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Il software
l SOFTWARE (componente morbida): è l’insieme dei programmi che vengono svolti dal computer; il software di base o sistema operativo (Windows, Linux o Mac) fornisce all'utente e ai programmi una macchina virtuale che consente di gestire l'hardware: dato che ogni hardware ha impulsi diversi il sistema operativo si immette (crea un'interfaccia) per standardizzare i comandi e le periferiche. Il software rappresenta l'intelligenza del calcolatore e comprende tutti i programmi, i dati e i documenti che stabiliscono le procedure di funzionamento della macchina e che si trovano registrati sui dischi o nella memoria. Sono i programmi informatici eseguibili dal computer, sono software:
il sistema operativo software di base che gestisce le risorse hardware, esegue gli altri programmi ed ha un’interfaccia grafica. gli applicativi è un programma o un insieme di programmi che risolvono un problema specifico dell’utente. i programmi le applicazioni o app.
Si distingue dall’hardware che invece identifica le componenti fisiche.
Come funziona il software
È un programma sviluppato tramite linguaggio di programmazione, inizialmente viene scritto in un file di testo detto ‘sorgente’, successivamente si compila il sorgente per trasformarlo in linguaggio macchina tramite un compilatore andando a creare l’eseguibile. L’utente finale non può modificare il software a meno che questo non sia open source.
Lo sviluppo del software è un attività articolata che si svolte in fasi:
- analisi e specificazione dei requisiti
- progettazione di architettura ed algoritmo
- programmazione o codifica
- verifica
- documentazione
- manutenzione
nel software possiamo distinguere diverse componenti:
- componente concettuale
- componente testuale
- componente materiale
- componente virtuale
Editor di testo e foglio elettronico
Editor di testo
è un programma per la composizione di testi, di solito incluso nel sistema operativo. Lo scopo di un editor è facilitare la scrittura di un test, poiché la
scrittura di un testo è una pratica comune a parecchie attività, esistono vari tipi di editor; dai più semplici come Note Pad che consentono di scrivere un testo puro senza formattazione; ai più complessi programmi di video scrittura che oltre al testo consentono di formattare, inserire immagini, produrre documenti, pagine web e tanto altro.
Foglio elettronico
In informatica è chiamato anche foglio di calcolo, è un software di produttività personale che consente di operare in maniera efficiente su una più o meno grande mole di dati con calcoli, funzioni aritmetico-matematiche e macro- relative a grafici. L’invenzione di deve a Dan Bricklin che assistendo un suo professore che per un errore dovette rifare tutti i calcoli sulla lavagna, fece venire l’idea a Bricklin di replicare il tutto su un computer. È composto da colonne che vengono indicate con l’alfabeto e righe che vengono indicate con numeri, creando cosi una griglia in cui si possono inserire numeri o testo e ogni cella può essere elaborata per creare vari tipi di calcolo.
Documento digitale
È un’elaborazione elettronica di qualsiasi contenuto quale: testo, immagine o filmato analogico. Un documento digitale contiene informazioni codificate con un linguaggio detto ‘bit’ memorizzati in modo permanente su un tipo di supporto fisico detto ‘disco rigido’ o ‘CD’. Una caratteristica è l’immaterialità in quanto i dati o i fatti in esso rappresentati sono percepibili dall’uomo solo attraverso l’uso di un calcolatore elettronico.
Il legislatore non ha mai delineato le norme relative al documento informatico e ha regolato solo l’efficacia probatoria (l’efficacia della prova), tuttavia la legge ha dato una nozione di documento di pre-costituzione di una prova scritta in quanto offre più garanzie.
Il documento informatico è in grado di svolgere un ruolo di rappresentazione di un fatto o di una dichiarazione in quanto è capace di trasmettere il contenuto.
Con il tempo si sono diffusi gli strumenti informatici a sostituzione dei documenti cartacei in quanto semplificavano l’utilizzo, l’archiviazione, reperimento e trasferimento delle informazioni.
Nel 1993 per contrastare il fenomeno della criminalità informatica la legge ha inserito nel Codice Penale l’art 491 bis con la prima definizione di ‘’documento digitale’’ ossia: qualsiasi supporto informatico contenente dati o informazioni aventi efficacia probatoria (efficacia della prova).
