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Esercitazioni Informatiche e Telematiche Scuola di Farmacia e Nutraceutica Università “Magna Graecia” di Catanzaro

I Anno, I Semestre, A.A. 2015/2016 Ing. Alessia Sarica

Informazioni Corso Esercitazioni Informatiche e Telematiche � CFU: 1 � Totale ore di lezione: 12 �  I Anno, I Semestre, A.A. 2015/2016

Eserc.Inf.Tel. - A.Sarica

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Informazioni Docente Ing. Alessia Sarica � Email: [email protected] � Tel.: +39 0961 3695907 � Ricevimento: Mercoledì dalle ore 13:00

alle ore 14:00 à da definire


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Descrizione del Corso �  Il corso ha come obiettivo quello di

acquisire ed applicare le capacità informatiche attraverso l'utilizzo del calcolatore per scopi didattici, scientifici e di ricerca.

� A conclusione del corso, lo studente sarà in grado di utilizzare strumenti informatici nella realizzazione di ricerche bibliografiche, nella stesura di documenti scientifici e nell’analisi di dati numerici.


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Programma – I Parte �  Introduzione all’Informatica

� L’evoluzione storica dell’architettura dei computer: l’hardware.

�  Il concetto di algoritmo e i sistemi operativi: il software.

� Digitalizzazione delle informazioni e gestione dei file, memorizzazione dei file su supporti fissi, removibili o di rete.


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Programma – II Parte �  Internet e il WWW

�  Concetti di base sulle reti: protocolli, tipo di collegamenti, servizi, condivisione delle risorse.

�  Programmi per la navigazione in Internet. �  Utilizzo avanzato dei più noti motori di

ricerca. �  Utilizzo dei database scientifici: PubMed,

Protein Data Bank, SwissProt.


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Programma – III Parte � Programmi per la videoscrittura e il foglio

elettronico di calcolo. � Rappresentazione grafica dei dati.

�  Introduzione ai database

� Tabelle ed entità

� Progettazione di un database


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Libro di testo consigliato � Lawrence, S.

"Fluency. Conoscere e usare l'informatica." 6a edizione (2015). �  ID CLASSE: Sarica-0fbd


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Modalità di esame � L’esame finale prevede una prova

pratica in cui il candidato effettua una ricerca bibliografica scientifica ed elabora dati numerici.

� La valutazione è del tipo idoneo/non idoneo a seconda che il candidato sia in possesso delle capacità richieste o meno.


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Esercitazioni Suddivisione in gruppi da 12 � Lunedì mattina � 9:00-13:00

�  4 sotto-gruppi


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� Mercoledì pomeriggio � 14:00-18:00

�  5 sotto-gruppi

Introduzione all’Informatica

INFORMAZIONE E COMUNICAZIONE �  Informazione

�  Notizia, dato o elemento che consente di avere conoscenza più o meno esatta di fatti, situazioni, modi di essere, diminuendo l’incertezza

� Messaggio �  Tutto ciò che porta informazione

� Comunicazione �  Scambio di informazione


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La Scienza dell’Informazione � Esistono varie definizioni:

�  Scienza degli elaboratori elettronici (Computer Science) �  Informazione + automatica �  Scienza e tecnica dell’elaborazione dei dati e, genericamente, del

trattamento automatico dell’informazione (Zingarelli) �  Scienza del trattamento razionale, specialmente per mezzo di

macchine automatiche, dell’informazione, considerata come supporto alla conoscenza umana e alla comunicazione (Academie Francaise).

�  Elaboratore elettronico (computer o calcolatore): �  è uno strumento per la rappresentazione, la

memorizzazione e l’elaborazione delle informazioni.


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L’INFORMATICA �  INFORMATICA -> Scienza della rappresentazione e

dell’elaborazione dell’informazione � L’informatica studia le caratteristiche

dell’informazione e i modi di usarla, immagazzinarla, trasportarla e manipolarla in modo automatico.

