiasi dispositivo per il calcolo automatico Un programma (o applicazione) è una sequenza ordinata di istruzioni (espresse secondo un insieme di regole noto a priori) che elaborano i dati di input per produrre dei dati di output. Alcuni esempi di Software: Sistemi operativi (Windows 10, Ubuntu, Macintosh) ● Elaboratori di testi (Word, Writer, Wordpad) ● Web browser (Edge, Firefox, Chrome) ● Gestori di posta elettronica (Microsoft Outlook, Mozilla Thunderbird) ● Editor di immagini (Paint, Gimp, Photoshop) ● Programmi di videochiamata (Skype) ● Instant messaging (Whatsapp, Telegram) ● Videogiochi (Candy Crush, Fifa 2018) Come funziona un elaboratore elettronico digitale? Insieme di dispositivi fisici (hardware) per: ● ricevere dati dall'esterno (dati di input) ● elaborare dati ➢ tramite istruzioni di programmi (software) ● produrre dati (dati di output) ➢ da memorizzare ➢ da distribuire e comunicare Rappresentazione dei dati in un elaboratore elettronico digitale L'unità minima del linguaggio digitale è il bit Il termine bit deriva dall'espressione inglese binary digit (cifra binaria) Un bit può assumere solo due stati: 0 o 1 Il codice ASCII ASCII = American Standard Code for Information Interchange Ciascun carattere della tabella è codificato da una sequenza di 7 bit
Cos'è il file system Meccanismo fornito dal SO che regola l'organizzazione fisica e logica dei dati su un qualunque supporto di memoria secondaria Dove è memorizzato il file system La formattazione di una memoria di massa è l'operazione tramite la quale si prepara per l'uso un supporto di memorizzazione di massa impostando la struttura del file system che vi verrà creato sopra Il file system è memorizzato sulla memoria di massa -Porzione che memorizza l’organizzazione logica dei dati (struttura ad albero/grafo) -Porzione che memorizza i dati (organizzazione fisica dei dati) (porzione maggiore di quella della struttura ad albero) La frammentazione del disco indica il processo di suddivisione di una sequenza di dati in più parti, al fine di memorizzarli su apposito supporto di memorizzazione o di trasmetterli in rete. La deframmentazione è un’operazione di ottimizzazione dell'archiviazione dei dati nella memoria di massa di un computer che consiste nel ridurre la frammentazione dei file presenti sulla memoria stessa ristrutturandone l'allocazione e facendo in modo che ciascun file risulti memorizzato in una zona contigua dal punto di vista fisico (questo diminuisce drasticamente i tempi di accesso ai file). La deframmentazione è un'operazione che può essere svolta in modo automatico dal file system durante il suo regolare funzionamento oppure eseguita tramite esplicita richiesta dell'utente tramite l'esecuzione di un programma. Compito del file system Astrarre la diversa complessità di utilizzo dei diversi supporti di memoria secondaria e fornire una interfaccia comune per tali supporti che sia efficiente e conveniente da usare Il file system permette la visualizzazione dei dati utilizzando il concetto di file e directory (cartella) File system dal punto di vista dell'utente Composto da due oggetti: ● file➢ unità logica di memorizzazione ● directory ➢ insieme di informazioni utili ad organizzare i file in maniera razionale Cos'è un file Un file è un'astrazione di un insieme di dati memorizzati su memoria di massa ed è identificato da una serie di attributi Attributi dei file (1 di 2) ● nome➢ stringa (sequenza) di caratteri per identificare il file ➢ alcuni sistemi differenziano fra caratteri maiuscoli/minuscoli (case sensitive), altri no (case insensitive) ● tipo
