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Introduzione all'Informatica: Costruzione Macchine per Elaborare Informazioni, Sintesi del corso di Elementi di Informatica

Questo testo introduttivo esplora la disciplina tecnico-scientifica dell'informatica, dalla sua origine francese informatique, alla progettazione e costruzione di macchine per elaborare informazioni automaticamente. Viene inoltre discusso del vantaggio di elaboratori automatici, l'ict (information & communication technology) e la distinzione tra linguaggi naturali e formali. Il testo conclude con una breve evoluzione storica dei sistemi per elaborazione dell'informazione.

Tipologia: Sintesi del corso

2019/2020

Caricato il 29/04/2020

Sofia.Be.
Sofia.Be. 🇮🇹

4.1

(8)

19 documenti

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INFORMATICA
Informatica -> dal francese informatique, neologismo coniato da Philippe Dreyfus negli anni ’60 per
identificare la disciplina tecnico-scientifica che si occupa della progettazione e della costruzione di macchine
in grado di trattare o elaborare informazioni in modo automatico.
Benefici degli elaboratori automatici -> riduzione dei tempi di elaborazione, maggiore affidabilità (minore
probabilità di errori), liberazione dell’uomo da incombenze noiose, più facile e diffuso impiego di
elaborazioni che altrimenti richiederebbero competenze poco comuni.
ICT -> Information & Communication Technology, nuova disciplina generata dallo sviluppo dei calcolatori e
della loro connessione in rete.
Dato -> insieme di simboli tracciati su un supporto fisico.
Informazione -> dato messo in relazione con la proprietà a cui si riferisce.
Conoscenza -> si presenta quando si è in possesso di regole che permettono di trarre vantaggi dalle
informazioni.
Linguaggi naturali -> linguaggi che gli uomini hanno sviluppato per comunicare e che hanno dei “difetti”,
come il fatto che qualsiasi costrutto può avere diversi significati.
Linguaggi formali -> linguaggi utilizzati in matematica, informatica e logica per eliminare le ambiguità.
Questi linguaggi sono dotati di un alfabeto, cioè un elenco finito di simboli, di una grammatica formale,
cioè delle regole che specificano come i simboli dell’alfabeto possano essere combinati fra loro e di una
semantica formale che consente di dare senso alle frasi.
Simboli -> l’informazione è rappresentata da dati sotto forma di simboli e la stessa informazione può essere
codificata con simboli e modalità diverse.
Dispositivi bistabili -> dispositivi fisici in grado di assumere due configurazioni alternative e di permanere
stabilmente nella configurazione loro assegnata, quali: presenza o assenza di un foro in una scheda,
presenza o assenza di carica elettrica di una sostanza, diversi stati di polarizzazione di una sostanza
magnetizzabile, passaggio o non passaggio di corrente in un cattivo conduttore.
BIT -> Binary Digit o cifra binaria, è il codice utilizzato in tutti i calcolatori per rappresentare le informazioni.
L’adozione dell’alfabeto binario è determinata dalla semplicità con cui i suoi simboli possono essere
rappresentati da dispositivi bistabili. Il bit può assumere due configurazioni, 0 e 1, e con queste si possono
realizzare diverse sequenze:
- 2 bit, cioè 4 (=2²), sequenze possibili -> 00, 01, 10, 11.
- 3 bit, cioè 8 (=2³), sequenze possibili -> 000, 001, 011, 010, 100, 101, 010, 110, 111.
-
- 8 bit, cioè 256 (=2⁸), sequenze possibili -> 00000000, 00000001, 00000011, 00000111….
-
Kilo 2¹⁰ Peta 2⁵⁰
Mega 2²⁰ Exa 2⁶⁰
Giga 2³⁰ Zetta 2⁷⁰
Tera 2⁴⁰ Yotta 2⁸⁰
BYTE -> sequenza di 8 bit.
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INFORMATICA