Un problema rilevante riguarda la provenienza dei documenti informatici. Si da valore giuridico anche ai duplicati in quanto non è possibile tecnicamente distinguere l’originale dal suo duplicato.
Ogni documento digitale può avere una firma elettronica ossia una serie di dati digitali che consentono l’identificazione dell’autore.
sharing’. Questo però ha portato inevitabilmente ad alcuni problemi fra cui la diffusione di virus, la violazione del diritto d’autore e altri reati informatici.
Un software di file sharing è Napster che se installato all’interno del PC consentiva l’accesso ad un database condiviso da tutti gli utenti connessi in quel momento. Attraverso una semplice interfaccia bastava inserire il titolo di un brano ricercato e il programma lo ritrovava fra i vari utenti.
Il diritto d’autore è quel diritto che dà potere decisionale all’autore di decidere le sorti dell’opera prodotta, quindi i terzi non possono modificare l’opera. Con lo sviluppo di internet il diritto d’autore si è dovuto evolvere e a livello internazionale si è creata una complessa e rigida regolamentazione del diritto d’autore, andando a punire la pirateria sotto tutte le sue forme.
I motori di ricerca
Nel Web 2.0 si è avuta la trasformazione da un web rigido ad uno riscrivibile dall’utente in modo tale che ogni utente ha potuto contribuire ad arricchirlo. Con i nuovi strumenti ogni utente ha potuto mettere a disposizione del web la propria creatività attivando la spirale virtuosa dell’effetto di rete ossia l’incremento sempre più costante di nuovi contenuti sul web con conseguenza di più accessi. In seguito a tale modifica cambia la natura economica e giuridica dell’impresa informatica, nascono nuovi tipi di impresa (es. Google).
Un motore di ricerca è un sistema automatico che su richiesta analizza un insieme di dati e restituisce un indice dei contenuti classificandoli in base al grado di rilevanza data dalla nostra chiave di ricerca inserita.
Google è uno di questi e deve i suoi guadagni dalle pubblicità tramite meccanismo AdWords.
Firma Digitale
È un metodo matematico teso a dimostrare l’autenticità di un messaggio o documento digitale inviato, garantendo che:
- Il mittente del messaggio sia chi dice di essere
- Il mittente non può negare di aver inviato il messaggio
- Il messaggio non sia stato alterato
La firma digitale è strettamente connessa alla crittografia che si compone di due parti essenziali ‘algoritmo’ ed una ‘chiave’ (che fornirà il testo codificato). Nel caso in cui non vi sia una ‘chiave’ per codificare viene usata la Criptoanalisi. La cifratura a chiave infinita consiste invece nel generare una chiave composta da lettere, numeri e simboli messi in modo casuale e della stessa lunghezza del testo da criptare.
Macchine a rotori dispositivo crittografico elettromeccanico (es. Enigma), combinazione di parti meccaniche ed elettriche di diverse macchine da scrivere
che andavano a mescolare le lettere contenute nei rotori della macchina generando cosi una chiave per cifrare e decifrare.
Il sistema adottato dagli Stati Uniti per tutte le agenzie federali è il D.E.S., un cifrario composto che prevede 16 cifrature successive.
Un problema principale per tutti i metodi di crittografia consisteva nello scambiare la chiave fra il mittente e il destinatario del messaggio, nacque cosi il PGP programma in grado di generare una coppia di chiavi, delle quali una veniva inviata e l’altra trattenuta a sé.
Nell’ordinamento italiano il legislatore ha scelto la Chiave Asimmetrica di cui una è privata e un’altra è pubblica.
Hash Code
La funzione di hash code crea la firma digitale mediante la creazione di una stringa compressa del messaggio originale, presenta due caratteristiche:
- Unidirezionalità (non si risale a documento originale)
- Resistenza alle collisioni (impossibile creare due documenti con lo stesso hash)
In conclusione, la firma digitale è il risultato della procedura informatica basata su un sistema di chiavi asimmetriche a coppia, che consente al sottoscrittore (chi appone la firma) tramite la chiave privata ed al destinatario tramite la chiave pubblica, di verificare la provenienza e l’integrità del documento.
