Corso di Laurea Ingegneria Informatica Presentazione del ... · L’obiettivo del corso di...

http://www.dia.uniroma3.it/~java/fondinf/ Presentazione Corso 1

Corso di Laurea Ingegneria Informatica

Presentazione del corso di Fondamenti di Informatica

C. Limongelli – A. Miola 3 Ottobre 2011


Benvenuti ! ! !


Riferimenti di base per l’avvio

 Siti web di interesse per gli studenti di questo

corso :

  il sito Web del Corso

http://www.dia.uniroma3.it/~java/fondinf/

  il sito Web del Corso di Studi in Ingegneria Informatica http://didattica.dia.uniroma3.it

  il sito Web di Ateneo http://www.uniroma3.it


Contenuti

 Cosa è l’Informatica

 Obiettivi del corso

 Programma del corso

 Materiale didattico

 Organizzazione didattica

 Modalità e date di esame


Cosa non è l’Informatica

 L’Informatica non è soltanto la scienza e la tecnologia dei calcolatori (Computer Science – in inglese)   i calcolatori sono solo degli strumenti

 L’Informatica non coincide con nessuna delle applicazioni dei calcolatori


Cosa è l’Informatica . . .

 L’Informatica è la scienza della rappresentazione, dell’organizzazione e del trattamento (automatico) della informazione

“L’Informatica si può fare anche senza un calcolatore”

 L’Informatica è scienza in quanto propone un approccio sistematico e disciplinato alla soluzione (automatica) dei problemi attraverso l’elaborazione (automatica) dell’informazione


. . . Cosa è l’Informatica . . .

“L’Informatica si può fare anche

senza un calcolatore”

Una storiella . . . di fantascienza ?

Issac Asimov : “Nove volte sette” Da “Racconti Matematici”

antologia a cura di Claudio Bartocci Einaudi Editore - 2006

Provate a fare una ricerca su internet !



Nel racconto, Asimov dimostra come sia necessario non far atrofizzare nessuna conoscenza e nessuna capacità

Affrontando il tema (oggi più che mai attuale) dei rapporti fra scienza ed etica, Asimov ci propone un paradosso : il ritorno dai giganteschi elaboratori elettronici all'umile matita, al semplice pezzo di carta, all'elementare memorizzazione della tavola pitagorica, non è una regressione ma costituisce un progresso . . .



 L’elaborazione dell’informazione comporta la conoscenza di:   concetto di informazione   metodi e strumenti per la sua rappresentazione   metodi e strumenti per il suo trattamento e quindi la sua

trasformazione   struttura e funzionamento dello strumento di elaborazione

(il calcolatore)  La soluzione automatica di problemi comporta la

conoscenza di:   informazione descrittiva, formalizzata, del problema   una soluzione corretta ed efficiente - algoritmo   regole per automatizzare il processo risolutivo - programma


. . . Cosa è l’Informatica

 Nell’Informatica quindi si possono individuare due piani - paralleli

  il piano astratto, concettuale, metodologico, logico-matematico

  legato all’informazione, ai problemi e agli algoritmi

  il piano concreto, pragmatico, tecnologico, fisico-elettronico

  legato al calcolatore, ai dati e ai programmi


Cosa è il calcolatore  Il calcolatore è lo strumento principale per

l’elaborazione automatica dell’informazione

  Il calcolatore può essere inteso come:   una macchina utilizzabile per eseguire programmi, già

disponibili (in genere definiti da altri), detti applicazioni   una macchina programmabile per risolvere nuovi problemi

 Nei calcolatori si possono individuare due componenti:   HARDWARE - la parte fisica tangibile fatta di componenti

elettroniche ed elettromeccaniche   SOFTWARE - la parte non tangibile e variabile fatta di

programmi per l’uso dell’hardware e per la soluzione di problemi


Sapere e saper fare

 Nell’Informatica quindi, come in altre discipline, bisogna quindi sapere e saper fare

  Il sapere vuol dire conoscere, ragionare, cioè fare analisi e sintesi (Cartesio !)

