E-book di Informatica di base, ECDL, © 2009 - 2010

e-book realizzato esclusivamente per<nome> <cognome>

Con la collaborazione di Eleonora Pantò

E-book di Informatica di base, ECDL, © 2009 - 2010

© 2011 - 2012 - Sergio Margarita - ECDL i Modulo 1 - Concetti di base dell'ICT

E-book? Avete detto e-book?Gli electronic book (e-book), libri in formato digitale senza carta e senza inchiostro, si stanno sempre più diffondendo, affiancando i libri tradizionali ed iniziando piano piano a sostituirli, in particolare nel campo della formazione. Chi meglio di un libro sull'informatica si presta ad uscire sotto forma di e-book? I vantaggi rispetto ad un libro tradizionale sono numerosi:

Il libro è ... Questo e-book è ...

uguale per tutti personale per il singolo utilizzatore. Ognuno riceve una copia PERSONALIZZATA

spesso in bianco e nero, per "esigenze economiche"

a colori , per una lettura più gradevole e una maggior fedeltà delle illustrazioni

fisso, a volte con immagini poco leggibili

zoomabile , per ingrandire il testo e le illustrazioni, vedendole nei massimi dettagli, per una migliore accessibilità

difficile da ricercare, se non tramite un indice statico

facilissimo da ricercare , per parola all'interno del testo e navigabile tramite link per accedere dall'indice agli argomenti e ai singoli riferimenti del Syllabus, e dai riferimenti alle figure

statico e difficilmente aggiornabile dinamico e modulare , un nuovo programma o una nuova versione? Si aggiorna un singolo e-book

vorace di risorse rispettoso dell'ambiente , non usa carta né inchiostro, consuma poco, non ha bisogno di mezzi di trasporto

poche pagine, per "esigenze economiche"

tante pagine , non per studiare di più ma per poter spiegare con più calma, per poter inserire illustrazioni

verticale, si usa così orizzontale come lo schermo , più facile da leggere a video, si può fare a meno di stamparlo su carta

costoso economico , volevamo che il prezzo fosse circa metà di quello di un libro tradizionale

facile da duplicare illegalmente, chi non ha mai fotocopiato un libro?

facilissimo da duplicare illegalmente, ma NON FATEL O! Il prezzo è stato dimezzato proprio per renderlo accessibile a tutti

Cosa serve per utilizzarlo?Questo e-book è stato realizzato in formato Adobe Portable Data Format (familiarmente detto PDF) e può essere letto su un computer di qualunque marca e modello purché dotato di un programma di lettura dei documento PDF (cosiddetto PDF Reader) disponibile gratuitamente. E' sufficiente aprire questo e-book con un PDF Reader e acquisire familiarità con il programma per sfruttarne le funzioni di navigazione nelle pagine, zoom, ricerca nel testo, accesso dinamico agli argomenti e ai punti del Syllabus tramite l'indice. All'e-book sono allegati archivi per svolgere gli esercizi che vanno copiati sul disco del computer, come specificato di volta in volta.

E-book o IBUQ?IBUQ è il nome che abbiamo dato a questa collana di e-book (la pronuncia è la stessa!), uno per ogni modulo dell'ECDL, con l'intenzione di proporne in futuro altri sugli stessi temi (altri sistemi operativi nel Modulo 2, per esempio o diverse versioni dei programmi) oppure su temi diversi.

Realizzato esclusivamente per <nome> <cognome> - <s upple>

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ECDLL'ECDL (European Computer Driving Licence), o Patente Europea del Computer, è un certificato riconosciuto a livello internazionale comprovante la conoscenza dei concetti fondamentali dell'informatica e la capacità di usare un personal computer, nelle applicazioni più comuni, ad un livello di base. Le certificazioni ECDL costituiscono uno standard di riferimento e si caratterizzano per:• uniformità: i test sono identici in tutti i paesi• neutralità: i test si svolgono sia su programmi proprietari sia su software libero e Open Source• imparzialità, i test si svolgono con un software che assicura oggettività di valutazione e si integra in un

sistema di controllo qualità • diffusione internazionale: dall'ECDL nato a livello europeo, si è giunti all'ICDL (International Computer

Driving Licence) riconosciuto nella maggior parte dei paesi nel mondo.

Referente nazionale delle certificazioni ECDL è l'Associazione Italiana per l'Informatica e il Calcolo Automatico (AICA) che provvede fra l'altro all'accreditamento dei Test Center, strutture private e pubbliche presso le quali si possono sostenere gli esami (circa 2.600 in Italia). Per ottenere il diploma il candidato deve farsi rilasciare il libretto d'esame (Skills Card) e superare i sette esami che costituiscono il programma.

Perché conseguire l'ECDL?Le certificazioni ECDL sono riconosciute nel mondo delle imprese e delle professioni dove hanno un’ampia diffusione. Costituiscono un titolo valutato in sede di concorso dalle Istituzioni centrali e regionali e dalla Pubblica Amministrazione. Rientra nelle strategie dell'Unione Europea e di diverse organizzazioni internazionali nel quadro di iniziative di alfabetizzazione informatica. .

Alcuni siti di riferimento• AICA, www.aicanet.it• ECDL Foundation, www.ecdl.org

Errori? Imprecisioni? Per favore segnalateceli all'indirizzo [email protected]

I sette moduliIl programma dell'ECDL si articola in sette moduli:1. Concetti di base dell'ICT2. Uso del computer e gestione dei file3. Elaborazione testi4. Fogli elettronici5. Uso delle basi di dati6. Strumenti di presentazioni7. Navigazione web e comunicazione.

Il SyllabusGiunto alla versione 5.0, il Syllabus è il documento ufficiale che, per ogni modulo, descrive in dettaglio quello che il candidato deve sapere e saper fare. Il testo è disponibile sul sito dell'AICA.

Altri livelliOltre all'ECDL, detto ECDL Core, si possono conseguire certificazioni e diplomi di livello superiore:• ECDL Advanced, attesta la conoscenza

approfondita di uno o più moduli per l'utente evoluto

• ECDL Specialised, su temi quali la progettazione (CAD), la sanità (Health), i sistemi informativi territoriali (GIS).


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Software libero o software Open Source?Il software libero e Open Source, sviluppato in modo collaborativo e distribuito gratuitamente via Internet, sta raccogliendo sempre più consensi, non solo negli ambienti accademici ma anche nelle imprese, nelle professioni e nella Pubblica Amministrazione, in Italia come all'estero. I due termini differiscono, per storia e per significato, ma tendono per certi versi a convergere.Il software libero (free software) - indissolubilmente legato a Richard Stallman e alla Free Software Foundation da lui creata nel 1985 - è il software rilasciato con una licenza che contempla e disciplina diverse libertà fondamentali offerte all'utilizzatore: libertà di esecuzione, di duplicazione, di distribuzione, di studio, di modifica e di miglioramento. Negli anni '90, ad opera di Bruce Perens, Eric S. Raymond ed altri, nasce il termine Open Source che identifica una licenza più orientata al mondo degli affari ed anche un modello di sviluppo cooperativo del software tramite Internet, basato sulla disponibilità del codice sorgente e formalizzato dalla OpenSource Initiative. Emblema del modello Open Source e del suo successo è Linux, sistema operativo compatibile con Unix ideato nel 1991 e sviluppato su un personal computer da Linus Torvalds, allora giovane studente finlandese.Il termine Free/Libre/Open Source Software (FLOSS), coniato nel 2002 da Rishab Aiyer Ghosh in un Rapporto della Commissione Europea, è ampiamente diffuso a livello internazionale ed accorpa in modo neutrale software libero e software Open Source.La crescente diffusione dei programmi FLOSS, spesso a scapito dei programmi proprietari, è riscontrabile in numerose aree applicative fra i quali: sistemi operativi (Linux), automazione d'ufficio (OpenOffice.org), browser (Mozilla Firefox), posta elettronica (Mozilla Thunderbird), oltre a programmi per applicazioni grafiche, statistiche, ecc ...

Alcuni siti di riferimento• Free Software Foundation, www.fsf.org• Open Source Initiative, www.opensource.org• Free/Libre and Open Source Software: Survey and Study, www.flossproject.org• Linux, www.linux.org• OpenOffice.org - Versione italiana, it.openoffice.org• Mozilla, www.mozilla.com.

I vantaggi del FLOSSL'adozione del FLOSS presenta numerosi vantaggi, sia per gli addetti ai lavori, sia per l'utente finale. Fra i principali ricordiamo:• Qualità professionale e affidabilità:

grazie al modello di sviluppo collettivo, è spesso superiore ai corrispondenti programmi proprietari

• Sicurezza: la disponibilità del codice sorgente permette di verificarne le funzionalità, accertarsi che non sia presente codice dannoso e correggere rapidamente gli errori

• Formati di archiviazione aperti e documentati: facilitano la conservazione e il riutilizzo nel tempo dei propri dati e agevolano l'interscambio di informazioni

• Nessun costo di licenza: porta risparmi immediati e favorisce l'uso legale del software, che è liberamente duplicabile e distribuibile.

ECDL e Open SourceI software FLOSS adoperati nei test ECDL sono Linux (con KDE o Gnome), OpenOffice.org (Writer, Calc, Base, Impress) e Mozilla (Firefox, Thunderbird).


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Come è composto l'IBUQ?Le parti che compongono l'IBUQ sono:• l'introduzione (quello che state leggendo in questo momento), che si ritrova in tutti gli IBUQ, ne presenta le

caratteristiche principali e l'impostazione• la presentazione del modulo, eventualmente anche del programma utilizzato e delle sue funzionalità più

importanti• il testo collegato ai compiti da svolgere nel quadro dell'incarico ricevuto e agli argomenti del Syllabus,

dove ogni argomento può essere composto da:• il testo vero e proprio: illustra in modo descrittivo i concetti teorici e le azioni da compiere per svolgere una

determinata operazione• i riquadri Esercizio: si riferiscono allo svolgimento dell'incarico ricevuto e passo a passo richiedono di

compiere operazioni appena illustrate nel testo• i riquadri Ricreazione: contengono esercizi che non hanno a che fare con lo svolgimento dell'incarico. Ma

sono utili lo stesso!• i riquadri Quiz, riferiti ai concetti teorici oppure all'approfondimento oppure a curiosità non strettamente

legate all'ECDL. Ai quiz facilissimi, non numerati, non viene fornita la soluzione. La soluzione dei quiz numerati è riportata alla fine dell'IBUQ

• i riquadri Attenzione, lo dice la parola stessa mettono l'accento su punti critici, specificità dei programmi o cautele particolari da adottare

• l'Appendice: solo in alcuni IBUQ, contiene il modello di quanto deve essere realizzato per lo svolgimento dell'incarico (relazione, tabella, grafici, ...) oltre ad eventuali dati che dovranno essere inseriti

• la soluzione dei quiz, solo in alcuni IBUQ.

Piuttosto di presentare gli argomenti in modo astratto seguendo l'ordine del Syllabus, si è scelto un approccio di tipo problem solving, ossia organizzandoli intorno alla soluzione di uno specifico problema reale - quello dell'incarico di consulenza. Di conseguenza, l'ordine degli argomenti in molti casi è stato stravolto ma è sempre stato riportato il riferimento al numero e al titolo corrispondenti nel SyllabusOgni IBUQ è indipendente e utilizzabile autonomamente rispetto agli altri. Questo vuol dire che possono essere letti in qualunque ordine (anche se si consiglia soprattutto per i primi l'ordine naturale del Syllabus) e che inevitabilmente si riscontreranno delle ripetizioni fra un modulo e l'altro.

Come utilizzare l'IBUQ?

Alcune indicazioni per adoperare al meglio l'IBUQ:• aprite l'IBUQ con un lettore di

documenti PDF. Il programma può essere diverso a seconda del sistema operativo che utilizzate (Microsoft Windows, Linux, Mac OS X) e disporre di funzionalità differenti

• attivate la funzionalità Segnalibri (se disponibile) che visualizza un indice con accesso diretto agli argomenti del testo e ai punti di riferimento al Syllabus ECDL

• dell'IBUQ, l'unica parte che può essere utile stampare, possibilmente a colori, è l'appendice in modo da avere sempre a portata di mano il modello di documento da realizzare

• eseguite sempre molto attentamente e fedelmente gli esercizi, ognuno dei quali si basa su quelli precedenti. In caso di difficoltà o problema, rivedete quelli precedenti e le spiegazioni teoriche. Fate solo (tutto) quanto viene richiesto quando viene richiesto

• svolgete anche le Ricreazioni e i Quiz. Non sono sempre indispensabili per superare l'esame ECDL ma sono divertenti.