� L’informatica ha due anime: �  tecnologica: i calcolatori elettronici e i sistemi che li

utilizzano; �  metodologica: i metodi per la soluzione di problemi e

la gestione delle informazioni.


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HARDWARE E SOFTWARE La prima decomposizione di un calcolatore è relativa alle seguenti macro-componenti

� Hardware la struttura fisica del calcolatore, costituita da componenti elettronici ed elettromeccanici.

�  Software l’insieme dei programmi che consentono all’hardware di svolgere dei compiti utili.


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HARDWARE

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Dalla macchina per il calcolo meccanico ai moderni calcolatori �  1500 Leonardo da

Vinci progetta una macchina per il calcolo meccanico

�  1643 Blaise Pascal inventa una macchina calcolatrice meccanica, chiamata pascalina


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1834 Charles Babbage costruisce una macchina analitica, e Lady Ada Lovelace inventa il concetto di macchina programmabile ossia una macchina alla quale si può inserire in ingresso non soltanto i dati da elaborare, ma anche la sequenza di operazioni che la macchina dovrà eseguire.


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1847 George Boole scrive le prime relazioni tra matematica e logica, che saranno la base dei circuiti elettronici del computer.

1871 L’ italiano Antonio Meucci inventa il telefono: nasce l’era delle comunicazioni.

1895 Guglielmo Marconi trasmette il primo segnale via radio.


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1936 Alain Turing dà il modello teorico del moderno calcolatore, la macchina di Turing. 1938 il tedesco Konrad Zuse realizza il primo calcolatore programmabile elettromeccanico che viene usato per i calcoli balistici sulle “bombe volanti”, che verso la fine della seconda guerra mondiale, i tedeschi lanciano sull’Inghilterra. Anche gli inglesi iniziano la costruzione di un calcolatore elettromeccanico per decifrare i messaggi in codice dell’esercito tedesco. 1939 il matematico George Robert Stibitz costruisce il primo calcolatore funzionante con codice binario, formato da 0 e 1.


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1944 entra in funzione il calcolatore elettromeccanico Mark 1, costruito nei laboratori della IBM. Pesa 5 tonnellate contiene più di 3000 relè, riesce a sommare due numeri di 23 cifre in meno di mezzo secondo. Una volta, durante un calcolo Mark 1 cominciò a dare dati errati, dopo una lunga ricerca venne trovato un insetto (bug) che era rimasto schiacciato dentro un relè. Da qui il termine bug che ancora oggi si usa per indicare un errore nell’esecuzione del programma


Macchina di Von Neumann �  Nello stesso anno il matematico americano John Von

Neumann teorizza il funzionamento dei computer moderni.


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1946 entra in funzione l’ENIAC, finanziato dall’esercito americano prima della fine della 2° guerra mondiale con l’obiettivo di calcolare i dati balistici della artiglieria americana.

L’ENIAC è costituito da: 10.000 condensatori,18.000 valvole,70.000 resistenze, pesa 30 tonnellate, effettua 5.000 addizioni al secondo, ed ha una memoria di 200 byte.


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1947 Tre scienziati della Bell Corporation inventano un dispositivo più efficiente, più affidabile, più piccolo, più duraturo, più veloce e più economico delle valvole di vetro. Questo dispositivo riesce a trasmettere la corrente attraverso un resistore. Per questo viene chiamato "transmit resistor", o più comunemente "transistor". 1954 viene costruito il primo computer a Transistor, che sostituisce le valvole termoioniche e permette di ridurre enormemente le dimensioni dei circuiti elettrici. I suoi inventori nel 1956 ricevettero il premio Nobel.


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La rivoluzione della miniaturizzazione �  1956 viene costruito il primo hard disk, composto da una

pila di una cinquantina di dischi metallici larghi quasi 62 cm, con una capacità di memoria di 5 megabyte.