 Una componente fondamentale nella soluzione dei problemi è la capacità di sapere in cosa consiste un problema e la sua soluzione

 Una componente importante nella soluzione automatica dei problemi è la capacità di saper fare, cioè come arrivare alla soluzione a partire dal sapere in cosa essa consiste   Sapere utilizzare uno strumento – il calcolatore – per . . .


Evoluzione dell’Informatica

  La storia dell’Informatica inizia con l’avvento dei calcolatori elettronici digitali (fine della II guerra mondiale)

 Ma c’è anche una preistoria . . .  Evoluzione dei concetti, metodi e modelli teorici

(matematica e logica)  Evoluzione degli strumenti

 Evoluzione delle applicazioni

Provate a fare una ricerca su internet !


Il corso di base di Informatica  Nella Laurea Triennale in Ingegneria

Informatica è previsto al primo anno un corso di base di Informatica

Fondamenti di Informatica (di 15 crediti)  Il corso costituisce un’introduzione alle

metodologie e alle tecnologie per il trattamento automatico dell’informazione

 In questo corso i concetti vengono presentati con riferimento al linguaggio di programmazione orientata agli oggetti Java, che costituisce anche lo strumento primario per le attività pratiche al calcolatore


Obiettivi del Corso  L’obiettivo del corso di Fondamenti di Informatica è

quello di fornire gli elementi di base della cultura informatica attraverso strumenti - metodologici e concettuali - efficaci e duraturi per affrontare in modo flessibile l’evoluzione tecnologica e il vasto mondo delle applicazioni, in particolare   introdurre l'Informatica come disciplina per la soluzione

automatica di problemi   presentare i concetti di base della programmazione dei

calcolatori; gli strumenti linguistici, le metodologie e tecniche, in parte formali ed in parte pragmatiche, della programmazione; gli aspetti qualitativi dell’efficienza e della correttezza

•  la programmazione è una disciplina che si fonda su consolidate basi di teoria dei linguaggi e di metodologie di progetto ed analisi


Programma del Corso . . .  Introduzione degli elementi essenziali

relativi a:   architettura di un calcolatore   sistema operativo   rappresentazione delle informazioni   reti di calcolatori e servizi di rete   gli strumenti software di supporto

 Introduzione di strumenti relativi a:   programmi e programmazione   programmazione orientata ad oggetti   programmazione in linguaggio Java


. . . Programma del Corso . . .   Introduzione alla soluzione automatica di problemi

  concetti di problema, algoritmo, linguaggio e programma  Programmazione orientata agli oggetti

  concetti di variabile, dichiarazione e assegnazione   concetti base della programmazione orientata agli oggetti

•  classe, oggetto, metodo - in modo inizialmente astratto e poi con riferimento al linguaggio Java

 Tecniche di programmazione   tipi di dato, strutture di controllo, modalità di definizione

di classi, gli array e le stringhe - in modo inizialmente astratto e poi con riferimento al linguaggio Java

 Un approccio disciplinato alla programmazione   concetti di correttezza, testing e debugging


. . . Programma del Corso

 Ricorsione  Costo dei programmi  Algoritmi di ordinamento  Strutture collegate lineari  Tipi astratti di dato  Realizzazione e gestione di tipi astratti in

Java


Materiale didattico Libro di riferimento :

Luca Cabibbo Fondamenti di informatica: Oggetti e Java McGraw-Hill Editore, 2004

Ulteriore materiale didattico sarà reso disponibile sul sito web del corso all’indirizzo

http://www.dia.uniroma3.it/~java/fondinf/   le dispense del corso   l’ambiente di programmazione TextPad per Java   link all’ambiente di supporto didattico Moodle   altri programmi di supporto


Attività didattica . . .