© 2011 - 2012 - Sergio Margarita - ECDL v Modulo 1 - Concetti di base dell'ICT

Oggetto: Conferimento incarico

Gentile

<nome> <cognome>

con la presente vi conferiamo l'incarico di valutare per la nostra impresa la possibilità di sostituire il software proprietario attualmente utilizzato con software libero e Open Source. Vi viene chiesto inoltre di analizzare le opportunità di business offerte da Internet nei principali paesi europei. Per questo dovete fare alcune indagini e raccogliere dati e informazioni che dovete riassumere in documenti, tabelle e grafici e spedire alla Direzione Generale. Dovete inoltre strutturare una base di dati per raccogliere sistematicamente tali dati e, al termine della vostra attività, illustrare in modo convincente i risultati ottenuti in occasione di un incontro di presentazione ai membri del Consiglio di Amministrazione. Per lo svolgimento di queste attività, vi è stato messo a disposizione un personal computer nuovo di zecca.

Con i migliori auguri

Il Direttore Generale

________________

Congratulazioni!! Anche se siete uno dei massimi esperti di software libero e di Internet, la vostra padronanza del personal computer e dei suoi programmi è piuttosto deboluccia. Avete quindi deciso di comprare questi IBUQ che vi guideranno passo a passo nei compiti che dovete svolgere nell'ambito del vostro incarico. In particolare:

Il personal computer, corredato di stampante, che vi è stato messo a disposizione è stato appena consegnato dal fornitore che lo ha lasciato nel vostro ufficio ancora negli scatoloni. Il vostro primo compito è naturalmente di disimballarlo e montarlo, predisponendo correttamente il posto di lavoro, nonché collegarlo in rete in modo da accedere a Internet. Approfittate dell'occasione per prendere confidenza con diversi concetti dell'informatica quali hardware, software, reti e saperne di più sulle Tecnologie dell'Informazione e della Comunicazione e sulle tematiche relative. Al termine, sarete diventati padroni del mezzo, sapendo cosa c'è sotto e potrete accendere il personal computer (!) con cognizione e giudizio.

Modulo 1Concetti di base dell'ICT


© 2011 - 2012 - Sergio Margarita - ECDL vi Modulo 1 - Concetti di base dell'ICT

L'incarico che avete ricevuto richiede di scrivere documenti, realizzare tabelle, costruire presentazioni e strutturare basi di dati, utilizzando la rete Internet per acquisire informazioni e per comunicare con i vostri interlocutori. Di conseguenza dovete fare conoscenza con il sistema operativo del vostro computer e con l'ambiente grafico, gestendo cartelle, sottocartelle, file e programmi di vario genere. Questo vi permetterà di predisporre sul vostro personal computer la struttura che ospita le cartelle e i file utili per ognuno dei compiti che vi sono stati assegnati. Al termine, sarete diventati abili nel creare, posizionare, duplicare, spostare, comprimere e ricercare file e cartelle, debellare virus e organizzare i dati sul vostro personal computer in modo sicuro.

Modulo 2Uso del computer e gestione dei file

Si parte! Il primo compito consiste nello scrivere una convincente relazione di presentazione dell'Open Source e dei suoi vantaggi, accompagnata da una lettera personalizzata con i dati di ognuno dei destinatari, i membri del Consiglio di Amministrazione. La relazione deve rispettare un modello in quanto a struttura e aspetto. Pertanto acquisite tutte le conoscenze e nozioni tipiche delle attività di trattamento testi (word processing). Al termine, sarete in grado per scrivere e impaginare documenti di testo, inserirvi tabelle, immagini e oggetti grafici di vario genere, formattarli con colori, caratteri ed elenchi, controllarne la correttezza ed infine stamparli secondo diverse modalità, personalizzandone inoltre in modo automatico il contenuto.

Modulo 3Elaborazione testiOpenOffice.org Writer

Dopo le lettere i numeri! Per illustrare le potenzialità della rete, decidete di realizzare una tabella e relativi grafici che confronti l'utilizzo di Internet nei principali paesi europei, calcolando diversi indicatori e rappresentando i dati salienti sotto forma di grafici. Rinfrescate quindi le vostre nozioni di aritmetica e imparate a destreggiarvi con concetti e operazioni tipiche dell'uso del foglio elettronico (electronic spreadsheet). Al termine, non avranno più segreti per voi la creazione e modifica delle tabelle, la definizione del loro aspetto, l'inserimento e la gestione delle formule di calcolo, la realizzazione di svariati tipi di grafici automaticamente aggiornati e piacevolmente colorati, nonché il controllo e la stampa finali.

Modulo 4Fogli elettroniciOpenOffice.org Calc

Ancora numeri! Per meglio valutare le opportunità di business di Internet, è opportuno tenere sotto controllo l'andamento della sua diffusione nei vari paesi. Per questo strutturate e realizzate una base di dati destinata a raccogliere in tabelle, ogni anno e per ogni paese, i dati rilevanti. Dopo aver acquisito i concetti teorici elementari delle basi di dati, realizzate la vostra base di dati secondo una struttura prestabilita, avvicinandovi alle operazioni tipiche dell'uso delle basi di dati (database) quali inserimento, visualizzazione, modifica e cancellazione dei dati. Al termine, sarete in grado di gestire la base di dati in questione nonché creare oggetti per utilizzarla quali ricerche, maschere e rapporti per estrarre i dati dalle tabelle e ordinarli, visualizzarli e stamparli.

Modulo 5Uso delle basi di datiOpenOffice.org Base

Dopo i numeri le immagini! La fase finale del vostro incarico prevede una presentazione dei risultati della vostra ricerca al Consiglio di Amministrazione. Sulla base dei dati sui temi Open Source e Internet che avete

Modulo 6Strumenti di presentazione


© 2011 - 2012 - Sergio Margarita - ECDL vii Modulo 1 - Concetti di base dell'ICT

raccolto ed elaborato, create una presentazione che ne illustri i più importanti. La presentazione segue un modello in quanto a struttura e aspetto ed è composta da diapositive che contengono testo, elenchi, tabelle, immagini, grafici, diagrammi e disegni, formattati in vari modi. Imparate quindi le tecniche utili per adoperare al meglio gli strumenti di presentazione (presentation). Al termine, diventerete maestri nel creare presentazioni accattivanti e potrete scatenare la vostra creatività per stupire con effetti speciali i destinatari delle vostre presentazioni.

OpenOffice.org Impress

Chi dice informazioni dice Internet! Non solo le informazioni raccolte per la vostra ricerca provengono da Internet, ma è via Internet che inviate i documenti che avete realizzato a chi vi ha assegnato l'incarico. Dopo un attento esame delle problematiche di (in)sicurezza della rete, dovete impratichirvi delle attività di navigazione e di ricerca delle informazioni sul web (web browsing) e delle funzionalità della posta elettronica (electronic mail) quali spedizione e ricezione di messaggi o gestione di una rubrica di indirizzi. Non solo ma, convinti dell'esito brillante del vostro incarico e sicuri del suo rinnovo, vi portate avanti col lavoro organizzando una raccolta di link sull'Open Source che potrà sempre servire. Al termine, non solo avrete imparato qualcosa di più su Internet, il personal computer e i suoi programmi ma avrete conseguito l'ECDL.

Modulo 7Navigazione in rete e comunicazioneMozilla Firefox e Thunderbird


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Presentazione

IntroduzioneL'ICT (Information and Communication Technology ossia la Tecnologia dell'Informazione e della Comunicazione) è talmente pervasiva che potrebbe non avere più bisogno di definizione. E' infatti così diffusa, non solo negli ambienti professionali ma anche in tutti gli altri, che è diventata parte integrante della vita di tutti i giorni. Chi non ha mai utilizzato un telefonino, un'agenda elettronica, un lettore MP3 o un personal computer? Chi non ha mai consultato Internet? Gli irriducibili sono rimasti veramente in pochi.Ma per utilizzare il personal computer, è necessario sapere come funziona? Con la Patente del Computer si ripropone il dilemma della patente automobilistica: per guidare l'automobile, è necessario sapere come funziona il motore? Per quanto riguarda il personal computer, gli ideatori dell'ECDL hanno ritenuto di dare una risposta affermativa. Non possiamo che condividere questa impostazione in quanto riteniamo che saperne di più sia fondamentale per un uso consapevole del personal computer. Siamo convinti inoltre che questo assicuri all'utilizzatore maggiori soddisfazioni e migliori risultati e garantisca al possibile datore di lavoro una riduzione dei costi dell'ignoranza informatica, purtroppo oggi molto elevati. L'oggetto di questo IBUQ ECDL Modulo 1 - Concetti di base dell'ICT, è proprio quello di presentare i temi che stanno alla base dell'utilizzo del personal computer e dei suoi programmi, ed in particolare:• l'hardware, che rappresenta la parte tangibile del sistema, con un esame dei diversi componenti interni

nonché dei dispositivi esterni che vi si possono collegare• il software, che sfrutta la caratteristica fondamentale del computer, la sua programmabilità, nel definire le

funzioni che di volta in volta dovrà svolgere, che si concretizzeranno nei vari programmi applicativi descritti negli IBUQ successivi: trattamento dei testi, fogli elettronici, ...

• Internet, la rete che rappresenta lo strumento basilare dello scambio di informazioni e che ultimamente ha conferito una dimensione sociale alla comunicazione

• gli aspetti giuridici e la sicurezza, argomenti trasversali che è importante conoscere, per ridurre i rischi di ogni genere insiti nell'uso degli innumerevoli servizi e risorse disponibili in rete.

Va detto che ci si riferisce sempre all'utilizzo del personal computer e non alla sua programmazione o progettazione. Pertanto gli argomenti che affrontiamo costituiscono quel sapere minimo necessario per non rimanere fra gli analfabeti del computer, ma potersi presentare come utente evoluto, anche nei contesti lavorativi per lo svolgimento di attività professionali.

I temi del Syllabus1.0 Fondamenti1.0.1 Algoritmi 1.0.2 Rappresentazione dei dati1.0.3 Linguaggi 1.1 Hardware 1.1.1 Concetti 1.1.2 Prestazioni di un computer1.1.3 Dispositivi di memorizzazione1.1.4 Periferiche di input e output1.2 Software 1.2.1 Concetti 1.3 Reti 1.3.1 Tipi di reti 1.3.2 Trasferimento di dati1.4 ICT nella vita di ogni giorno1.4.1 Il mondo elettronico 1.4.2 Comunicazione 1.4.3 Comunità virtuali 1.4.4 Tutela della salute 1.4.5 Ambiente 1.5 Sicurezza 1.5.1 Identità e autenticazione1.5.2 Sicurezza dei dati 1.5.3 Virus 1.6 Aspetti giuridici1.6.1 Diritti di riproduzione1.6.2 Protezione dei dati personali


© 2011 - 2012 - Sergio Margarita - ECDL ix Modulo 1 - Concetti di base dell'ICT

Open Source? Avete detto Open Source?L'ECDL mette l'accento sul doppio aspetto del sapere e del saper fare. Tant'è che il Syllabus, documento che descrive in dettaglio le competenze che il candidato deve acquisire per conseguire l'ECDL, dedica il Modulo 1 - Concetti di base dell'ICT al sapere, ai concetti di base da conoscere in merito all'uso del personal computer e all'ICT, mentre al saper fare sono dedicati i Moduli da 2 a 7 che trattano i singoli programmi applicativi. Di conseguenza il Modulo 1, che non prevede l'uso di nessun programma, non risente dell'approccio Open Source che abbiamo seguito in questi IBUQ: i temi trattati in questo IBUQ sono infatti indipendenti dal tipo di software, proprietario o libero, che si adopererò successivamente. Malgrado questo, si è cercato di accennare ai risvolti che i modelli aperti possono presentare anche su questi argomenti generali. Non dimentichiamo che il funzionamento di Internet è prevalentemente basato su software Open Source e che l'approccio Open Source seguito dal software ha avuto delle estensioni, applicazioni e ripercussioni in numerosi altri campi, spesso con effetti dirompenti. Nella colonna di destra, esemplifichiamo alcuni dei settori colpiti dal modello Open.Mentre oggi è in crescente affermazione un approccio aperto, nei primi anni della sua storia lo sviluppo dell'informatica è stato prevalentemente ispirato ad un modello chiuso che rendeva i computer incompatibili fra di loro, sia a livello hardware, sia a livello software, e impediva lo scambio di dati da una marca ad un'altra e addirittura da un modello ad un altro dello stesso produttore. Ed è proprio questo approccio aperto che ha portato vantaggi ai (e tratto beneficio dai) fattori risultati determinanti nella diffusione delle Tecnologie dell'Informazione e della Comunicazione come le conosciamo oggi. Per citare i principali:• la nascita e l'affermarsi di Internet come infrastruttura globale di comunicazione• l'avvento e la diffusione del personal computer, ormai presente in ogni posto di lavoro e in molte case• l'interoperabilità dei sistemi, grazie all'adozione di standard internazionali al posto delle tecnologie protette• lo sviluppo del modello Open, con l'uso crescente di strumenti aperti al posto di quelli proprietari• il "mescolamento" dei canali e dei servizi, che ci vede oggi guardare la televisione sul telefonino e

telefonare tramite Internet• la socializzazione della rete, intesa come il passaggio da un uso individuale ad un uso collettivo per

arrivare oggi ad un uso sociale di Internet.

