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programma informatica 5 superiore, Schemi e mappe concettuali di Informatica

Sintesi sul programma di informatica di 5 superiore

Tipologia: Schemi e mappe concettuali

2019/2020

Caricato il 10/08/2021

bruno-vespa
bruno-vespa 🇮🇹

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INFORMATICA
FONDAMENTI DI NETWORKING
Sistemi:
-concentrati: mainframe (computer + potente) connesso a serie di terminali che lo sfruttano,
sistemi concentrati.
-distribuiti: elaboratori autonomi (non dipende da altri computer) e interconnessi (capaci di
scambiare informazioni) -> nascono reti di computer.
Rete di computer: insieme di due o + computer in grado di trasmettere dati tra loro.
Architettura:
-client/server:
ocomputer server mettono a disposizione risorse o servizi, computer client le utilizzano
ose i ruoli non sono intercambiabili server si chiama server dedicato
omeccanismo richiesta – risposta
oesecuzione lato client (locale): programma da server a RAM client ed eseguito sul client
oesecuzione lato server (remoto): programma su server trasmette risultati a client
-peer to peer:
otutti i computer sono sia client sia server
orete paritaria
oogni computer è un nodo
Classificazione delle reti
Per estensione:
-PAN (personal): copre distanze di pochi metri
-HAN (home): connette vari dispositivi interni ad una casa
-LAN (local, con cavi) e WLAN(wireless): ambito locale senza attraversamento di suolo
pubblico, uno o pochi edifici, poco estesa, elevata velocità trasmissione, per aziende.
-MAN (metropolitan): + grande della LAN, piccole città o zone.
-WAN (wide): dimensioni estese, intera nazione, possono essere utilizzate strutture già
esistenti come reti telefoniche, necessita di sistema controllo accesso rete, utilizzati anche
satelliti (con router/instradatori) o ponti radio.
-Internet: rete delle reti, copre tutto il pianeta, utilizza infrastrutture di collegamento diverse.
Per tecnica di commutazione (operazioni con cui messaggio è elaborato e indirizzato a destinatario):
-circuit switching: crea un reale collegamento fisico dedicato, linea resta occupata per tutta la
durata della comunicazione, 3 fasi (attivazione circuito, utilizzo canale trasmissivo, svincolo).
-pachet switching: tecnica dell’instradamento, imbustamento crea pacchetti (header +
payload) pronti ad essere inviati, nodi intermedi di instradamento, nodi finali elaboratori,
broadcasting (tutti) e multicasting (alcuni).
Classificazione reti per topologia:
-stella (star)
ocentro passivo: tutto ciò che arriva viene diffuso in tutti gli altri nodi
ocentro attivo: contenuto inviato solamente al nodo destinatario
-anello (ring): linea chiusa, per arrivare al destinatario deve passare attraverso altri nodi
-bus: messaggio trasmesso da un nodo viene ricevuto da tutti gli altri
-albero (tree): minor numero di canali, spesso soggetta a guasti, preferita per cablaggio WAN
-mesh/maglie non completamente connesse: nodi hanno capacità di instradamento
-mesh/maglie completamente connesse: ogni nodo è collegato con tutti gli altri tramite
collegamenti bidirezionali
-hybrid: insieme di più topologie
Mezzi trasmissivi:
-cavo coassiale (doppino telefonico): doppio filo di rame intrecciato, telefonia e cablaggi reti
locali, non subisce interferenza elettromagnetica
-twisted pair (doppino ritorto): coppie di fili di rame arrotolati
-fibra ottica: sottile filo di vetro, alta velocità, interconnessioni reti, trasmissione dati città
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Scarica programma informatica 5 superiore e più Schemi e mappe concettuali in PDF di Informatica solo su Docsity!