Ci sono vari tipi di Firma Digitale definiti dal CAD (codice amministrazione digitale):
- Firma Elettronica Semplice insieme di dati in forma elettronica utilizzati come metodo di identificazione informatica.
- Firma Elettronica Avanzata insieme di dati in forma elettronica che consentono l’identificazione di chi firma, del documento e garantiscono la connessione univoca del documento al firmatario.
- Firma Elettronica Qualificata particolare tipo di firma elettronica avanzata basata su un certificato qualificato e realizzata mediante un dispositivo sicuro.
PEC (Posta Elettronica Certificata)
È il sistema che consente di inviare e-mail con valore legale equiparato ad una raccomandata con ricevuta di ritorno. Rispetto alla posta ordinaria la PEC ha delle caratteristiche aggiuntive che forniscono la certezza di un valore legale dell’invio e della consegna. Nell’invio ci sarà anche l’attestazione dell’orario
canone mensile. Una fonte di ricavo per le app è la pubblicità e questa viene applicata solo se si raggiungono numeri in download importanti. Oltre alla pubblicità normale in cui l’inserzionista riceve soldi solo con la visualizzazione vi è anche una pubblicità detta PPC ossia Pay Per Clic in cui si ricevono soldi quando si clicca sul banner pubblicitario. Esistono delle App gratuite che permettono un upgrade facendo degli acquisti in app, la possibilità di acquistare direttamente tramite applicazione. Questa categoria ha suscitato l’attenzione della Commissione Europea in quanto molti minori utilizzano dispositivi mobili e potrebbero acquistare qualcosa non desiderato dai genitori.
Internet
È una rete di accesso pubblico che connette vari dispositivi in tutto il mondo, questo è un mezzo di comunicazione di massa che offre all’utente una vasta gamma di contenuti. È un interconnessione globale tra reti informatiche diverse, resa possibile tramite protocolli di rete chiamati TCP (transmission control protocol) e IP(internet protocol) come se fosse una lingua comune a tutti i computer connessi. Un internet standard è una specifica normativa applicabile ad internet. La comunità di internet ha redatto anche regole in senso stretto ossia, regole sociali, credenze condivise, determinati comportamenti che debbano essere seguiti da tutti. Dopo gli anni 80 si è avuta l’esigenza di creare il nome di dominio ossia una serie di dati riconducibili all’identità del titolare del sito (domain name). Oltre ai protocolli fondamentali TCP e IP esistono altri tipi di protocolli destinati ad altre funzioni, come sappiamo:
TCP trasporto dati
IP indirizzamento dei dati
Abbiamo altri protocolli che sono: TELENET (login remoto), FTP (trasferimento file) , SMTP (trasmissione di mail).
Un salto di qualità fu fatto quando fu creato il WWW (World Wide Web) ossia la ragnatela globale. questo è uno dei principali servizi internet che permette di navigare e usufruire di contenuti amatoriali e professionali collegati tra loro tramite link, quindi offre una facilità nel reperire informazioni. Nella seconda metà dello sviluppo di internet si crearono reti anche in altri Paesi non solo in USA e a partire dagli anni 90 internet fu aperto anche ad operatori commerciali che crearono proprie reti.
IoT (Internet of Things)
Con il termine IoT si fa riferimento ad infrastrutture nelle quali operano sensori progettati per registrare, processare e immagazzinare dati mediante l’utilizzo di tecnologie a radiofrequenza o tramite una rete di comunicazione elettronica. Con gli anni grazie ai costi sempre più bassi dell’hardware e allo sviluppo tecnologico che ha permesso di posizionare sensori anche in dispositivi più
piccoli si è potuto parlare di IoT. Con l’avvento di IoT si è passato al Web 3. che permette un dialogo fra le cose grazie alla rete, quindi si parla di una comunicazione più profonda tra uomo e macchina. Tutti questi dati raccolti da IoT che sono di vario genere bisogna poterli interpretare in modo semplice rispettando la privacy di ogni individuo in linea con le leggi sulla tutela dei diritti e delle libertà. Lo scopo di IoT è quello di rendere qualunque tipo di oggetto un dispositivo collegato ad internet in grado di godere delle caratteristiche che hanno gli oggetti nati per utilizzare la rete. I benefici di IoT sono: Post Vendita, Raccolta Dati, Garanzia, Loyalty, Design, Competitività, Efficienza, Servizio, Fatturato, Risorse, Costi e Flessibilità.