Di conseguenza, anche in questo IBUQ sui concetti generali si ritroveranno collegamenti con il modello Open.

Il modello OpenOltre al software Open Source, il modello Open si è esteso a numerosi altri contesti, fra i quali:• Open Hardware, in cui sono

liberamente disponibili gli schemi, l'elenco dei materiali, il disegno dei circuiti stampati e il software di gestione del dispositivo hardware (per esempio Arduino, www.arduino.cc)

• Open Content, in cui lavori o contenuti informativi sono pubblicati con licenze che ne consentono la duplicazione e la modifica, in un'ottica di libera diffusione della conoscenza (per esempio Wikipedia, www.wikipedia.org)

• Open Education, dove la conoscenza, le idee, le metodologie didattiche, i contenuti formativi e le infrastrutture sono messe a disposizione di tutti (per esempio MIT OpenCourseWare, ocw.mit.edu).

Perché tante persone, in tutte le parti del mondo, mettono a disposizione gratuitamente i risultati del loro lavoro sotto forma di programmi, spesso altamente professionali, liberamente scaricabili, duplicabili e utilizzabili?

Lasciamo al lettore la risposta all'interrogativo che molti si pongono.


© 2011 - 2012 - Sergio Margarita - ECDL x Modulo 1 - Concetti di base dell'ICT

Spaccato di un personal computer Principali componenti

1. Schermo (monitor)2. Scheda madre3. Unità centrale4. Memoria centrale5. Schede di espansione6. Alimentatore7. Lettore di CD-ROM o DVD8. Disco fisso9. Mouse10. Tastiera

(Disegno di Gustavb, Licenza Creative Commons Attribuzione 2.5, tratto da Wikipedia)

Nel testo, verranno descritte in dettaglio i diversi componenti.


Sergio Margarita - ECDL © 2011 - 2012 1 Modulo 1 - C oncetti di base dell'ICT

1. Il computer da fuori

Si parte!

L'incarico che avete ricevuto richiede di svolgere un certo numero di attività di raccolta, organizzazione, elaborazione e presentazione di dati. Per questo, dovrete adoperare diversi programmi, ma non prima di aver attrezzato la vostra postazione di lavoro. Per svolgere il vostro incarico, vi è infatti stato comunicato che avrete a disposizione un Personal Computer, ma al momento vedete solo alcuni scatoloni e chi li ha consegnati vi ha salutato dicendo:

Ecco il suo hardware, <nome> <cognome>.Buon lavoro e ... auguri!Hardware? Ma non dovevano darmi un personal computer? Cosa vuol dire hardware?

In questa prima parte "aprirete gli scatoloni" e prenderete confidenza con i vari elementi che compongono un personal computer. In particolare, si illustreranno:• l'hardware• i diversi tipi di personal computer• gli altri dispositivi elettronici/informatici• le periferiche del personal computer e i modi per collegarle.

1.1.1.1 Comprendere il termine hardware

In inglese, la parola hardware significa ferramenta (la prova è riportata in Figura 2). In ambito informatico indica la parte fisica del computer, la parte che si può toccare e vedere. Hardware è una parola composta da “hard” (duro) e “ware” (manufatto). Per analogia è stato coniato il termine software (soft significa morbido) che indica la componente logica che completa il computer. Richiamando la metafora un po' superata che voleva il computer come un “cervello elettronico”, possiamo pensare all'hardware come al cervello e al software come alla mente. Il suffisso “-ware” è molto usato nel gergo informatico: con vaporware si indicano solitamente prodotti annunciati con grande enfasi ma che non vedono mai la luce, sparendo appunto come


Figura 2: Riproduzione di una vecchia ferramenta (Black Country Museum, Dudley,

Inghilterra)


vapore, mentre con malware ci si riferisce ai programmi scritti con l'intento di creare danni e comprendono fra gli altri virus, dialer, worm, spyware. Questi ultimi verranno ripresi ed approfonditi più avanti.

Esercizio

Oltre a hardware, software, vaporware, malware e spyware, citare altri termini informatici, tratti dall'inglese, aventi il suffisso -ware.

Per imparare ad usare il personal computer (PC), conoscere un po' l'inglese sicuramente aiuta, ma si tratta soprattutto di acquisire alcuni termini tecnici che non sono tradotti in italiano perché sono entrati nel linguaggio comune nella loro versione originale. Con la frase “Vorrei capire meglio come funziona la ferramenta del mio calcolatore personale” passereste per persone originali, ma soprattutto rischiereste di non essere compresi.

Ma che cosa è un personal computer e quando ha avuto inizio l'invasione?

1.1.1.2 Comprendere cosa è un personal computer. Di stinguere tra desktop, laptop (portatile), tablet

Che bisogno ha una persona di tenersi un computer in casa? (Kenneth Olsen, 1977)

Nel futuro vedo un computer su ogni scrivania e uno in ogni casa (Bill Gates, 1975)

Il PC come lo conosciamo oggi faceva la sua prima apparizione circa 30 anni fa e non tutti scommettevano sul suo futuro: fino ad allora i computer erano macchinari complessi ed ingombranti che necessitavano di ambienti dedicati, in grado di garantire temperatura costante e protezione dalle variazioni di tensione elettrica. Per poterli usare era necessario disporre di approfondite competenze tecniche, effettuare studi su manuali che non di rado occupavano vari metri di scaffali e recarsi di persona presso i Centri di Calcolo per effettuare le elaborazioni.

Anche se si fa risalire al 1976 la costruzione, nel garage di casa nella Silicon Valley, di un prototipo di computer personale che Steve Jobs e Stephen Wozniack chiamarono Apple (mela), è doveroso ricordare che già nel 1965 l'Olivetti lanciò il Programma 101 o P101 (Figura 3), antesignano del computer da tavolo o desktop computer (desktop significa scrivania) destinato al mondo aziendale:


Figura 3: Olivetti P101 (1965)


Nel 1965 non esisteva l'idea stessa di strumento di elaborazione "personale", con programma, supporto magnetico per l'ingresso e l'uscita dei dati e delle istruzioni, totalmente autosufficiente, da mettere sulla scrivania di un qualsiasi impiegato di un ufficio (Pier Giorgio Perotto, inventore del P101)

Il P101 ebbe un successo significativo in termini di mercato, soprattutto negli Stati Uniti, anche grazie al prezzo concorrenziale, ma non fu sostenuto dall'Olivetti che puntava sulle proprie produzioni meccaniche. Il successo di Apple fu dovuto a diversi fattori: rappresentava una cultura imprenditoriale innovativa, disponeva di un video a colori e della possibilità di usare i floppy disk, offriva il primo foglio elettronico della storia, il programma VisiCalc.

Esercizio

Chi sono Kenneth Olson e Bill Gates, citati in precedenza?

Nel 1981 anche IBM fece il suo ingresso nel mercato, proponendo un personal computer equipaggiato di alcuni programmi per il trattamento testi, l'utilizzo di fogli elettronici e la contabilità, oltre a un sistema operativo (il software di base che fa funzionare il computer) chiamato PC-DOS che avrebbe fatto la fortuna di una piccola azienda chiamata Microsoft. Nonostante fosse un prodotto meno raffinato e meno intuitivo da usare, il PC IBM si affermò a scapito dell'Apple anche grazie alla scelta di essere aperti ai contributi di terze parti, alla posizione di mercato di IBM e all'orientamento verso un mercato aziendale. La rivalità fra i due imprenditori, Bill Gates e Steve Jobs, continua tutt'ora, sia sul fronte hardware sia su quello software, con battaglie perse e vinte da entrambi. In Figura 4 un modello della Apple del 1984.

Con il personal computer, l'informatica è diventata un fenomeno di massa: i prezzi sempre più bassi e la capacità di calcolo sempre maggiore ne fanno oggi una macchina versatile, indispensabile nell'odierna società dell'informazione. Pur se i prezzi si sono ridotti molto negli ultimi anni, si tratta di un investimento non alla portata di tutti. Nello stesso modo, nonostante il PC sia sempre più semplice e intuitivo, una percentuale della popolazione non possiede le competenze necessarie per utilizzarlo. Questa situazione viene indicata come divario digitale (digital divide) e i vari paesi stanno studiando politiche mirate alla sua riduzione. Si tratta di politiche molto vicine a quelle che combattono l'analfabetismo, per le quali si parla di alfabetizzazione digitale (digital literacy).


Figura 4: Apple Macintosh 128K (1984)


Per rispondere alle molteplici esigenze degli utenti, i personal computer si presentano in forme diverse a seconda che debbano essere utilizzati in ufficio, in viaggio, per scopi professionali o amatoriali. Si possono distinguere:• desktop• laptop (portatile)• tablet.

I desktop computer (Figura 5) sono concepiti per essere usati su un tavolo, in ufficio o a casa: il computer vero e proprio è contenuto in una scatola chiamata “case” che quando è verticale, prende il nome di tower o minitower. Si tratta di una fascia di personal computer ad elevate prestazioni ed espandibili, ai quali cioè si possono aggiungere delle parti per ampliarli o potenziarli nel tempo.

I laptop (o notebook) (Figura 6) sono modelli portatili di dimensioni più ridotte, nati per rispondere alle esigenze di chi lavora in posti diversi dall'ufficio. Sono macchine compatte e dispongono di batterie che ne consentono l'uso per alcune ore in qualsiasi luogo. I modelli più recenti sono più leggeri e presentano miglioramenti per quanto riguarda il comfort dell'utente, sia per il video sia per la tastiera. L'abbassamento dei prezzi ne ha aumentato molto la diffusione anche per uso personale e domestico: nei piccoli alloggi cittadini, l'ingombro ridotto e l'assenza di cavi di collegamento fra le diverse componenti, costituiscono caratteristiche molto apprezzate.

I tablet (o tablet PC) (Figura 7) sono un particolare tipo di laptop, leggero e caratterizzato dal fatto di utilizzare un video sensibile al tocco e uno stilo che sostituisce le funzionalità del mouse nonché di poter adottare una tastiera virtuale. E' possibile ruotarlo per passare dalla tradizionale vista orizzontale (landscape) a quella verticale (portrait) ed anche scrivere “a mano libera” con lo stilo. Un software specifico traduce quanto scritto manualmente in un testo (ovvero interpreta i segni grafici e li trasforma in caratteri). In alcuni casi è presente anche la tastiera che si rende disponibile ruotando il PC. Fra i tablet va menzionato l'Apple iPad (Figura 8), integrato in un'unica "tavoletta", per le sue caratteristiche particolarmente innovative (gennaio 2010).

Oltre a questi tipi ormai affermati, si incontrano attualmente sul mercato:• netbook• nettop• e-book reader.