�  1958 viene costruito il primo chip o circuito integrato: i circuiti elettrici diventano microscopici.

�  1963 la IBM realizza le prime memorie estraibili su dischi magnetici, antenati dei floppy disk.

�  1964 nasce il primo linguaggio di programmazione, è il BASIC, una versione per piccoli computer è prodotta dal giovanissimo Bill Gates.

�  1967 La IBM costruisce il primo floppy disk.

�  1970 il governo degli U.S.A. nell’ ambito di un progetto per la difesa militare costruisce ARPANET, una rete di comunicazione fra computer, che fa capo al Pentagono. Vent’ anni dopo, la rete diviene accessibile al pubblico: nasce INTERNET.

�  1971 la INTEL costruisce il primo microprocessore, chiamato 4004, costituito da un piccolo pezzo di silicio in grado di contenere milioni di transistor.

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1972 nasce “PONG” il primo videogioco da bar: fa rimbalzare una pallina con una racchetta, rappresentata da una lineetta, che scorre sullo schermo.

1973 viene sviluppata la tecnologia dei cristalli liquidi LCD per monitor.

1975 Bill Gates e Paul Allen fondano la Microsoft.

1976 Steve Jobs e Steve Wozniak fondano la Apple.

1980 la IBM produce su larga scala i primi Personal Computer, che utilizzano il sistema operativo DOS, prodotto dalla Microsoft.


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La rivoluzione dei personal computer �  1984 vengono introdotti sul mercato i CD-ROM.

�  1985 la Microsoft sviluppa il sistema operativo Windows 1.0

�  1989 Tim Berners-lee propone il progetto World Wide Web al Cern: nascono le pagine web di internet.

�  1993 viene realizzato il processore Pentium, che è in grado di elaborare immagini e suoni.

�  1995 la Microsoft lancia sul mercato il sistema operativo a interfaccia grafica Windows 95.

�  Nasce il più grande sito di commercio elettronico www.amazon.com

�  1997 arrivano sul mercato i DVD simili ai CD-ROM ma molto più capienti. Il campione mondiale di scacchi Garry Kasparov viene battuto da un calcolatore il Deep Blu II.

�  2000 viene realizzato il processore Pentium 4 in grado di elaborare film professionali, trasmettere programmi televisivi via internet. La velocità iniziale era di 1,5 giga hertz.

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Componenti di un elaboratore �  IL CASE � LA SCHEDA MADRE �  IL PROCESSORE � LA MEMORIA PRINCIPALE � LA MEMORIA SECONDARIA � LA SCHEDA VIDEO �  I DISPOSITIVI DI INPUT/OUTPUT


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Il CASE �  IL TELAIO MECCANICO IN CUI

SONO ASSEMBLATI I COMPONENTI PRINCIPALI DI UN COMPUTER, SOLITAMENTE IN LAMIERA METALLICA (ACCIAIO TRATTATO, ALLUMINIO, RAME),OPPURE PLASTICA E ULTIMAMENTE ANCHE LEGNO. �  L’ALIMENTATORE �  LA SCHEDA MADRE �  I DRIVER


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Scheda Madre �  Mother-board, mainboard o

scheda di sistema, è una elemento fondamentale di un moderno personal computer.

�  Raccoglie in sé tutta la circuiteria elettronica di interfaccia fra i vari componenti principali e fra questi e i bus(canale attraverso cui le componenti di un computer dialogano fra loro) di espansione e le interfacce verso l'esterno.


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•  MICROPROCESSORE – CPU

•  CO-PROCESSORI •  ROM •  RAM •  BUS DI ESPANSIONE

MICROPROCESSORE – CPU �  Il processore elabora le

informazioni contenute nell’elaboratore sulla base delle istruzioni macchina che in esso sono state inserite tramite il linguaggio macchina.