Droni
Con il passare del tempo si è visto un uso sempre più frequente dei droni usati anche per scopi ludici o commerciali oltre che militari. Un drone è un aeromobile pilotato in remoto caratterizzato dall’assenza del pilota a bordo. Quindi bisognava regolamentare l’uso di questi dispositivi e questa regolamentazione è stata fatta dall’ENAC creando delle regole rigide dividendo questi dispositivi in due classi che si basano sulla capacità del pilota in operazioni VLOS (Visual Line of Sight) ossia il drone è a vista del pilota e BLOS (Beyond Line of Sight) ossia fuori dalla vista del pilota. Un problema che questi droni comportano è il rispetto della privacy e la protezione dei dati raccolti. In ambito europeo si è mostrata la preoccupazione in merito ad una proliferazione incontrollata di droni che potrebbero minacciare i diritti e le libertà fondamentali delle persone. Ma oggigiorno ancora non ci sono delle normative specifiche relative al trattamento dei dati personali e si sta lavorando per un futuro quadro normativo.
Robotica
È un settore che ha per oggetto lo studio e la realizzazione di robot, le sono applicazioni pratiche nelle attività di produzione industriale, di ricerca scientifica e tecnologica. Si è sviluppata secondo tre filoni:
- Lo sviluppo della tecnologia costruttiva
- Lo sviluppo della capacità di ragionamento
- L’integrazione con l’ambiente operativo
I primi robot possono essere considerate macchine dotate di una certa autonomia capaci di muovere oggetti sulla base di istruzioni fornite o memorizzate nel sistema. I robot industriali sono quelli utilizzati all’interno delle industrie che vanno a sostituire il lavoro umano operando in un ambiente di lavoro strutturato ossia le funzioni da svolgere sono definite a priori. Grazie all’introduzione dei robot si ha avuto un abbassarsi dei costi di produzione. I robot di servizio sono robot non per uso manifatturiero e sono destinati ad operazioni di sicurezza, esplorazione spaziale e oggetti sofisticati destinati al gioco. Negli anni 90 i robot sono stati introdotti anche in campo medico per
Il Calcolatore
Il protagonista dell’informatica e artefice dell’informatizzazione è il calcolatore digitale o calcolatore tout court detto Computer o Elaboratore. Un calcolatore elettronico è un calcolatore che esegue i calcoli matematici mediante dispositivi elettronici. I principali tipi di calcolatore elettronico sono il planimetro elettronico, la calcolatrice elettronica e il computer elettronico. Il computer usa una serie di algoritmi per elaborare informazioni, l’algoritmo è caratterizzato da cifre binarie ossia lo zero 0 e l’uno 1. L’idea di utilizzare dispositivi materiali per elaborare informazioni non è nuova siccome abbiamo l’abaco che risale a circa 7.000 anni fa. Per ritrovare i primi calcolatori moderni bisogna tornare alla Seconda guerra mondiale quando in Inghilterra un gruppo di matematici ed ingegneri guidato da Alan Turing, realizzò nel 1941 il Colossus. L’unità centrale di un elaboratore è comporta da una complessa combinazione di interruttori che l’elaboratore attiva man mano che passa il flusso di corrente, negli anni le tecnologie più avanzate hanno permesso di ridurre le dimensioni degli elaboratori e di migliorarne la potenza. I microprocessori hanno avuto uno sviluppo molto rapido e questo è collegato alle Leggi di Moore formulate nel 1964 da Gordon E. Moore, co-fondatore dell’Intel.
La prima legge dice: la potenza dei calcolatori raddoppia circa ogni 2 anni. La seconda legge dice: il costo dello sviluppo di un circuito integrato raddoppia ad ogni nuova generazione di microprocessori.
I moderni calcolatori sono: Digitali, Elettronici, Programmabili e Universali. Uno dei passaggi più importanti dei nostri tempi è il passaggio dalla Tecnologia Analogica a quella Digitale:
La Tecnologia Analogica il messaggio non è convertito in simboli e il segnale è prodotto per analogia. Il segnale analogico è una grandezza che varia con continuità. Difatti, una variabile analogica considera un numero infinito di valori. In questo caso l’apparecchio ricevente modifica per analogia i segnali elettrici di nuovo in segnali audio e video.