I netbook (contrazione di internet e notebook) (Figura 9) costituiscono una versione ridotta dei notebook:


Figura 7: Tablet PC

Figura 6: Laptop computer

Figura 5: Desktop computer


dispongono di schermi più piccoli e pesano di meno (circa un kg). Hanno capacità di memoria e di elaborazione inferiori a quella dei notebook, adottano tecnologie consolidate e per questo sono più economici. Sono computer pensati per utilizzatori che si collegano in rete in condizioni di mobilità. Si è trattato di un fenomeno di mercato inaspettato: nel 2008 ne sono stati venduti nel mondo più di 10 milioni e per la prima volta la vendita dei portatili ha superato quella dei desktop.

I nettop (contrazione di internet e desktop) (Figura 10) sono la versione “statica” dei netbook, ovvero computer low-cost pensati per utilizzare la rete da postazioni fisse. Hanno un ingombro molto ridotto e il computer vero è proprio è posizionato dietro al monitor.

Gli e-book reader (Figura 11), dispositivi portatili destinati alla lettura dei libri in formato elettronico, non sono PC ma hanno qualche parentela con i tablet PC in quanto a formato. Utilizzano una tecnologia diversa chiamata e-ink (inchiostro elettronico) che non è basata sulla retroilluminazione del monitor e rende la lettura molto meno faticosa.

Esercizio

Individuate il tipo del personal computer che state utilizzando e di quello dei vostri amici e conoscenti.

1.1.1.3 Identificare i più comuni dispositivi porta tili, quali: palmari (PDA), telefoni cellulari, sma rtphone, lettori multimediali e conoscerne le principali caratteristiche

Ai personal computer fissi e portatili si affiancano ormai numerosi altri dispositivi, caratterizzati da peso e dimensioni molto ridotte, in grado di gestire in vario modo contenuti ed informazioni, quali:• palmari• telefoni cellulari• smartphone• lettori multimediali.

I palmari o PDA (Personal Digital Assistant, Assistente digitale personale) (Figura 12) sono computer tascabili in grado, stando nel palmo della mano, di effettuare l'archiviazione e il recupero delle informazioni. Sono nati inizialmente per gestire in modo evoluto l'agenda degli impegni e dei propri contatti, consentendo


Figura 8: Apple iPad

Figura 9: Netbook

Figura 10: Nettop


la sincronizzazione con archivi personali su PC o su elaboratori aziendali.

I telefoni cellulari (Figura 13) non hanno certo bisogno di presentazione in quanto fanno parte del corredo tecnologico dell'intera popolazione, indipendentemente dall'età! Oltre a consentire conversazioni telefoniche e scambio di brevi messaggi di testo (SMS, Short Message Service), sono spesso dotati di dispositivi in grado di fare fotografie, riprese video, registrazioni audio, ricezione radio. Alcuni modelli consentono video-chiamate e invio di messaggi arricchiti di elementi multimediali (MMS, Multimedia Message Service). Sempre più spesso i telefonini diventano multiifunzionali, svolgendo le funzioni di orologio, sveglia, agenda, calcolatrice, convertitori di valute e misure, riproduttori musicali o di console di giochi, per giocare da soli o con altri in rete. Per svolgere tutte queste funzioni, e altre come navigare in Internet, i cellulari sono dotati di software sempre più evoluti che al tempo stesso li rendono più vulnerabili alle minacce dei virus informatici. La loro diffusione ha raggiunto dei livelli che li rendono un vero e proprio terminale personale di accesso ai servizi. Secondo l'International Telecommunications Union (ITU), l'agenzia delle Nazioni Unite per le telecomunicazioni, i cellulari sono circa quattro miliardi nel mondo. Hanno una grande diffusione anche in Africa, grazie al fenomeno del “phone sharing” in cui un solo telefono può essere usato da tutta la famiglia o da un gruppo di amici che lo utilizzano con diverse “SIM” (Subscriber Identity Module), ognuna contenente i dati di un singolo abbonato. In quanto a diffusione dei cellulari, l'Italia è al 22° posto (gli USA so no al 17° posto) mentre le prime posizioni della classifica vedono Svezia, Sud Corea e Danimarca.

Gli smartphone (telefoni intelligenti) coniugano le funzioni dei telefoni cellulari con quelle dei palmari. Lo smartphone al momento più evoluto, in termini di interfaccia e di funzionalità è l'iPhone, prodotto dalla Apple (Figura 14), la cui diffusione è in parte limitata dal costo elevato. Ogni produttore utilizza un proprio software (per questo si parla di software proprietario) per la gestione di questi dispositivi. Dalla fine del 2007 è stato rilasciato Android, il primo software Open Source per la gestione di smartphone.

I lettori multimediali sono dispositivi per l'ascolto di file audio e la riproduzione di video memorizzati su CD-ROM e DVD (Figura 15). Oggi i lettori MP3 e gli altri dispositivi appena visti li stanno progressivamente sostituendo, anche per la loro maggiore comodità dovuta ai diversi supporti di memorizzazione e al fatto di non avere parti meccaniche in movimento.

Esercizio

Fate la lista dei dispositivi portatili che possedete.


Figura 12: PDA

Figura 13: Telefono cellulare

Figura 11: E-book reader(www.amazon.com)


1.1.1.5 Identificare le più comuni porte di input/o utput, quali: USB, seriale, parallela, porta di ret e, FireWire.

Dopo questa panoramica su PC e affini, ritorniamo ai vostri scatoloni. Vi è stato fornito un desktop computer, corredato di monitor, tastiera, mouse e stampante. Analizzando l'aspetto esterno del case, noterete una serie di attacchi di forme e colori diversi: si tratta delle porte di input/output che rendono possibile il collegamento delle periferiche esterne tramite cavi. Fortunatamente le porte sono di tipo diverso e quindi non è possibile sbagliare nel collegamento dei diversi dispositivi.

I principali tipi di porte di input/output che troviamo sul PC sono:• USB• seriale• parallela• porta di rete• FireWire.

Vediamole nel dettaglio, partendo da quelle ormai un po' obsolete:• le porte seriali servono a collegare il modem, dispositivo utilizzato per connettersi alla rete telefonica. Il

termine seriale indica che i dati vengono trasferiti in serie cioè un bit dopo l'altro• la porta parallela è utilizzata per collegare la stampante. Il termine parallelo indica che i dati vengono

trasferiti in parallelo ossia un gruppo di bit (in generale otto) per volta• le porte PS/2, che aggiungiamo per motivi storici, si utilizzavano per collegare mouse e tastiera.

Queste porte (Figura 16) sono state in larga parte sostituite dalle porte USB (Universal Serial Bus) ma vengono mantenute sui alcuni modelli di PC per compatibilità con attacchi di vecchio tipo, eventualmente con un convertitore PS/2 - USB.

Le porte USB possono collegare mouse, tastiere, memorie di massa, le insostituibili penne o chiavi USB, fotocamere, stampanti e scanner, tutti dispositivi che verranno descritti nel seguito. Esse possono essere usate in cascata (ovvero ad una porta USB se ne possono collegare altre) fino a un massimo di 127, tramite piccoli dispositivi detti hub (Figura 17). Vale la pena di sottolineare alcune caratteristiche di questo tipo di porte:• sono le più diffuse


Figura 14: Apple iPhone

Figura 15: DVD Player

Figura 16: Alcune porte del PC


• sono versatili, consentendo di collegare diversi tipi di periferiche• hanno un'elevata velocità di trasferimento dei dati• non richiedono di riavviare il computer quando si collega o scollega una periferica• forniscono l'alimentazione elettrica a periferiche a basso consumo. Questa funzionalità ha fatto nascere

numerosi gadget da collegare alla porta USB quali lampada per illuminare la tastiera o scalda-tazza per tenere il caffè al caldo.

Le porte di rete si utilizzano per connettere il PC alla rete locale e/o a Internet. Per questo si è diffuso un unico standard denominato RJ/45 (Figura 18).

Le porte FireWire si incontrano prevalentemente sui computer della Apple. FireWire è infatti uno standard (IEEE 1394) di comunicazione brevettato dalla Apple e come tale a diffusione limitata. Consente un trasferimento dati molto veloce e per questo si utilizza soprattutto per il collegamento di videocamere o per collegare diverse periferiche tra di loro.A seconda del modello di PC, possono essere presenti altri tipi di porte, per uso specifico quali:• le porte per jack (spinotti), per collegare periferiche per la gestione del suono, quali cuffie e microfono

(Figura 19)• la porta video, principalmente VGA (Video Graphics Array), per collegare il monitor (nel caso dei PC

portatili un monitor esterno o un proiettore). Per usi specifici, possono essere presenti porte video di tipo diverso quali DVI (Digital Visual Interface), HDMI (High-Definition Multimedia Interface) o Display Port.

Esercizio

Identificate il tipo di tutte le porte di input/output presenti sul personal computer che state utilizzando.

1.1.4.1 Saper identificare alcune delle principali periferiche di input di un computer, quali: mouse, tastiera, trackball, scanner, touchpad, joystick, webcam, macchina fotog rafica digitale, microfono.

Oltre al case, che custodisce il cuore del PC, il PC necessita di dispositivi per comunicare con gli esseri umani. Servono quindi dispositivi che consentano di impartire istruzioni e di visualizzare i risultati delle operazioni compiute, ovvero dispositivi di input e di output.


Figura 18: Attacco RJ/45

Figura 17: Hub USB

Figura 19: Jack per collegare cuffia e microfono


I dispositivi di input più diffusi per il dialogo con il computer sono:• il mouse• la tastiera.

Il mouse (Figura 20) è un dispositivo di puntamento chiamato così perché potrebbe ricordare un topolino (il filo potrebbe essere la coda). Fu inventato nel 1972 da Douglas Engelbart, ricercatore presso la Stanford University, per interagire in modo più intuitivo che con la tastiera. I modelli più recenti di mouse utilizzano un dispositivo ottico per rilevare gli spostamenti e sono dotati di una rotella per lo scorrimento. Alcuni ancora hanno perso la coda in quanto comunicano con il computer tramite onde radio o infrarossi.

Il modello di funzionamento del computer attraverso il mouse è detto punta-e-clicca: prima si deve identificare l'oggetto su cui si vuole agire e poi si decide il tipo di azione da compiere. Il mouse è rappresentato dal puntatore sullo schermo che può assumere diversi aspetti a seconda del contesto: solitamente è una freccia, ma può essere anche una manina o assumere varie forme a seconda delle funzioni e alla fantasia degli sviluppatori delle diverse applicazioni. Le diverse azioni che si possono compiere con il mouse sono illustrate nell'IBUQ ECDL Modulo 2 – Uso del computer e gestione dei file.

La tastiera del computer deriva da quella delle macchine per scrivere da cui ha ereditato la disposizione di caratteri che può apparire senza senso. Essa è dovuta al fatto che nelle macchine per scrivere meccaniche era necessario equilibrare la disposizione dei caratteri usati con maggiore e minore frequenza, per far sì che nel movimento necessario per stampare il carattere sul rullo le leve meccaniche non si bloccassero. Queste tastiere sono dette QWERTY, dalla sequenza dei tasti presenti nella parte superiore sinistra.

Esiste una varietà sterminata di tastiere che differiscono per numero di tasti, posizione o funzione dei tasti stessi. Le tastiere inoltre sono disponibili per diversi alfabeti (come quelli russo, coreano, cinese, giapponese, arabo) e per diverse lingue (i caratteri accentati sono diversi per il francese, lo spagnolo e l'italiano per esempio). Anche se i tasti possono trovarsi in posizioni diverse è importante distinguere i tasti per i caratteri, normalmente usati per scrivere testi, i tasti speciali come Ctrl , Alt , Esc , tasti funzione indicati da F1 a F12 a cui sono associate azioni specifiche, le frecce che servono a spostare il cursore all'interno dei documenti e i tasti numerici. Nelle tastiere dei portatili il tastierino numerico non dispone di tasti dedicati ma le sue funzioni sono svolte da alcuni tasti sulla tastiera principale. In alcune tastiere per desktop sono presenti altri tasti specifici che richiamano direttamente alcune applicazioni come la posta elettronica o servono per la gestione del suono. Maggiori dettagli sull'uso della tastiera sono forniti nell'IBUQ ECDL Modulo 2 - Uso del computer e gestione dei file.


Figura 20: Mouse (aperto!)