➢ nei SO Windows si usano le estensioni (sequenza di 3-4 caratteri che segue il nome del file) (esempi: txt, odt, docx, html, bmp, jpg, wav, mp3) ➢ nei SO Linux, Macintosh e Unix si usa il numero magico ● locazione ➢ posizionamento logico del file in memoria di massa ● dimensione ➢ spazio occupato ● data e ora ➢ data di creazione, di modifica e di ultimo accesso al file ● attributi di proprietà ➢ utenti, gruppi, ecc. ➢ utilizzato per accounting ed autorizzazione ● attributi di protezione ➢ autorizzazioni ad eseguire operazioni sui file ● altri attributi Operazioni effettuabili sui file(dagli utenti) Il file system mette a disposizione dell'utente una serie di operazioni che è possibile eseguire sui file È sicuramente possibile effettuare le operazioni seguenti ● creazione ● apertura/chiusura ● cancellazione ● accesso in sola lettura ● accesso in lettura e scrittura ● rinominazione ● copia/spostamento ● condivisione/protezione Altre operazioni effettuabili sui file Il file system mette a disposizione dell'utente una serie di operazioni che è possibile eseguire sui file È sicuramente possibile effettuare le operazioni seguenti ● concatenazione ● posizionamento ● troncamento
Le directory sono organizzate logicamente utilizzando una struttura a grafo diretto aciclico Tipicamente, la directory radice del grafo è costituita dall'insieme di tutte le unità di memoria di massa Internet (definizione formale) Con Internet si indica il sistema informativo globale che: (1) è logicamente connesso mediante un unico spazio globale di indirizzi basato sul protocollo IP o sulle sue estensioni; (2) permette di supportare le comunicazioni utilizzando la coppia di protocolli TCP/IP o le sue estensioni e/o altri protocolli compatibili con IP: (3) fornisce, utilizza o rende accessibili, in modo pubblico o privato, servizi ad un alto livello sfruttando i livelli di comunicazione e le infrastrutture descritti ai punti precedenti. Le reti di calcolatori Struttura di telecomunicazione in cui più calcolatori eterogenei (cioè diversi per hardware e sistema operativo) sono collegati tra loro allo scopo di condividere risorse e scambiare informazioni Problemi da risolvere: ● scelta della struttura di rete ● modalità di comunicazione dei dati ● indipendenza dall'hardware e software di ciascun nodo (nodi eterogenei) ➢ utilizzo dello stesso protocollo di comunicazione ● associazione di indirizzi ai nodi per evitare comunicazioni indesiderate Internet (definizione informale) La rete planetaria di tutte le reti (di calcolatori) collegate tra loro e che comunicano con lo stesso protocollo (TCP/IP) Modalità di comunicazione dei dati ● commutazione di circuito: Reti a commutazione di circuito la comunicazione avviene su domanda attivando un collegamento “fisico” tra i due nodi che intendono comunicare ● durante la comunicazione, il collegamento fisico può essere utilizzato solo dai nodi interessati ● occorre troppo tempo per realizzare la connessione ● enorme spreco di risorse ● fortemente dipendente da eventuali guasti al circuito ●commutazione di pacchetto