 Le lezioni del corso si terranno :

  Nel I semestre dal 3/10/2011 al 27/01/2012

  Nel II semestre dal 1/03/2012 al 8/06/2012

 Nel corso dell’anno sono previste le seguenti interruzioni didattiche :   Dal 23/12/2011 al 8/1/2012 (Vacanze di Natale)   Dal 1/02/2012 al 28/02/2012   Dal 4/04/2012 al 9/04/12 (Vacanze di Pasqua)

 Gli esami si svolgono tra il 11/06/2012 e il 31/07/2012 e nei mesi di Settembre 2012 e Febbraio 2013


. . . Attività didattica

 Le lezioni del corso – nel I semestre – si terranno nei giorni indicati nell’apposito Calendario pubblicato sul sito del corso


 Il Mercoledì non c’è lezione a meno di recuperi oppure di attività di laboratorio per gruppi

 Il calendario settimanale delle lezioni viene pubblicato sul sito del corso con congruo anticipo

 Il calendario delle lezioni del II semestre sarà fissato successivamente


Calendario delle lezioni Data Giorno Dove Argomento

___________________________________________________________ 03/10/2011 Lun in aula Presentazione del corso 04/10/2011 Mar in aula Architettura del calcolatore 06/10/2011 Gio in aula Sistema Operativo 07/10/2011 Ven NON C’E’ LEZIONE

10/10/2011 Lun in aula Problemi, Algoritmi,

Programmi 11/10/2011 Mar in aula Problemi, Algoritmi,

Programmi 13/10/2011 Gio in aula Programmi e Oggetti software 14/10/2011 Ven in aula Rappresentazione

dell'informazione


Organizzazione della didattica

 L’attività didattica assistita del corso è articolata in   lezioni ed esercitazioni in aula   attività pratica di laboratorio   esercizi di autovalutazione   assistenza individuale

 Per ottenere il miglior profitto è indispensabile avvalersi di tutte e quattro le componenti dell’attività didattica


Assistenza individuale . . .

I docenti del corso ricevono gli studenti nel loro studio presso il Dipartimento Informatica e Automazione II piano :

Prof.ssa C. Limongelli - stanza 201 Giovedì ore 14:00 – 16:00 [email protected]

Prof. A. Miola - stanza 207 Giovedì ore 14:00 – 16:00

[email protected]


. . . Assistenza individuale

Inoltre a breve saranno indicati anche altri docenti che collaboreranno al corso e verranno individuati i tutori tra gli studenti “anziani” del corso di laurea

Questi docenti e tutori garantiranno la migliore assistenza individuale a tutti gli studenti secondo le modalità che verranno specificate


Informazioni

 Le informazioni relative al corso si possono trovare consultando:   il sito Web del Corso


  il sito Web del Corso di Studi in Ingegneria Informatica

http://didattica.dia.uniroma3.it   le bacheche del Corso di Studi in Ingegneria Informatica presso il Dipartimento di Informatica e Automazione, Via Vasca Navale 79 - I piano, presso la Segreteria Didattica


Attività di laboratorio

 Durante il corso, per tutte le attività pratiche al computer, lo studente potrà accedere al laboratorio:

  Laboratorio Aula Informatica - CampusOne Via Vasca Navale 81 - piano terra – nei pressi Aula N11

 L’accesso al laboratorio è libero o su prenotazione ed è consentito negli orari di apertura affissi presso il laboratorio

 L’utilizzazione delle apparecchiature del laboratorio è consentita nel rispetto del regolamento fissato e disponibile sul sito del corso


Organizzazione dello studio individuale

 Sulla base di quanto detto dovrebbe immediatamente risultare quale è l’impegno che si richiede a ciascuno studente nella preparazione all’esame di questo corso   l’organizzazione didattica complessivamente

proposta è volta a favorire la migliore produttività nello studio

  i risultati migliori si possono ottenere soltanto con una frequenza e uno studio assiduo e continuativo, data anche la forte interdipendenza dei vari argomenti via via trattati nel corso


E ancora . . .

 In tal senso si tenga conto che, secondo le stime e le valutazioni emerse in sede nazionale per gli studi della Facoltà di Ingegneria, il miglior profitto nello studio di una materia si può ottenere dedicando allo studio individuale mediamente 1.5 volte il tempo dedicato alla frequenza delle attività assistite dal docente, che per questo corso sono previste per la durata complessiva di circa 140-150 ore


. . . e ancora . . .