Sergio Margarita - ECDL © 2011 - 2012 10 Modulo 1 - Concetti di base dell'ICT

(Autore: Mysid / Ymulleneers, Licenza Creative Commons Attribuzione Condividi allo stesso modo 3.0, Wikipedia)

Oltre al mouse e alla tastiera, esistono altri dispositivi di input, fra i quali:• trackball, ha le stesse funzioni del mouse ma è costituito da un dispositivo fisso sul quale è montata una

pallina che viene ruotata dall'utente• touchpad, è una piccola area sensibile al tocco, presente sui notebook, che riproduce sullo schermo i

movimenti del dito, sostituendo così il mouse (Figura 21)• periferiche per i videogiochi, quali joystick, game pad e dispositivi di puntamento di varie forme che

possono ricordare strumenti musicali, volanti, cloche di aerei o attrezzi sportivi (Figura 22)• microfono, utile per fare videoconferenze o telefonate attraverso il computer o registrare file audio.

Consente l'interazione con alcuni programmi utili per imparare le lingue o per far eseguire azioni al computer. Ultimamente i microfoni sono integrati nelle cuffie (Figura 23) o, nel caso dei notebook, direttamente nel PC

• tavoletta grafica, anch'essa dispositivo di puntamento, dotata di una penna elettronica è utilizzata solitamente per il disegno a mano libera (Figura 24)


Figura 24: Tavoletta grafica

Figura 23: Cuffie

Figura 22: Game pad

Figura 21: Touchpad


• scanner, dispositivo per digitalizzare immagini, fotografie, diapositive e documenti cartacei che ha un funzionamento simile alla fotocopiatrice, ma anziché fare una copia su carta fa una copia digitale sul computer (Figura 25)

• fotocamere, videocamere e webcam, consentono di acquisire immagini e filmati digitali che possono essere memorizzati sul PC o anche trasmessi via Internet, ad esempio per videocomunicazioni, webconference, lezioni a distanza (Figura 26).

Esercizio

Elencate tutte le periferiche di input presenti sul vostro personal computer, cercando di identificarne le caratteristiche.

1.1.4.2 Saper identificare alcune delle principali periferiche di output di un computer, quali: scherm i/monitor, stampanti, altoparlanti, cuffie.

Passiamo ora alla descrizione dei dispositivi di output, che sono il mezzo per accedere ai risultati delle elaborazioni. I principali sono:• lo schermo• la stampante.

Lo schermo (o monitor) è il principale dispositivo di output del computer: sono ancora presenti i monitor CRT (Cathode Ray Tube) a tubo catodico, ma vanno sempre più affermandosi quelli di tipo LCD (Liquid Crystal Display), a cristalli liquidi, sottili e quindi meno ingombranti e più leggeri (Figura 27). I PC portatili utilizzano solo schermi LCD. Indipendentemente dalla tecnologia, l'immagine visibile sullo schermo è composta da un insieme di punti luminosi colorati, detti pixel, disposti a matrice in righe e colonne.

La scelta del monitor è molto importante per la qualità della visione e la tutela della vista. Vediamo nel seguito le principali caratteristiche a cui prestare attenzione:• dimensioni: gli schermi sono rettangolari con un rapporto 4:3 o 16:9 tra larghezza e altezza. La

dimensione è espressa in pollici (un pollice o inch, rappresentato dal simbolo “, corrisponde a 2,54 cm) e misura la diagonale dello schermo: i modelli più utilizzati per i PC sono a 15”,17” e 19”. I monitor LCD stanno sostituendo anche i televisori, la cui crescente diffusione ne sta abbassando il prezzo.

• frequenza di refresh: nei monitor CRT, un fascio di elettroni (pennello elettronico) deve continuamente


Figura 26: Webcam

Figura 25: Scanner


attivare i fosfori presenti sul vetro dello schermo per renderli visibili, la frequenza con cui avviene questa operazione è detta di refresh e dev'essere sufficientemente elevata per non dare la sensazione di immagini tremolanti che affaticano gli occhi. Una frequenza accettabile è di almeno 70 Hz (immagini ridisegnate più di 70 volte al secondo)

• risoluzione: maggiore è il numero di pixel visibili sullo schermo, migliore sarà la nitidezza dell'immagine. Oggi i monitor sono utilizzati per la maggior parte con una risoluzione di 1024 x 768 punti (larghezza x altezza). anche se ormai molti monitor possono utilizzare una risoluzione a 1280 x 1024 punti

• numero di colori: i monitor possono rappresentare da un minimo di 256 colori fino ad alcuni milioni (in base alla quantità di dati usata per rappresentarli). Maggiore è il numero di colori impiegati, migliore è la qualità delle immagini.

La stampante consente di trasferire in modo permanente su carta il risultato delle operazioni compiute dal PC. E' stato il primo dispositivo di output dei computer che agli albori dell'informatica non disponevano di monitor. Le stampanti possono essere classificate in base a parametri diversi, quali:• la tecnologia di stampa:

• a impatto, simili per funzionamento alla macchina per scrivere, dispongono di un solo tipo di carattere e hanno basse velocità; possono essere a linea o a catena, in base al numero di caratteri che possono stampare in un'unica passata; sono modelli ingombranti e costosi utilizzati nei grandi centri di calcolo, anche se ormai in via di estinzione

• ad aghi, utilizzano testine con aghi in numero variabile, fino a un massimo di 36. Le testine si muovono in entrambi i sensi sul foglio e possono anche stampare un limitato numero di colori, utilizzando appositi nastri. Sono ancora richieste perché consentono di utilizzare i moduli in più copie

• a getto di inchiostro (inkjet), utilizzano microscopici ugelli che spruzzano l'inchiostro sul foglio; sono molto economiche e silenziose e sono quelle più diffuse per uso domestico (Figura 28). Possono essere anche a inchiostro solido, che contiene cera per essere più lucido: si utilizza per stampe di qualità fotografica

• laser, utilizzano la stessa tecnologia delle fotocopie (Figura 29): un raggio laser che trasferisce il toner sulla carta che viene successivamente fissato attraverso un rullo fusore che lo scalda ad alta temperatura. Possono essere anche a colori e in quel caso utilizzano quattro cartucce di toner nei quattro colori Ciano, Giallo, Magenta, Nero (CYMB)

• la connessione al PC, che può utilizzare la porte parallela, seriale, USB o collegamenti che non richiedono l'uso di cavi

• la velocità di stampa, misurata generalmente nel numero di fogli A4 al minuto: va misurata per tipo di stampe omogenee (es. in bianco e nero o a colori, fotografie, ecc.)

• il formato di carta utilizzato, A4, A3, buste, moduli continui.


Figura 27: Monitor CRT e LCD

Figura 29: Stampante laser

Figura 28: Stampante inkjet


A schermo e stampante, si possono aggiungere altoparlanti e cuffie per le applicazioni legate al suono o ancora plotter per il disegno tecnico.

Gli altoparlanti o casse audio consentono al PC di riprodurre suono e musica, e quindi sono una periferica molto utile per i non vedenti, in particolare se associati a strumenti per la sintesi vocale, speciali software che riproducono in forma sonora i testi visualizzati sul monitor. Le casse audio del PC non sono particolarmente sofisticate in termini di qualità di riproduzione del suono e neanche particolarmente potenti: di solito hanno una potenza compresa fra i 15 e i 30 watt.

Le cuffie consentono di ascoltare audio senza disturbare chi è vicino, e soprattutto nel caso di conversazioni in teleconferenza sono da preferire per una migliore comprensione del parlato.

Il plotter è un dispositivo di uso frequente per applicazioni tecniche e per stampe di grandi formati. I plotter possono essere:• a penna, dove la carta scorre su un rullo e pennini di diverso colore sono montati su una barra. Il computer

fornisce le coordinate cartesiane per posizionare il pennino e compiere poi i movimenti per il disegno• a getto di inchiostro, con un funzionamento identico a quello delle stampanti, ma utilizzati per stampe di

grande formato con fogli di larghezza pari a 914mm su moduli continui o fogli singoli. Sono utilizzati anche per stampe fotografiche di grandi dimensioni, su materiali diversi quali PVC, carta per manifesti pubblicitari

• da taglio, incisione o modellazione, in cui al posto della testina è montata un lama, sono adoperati per intagliare disegni e scritte su vinile adesivo

• 3D, per realizzare figure tridimensionali attraverso l'uso di frese che scolpiscono materiali, sono utilizzati per passare da un modello computerizzato a un oggetto solido in breve tempo (prototipazione rapida).

Esercizio

Elencate tutte le periferiche di output presenti sul vostro personal computer, cercando di identificarne le caratteristiche.

1.1.4.3 Sapere che alcune periferiche possono esser e sia di input che di output, quali gli schermi tat tili (touchscreen).

Agli albori dell'informatica, il dialogo con il computer seguiva procedure rigide. Si impartivano istruzioni



secondo schemi prestabiliti e dopo un certo tempo si ottenevano i risultati sotto forma di tabulati stampati. Con i PC, dotati di interfacce grafiche, la modalità di lavoro è molto cambiata: si interagisce con applicazioni che consentono di agire su dati e di ottenere risultati in tempo reale. Niente di strano quindi se cambia anche la modalità fisica di interazione con i PC. Oltre a dispositivi di input e dispositivi di output, il computer gestisce periferiche miste, che svolgono simultaneamente funzioni di input e di output. Fra questi, quelli più diffusi sono gli schermi tattili o touchscreen.

I touchscreen, sono dispositivi di input e di output con cui è possibile interagire per contatto o sfioramento. Gli schermi tattili adottano diverse tecnologie,come:• i raggi di luce infrarossa, che formano una griglia posta sopra lo schermo e rilevano quando l'utente tocca

lo schermo con il dito interrompendo i fasci di luce• un foglio di plastica, trasparente e aderente allo schermo, in grado di individuare la posizione indicata e

trasmetterla al computer.

I dispositivi touchscreen sono utilizzati in postazioni pubbliche per evitare l'uso del mouse (furti, difficoltà d'uso, pulizia) come gli sportelli Bancomat o i registratori di cassa. Sono quelli presenti nei Tablet PC descritti al precedente punto 1.1.1.2. Un altro esempio di schermo tattile che sta avendo un'ampia diffusione nelle scuole è costituito dalle Lavagne Interattive Multimediali (LIM). In generale, i sistemi touchscreen sono in grado di rilevare un solo “tocco” alla volta. Questo limite è superato dalle tecnologie multitouch adottate da alcuni smartphone di ultima generazione (ad esempio iPhone della Apple, alcuni modelli Nokia, ecc). Schermi multitouch orizzontali stanno alla base di nuovi prototipi in via di sviluppo utilizzabili in diversi scenari: dal tavolo al ristorante per fare ordinazioni alla condivisione di documenti in una riunione, fino all'interazione con suoni e luci per creare performance artistiche.

Esercizio

Sul vostro personal computer, ci sono periferiche di input/output? Se sì, identificatene le caratteristiche.

In questa parte è stato esaminato il computer "da fuori", analizzando gli elementi che lo compongono e i dispositivi che consentono di utilizzarlo. Date la loro crescente diffusione, sono stati inoltre esaminati altri dispositivi elettronici, la cui potenza e impostazione è sempre più simile a quella dei veri e propri computer.

Fotografie da www.flickr.com/photos(Licenza Creative Commons Attribuzione)Il netbook:/ndevil/4228471074/, autore nDevilTVIl nettop:/ndevil/3562439369/, autore CarulmareL'Apple iPhone:/williamhook/2830319467/, autore William HookIl DVD player:/pochacco20/2116201066/, autore pochacco20



2. Il computer da dentro

Il PC è stato appena estratto dai cartoni e non è ancora installato. Quale migliore occasione per aprire il case e vedere cosa contiene ... ?

Ma forse non è il caso ... Tutto sommato non c'è bisogno di smontare il motore dell'automobile per prendere la patente, basta sapere un po' come è fatto. Accontentiamoci quindi di una descrizione teorica e di esaminare i concetti principali.

In questa parte, vedremo:• le principali parti interne del personal computer• i fattori che ne influenzano le prestazioni• la memoria e i dispositivi di memorizzazione delle informazioni.

1.1.1.4 Conoscere le parti principali di un persona l computer, quali: unità centrale di elaborazione ( CPU), tipi di memoria, disco fisso, dispositivi comuni di input/output.