La comunicazione avviene suddividendo il messaggio in pacchetti e inviando ogni pacchetto a un nodo vicino, che a sua volta lo invia a un suo vicino, fino a quando viene raggiunta la destinazione Come viene individuato uno specifico nodo della rete Internet? Ogni nodo della rete Internet è identificato univocamente tramite un indirizzo IP Un indirizzo IP (IPv4) è una sequenza di 4 numeri interi, ciascuno compreso tra 0 e 255 (1 Byte a numero), separati da un punto 130.136.2. I Router (Come si collega una rete di comunicazione a Internet) Ciascun router dispone di una tabella (di instradamento o routing) contenente le informazioni relative all'instradamento di pacchetti destinati ad un piccolo insieme di nodi della rete Protocolli di comunicazione Insieme di regole e di convenzioni da rispettare perché due calcolatori possano comunicare Alcuni protocolli di comunicazione ● HTTP ● SMTP ● FTP ● TCP ● IP ● ... Il modello ISO/OSI Il modello ISO/OSI è costituito da una pila di 7 protocolli ● Livello applicazione ➢ protocolli che operano a stretto contatto con le applicazioni per offrire dei servizi all'utente (navigazione su web, trasferimento file, posta elettronica, terminale virtuale, ecc.) ● Livello trasporto (protocollo TCP, Transmission Control Protocol) ➢ trasforma i dati in pacchetti e viceversa ● Livello rete (protocollo IP, Internet Protocol) ➢ invia/riceve pacchetti e ne gestisce l'instradamento (routing) Architetture di rete (interazione tra calcolatori in rete) ● client/server ➢ una macchina, detta client, richiede la fornitura di un certo servizio ad un'altra macchina, detta server (architettura asimmetrica) ● peer-to-peer (P2P)
Servizi di tipo client/server in cui ● i server mettono a disposizione i documenti ipertestuali ● i client accendono ai documenti ipertestuali per mezzo di browser attraverso un indirizzo URI (Uniform Resource Identifier) o URL (Uniform Resource Locator) Browser Applicazione che permette di ● collegarsi ai server, interpretando i comandi dell'utente ● visualizzare i documenti ipertestuali ottenuti rispettandone la struttura ● passare ad altri documenti ipertestuali tramite l'attivazione dei collegamenti ● fornire l'interfaccia per altri servizi (posta, editori di testo, ftp, ecc.) Web directory e motori di ricerca ● (Web) directory ➢ sito internet che permette di selezionare i link alle risorse di interesse progressivamente attraverso il meccanismo gerarchico delle categorie e sotto-categorie ● Motore di ricerca ➢ sito internet che, a partire dalla descrizione dell'argomento oggetto della ricerca, restituisce un elenco (anche vuoto) delle pagine che hanno a che fare con quell'argomento Com'è fatto un motore di ricerca Componenti di un motore di ricerca ● programma ● database ● interfaccia Tipi di motori di ricerca ● generalisti ➢ forniscono informazioni su risorse Internet di qualsiasi tipo e su qualsiasi argomento ● tematici o finalizzati ➢ specializzati nelle ricerche di risorse Internet su determinati argomenti ● meta-motori ➢ sito che si appoggia ai servizi offerti da diversi motori di ricerca Documenti elettronici Un documento è una collezione strutturata di informazioni dotata di senso compiuto e spesso relazionata ad altri documenti. Un documento elettronico è un documento espresso nel formato in cui viene memorizzato, elaborato, trasmesso o presentato tramite un elaboratore elettronico digitale. Tipologie di documenti elettronici ● Testi debolmente strutturati ➢ romanzi, racconti, poesie, ecc. ● Testi strutturati ➢ biglietti da visita, schede cliniche, bilanci, bollette, ecc. ●Documenti non testuali ➢ immagini, schemi, fotografie, musica, filmati, animazioni, ecc.