INFORMATICA

FONDAMENTI DI NETWORKING

Sistemi:

  • concentrati : mainframe (computer + potente) connesso a serie di terminali che lo sfruttano, sistemi concentrati.
  • distribuiti : elaboratori autonomi (non dipende da altri computer) e interconnessi (capaci di scambiare informazioni) -> nascono reti di computer. Rete di computer : insieme di due o + computer in grado di trasmettere dati tra loro. Architettura:
  • client/server : o computer server mettono a disposizione risorse o servizi, computer client le utilizzano o se i ruoli non sono intercambiabili server si chiama server dedicato o meccanismo richiesta – risposta o esecuzione lato client (locale): programma da server a RAM client ed eseguito sul client o esecuzione lato server (remoto): programma su server trasmette risultati a client
  • peer to peer : o tutti i computer sono sia client sia server o rete paritaria o ogni computer è un nodo Classificazione delle reti Per estensione :
  • PAN (personal): copre distanze di pochi metri
  • HAN (home): connette vari dispositivi interni ad una casa
  • LAN (local, con cavi) e WLAN(wireless): ambito locale senza attraversamento di suolo pubblico, uno o pochi edifici, poco estesa, elevata velocità trasmissione, per aziende.
  • MAN (metropolitan): + grande della LAN, piccole città o zone.
  • WAN (wide): dimensioni estese, intera nazione, possono essere utilizzate strutture già esistenti come reti telefoniche, necessita di sistema controllo accesso rete, utilizzati anche satelliti (con router/instradatori) o ponti radio.
  • Internet : rete delle reti, copre tutto il pianeta, utilizza infrastrutture di collegamento diverse. Per tecnica di commutazione (operazioni con cui messaggio è elaborato e indirizzato a destinatario):
  • circuit switching : crea un reale collegamento fisico dedicato, linea resta occupata per tutta la durata della comunicazione, 3 fasi (attivazione circuito, utilizzo canale trasmissivo, svincolo).
  • pachet switching : tecnica dell’instradamento, imbustamento crea pacchetti (header + payload) pronti ad essere inviati, nodi intermedi di instradamento, nodi finali elaboratori, broadcasting (tutti) e multicasting (alcuni). Classificazione reti per topologia :
  • stella (star) o centro passivo: tutto ciò che arriva viene diffuso in tutti gli altri nodi o centro attivo: contenuto inviato solamente al nodo destinatario
  • anello (ring): linea chiusa, per arrivare al destinatario deve passare attraverso altri nodi
  • bus : messaggio trasmesso da un nodo viene ricevuto da tutti gli altri
  • albero (tree): minor numero di canali, spesso soggetta a guasti, preferita per cablaggio WAN
  • mesh/maglie non completamente connesse : nodi hanno capacità di instradamento
  • mesh/maglie completamente connesse : ogni nodo è collegato con tutti gli altri tramite collegamenti bidirezionali
  • hybrid : insieme di più topologie Mezzi trasmissivi:
  • cavo coassiale (doppino telefonico): doppio filo di rame intrecciato, telefonia e cablaggi reti locali, non subisce interferenza elettromagnetica
  • twisted pair (doppino ritorto): coppie di fili di rame arrotolati
  • fibra ottica : sottile filo di vetro, alta velocità, interconnessioni reti, trasmissione dati città