Informatica -> dal francese informatique, neologismo coniato da Philippe Dreyfus negli anni ’60 per identificare la disciplina tecnico-scientifica che si occupa della progettazione e della costruzione di macchine in grado di trattare o elaborare informazioni in modo automatico. Benefici degli elaboratori automatici -> riduzione dei tempi di elaborazione, maggiore affidabilità (minore probabilità di errori), liberazione dell’uomo da incombenze noiose, più facile e diffuso impiego di elaborazioni che altrimenti richiederebbero competenze poco comuni. ICT -> Information & Communication Technology, nuova disciplina generata dallo sviluppo dei calcolatori e della loro connessione in rete. Dato -> insieme di simboli tracciati su un supporto fisico. Informazione -> dato messo in relazione con la proprietà a cui si riferisce. Conoscenza -> si presenta quando si è in possesso di regole che permettono di trarre vantaggi dalle informazioni. Linguaggi naturali -> linguaggi che gli uomini hanno sviluppato per comunicare e che hanno dei “difetti”, come il fatto che qualsiasi costrutto può avere diversi significati. Linguaggi formali -> linguaggi utilizzati in matematica, informatica e logica per eliminare le ambiguità. Questi linguaggi sono dotati di un alfabeto , cioè un elenco finito di simboli, di una grammatica formale, cioè delle regole che specificano come i simboli dell’alfabeto possano essere combinati fra loro e di una semantica formale che consente di dare senso alle frasi. Simboli -> l’informazione è rappresentata da dati sotto forma di simboli e la stessa informazione può essere codificata con simboli e modalità diverse. Dispositivi bistabili -> dispositivi fisici in grado di assumere due configurazioni alternative e di permanere stabilmente nella configurazione loro assegnata, quali: presenza o assenza di un foro in una scheda, presenza o assenza di carica elettrica di una sostanza, diversi stati di polarizzazione di una sostanza magnetizzabile, passaggio o non passaggio di corrente in un cattivo conduttore. BIT -> Binary Digit o cifra binaria, è il codice utilizzato in tutti i calcolatori per rappresentare le informazioni. L’adozione dell’alfabeto binario è determinata dalla semplicità con cui i suoi simboli possono essere rappresentati da dispositivi bistabili. Il bit può assumere due configurazioni, 0 e 1, e con queste si possono realizzare diverse sequenze:

  • 2 bit, cioè 4 (=2²), sequenze possibili -> 00, 01, 10, 11.
  • 3 bit, cioè 8 (=2³), sequenze possibili -> 000, 001, 011, 010, 100, 101, 010, 110, 111.
  • 8 bit, cioè 256 (=2⁸), sequenze possibili -> 00000000, 00000001, 00000011, 00000111….
  • Kilo 2 ¹⁰ Peta 2 ⁵⁰ Mega 2 ²⁰ Exa 2 ⁶⁰ Giga 2 ³⁰ Zetta 2 ⁷⁰ Tera 2 ⁴⁰ Yotta 2 ⁸⁰ BYTE -> sequenza di 8 bit.

Memoria -> è la componente del calcolatore che ha lo scopo di memorizzare i dati nel tempo, è costituita da dispositivi bistabili e la sua capacità è misurata in bit o byte. Elaborazione dell’informazione -> attività svolte con le informazioni come creazione, modifica, confronto, conservazione, trasmissione a soggetti specifici o non predeterminati. Queste attività hanno uno schema, cioè le informazioni vengono codificate sotto forma di dati quindi vengono tracciati dei simboli su supporti fisici, questi supporti vengono sottoposti a trasformazioni fisiche che generano nuovi dati e nuove sequenze di simboli, questi dati vengono decodificati e apportano nuova informazione. Input -> informazioni in ingresso. Output -> informazioni in uscita. Algoritmo -> meccanismo che fornisce all’esecutore le informazioni necessarie per operare in modo autonomo e automatico. Strumenti formali per l’elaborazione dell’informazione -> linguaggi formali progettati per descrivere algoritmi in modo tale che questi possano essere eseguiti da un calcolatore, alcuni di essi sono: Basic, Pascal, Fortran, C, C++, Java. Sistemi manuali -> forniscono una codifica dei dati ma affidano completamente all’uomo l’esecuzione delle trasformazioni fisiche su di essi (sistema di calcolo con carta e penna). Sistemi semiautomatici rigidi -> operano singole trasformazioni fisiche sui dati ma richiedono continue indicazioni da parte dell’uomo (calcolatrice tascabile). Sistemi automatici flessibili -> dispongono di una memoria dove sono rappresentati i dati, le istruzioni e la codifica esplicita delle trasformazioni fisiche da operare. Evoluzione storica dei sistemi per l’elaborazione dell’informazione:

  • Abaco, utilizzato in Cina, sistema di calcolo manuale basato su una rappresentazione numerica posizionale.
  • Regolo calcolatore di W. Oughtred.
  • Pascalina di Blaise Pascal.
  • Stepped Reckoner di G. W. Von Leibniz.
  • Analytical engine di C. Babbage.
  • Relè elettromagnetici di K. Zuse.
  • Colossus di T. Flowers.
  • ENIAC di J. Mauchly e J. P. Eckert.