Il vostro PC è un computer progettato per elaborare dati e per eseguire operazioni quali: • ricevere dati dall'esterno, attraverso unità periferiche di input• memorizzare i dati e le istruzioni che dovrà utilizzare• eseguire le istruzioni delle applicazioni di volta in volta richieste• trasmettere il risultato delle elaborazioni all'esterno attraverso unità periferiche di output.

Questo schema logico descrive in linea generale il principio di funzionamento di tutti i computer. La CPU e la memoria costituiscono di solito il sistema centrale del computer, mentre i sistemi di input e output sono definiti dispositivi periferici.

Nello schema in Figura 1 sono evidenziate le parti che costituiscono un PC e abbiamo già esaminato le parti esterne quali monitor (1), tastiera (9) e mouse (10). Rivediamole brevemente esaminando tutte le



componenti interne.1. Monitor. Nella figura è rappresentato un monitor LCD, che come sicuramente ricordate è un dispositivo di

output2. Scheda madre (motherboard). E' una piastra, costituita da un circuito stampato, che raggruppa e mette in

comunicazione tutti i componenti del computer, fra i quali la CPU, la memoria centrale e il bus che mette in comunicazione i dispositivi

3. CPU (Central Processing Unit). Detto anche microprocessore, è il vero e proprio organo centrale del PC, la sua capacità elaborativa determina la potenza del computer. I processori sono identificati in base alla casa costruttrice e sono fisicamente costituiti da materiali semiconduttori su cui si trovano i componenti elettronici, ormai talmente miniaturizzati da essere realizzati con processi fotolitografici, attraverso successivi processi di impressione su strati di materiali diversi. Quando è terminato il processo di creazione dei chip che costituiscono il microprocessore, vengono incapsulati in un circuito integrato e montati sul circuito stampato. La possibilità di realizzare su un solo circuito integrato la CPU è il fattore che a partire dagli anni '80 ha favorito l'abbattimento dei costi di produzione e la conseguente diffusione dei PC, così come l'utilizzo di microprocessori su scala industriale per applicazioni di tipo consumer, industriale e militare. La CPU è costituita da tre parti: l'unità di controllo (Control Unit, CU), l'unità aritmetico-logica (Arithmetic Logic Unit, ALU) e i registri. L'unità di controllo stabilisce quali operazioni devono essere eseguite e comanda l'unità aritmetica-logica che esegue le istruzioni per i calcoli e per le operazioni logiche. I registri sono delle porzioni di memoria che consentono lo svolgimento delle operazioni

4. RAM (Random Access Memory, memoria ad accesso casuale). E' la memoria di lavoro, detta anche memoria centrale, in cui vengono memorizzati in modo temporaneo i dati durante le elaborazioni. E' l'unica memoria a cui la CPU può accedere direttamente ad alta velocità. Quando manca l'alimentazione elettrica e il computer si spegne, i dati in fase di elaborazione che si trovano nella RAM, sono perduti: per questo è buona norma salvare (cioè trascrivere dalla memoria centrale alla memoria periferica) i documenti sui quali si sta lavorando, a intervalli regolari

5. Schede di espansione. Sono componenti opzionali che possono migliorare le prestazioni di dispositivi periferici del computer, Ad esempio, le schede video si occupano di compiere tutte le complesse operazioni di ridisegno richieste dalle applicazioni grafiche o dai videogiochi

6. Alimentatore. E' un componente che spesso viene trascurato, ma è molto importante in quanto si occupa di fornire ai dispositivi di cui è composto il PC l'alimentazione elettrica necessaria per il loro funzionamento

7. Dispositivi ottici. Possono essere di sola lettura o di lettura/scrittura (in questo caso sono chiamati masterizzatori) di Compact Disk (CD-ROM) o di DVD. Insieme agli Hard Disk, costituiscono la memoria di massa



8. Hard Disk Drive (HDD). Dispositivi per la memorizzazione dei dati e dei programmi utilizzati dal computer, hanno capacità maggiori ma sono più lenti della RAM. I dati memorizzati sugli hard disk sono permanenti, ossia vengono conservati anche a seguito della mancanza di corrente elettrica

9. Mouse. Serve per impartire comandi e interagire con le interfacce grafiche. I modelli più recenti utilizzano un dispositivo ottico per rilevare gli spostamenti. Di solito sono dotati di pulsanti e di una rotella per lo scorrimento delle schermate del PC. E' un dispositivo di input

10.Tastiera. Si utilizza per impartire comandi al computer ed è un dispositivo di input.

Esercizio (facoltativo)

Se:• avete un desktop (non fatelo con un computer portatile)• se il PC è proprio il vostro (non fatelo in un'aula informatica, per esempio)• se siete coraggiosipotete:• scollegare il PC dalla corrente elettrica (FONDAMEN TALE!)• aprire il case• individuare le diverse componenti interne che abbiamo descritto.

1.1.2.1 Conoscere alcuni dei fattori che influenzan o le prestazioni di un computer, quali: la velocità della CPU, la dimensione della RAM, il processore e la memoria de lla scheda grafica, il numero di applicazioni in es ecuzione.

E' importante conoscere i parametri che concorrono a determinare le prestazioni di un PC soprattutto quando si deve procedere al suo acquisto. Così come possiamo scegliere un automobile sulla base delle sue caratteristiche e dell'uso che ne dobbiamo fare, nello stesso modo l'acquisto di un PC avverrà sulla base delle sue prestazioni e delle applicazioni che utilizzeremo.

Le prestazioni di un PC dipendono da diverse caratteristiche strutturali quali:• la velocità della CPU, che determina la velocità di calcolo• la dimensione della RAM• le caratteristiche del processore e della memoria della scheda grafica.



Dipenderanno inoltre dal numero di applicazioni in esecuzione simultaneamente. Vediamo come questi fattori influenzano le prestazioni del computer.

La CPU determina la potenza del computer in base alla sua capacità elaborativa. L'architettura dei microprocessori ha subito un'evoluzione nel tempo passando dai primi modelli a 8 bit (cioè in grado di gestire 8 bit per volta) ai modelli dei primi anni '90 a 64 bit, fino ad arrivare a quelli odierni detti multicore, cioè in grado di integrare più microprocessori in un singolo chip (per esempio Dual Core, doppio nucleo) per offrire prestazioni superiori. I processori più diffusi sono fabbricati dalla Intel: i principali modelli per i PC desktop sono il Celeron (Figura 30) e il Pentium, mentre il modello Centrino è stato appositamente progettato per i notebook. Il processore esegue i calcoli e gestisce il trasferimento dei dati da e verso le memorie. Ogni istruzione presente in un programma viene suddivisa in passi elementari, chiamati cicli di istruzione, che solitamente hanno una sequenza di questo tipo: carica istruzione, interpreta, esegui, passa alla successiva. L'attività del processore è sincronizzata da un segnale elettrico (clock) generato dal computer. La velocità del processore dipende dalla sua frequenza, espressa in Hertz (Hz) o impulsi al secondo: una CPU a 1 MHz genera un milione di impulsi al secondo, che è come dire che ogni istruzione elementare impiega un nanosecondo per essere eseguita.

La velocità non è l'unico parametro per determinare la potenza della CPU. Un ulteriore elemento in grado di condizionare le prestazioni della CPU è la memoria cache. Si tratta di una memoria ad accesso rapido, il cui scopo è di velocizzare l'accesso della CPU alle informazioni. Le memorie cache sono di solito indicate come L1 e L2, ove L1 è la memoria più veloce mentre L2 è più capiente: un'efficace gestione delle memorie cache riduce il tempo di attesa delle informazioni necessarie al singolo ciclo di istruzione, consentendo una maggiore velocità.

La memoria RAM è la memoria di lavoro, quella che il PC utilizza per memorizzare i programmi in esecuzione e i dati utilizzati da tali programmi. La capacità della RAM si misura in MByte o GByte: attualmente i PC dispongono di RAM da 1 a 4 GByte. Maggiore è la capacità della memoria, migliori saranno le prestazioni del PC, soprattutto per quanto riguarda la possibilità di gestire più applicazioni contemporaneamente. Quando la capacità della RAM non è sufficiente, le informazioni vengono copiate temporaneamente su disco con un'operazione detta di swap per essere recuperate successivamente ma questa operazione rallenta le prestazioni del PC. Una maggior quantità di RAM riduce l'attività di swapping, migliorando così le prestazioni complessive del PC e permettendo l'esecuzione simultanea di più applicazioni.

La scheda video (o scheda grafica) è un vero e proprio computer dentro al computer, pur se dedicato


Figura 30: CPU Intel Celeron


esclusivamente alla gestione di quanto visualizzato sul monitor. Dispone infatti di una propria memoria e di un proprio processore. Inizialmente in grado di visualizzare solo caratteri, hanno ormai la possibilità di visualizzare immagini a colori e anche modelli in 3D di oggetti in movimento in tempo reale. Una scheda video con poca memoria o con un processore lento provocherà un decadimento delle prestazioni del sistema se non addirittura l'impossibilità di eseguire alcune applicazioni quali i videogiochi. La memoria della scheda video serve prevalentemente a memorizzare i pixel visualizzati sul monitor. La sua dimensione condizionerà pertanto la risoluzione e il numero di colori gestibili dalla scheda.

Oltre alle caratteristiche strutturali legate al processore, alla memoria centrale e alla scheda video, ad influenzare le prestazioni del sistema è anche il numero di applicazioni che l'utente richiama simultaneamente. Anche se l'utente lavora su un'applicazione per volta, può richiamarne contemporaneamente più di una per poter passare rapidamente da una all'altra. Per essere eseguite, le applicazioni vengono caricate nella memoria centrale ma aumentandone il numero si riduce la quantità di memoria disponibile per ognuna, rallentando così le prestazioni del computer.

Esercizio

Individuate fra le informazioni e la documentazione fornita dal venditore le caratteristiche del vostro personal computer ed in particolare:• marca, modello e frequenza della CPU• marca. modello e dimensione della RAM della scheda grafica.

1.1.2.2 Sapere che la velocità (più propriamente la frequenza) della CPU viene misurata in megahertz ( MHz) o gigahertz (GHz).

Come accennato, la potenza del PC dipende anche dalla velocità o, più correttamente, dalla frequenza della CPU. Le operazione svolte dalla CPU sono infatti regolate da un orologio di sistema che scandisce il tempo interno della macchina e sincronizza le operazioni e la velocità della CPU è data dal numero di cicli che il clock compie in un secondo. Anche se l'unità di misura della frequenza è l'Hertz (Hz), oggi la velocità del clock si misura in Gigahertz (GHz) o miliardi di impulsi al secondo: i computer in commercio attualmente (gennaio 2010) funzionano intorno ai 2 GHz: un processore che funziona per esempio a 1,6 GHz compie 1,6 miliardi di cicli di istruzione al secondo. A titolo di confronto, osserviamo che i processori impiegati nei primi PC avevano una frequenza di 4,77 MHz. La frequenza non è certo l'unico fattore importante (non è detto che



una CPU a 2 GHz abbia prestazioni doppie di quella a 1 GHz) ma questa crescita di un fattore di circa 400 illustra i progressi che hanno accompagnato la diffusione dei personal computer in questi ultimi anni.

1.1.3.1 Conoscere i diversi tipi di memoria central e presenti nel computer, quali: RAM (random access memory), ROM (read-only memory) ed essere in grado di distinguer le anche rispetto alla loro funzione.

Quando si parla delle caratteristiche del PC, si parla spesso di memoria: memoria RAM, memoria ROM, memoria di massa, memoria della scheda video, ... Limitatamente alla memoria centrale, si distinguono due tipi di memoria, ambedue costituite da circuiti integrati installati sulla motherboard:• la RAM (Random Access Memory, memoria ad accesso casuale)• la ROM (Read Only Memory, memoria a sola lettura).