  • wireless : senza fili, usa access point collegato fisicamente a rete e comunica con utenti (devono avere scheda) tramite segnali radio, onde radio, microonde, onde infrarossi Ripetitori:
  • hub : riceve dati da una porta e li distribusce a tutte le altre
  • switch : distribuisce dati solo a destinatari
  • router : unisce assieme più reti
  • bridge : connette più reti LAN
  • gateway : punto di una rete che serve da entrata per un’altra rete Modello ISO/OSI : Modello di riferimento teorico e progettuale delle reti, interconnessione di sistemi aperti, per guidare progettazione e programmazione reti, coordinamento attività di standardizzazione. Composto da 7 livelli/layers:
  • upper layers: o application layer: gestisce visualizzazione dati relativa a programmi di login remoto, file tranfser, posta elettronica o presentation layer: informazioni decodificate, visualizzabili in output dagli utenti o session layer: instaura sessione/collegamento logico e diretto tra due interlocutori o transport layer: assicura trasferimento dati tra sistemi diversi evitando errori o duplicazioni
  • lower layers: o network layer: messaggi suddivisi in pacchetti (poi riassemblati a destinazione) e scelta strada tra quelle disponibili o data link layer: controlla correttezza sequenze bit trasmesse, corregge e recupera messaggi errati o physical layer: gestisce le caratteristiche hardware Modello TCP/IP : Insieme di protocolli, applicazione pratica e semplificata della connessione e della gestione delle reti, base interconnessione reti, muove i pacchetti da sorgente a destinazione, compiti principali:
  • conoscere topologia rete
  • scegliere di volta in volta cammino migliore
  • gestire flusso dati e congestioni
  • gestire problematiche derivanti da presenza di reti diverse Indirizzi IP: A ogni interfaccia di rete viene associato un indirizzo IP, può essere di 2 tipi.
  • IPv4 : usato nelle reti attuali, 4 byte (32 bit)
  • IPv6 : destinato a sostituire il primo per far fronte a crescente richiesta di indirizzi IP in tutto il mondo, 16 byte (128 bit) Tecnologia di trasmissione (host-terminali):
  • point to point : un collegamento mette in comunicazione solo due nodi, reti + semplici
  • multipoint : collegare più nodi con la stessa linea, possono avvenire collisioni
  • broadcast : unico canale condiviso da tutte le stazioni, messaggio da una arriva a tutte le altre Linee trasferimento dati:
  • simplex : monodirezionale, sistema che riceve non può rispondere
  • half-duplex : possibile in entrambe le direzioni, un solo elemento per volta può trasmettere
  • full-duplex : possibile in entrambe le direzioni, possibile trasmettere contemporaneamente Internet Strumenti:
  • sincroni : comunicazione in diretta, in tempo reale (chat, videoconferenze)
  • asincroni : comunicazioni senza vincoli temporali (posta elettronica, blog, forum) ADSL : servizio ad alta velocità che opera attraverso doppino telefonico, disponibilità connessione 24h/24h e linea telefonica libera contemporaneamente, dati provenienti da internet(download) sono più veloci di quelli inoltrati verso internet(upload). Intranet : rete per distribuire informazioni e risorse informatiche tra gli utenti interni di un’azienda.