La Tecnologia Digitale il messaggio è convertito in simboli. Il termine deriva dall’inglese digital, ovvero cifra, derivato dal latino ‘digitus’, ovvero dito. Attualmente la codifica digitale in uso è quella relativa al sistema binario di 1 e
- Di conseguenza, convertire un fenomeno naturale in digitale vuol dire convertirlo in una sequenza di bit. Tale tipo di segnale solitamente non subisce molti disturbi e viene ricevuto quasi identico rispetto a quello emesso. L’apparato che riceve il segnale deve quindi decodificare il segnale digitale e trasformarlo in un linguaggio comprensibile.
Il sistema di rappresentazione dei numeri da noi adottato è il sistema decimale che utilizza le cifre 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Il sistema decimale è un sistema posizionale. Il sistema binario è anch’esso un sistema posizionale con la
differenza che usa solamente due cifre 0,1 ed ogni posizione esprime una potenza del 2 (la cifra nella posizione 0, l’ultima indica sempre le unità) e viene usato dal calcolatore. Per la memorizzazione delle informazioni: La capacità di memorizzazione si esprime attraverso il Byte (il byte è lo spazio di memoria occupato da un singolo carattere alfabetico o numerico digitato da tastiera) che equivale ad 8 Bit. Un Bit è un'unità di misura che rappresenta una quantità di informazione minima binaria che può contenere un'informazione avente solo due possibili stati decisionali (es: sì-no; dx-sx; vuota-piena; etc.). Si utilizza proprio il numero 8 perché è un numero tondo ed è ideale se si lavora con un sistema a base 2 (corrente alternata- corrente continua). Dal Byte discendono poi i vari multipli:
KILO: 1024 byte (210) MEGA: circa 1milione, quello commerciale (220) GIGA: circa 1 miliardo (230) TERA: circa 1000 miliardi (240).
Il Dato Informatico
La memoria centrale del computer è volatile cioè, elabora i dati necessari per l’operazione in corso e alla fine dell’operazione viene liberata. Per mantenere i dati nel tempo è necessario installarli su dischi di memoria (memoria di massa). Il file è una raccolta di dati di piccole quantità, i file si dividono in:
Archivio ossia file composti da uno o più file insieme a metadati (dati su altri dati) File di testo liberi o Testi ossia file non strutturati siccome un testo contiene una sequenza non strutturata di caratteri alfabetici e numerici.
I dati di un file sono codificati/organizzati in una sequenza di byte in linea con il linguaggio binario usato dal computer, immagazzinati come un solo elemento su una memoria di massa attraverso il file system (sistema di archiviazione) esistente su quella data memoria. Il sistema, quando riceve una richiesta dall'utente (esempio: aprire un file), provvede poi all'operazione inversa di decodifica e visualizzazione, facendo apparire sul video parole e numeri. Le operazioni più comuni, universalmente presenti in tutti i sistemi operativi, sono:
Apertura: il programma segnala al sistema operativo che ha necessità di accedere a un certo file. Il sistema operativo controlla che il file esista e che non sia già usato o bloccato, da esso o da un altro programma; crea alcune strutture dati per gestire le operazioni successive e riserva una certa quantità di memoria RAM, detta buffer, per memorizzare i dati in transito da e per il file; restituisce al programma un simbolo (o un handle oppure un indirizzo di memoria fisica) a cui il programma farà riferimento nelle successive operazioni sul file; gli altri programmi possono accedere allo stesso file solo in modo limitato (solo lettura) o non possono accedervi affatto.
Il metalinguaggio XML (eXtensible Markup Language) utilizzato per caratterizzare le componenti strutturali dei documenti.
Per superare i limiti della ricerca sintattica sono state inventati numerose tecnologie:
Soggettari creato per l'indicizzazione per soggetto in biblioteche, archivi, mediateche e centri di documentazione; è costituito da un sistema a più componenti, di cui le principali sono: un insieme di norme sintattiche e semantiche finalizzate all'elaborazione di intestazioni di soggetto;
Thesauri un vocabolario di un linguaggio di indicizzazione controllato in maniera formalizzata in modo che le relazioni a priori tra i concetti sono rese esplicite
Ontologie descrive il modo in cui diversi schemi vengono combinati in una struttura dati contenente tutte le entità rilevanti e le loro relazioni in un dominio.