 Quindi è necessario dedicare a questo corso, oltre alle ore di lezione, mediamente 200-250 ore di studio individuale, da distribuirsi uniformemente nel tempo

 Si tenga anche conto che se non si frequentano le lezioni le ore da dedicare alla preparazione dell’esame sono almeno 400   che certamente non possono essere concentrate in

poche settimane prima dell’esame


. . . e ancora  Si suggerisce quindi di eseguire molti esercizi al

calcolatore e di produrre elaborati sintetici di descrizione dei vari argomenti teorici, come utili test intermedi di autovalutazione

 Lo studio individuale è certamente facilitato da una continua interazione con il docente durante l’orario di ricevimento per verificare il grado di apprendimento   L’interazione con il docente, se non possibile in presenza, può

avvenire anche per posta elettronica, tenendo comunque conto che il docente non risponde a mail non firmate o a mail che pongono problemi la cui soluzione è disponibile sul sito del corso


Riassumendo   Per la preparazione dell’esame del corso si

suggerisce il seguente metodo di studio   Studiare il materiale delle varie lezioni in sequenza, a partire

dalle varie dispense e con l’ausilio del libro di testo nei capitoli a cui le dispense fanno riferimento

  Svolgere con continuità e in sequenza i vari esercizi proposti, lezione dopo lezione, dopo aver studiato il materiale relativo

  Svolgere con continuità e in sequenza i vari esercizi di autovalutazione proposti

  Svolgere con continuità e in sequenza i vari esercizi proposti durante le sedute in Laboratorio

  Verificare direttamente con i docenti, durante l'orario di ricevimento studenti, la correttezza delle soluzioni ai vari esercizi e quindi il livello di preparazione raggiunto


Esame di Fondamenti di Informatica  L’esame di Fondamenti di Informatica consiste di

tre parti   la prima parte comprende domande a risposta chiusa   la seconda e la terza parte comprendono domande a

risposta aperta relative alla parte teorica del programma del corso ed esercizi di programmazione

 Ciascuna delle parti incide per 10/30 sulla votazione finale

 L’esame si intende superato (con almeno 18/30) se la votazione riportata in ciascuna delle tre parti è non inferiore a 6/10, ma comunque la seconda e la terza parte verranno considerate se e solo se la votazione della prima parte è non inferiore a 6/10

 Quindi, c’è la verbalizzazione dell’esito, con l’eventuale discussione degli elaborati delle due prove


Date di esame

 Le date degli esami di Luglio e Settembre

2012 e Febbraio 2013 saranno fissate a

breve e saranno comunque pubblicate sul

sito del corso e su quello del Corso di

Studi in Ingegneria Informatica


Prova Intermedia

 Alla fine del primo semestre – nel mese di

Fabbraio 2012 (data da fissare) – si svolgerà

una

Prova Intermedia

con la stessa struttura e modalità dell’esame

finale ma con domande relative solo al

programma svolto nel primo semestre


Ammissione alla Prova Intermedia  L’ammissione alla Prova Intermedia sarà

riservata esclusivamente ai soli studenti che durante il primo semestre avranno dimostrato di aver studiato con continuità e profitto, svolgendo positivamente tutte le attività proposte durante il corso e partecipando alle sedute di laboratorio

 I docenti del corso decideranno quali studenti ammettere sulla base della interazione individuale avuta durante il primo semestre e comunicheranno l’elenco degli ammessi entro la fine del semestre stesso


Esito della Prova Intermedia  Il superamento della prova intermedia offre

allo studente la possibilità di sostenere un esame finale ridotto su un programma da concordare sulla base delle attività svolte nel secondo semestre

 Nel secondo semestre del corso verranno organizzate attività di recupero personalizzato per gli studenti che non saranno stati ammessi alla prova intermedia e per quelli che non l’avranno superata


Alcune statistiche dell’a.a. 2010-2011  Gli studenti attivi nel corso sono stati circa

280  Gli ammessi alla Prova Intermedia circa 160

(il 57% circa del totale)  Gli studenti promossi alla Prova Intermedia

sono stati 75 (il 48% circa degli ammessi e il 27% del totale)