Overriding : sovrapposizione di metodi, firma uguale. COMPLESSITÀ COMPUTAZIONALE Introduzione Complessità computazionale : studio della quantità di risorse (memoria e tempo di calcolo) necessari a un certo algoritmo per risolvere un problema dato. Problemi che si cerca di risolvere in modo automatico sono di tre categorie:

  • problemi per cui sono noti un certo numero di algoritmi risolutivi
  • problemi per cui non esistono algoritmi risolutivi
  • problemi per cui non si sa se esistano o no algoritmi risolutivi Algoritmi e programmi Algoritmo : serie definita di passi che portano alla risoluzione di un dato problema. Deve soddisfare queste 4 caratteristiche:
  • numero di passi che lo compone deve essere finito
  • deve terminare con un risultato (soluzione problema)
  • istruzioni devono essere elementari, immediatamente eseguibili
  • istruzioni devono essere espresse chiaramente, in modo che la loro interpretazione sia univoca Memoria e velocità d’esecuzione Caratteristiche fondamentali dell’algoritmo sono utilizzo di memoria e la velocità di esecuzione. Utilizzo della memoria: non verrà trattato, rimane aspetto fondamentale solo nei contesti in cui è una risorsa scarsa oppure la quantità di dati da trattare è realmente enorme. Velocità di esecuzione: ciò che ci interessa maggiormente. Passaggi nel computer, dopo l’ideazione:
  • trasformato in diagramma di flusso o in pseudo-codice, forma più pura, descritto in astratto
  • tradotto in linguaggio di programmazione
  • reso eseguibile (linguaggio compilato) oppure interpretato (linguaggio interpretato)
  • eseguito, diventa un processo in memoria. Estremi di questa catena: algoritmo in forma simbolica e processo in esecuzione. Tempo di esecuzione può essere influenzato da diversi fattori:
  • linguaggio con cui è programmato, ad esempio linguaggi compilati più veloci di interpretati
  • efficienza compilatore o interprete, formati da diverse sequenze di codici macchina
  • abilità di chi ha scritto il programma
  • ambiente/sistema operativo in cui gira il programma
  • macchina sulla quale gira il programma Algoritmo in forma simbolica ha vantaggio di essere rappresentazione astratta, indipendente dai fattori visti sopra. Possiamo perciò pensare di contare il numero di istruzioni che occorrono per eseguire un determinato compito: più istruzioni = lento, meno istruzioni = veloce. Passi base : istruzioni elementari che compongono algoritmo sono definite. Complessità computazionale Complessità di un algoritmo: T(n) , n = dimensione dell’input. Viene espressa con una formula. Spesso n rappresenta la cardinalità di un insieme. Ci permette di capire numero istruzioni per risolvere un problema, con input di dimensione n. Notazione O grande Serve per confrontare complessità di algoritmi, semplificando e ignorando parti non fondamentali dell’algoritmo quando la dimensione dell’input cresce (complessità asintotica). Classe di complessità computazionale: indicata con O, “scatola” di funzioni che si comportano allo stesso modo. Classi di complessità computazionale
  • Costante O(k): algoritmi con lo stesso numero di istruzioni, indipendentemente da input.
  • Logaritmica O(lg n): numero operazioni è solitamente logaritmo in base 2 della dimensione dell’input, algoritmi che dividono problema in due e ne risolvono solo la parte che interessa.
  • Lineare O(n): numero operazioni dipende da grandezza input.
  • “Enne log enne” O(n lg n): velocità crescita poco più che lineare, rimangono algoritmi “veloci”.
  • Polinomiale Quadratica O(n2): numero istruzioni cresce come quadrato dimensione input.
  • Polinomiale Cubica O(n3): numero di istruzioni cresce come cubo dimensione input.
  • Esponenziale O(kn): forma del tipo kn, crescita numero istruzioni è rapidissima. Caso ottimo, caso medio, caso pessimo Nella maggior parte dei problemi ci sono altri fattori che determinano il tempo con cui un algoritmo arriva alla soluzione. Ad esempio l’ordinamento: ci sono algoritmi molto veloci, se insieme è già quasi ordinato, e molto lenti, se insieme è ordinato al contrario.
  • Caso ottimo: prestazioni migliori.
  • Caso medio: si manifesta più spesso.
  • Caso pessimo: prestazioni peggiori. DATABASE Archivi Costruzione, elaborazione grandi volumi di dati è di primaria importanza in settori società moderna:
  • Movimenti contabili, clienti, fornitori, personale prodotti magazzino di un’azienda
  • Anagrafe tributaria di Uffici di uno Stato
  • Conti correnti di un Istituto di credito