Le possibili relazioni tra i termini sono: gerarchiche, associative e di equivalenza.
L’Algoritmo
Le indicazioni impartite da un calcolatore prendono il nome di Algoritmo, il modo in cui queste sono formulate è il programma. L'algoritmo è un concetto fondamentale dell'informatica, anzitutto perché è alla base della nozione teorica di calcolabilità: un problema è calcolabile quando è risolvibile mediante un algoritmo. L’hardware è un esecutore generale di algoritmo, esso è in grado di compiere ogni operazione che conduca da certi input a certi output una volta fornito un algoritmo che specifichi come compiere tale trasformazione. Ci sono delle proprietà fondamentali che deve avere un qualunque algoritmo:
i passi dell’algoritmo devono essere elementari, cioè non possono essere ulteriormente divisibili (atomicità); i passi dell’algoritmo non possono essere interpretati in altri modi (non ambiguità); l’algoritmo deve per forza essere svolto in un certo numero di specifici passi e, allo stesso tempo, deve richiedere in ingresso soltanto una determinata quantità di dati (finitezza); l’esecuzione dell’algoritmo deve terminare entro un certo periodo di tempo (terminazione); l’esecuzione dell’algoritmo deve portare ad un risultato univoco (effettività); ogni passo dell’algoritmo deve essere ben stabilito (determinismo).
Il concetto di algoritmo è molto ampio e non va confuso con i programmi informatici. Un algoritmo è molto più astratto e generico. Inoltre, può essere usato per risolvere tutti i problemi, anche quelli che non possono essere formalizzati nel linguaggio. Viceversa, un programma è un codice eseguibile da
una macchina esecutrice (computer). In genere, il programma è la traduzione dell'algoritmo in un linguaggio di programmazione comprensibile per il computer.
Linguaggi di programmazione
Un linguaggio di programmazione, in informatica, è un linguaggio formale che specifica un insieme di istruzioni che possono essere usate per produrre dati in output. Esso è utilizzabile per il controllo del comportamento di una macchina formale o di una implementazione in fase di programmazione attraverso la scrittura del codice sorgente di un programma ad opera di un programmatore. Un linguaggio di programmazione è considerato a tutti gli effetti tale se è Turing-completo ossia lo stesso potere computazionale di una macchina di Turing. Programmare in un dato linguaggio di programmazione significa generalmente scrivere uno o più semplici file di testo ASCII, chiamato codice sorgente che esprime l'algoritmo del programma tradotto nel linguaggio di programmazione. I font, i colori e in generale l'aspetto grafico sono irrilevanti ai fini della programmazione in sé: per questo i programmatori non usano programmi di videoscrittura, ma degli editor di testo (come emacs e brief) che invece offrono funzioni avanzate di trattamento testi (espressioni regolari, sostituzioni condizionali e ricerche su file multipli, possibilità di richiamare strumenti esterni ecc).
Un programma, in informatica, è un software che può essere eseguito da un elaboratore che riceve in input determinati dati di un problema che ammette una soluzione algoritmica e restituisce in output gli (eventuali) risultati ottenuti a seguito dell'esecuzione delle istruzioni. I computer non sono in grado di comprendere il linguaggio naturale dell'uomo. Il linguaggio dei computer è il linguaggio macchina. Cos'è il linguaggio macchina? E' un codice composto da una serie di istruzioni rappresentate in linguaggio binario, tramite una serie di 0 e 1. Per questo motivo vengono usati diversi tipi di linguaggi di programmazione per ogni funzione di cui si ha bisogno. Ci sono delle tecniche di traduzione:
la compilazione viene usata quando si ha un programma formulato in un linguaggio di alto livello, il codice sorgente è trasformato in un programma equivalente a linguaggio macchina, il codice oggetto. l’interpretazione viene usata quando il programma sorgente è tradotto in linguaggio macchina istruzione per istruzione con l’immediata e contemporanea esecuzione di ogni istruzione.