Cosa codificare? ● costituenti elementari ➢ numeri, caratteri, punti di colore (pixel), suoni ●markup➢ per la struttura ● sistema documentario ➢ per relazionare il documento ad altri documenti Il markup è costituito da qualunque informazione aggiunta ad un contenuto per renderlo comprensibile o utilizzabile. Linguaggio di markup Un linguaggio di markup è un insieme di regole che descrivono i meccanismi di rappresentazione (strutturali, semantici o presentazionali) di un testo che, utilizzando convenzioni standardizzate, sono utilizzabili su più supporti. Formato del markup ● binario ➢ più efficiente per l'applicazione ➢ inutile se non si dispone dell'applicazione che lo conosce ● leggibile ➢ meno efficiente per l'applicazione ➢ fornisce parte delle informazioni presente nel documento anche in assenza dell'applicazione specifica Widget di comando Barra dei menù (menu bar) è costituita da uno o più elementi i quali, una volta attivati, visualizzano un menù a tendina mostrando le operazioni eseguibili dall'utente Barra degli strumenti (menu bar) Raccoglie, sotto forma di icone, i collegamenti alle funzioni più usate di un software Dock funzionalità dell'interfaccia grafica di alcuni sistemi operativi che serve ad eseguire programmi e funzionalità del sistema e a passare agevolmente tra le applicazioni in esecuzione Menù a tendina o menù a discesa (drop-down menu) tipo di menu che viene attivato cliccando su uno degli elementi della barra dei menù e consiste appunto di una tendina di elementi alternativi selezionabili Menù contestuale (context menu) elenco di possibili interazioni che è possibile effettuare con l'oggetto con cui si vuole interagire Nastro (ribbon)
Casella di riepilogo (list box) permette all'utente di selezionare uno o più elementi da una lista (poco utilizzata) Slider componente grafico con il quale un utente può impostare un valore muovendo un indicatore, solitamente con uno spostamento orizzontale. In alcuni casi l'utente può anche cliccare in un punto dello slider per cambiare le impostazioni. Widget di navigazione Barra degli indirizzi (address bar) controllo grafico tipicamente presente nei web browser (ma non solo), che ha la doppia funzione di visualizzare il percorso corrente e di permettere l'inserimento (solitamente tramite digitazione) della risorsa che si vuole raggiungere. Possono essere intese come particolari implementazioni dei più generici combo box. Briciole di pane o filo di Arianna (breadcrumb) tecnica di navigazione usata nelle interfacce utente. Il loro scopo è quello di fornire agli utenti un modo di tener traccia della loro posizione in documenti o programmi. Barra di scorrimento (scrollbar) controllo grafico (widget) con cui testi, immagini, icone, elementi ed altri oggetti visualizzati sullo schermo all'interno di una finestra del sistema operativo o di una applicazione, possono essere traslati verticalmente o orizzontalmente permettendo all'utente la visualizzazione completa di tutti i suoi contenuti Scheda (tab) controllo grafico di navigazione che permette all'utente di muoversi da un gruppo di controlli (o documenti) a un altro. Barra di stato (status bar) controllo grafico utilizzato dai programmi per mostrare le informazioni relative all'intero contenuto dalla finestra oppure agli oggetti selezionati Etichetta (label) mostra informazioni testuali all'interno di un form. È solitamente un controllo statico, che non prevede alcun tipo di interazione con l'utente, ed è usato per identificare (etichettare) un altro controllo grafico o gruppi di controlli grafici. Indicatore di progresso (progress bar) usato per indicare lo stato di avanzamento di un lungo processo come il download o il trasferimento di un file Suggerimento (tooltip) comune elemento dell'interfaccia grafica dell'utente che mostra alcune informazioni.
È utilizzato assieme ad un cursore, di solito il puntatore del mouse. L'utente passa col cursore sopra un oggetto, senza cliccarlo e appare un piccolo "box" con informazioni supplementari riguardo l'oggetto stesso. Editor di testo Un editor di testo (in inglese, text editor) è un programma che permette di inserire, modificare e cancellare del testo. Elaboratore di testo Un elaboratore di testo (in inglese, word processor) è un programma che permette di inserire, modificare, cancellare e formattare vari oggetti (testo, immagini, tabelle, ecc.). Oggetto formattato Un oggetto formattato è un elemento che contiene informazioni su come deve essere presentato (es., testo di colore rosso, sottolineato). Gli elaboratori di testo che ci interessano sono i WYSIWYG Gli elaboratori di testo che ci interessano (Microsoft Word, LibreOffice Writer, AbiWord, ecc.) sono di tipo WYSIWYG e permettono l'inserimento, la modifica, la cancellazione e la formattazione di diversi oggetti (testo, immagini, tabelle, grafici, file multimediali, ecc.) Regole di base per utilizzare uno qualunque degli elaboratori di testo di tipo WYSIWYG ● Selezionare sempre l'oggetto desiderato prima di formattarlo ● Tutti i comandi sono sempre disponibili nella barra dei menù