�  Da un punto di vista perfettamente funzionale esso è composto da: �  ALU (Aritmetic Logic Unit) �  CU (Control Unit) �  Cache (nascondiglio, deposito

segreto)


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ALU (Aritmetic Logic Unit)

�  Svolge operazioni aritmetico-logiche per cui legge i dati contenuti nei registri, esegue l’operazione e memorizza il risultato in un altro registro.


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CU (Control Unit) �  Coordina le attività

del processore volte allo svolgimento delle istruzioni in linguaggio Macchina.

�  Questo coordinamento avviene in modo ciclico. Il ciclo viene scandito dalla componente clock.

�  La frequnza del clock determina la velocità di elaborazione del processore: es. 3 gigahertz.

CACHE

�  Lavora ad un livello intermedio tra la RAM e i registri interni al processore.

�  Solitamente di piccole dimensioni e con una grande velocità d’accesso alle informazioni.

La memoria principale

ROM �  La ROM, acronimo di Read

Only Memory, è un tipo di memoria che consente solamente l'operazione di lettura dei dati (da cui il nome, memoria di sola lettura), poiché il suo contenuto viene permanentemente definito in fase di costruzione della memoria stessa.

�  È di tipo non volatile quindi il suo contenuto non viene perso se viene a mancare l'alimentazione.

RAM �  E’ composta da una sequenza

di celle contenenti 8 unità elementari di memorizzazione per cui ogni cella memorizza dati fino a 1 byte.

�  La memoria principale RAM è volatile perché elettrica ed ha un accesso diretto per cui il tempo di lettura o di scrittura delle celle svolta dal processore è uguale per tutte le celle.


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La memoria secondaria �  La maggiore capacità di memorizzazione

permanente di dati e programmi rende questa memoria, detta anche memoria di massa, la principale unità di memorizzazione del PC. �  hard disk �  nastri �  CD �  DVD �  flash card �  “penna USB”


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Il disco rigido - hard disk

�  accesso diretto

�  “alto” costo �  alta capacità

di memorizzazione

�  “non” rimovibile

�  1 HD = più di 170000 floppy disk


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Il nastro

�  accesso sequenziale (lento)

�  basso costo �  alta

capacità di memorizzazione

�  rimovibile (uso tipico: back-up)

CD e DVD

�  accesso diretto

�  basso costo CD e DVD

�  alta capacità di memorizzazione rimovibile

�  1 CD = circa 500 floppy disk

�  1 DVD = circa 10 CD

LA SCHEDA VIDEO � una scheda video è un componente

hardware del computer che ha lo scopo di generare un segnale elettrico (output) che possa essere mostrato a video (display).

� Maggiore è la memoria di cui dispone, maggiore sarà il numero di colori rappresentabili che determinano una maggiore risoluzione(640x480-800x600)


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Le periferiche

INPUT � La tastiera � Mouse

OUTPUT

� Scheda video+monitor

� Scheda audio + altoparlanti


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� Trackpad � Microfono � Joystick � Scanner

� Cuffie � Stampanti

INPUT/OUTPUT �  Modem,

schede di rete

SOFTWARE

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Prossima lezione:

SOFTWARE Programmi che vengono eseguiti dal sistema:

�  Software di Base (tra cui il sistema operativo) �  Software applicativo


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Il Software di Sistema �  Il Sistema Operativo (S.O.) �  I Driver, software relativi a specifiche

periferiche � Le Utility, software di utilità, risolvono

compiti come: �  Formattare dischi; �  Deframmentare dischi �  Ottimizzare le funzioni del sistema;


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Sistemi Operativi Windows/Linux/Mac �  Gestisce i dispositivi collegati al computer, ne

rileva e segnala eventuali malfunzionamenti; �  Gestisce gli scambi di dati tra l’unità centrale

e i dispositivi esterni; �  Mette a disposizione dei programmi

applicativi le risorse elaborative e di memoria; �  Garantisce la sicurezza e l’integrità dei dati.


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