  • Documenti nello studio professionale di commercialista o avvocato
  • Risultati analisi effettuate in una clinica
  • Anagrafe cittadini residenti in un comune
  • Registro studenti iscritti ad una scuola Archivio: insiemi di dati appartenenti a queste tipologie (tradizionali cartacei, moderni digitali). In generale è un insieme organizzato di informazioni caratterizzate da aspetti fondamentali:
  • Tra esse esiste nesso logico (inerenti a medesimo argomento)
  • Rappresentate secondo formato che ne rende possibile interpretazione
  • Registrate con un supporto su cui è possibile scrivere e rileggere informazioni
  • Organizzate in modo da permettere facile consultazione Operazioni sugli archivi
  • Creazione: predisposizione, su supporto destinato a contenere dati, dello spazio necessario
  • Manipolazione dati: o Inserimento nuovi dati o Modifica/aggiornamento dati già presenti o Cancellazione dati
  • Query (consultazione/interrogazione): reperimento informazioni necessarie per elaborazione desiderata. Motivo principale dell’esistenza di un archivio. Ha come risultato visualizzazione dati richiesti su video o stampa su carta
  • Elaborazione dati: uso applicazioni che svolgono calcoli o raggruppamenti sui dati Ai dati viene attribuita forma organizzativa, ottenendo struttura di dati, informazioni strutturate, registrate secondo modelli predefiniti, non in forma libera. Record: insieme informazioni logicamente organizzate e riferite ad un’unica entità. Campi: singole informazioni che compongono il record. Dati: conoscenze elementari rappresentate in forma che ne renda facile memorizzazione e conservazione in vista di un futuro utilizzo. Informazioni: conoscenze ottenute elaborando i dati attraverso operazioni (selezione, raggruppamento, ordinamento, calcolo, confronto). File e supporti File: termine che indica una qualsiasi informazione registrata sui supporti di memoria. File di record: elenco di campi predefinito e uguale per tutti i record contenuti in un archivio. Unità periferiche di memoria / drive: apparecchiature esterne collegate a computer che servono a leggere e scrivere informazioni contenute nei file. Operazioni di I/O (input/output): operazioni riguardo archivi registrati su periferiche. Memorie di massa: supporti destinati a conservare archivi di dati. Base di dati
  • GROUP BY: raggruppa n record in base a contenuti omogenei dei campi. ROBOTICA – ARDUINO Led Un LED deve essere utilizzato con una RESISTENZA per regolare la quantità di corrente che fluisce attraverso di essa, se è poca non si accende, se è troppa si brucia.
  • gamba corta: CATODO (–), al GND
  • gamba lunga: ANODO (+), ai 5V o al pin Pin: digitale OUTPUT Resistenze: 1. Led RGB Controllando la luminosità di ogni led si può ettenere qualsiasi colore, come in una tavolozza.
  • come 3 led in uno (Red, Green, Blue)
  • gamba lunga (catodo) al GND, le altre ai pin Pin: digitale OUTPUT. Resistenze: 3. Ricevitore IR Componente che ci permette di ricevere una trasmissione ad infrarossi che possiamo monitorare sul monitor seriale (es.: le TV ne hanno per ricevere i comandi dal telecomando). Segnali vengono codificati in bit dal ricevitore IR. Un telecomando qualsiasi ha un led ad infrarossi che emette pulsazioni di luce non visibile all’occhio umano. Usiamo un programma di base che alla pressione del tasto visualizzi sul monitor seriale il codice in esadecimale (così la codifica è più corta rispetto al binario o al decimale). Conviene provare più volte e, se non ci sono interferenze, memorizzare la codifica di ogni tasto, per fare un progetto variato.
  • un piedino andrà collegato al ground
  • uno ai 5V
  • uno al pin Pin: digitale INPUT. Resistenze: 0. Libreria: <IRremote.h>. Servomotore Generalmente non ruota in modo continuo, si può controllare per farlo ruotare in una posizione specifica e mantenerla finchè desiderato. Può ruotare in entrambi i sensi e la velocità si può variare. 3 connettori:
  • rosso ai 5V
  • marrone/nero al GND
  • arancione/giallo/bianco al pin Pin: digitale OUTPUT. Resistenze: 0. Libreria: <Servo.h> Lettore RFID RFID (Radio Frequency Identification). Memorizza in maniera autonoma dati e informazioni su persone e oggetti reali, utilizzando etichette (che si inseriscono in oggetti, persone, etc…) e apparati fissi o portatili che leggono i dati e li memorizzano in memoria. Lettore di tessre magnetiche, per i collegamenti va consultata una tabella. Pin: digitale INPUT. Resistenze: 0.

Libreria: <MFRC522.h>.