La RAM è la memoria di lavoro volatile in cui vengono memorizzati in modo temporaneo i programmi in corso di esecuzione ed i dati durante le fasi di elaborazione e alla quale la CPU può accedere direttamente. Quando manca l'alimentazione elettrica o si spegne il computer, i dati presenti nella RAM vengono persi. La RAM è costituita da circuiti integrati che memorizzano sequenze di bit, ognuno dei quali può assumere valore di 0 o 1 e le cui combinazioni assumono significati particolari, istruzioni di programmi o dati. Il passaggio di un segnale elettrico ne può cambiare lo stato: per questo la RAM è una memoria accessibile in lettura e in scrittura. Il termine "ad accesso casuale” si riferisce alla possibilità di accedere direttamente a singole posizioni di memoria (sarebbe più intuitivo chiamarle "ad accesso diretto"), in contrapposizione all'accesso sequenziale di vecchi dispositivi di memorizzazione come i nastri magnetici in cui era necessario leggere in sequenza tutti i dati precedenti quello desiderato. La memoria RAM è costituita da moduli o banchi (Figura 31), e possono essere di tipo diverso (SIM, DIMM, DDR DIMM). In molti computer, aggiungendo banchi di memoria o sostituendo quelli presenti, si può ampliare la RAM per migliori prestazioni. Esistono diversi tipi di RAM che differiscono per tipologia e prestazioni (SRAM, DRAM, SDRAM).

La ROM è una memoria a sola lettura, che contiene informazioni non modificabili e il cui contenuto viene mantenuto anche quando si spegne il computer. Contiene diverse informazioni fra le quali:• le istruzioni di controllo dell'hardware, eseguite all'accensione del PC nella fase di Power On Self Test

(POST)• le istruzione di caricamento del sistema operativo dal disco nella memoria centrale (RAM)• il BIOS (Basic Input Output System), ovvero le istruzioni di base per l'accesso ai dispositivi di input e di

output quali tastiera, mouse, dischi, ... e per la gestione dell'hardware in generale.


Figura 31: Schede di memoria RAM


L'insieme delle istruzioni registrate in modo permanente in dispositivi di memoria quali la ROM prende il nome di firmware.

1.1.3.2 Sapere come viene misurata la memoria di un computer: bit, Byte, KB, MB, GB, TB.

Così come la frequenza del processore viene misurato in Hz e relativi multipli, la capacità della memoria di un computer viene misurata in byte e suoi multipli. In realtà, l'unità di misura della memoria di un computer è il bit, l'unità minima di informazione gestita dal computer, che assume valore 0 oppure 1. Combinando più bit in sequenze di 0 e di 1 si rappresentano le informazioni desiderate, espresse sotto forma di caratteri. Si usa un byte, ossia una sequenze di 8 bit, per rappresentare ogni carattere dell'alfabeto del computer, ottenendo così 256 possibili combinazioni.

I principali multipli del byte, usati per misurare la memoria del computer, sono riportati nella tabella seguente e sono espressi, come si può vedere, sotto forma di potenze di 2 (1024 = 210).

Unità Sigla Valore

Byte B 8 bit

Kilobyte KB 1.024 byte

Megabyte MB 1.024 KB = 1.048.576 byte

Gigabyte GB 1.024 MB = 1.073.741.824 byte

Terabyte TB 1.024 GB = 1.099.511.627.776 byte

Esercizio

Individuate fra le informazioni e la documentazione fornita dal venditore le caratteristiche del vostro personal computer ed in particolare:• dimensioni della RAM.



Attenzione

Esiste, fra i vari istituti che si occupano di definire norme e standard a livello internazionale, uno che si occupa del sistema metrico (Système international d'unités) ed è quello che ha definito i prefissi kilo, mega, giga, tera. Tali prefissi, basati sulle potenze di 10 (1.000, 1.000.000, ...) e non sulle potenze di 2, sono quelli abitualmente adoperati per esempio nel kilometro o kilogrammo.

L'utilizzo di tali prefissi da parte degli informatici, li ha fatti entrare nel gergo comune ma si tratta di un'imprecisione: la piccola differenza fra 1000 (103) e 1024 (210) con l'aumentare delle capacità delle memorie di massa è diventata sempre più rilevante. I nuovi prefissi per multipli binari sono stati definiti già nel 1998 a cura della Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) e successivamente supportati anche dall'IEEE, Institute of Electrical and Electronic Engineers con la sigla 1541- 2002 e dall'ISO, International Standard Organization con il numero 8000 (Vedi prospetto sottostante). Non è detto però che tutti ne abbiano sentito parlare e che molti li utilizzino!

Valore Fattore Simbolo Sigla Nome Fattore SI

Differenza

1.024 210 Ki kibi kilobinary 103 2,40%

1.048.576 220 Mi mebi megabinary 106 4,90%

1.073.741.824 230 Gi gibi gigabinary 109 7,40%

1.099.511.627.776 240 Ti tebi terabinary 1012 10,00%

1.125.899.906.842.624 250 Pi pebi petabinary 1015 12,60%

1.152.921.504.606.846.976 260 Ei exbi exabinary 1018 15,30%

1.180.591.620.717.411.303.424 270 Zi zibi zettabinary 1021 18,00%

1,21E+024 280 Yi yobi yottabinary 1024 20,80%



1.1.3.3 Conoscere i principali tipi di dispositivi di memorizzazione, quali: CD, DVD, chiavi USB, sche de di memoria estraibili, dischi fissi interni, dischi fissi este rni, unità di rete, unità di memorizzazione online.

Analizziamo ora nel dettaglio i diversi tipi di supporti per la memorizzazione (permanente) dei dati utilizzate dal PC ed in particolare:• CD-ROM• DVD• chiavi USB• schede di memoria estraibili• dischi fissi interni• dischi fissi esterni• unità di rete• unità di memorizzazione online.

Il CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory) è un disco di materiale metallico e plastico (Figura 32) che viene letto attraverso un raggio laser. Adoperato inizialmente per la musica, il suo uso si è poi esteso alla registrazione di dati e di applicazioni software. Il nome “disco compatto” deriva dal fatto che rispetto ai dischi in vinile nei cui solchi a spirale era incisa la musica, il CD-ROM poteva avere tracce molto più sottili e quindi avere dimensioni ridotte e capacità maggiore. Un CD-ROM contiene circa 700 MB. Esistono diversi tipi di Compact Disk (CD), a seconda delle possibilità di registrazione tramite il masterizzatore:• CD-R (Compact Disk Recordable) è un compact disk su cui è possibile scrivere una sola volta• CD-RW (Compact Disk ReWritable) è un compact disk su cui è possibile scrivere più volte.

Il DVD (Digital Video Disc o Digital Versatile Disc) ha un funzionamento simile a quello del CD ed ha le stesse dimensioni ma una tecnologia diversa che richiede un lettore diverso e può contenere fino a 10 GB. Molti PC dispongono di lettori e masterizzatori per questo tipo di supporti: i lettori e masterizzatori per DVD sono utilizzabili anche per leggere e scrivere i CD. Si utilizzano per copiare dati e programmi con il proprio PC, attività perfettamente legale se si tratta di contenuti distribuiti con licenze aperte o di software libero o Open Source. Oltre agli usi più strettamente informatici, il DVD ha soppiantato nella distribuzione di film le cassette a nastro (VHS). Esistono diversi tipi di DVD fra i quali molto diffusi, con capacità di circa 4GB:• DVD +R -R, su cui è possibile scrivere una sola volta• DVD +RW -RW, su cui è possibile scrivere più volte.


Figura 32: Memorie esterne: chiave USB e CD-ROM


Le chiavi USB (o penne USB) sono dispositivi removibili (Figura 32), riscrivibili ed utilizzabili come se fossero un piccolo disco esterno. Hanno una capacità variabile da 256 MB a 16 GB e, dato il loro ridotto ingombro e la facilità d'uso, sono estremamente diffuse, in particolare per scambiare dati da un computer ad un altro.

Le schede di memoria estraibili sono piccole schede che contengono grandi quantità di dati (alcune decine di GB nei modelli più recenti). Possono essere utilizzate da fotocamere, cellulari e riproduttori di musica e consentono lo scambio di dati fra i suddetti dispositivi e il PC. L'assenza di parti mobili rende questi tipi memorie particolarmente resistenti e il fatto di essere leggere e di non utilizzare energia elettrica, ne fa dispositivi molto adatti per l'utilizzo in mobilità. Fra i vari modelli, sono molto diffusi:• Secure Card (SD) sono memorie di grandi capacità, attualmente raggiungono i 32 GB. Sono le più diffuse.

Esistono in diversi dimensioni, mini e micro, con capacità diverse (Figura 33)• MultiMedia Card (MMC) è uno dei primi modelli di memory card presenti sul mercato: ha la stessa forma

delle SD, con le quali è compatibili. Una MMC può essere utilizzata da un lettore di SD ma non viceversa, perché le SD sono più spesse.

Abbiamo illustrato i supporti per memorie di massa più recenti ma negli anni si sono susseguiti diversi tipi di supporti e relativi dispositivi di lettura e scrittura: i floppy disk (Figura 34), dischetti flessibili di dimensioni diverse e capacità ridotte, temibili vettori di contagi da virus informatici, cassette a nastro di vario tipo (Zip, Jaz). Anche fra i supporti ottici ci sono stati modelli sconfitti da guerre commerciali e di standard, come il Laserdisc, antesignano del CD che registrava su supporto ottico ma in modalità analogica. Nel prossimo futuro ci sono i Blu-ray Disc, che hanno già vinto una battaglia con i DVD HD (DVD ad alta definizione). I Blu-ray Disc utilizzano laser a luce blu, anziché rossa, che avendo una lunghezza d'onda minore consente una maggior precisione nell'incisione della superficie dei dischi e di conseguenza una maggiore capacità (fino a 54 Gigabyte), necessaria per i film in alta definizione.

Il disco fisso interno, o hard disk drive, è il principale dispositivo per la memorizzazione dei dati sul PC. Gli ultimi modelli arrivano a contenere fino a 1 TB. È un supporto di memorizzazione di tipo magnetico ed è costituito da un numero di dischi sovrapposti, detti anche piatti (Figura 35). I dati sono accessibili in modo “casuale”, termine che va inteso come diretto e non sequenziale, attraverso testine che si spostano sulle “tracce”, che costituiscono cerchi concentrici presenti sul disco. L'occupazione dello spazio sul disco avviene per cilindri, ovvero per tracce con lo stesso raggio: ogni traccia contiene lo stesso numero di dati ed è divisa in “settori”, che rappresentano l'unità minima di memorizzazione. I settori, sono passati dalla capacità di 512 byte dei primi modelli, agli attuali 4 KB. Le modalità con cui i dati sono registrati sul disco condizionano l'efficienza del sistema: solitamente i dati non sono scritti in modo contiguo e poiché l'unità minima di scrittura è il settore possono anche verificarsi degli sprechi di spazio (settori non completamente pieni). Per


Figura 35: Struttura dei dischi fissi

Figura 34: Floppy disk

Figura 33: Scheda SD


questa ragione periodicamente è buona norma eseguire le operazioni di compressione (per ridurre gli sprechi di spazio) e di deframmentazione dei dischi (riscrittura dei dati in settori contigui), dovute alle numerose operazioni di scrittura e cancellazione di file compiute dai programmi sui dischi. La velocità di rotazione dei dischi attualmente in commercio è di 7200 RPM (Revolutions Per Minute ossia giri/minuto) ma può arrivare a 10000 RPM. I dischi sono tenuti costantemente in rotazione per ridurre i tempi di accesso (inferiori a 10 millisecondi) ai dati (Figura 36).

I dischi fissi esterni (sono detti fissi perché non possono essere separati dal dispositivo di lettura) sono molto utili per eseguire copie di sicurezza dei dati (backup) o per trasferire grandi quantità di dati fra computer diversi. Il collegamento di questi supporti avviene solitamente attraverso le porte USB e la loro capacità ha raggiunto ormai i 2 TB (Figura 37).

Le unità di rete sono accessibili attraverso la connessione a una rete locale; sono dischi di grandi capacità, presenti su server, che vengono condivisi fra diverse postazioni di lavoro e appaiono all'utente come dischi dedicati. Queste unità di rete, spesso presenti su server aziendali, sono di norma gestite da personale specializzato che ne garantisce l'affidabilità e assicurare il salvataggio dei dati.