 Gli studenti promossi all’esame – nei due appelli di Luglio e Settembre 2011 – sono stati circa 120 (il 43% circa del totale)


Una prima attività

 Come è stato detto l’informatica ha una forte base metodologica e in particolare ha come riferimento la matematica discreta e la logica

 Per poter affrontare questo corso con una valida prospettiva di successo gli studenti devono essere padroni di tecniche di ragionamento anche solo elementari

 Accedendo al sito dell’ambiente di supporto didattico Moodle si trovano vari quesiti tra cui quelli di logica con relative soluzioni – esercitarsi con questi quesiti è un valido banco di prova


Riferimenti

 Questa dispensa contiene, direttamente o indirettamente, le principali informazioni relative al corso presentato   obiettivi e contenuti   modalità per seguirlo, per studiare e per l’esame

finale

 Questa stessa dispensa, come tutte le altre che seguiranno, si può trovare accedendo al sito del corso



Alcune riflessioni . . .

Da un racconto di Stanislaw Lem “L'hotel straordinario”

Il racconto si articola sul celebre Paradosso

del Grand Hotel inventato dal matematico David Hilbert per mostrare alcune caratteristiche del concetto di infinito, e le differenze fra operazioni con insiemi finiti ed infiniti.


. . . Alcune riflessioni . . .

 Hilbert immagina un hotel con infinite stanze, tutte occupate, ed afferma che qualsiasi sia il numero di altri ospiti che sopraggiungano, sarà sempre possibile ospitarli tutti, anche se il loro numero è infinito

 Nel caso semplice, arriva un singolo nuovo ospite. Il furbo albergatore sposterà tutti i clienti nella camera successiva (l'ospite della 1 alla 2, quello della 2 alla 3, etc.); in questo modo, benché l'albergo fosse pieno è comunque possibile sistemare il nuovo ospite, essendo infinito il numero delle stanze

∞ + 1 = ∞


. . . Alcune riflessioni . . .  Un caso meno intuitivo si ha quando arrivano infiniti

nuovi ospiti. Sarebbe possibile procedere nel modo visto in precedenza, ma solo scomodando infinite volte gli ospiti (già spazientiti dal precedente spostamento): sostiene allora Hilbert che la soluzione sta semplicemente nello spostare ogni ospite nella stanza con numero doppio rispetto a quello attuale (dalla 1 alla 2, dalla 2 alla 4,etc.), lasciando ai nuovi ospiti tutte le camere con i numeri dispari, che sono essi stessi infiniti. Gli ospiti sono tutti dunque sistemati, benché l'albergo fosse pieno

∞ + ∞ = ∞ E SE ARRIVANO INFINITI GRUPPI DI INFINITI OSPITI ?



Da un racconto di Umberto Eco: “Intervista a Pitagora”

 I numeri, l’aritmetica, la matematica, la

fisica, le scienze, l’anima, lo spirito e la vita

 II numero, sostanza di tutte le cose



 ECO : Buongiorno Maestro.  PITAGORA : Salute e armonia a te.  ECO : Pitagora ... Mi dà una certa emozione

pronunciare questo nome, che fu sacro a molti, poiché Lei, Maestro, fu tenuto dai suoi discepoli in conto di divinità ...

 PITAGORA : Non a torto.  ECO : Mi chiedo se per molti che ci ascoltano il

suo nome non evochi soltanto memorie ingrate: la tavola pitagorica, il teorema di Pitagora ...



 PITAGORA : Perché ingrate ? Si tratta di due piccole applicazioni; e mi turba quanto tu dici, che per molti la mia fama si sia identificata con questi artifici secondari. Ma anche in essi risplende l'armonia sublime del numero. Pensa alla tavola: una matrice elementare da cui puoi generare tutti gli sposalizi possibili tra numero e numero, dati una volta per tutte, senza tema di errore, perché la regola di questo quadrato magico è la stessa che regola l'armonia dell'universo, dal cerchio più ampio delle sfere celesti agli abissi dell'infinitamente piccolo.


. . . Alcune riflessioni

 PITAGORA :

II numero, sostanza di tutte le cose !

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