Attenzione

I dischi di rete si stanno sempre più diffondendo come servizi offerti tramite Internet per il salvataggio dei dati in modalità remota e spesso anche in modo gratuito. L'utente ha immediati vantaggi a utilizzare questi archivi, perché senza portare con sé alcun supporto fisico può accedere ai propri dati da qualsiasi computer connesso in rete. In alcuni casi l'utente non ha alcuna idea di dove i dati siano fisicamente collocati: questo fenomeno di indefinitezza della locazione delle proprie risorse in rete viene chiamato cloud computing.Il cloud computing è un nuovo paradigma che si sta affermando per l'utilizzo di risorse distribuite in rete, come la disponibilità di memoria (storage) e di calcolo: chi utilizza questi servizi non ha bisogno di sapere dove sono e qual è la loro architettura. Il termine “cloud” nuvola, deriva anche dalla consuetudine di rappresentare la rete internet con una nuvola, soprattutto nei grafici delle topologie di rete. Il cloud computing, modello adottato da Google che utilizza enormi batterie di piccoli computer distribuiti nel mondo come infrastrutture di base, sta guadagnando consensi presso i grandi fornitori di soluzioni per la


Figura 36: Disco fisso interno

Figura 37: Disco fisso esterno


connessione in rete come Cisco e Sun. Anche Microsoft ha annunciato di lavorare a un sistema operativo che sfrutterebbe al meglio queste architetture. Il mondo open non è così entusiasta di queste soluzioni che mettono l'utente in condizione di non avere alcun controllo sui propri dati, Richard Stallman, il fondatore del movimento sul software libero, a ottobre 2008 ha dichiarato: "Fate il vostro lavoro su un vostro computer con un programma che rispetti le vostre libertà: usando un programma proprietario sul server di qualcun altro si è senza difese. Vi state mettendo nelle mani di chiunque abbia sviluppato quel software".

Esercizio

Individuate sul vostro personal computer tutti i dispositivi di memorizzazione, interni ed esterni, fissi e rimovibili.

Proponiamo nel seguito un prospetto comparativo dei diversi supporti per la memorizzazione dei dati. Vale la pena di sottolineare che CD e DVD anche se riscrivibili, sono solitamente usati per un numero limitato di scritture: normalmente si utilizzano per archiviare dati che non dovranno essere ulteriormente modificati.

Tipo di dispositivo Capacità Velocità di accesso Tecn ologia

Disco fisso interno/esterno 1 o più TB Molto elevata Magnetica

CD (ROM, R, RW) 650/700 MB Media Ottica

DVD (ROM, RW) Da 4,7 a 17 GB Media Ottica

Chiave USB/Scheda SD Da 256 MB a 16 GB Elevata Semiconduttori (stato solido)

Unità di rete/Dischi di rete Molto elevata Elevata (condizionata alla velocità della rete)

Magnetica

Ormai l'hardware del vostro PC non ha quasi più segreti per voi (si fa per dire)! Va notato che i costruttori sono restii a fornire informazioni dettagliate sui loro prodotti, le loro caratteristiche e la loro architettura, preferendo tutelarli con brevetti e altri sistemi di protezione.



Attenzione

Oggi, si sta diffondendo un altro modello, sulla scia del movimento FLOSS che ha ispirato questa serie di IBUQ ECDL & Open Source, che si basa sull'idea che la condivisione della conoscenza consenta maggiore innovazione e vantaggi per tutta la società. Quest'idea comincia timidamente a fare capolino anche fra i produttori di hardware, attraverso l'hardware aperto o hardware Open Source che mette a disposizione gli schemi di costruzione, i file di progetto e il software di base necessari alla costruzione e al funzionamento di componenti e schede. Un esempio italiano è rappresentato da Arduino (http://arduino.cc) (Figura 38).Così chiamata in onore del re Arduino di Ivrea, primo re d'Italia fra il 1002 e il 1014, è una scheda che può essere usata per controllare sensori e luci ed è un esempio di hardware Open Source che ha riscosso un successo internazionale. Nato all'Interaction Design Institute di Ivrea, dall'idea di Massimo Banzi, uno degli insegnanti con la collaborazione di David Cuartielles e di alcuni studenti, è stato pensato per rispondere all'esigenza di creare progetti artistici robotizzati a basso costo. Con un investimento di 3000 euro nel 2005, sono state costruite le prime 200 schede e dato l'interesse che l'oggetto aveva suscitato nel mondo, hanno deciso di dare la possibilità di usare “la conoscenza” necessaria alla sua costruzione con licenze d'uso libere (più precisamente licenze Creative Commons che analizzeremo in modo approfondito nel capitolo sul software). Le schede quindi possono essere costruite in proprio o acquistate: oggi Arduino può contare su una grande comunità di appassionati ed esperti che collaborano al progetto. Sono stati realizzati diversi prototipi e prodotti commerciali, quali ad esempio Botanicalls, un sensore che quando rileva che le piante hanno bisogno di essere innaffiate, avvisa tramite Internet il proprietario.

Esercizio

Verificate se sul vostro personal computer è presente un'unità a dischi ottici.Se sì, individuatene la natura (CD, DVD, ...) e determinate se è in grado solo di leggere i supporti o anche di scriverli (masterizzatore).


Figura 38: ArduinoFoto di Nicholas Zambetti


In questa parte, siamo entrati (virtualmente!) nel computer. Abbiamo infatti esaminato:• le parti principali del personal computer quali CPU e memoria• il modo in cui si misura la velocità della CPU• l'influenza di alcuni fattori sulle sue prestazioni, soprattutto in termini di velocità• la memoria e come ne viene misurata la capacità• i principali dispositivi di memorizzazione e le loro caratteristiche.



3. Installo il computer

Dopo aver collegato tutti i dispositivi di input (tastiera e mouse) e di output (monitor e stampante) al vostro PC, dovete decidere in quale posizione lo disporrete sulla scrivania e dove mettere la stampante nonché individuare dove si trovano le prese per l'alimentazione. Dovete inoltre prendere in considerazione gli aspetti legati al comfort lavorativo: la caratteristiche della scrivania e della sedia, la posizione rispetto alla finestra o altre fonti di illuminazione.

La maggior parte delle attività di ufficio si svolgono seduti ad una scrivania davanti a un computer. Una postura scorretta o una cattiva illuminazione possono a lungo termine causare danni alla salute: per questa ragione esistono delle normative precise che tutelano la salute e la sicurezza sul posto di lavoro. Per garantire a chi utilizza il PC una modalità di lavoro confortevole e che non provochi disturbi sul lungo periodo, occorre prendere in considerazioni i fattori legati all'ergonomia.

In questa terza parte si analizzeranno:• gli aspetti ergonomici• i metodi per migliorare il benessere lavorativo di chi utilizza il personal computer• i mezzi a disposizione dei diversamente abili per l'uso del computer• gli aspetti ecologici.

1.4.4.1 Comprendere il termine “ergonomia”

L'etimologia della parola ergonomia deriva dalle parole greche "érgon" (lavoro) e "ńomos" (regola, legge). Questo termine fu ripreso dallo psicologo K. F. H. Murrel in Gran Bretagna nel 1949 che avviò degli studi volti a tutelare la sicurezza, la salute e il benessere delle persone sul lavoro (Figura 39). Si tratta di una disciplina che trae le sue radici nel design e nella psicologia e si occupa dello studio dell'interazione tra individui e tecnologie.

Secondo l’Associazione Internazionale di Ergonomia (I.E.A., International Ergonomics Association), l'ergonomia si definisce come la "[..] disciplina scientifica che si occupa della comprensione dell’interazione


Figura 39: Ergonomia? Avete detto ergonomia?


tra gli elementi di un sistema (umani e d’altro tipo) e la funzione per cui viene progettato (nonché la teoria, i principi, i dati e i metodi che vengono applicati nella progettazione). Ciò allo scopo di ottimizzare la soddisfazione dell’utente e l’insieme delle prestazioni del sistema“.

In Italia, le tematiche della sicurezza sono state disciplinate dal Decreto legge 626/94 che fissava le prime indicazioni rispetto all'ergonomia del posto di lavoro. Successivamente sostituito dal Decreto legge 81/2008 e corretto da un ulteriore decreto il 31/07/2009, viene imposto all'articolo 15, lett. d) "il rispetto dei principi ergonomici nell'organizzazione del lavoro, nella concezione dei posti di lavoro, nella scelta delle attrezzature e nella definizione dei metodi di lavoro e produzione, in particolare al fine di ridurre gli effetti sulla salute del lavoro monotono e di quello ripetitivo".

Il Titolo VII della norma (Attrezzature munite di videoterminali) definisce i principi generali di prevenzione e protezione per l'utilizzo sicuro delle attrezzature munite di videoterminali.

1.4.4.2 Sapere che l’illuminazione è un fattore di igiene nell’uso del computer. Comprendere l’importa nza di considerare gli effetti della luce artificiale, dell’intensità e de lla direzione da cui proviene la luce.

I disturbi oculo-visivi sono molto diffusi fra le persone che lavorano al computer: per questa ragione è utile sottoporsi a visite di controllo periodiche e osservare alcuni accorgimenti per quanto riguarda l'illuminazione.

Fatto salvo che il monitor dev'essere in buone condizioni e non avere difetti o malfunzionamenti (frequenza di refresh troppo bassa o sfarfallamenti) è consigliabile:• evitare abbagliamenti e riflessi su schermo e su altre attrezzature • utilizzare fonti luminose perpendicolari allo schermo (né di fronte, né alle spalle dell'operatore) • disporre di un'illuminazione generale sufficiente ma contenuta• mantenere un contrasto appropriato tra schermo ed ambiente • osservare il monitor spento per verificare fonti di riflessi, inclinandolo in modo corretto• disporre di finestre schermate con tende regolabili • verificare gli effetti di luci artificiali ed eventualmente schermarle.

Nella Figura 40 sono indicati i requisiti per una corretta predisposizione dei posti di lavoro al videoterminale e concezione dell’illuminazione nei locali dotati di finestre (tratto da INAIL – Il lavoro al video terminale - 2002).



Esercizio

Verificate che l'illuminazione del vostro posto di lavoro sia corretta e rispetti le indicazioni appena esposte. In caso contrario, modificarne la disposizione seguendo le regole indicate.


Figura 40: Illuminazione del posto di lavoro


1.4.4.3 Comprendere che la corretta posizione del c omputer, della scrivania e della sedia possono cont ribuire a mantenere una corretta posizione di lavoro

Una cattiva illuminazione e un eccessivo utilizzo del computer possono provocare disturbi oculo-visivi ma altri disturbi possono presentarsi frequentemente quali i disturbi muscolo-scheletrici, dovuti all'assunzione di posizioni non corrette alla scrivania. Grazie agli studi di ergonomia, sappiamo quali sono gli accorgimenti da seguire per predisporre adeguatamente la postazione di lavoro (Figura 41), relativamente a:• tavolo• sedia• monitor.

Il tavolo sul quale si appoggia il monitor o il computer dovrebbe avere le seguenti caratteristiche: • altezza regolabile, in modo da poter digitare con gli avambracci paralleli al piano di lavoro; se fisso, il

tavolo dovrebbe avere un'altezza di circa 72 cm• superficie del piano chiara e non riflettente• piano sufficientemente spazioso per consentire una sistemazione corretta e flessibile di monitor, tastiera,

mouse e documenti di lavoro• profondità che consenta di tenere le gambe semidistese• stabilità in modo che non vibri durante l'uso.

Esercizio

Verificate che nel vostro posto di lavoro siano correttamente posizionati il computer, la scrivania e la sedia. In caso contrario, modificarne la disposizione seguendo le regole indicate.

La sedia invece dovrebbe presentare le seguenti caratteristiche:• essere regolabile in altezza ed inclinabile• essere munita di basamento stabile e anti-ribaltamento a 5 razze• disporre di comandi maneggevoli e accessibili in posizione seduta• avere un'imbottitura spessa e semirigida• avere un rivestimento traspirante



• disporre di uno schienale che supporti bene la curva lombare, consentendo una posizione del tronco tra 90 e 110 gradi

• permettere che i piedi siano ben poggiati a terra o, solo se necessario, su un poggiapiedi ampio.

Le caratteristiche del monitor infine:• essere posto di fronte all'operatore per evitare torsioni, alla maggior distanza possibile dagli occhi• il bordo superiore del monitor deve corrispondere all'altezza degli occhi• avere la possibilità di regolare contrasto e luminosità• essere facilmente orientabile per eliminare i riflessi.

Fonte: Servizio Prevenzione INFN - http://www.pg.infn.it/servizi/sicurezza/vdt/postazione.gif


Figura 41: Caratteristiche del posto di lavoro

E-book di Informatica di base, ECDL, © 2009 - 2010 · riconosciuto a livello internazionale...

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