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Introduzione al Corso

Fondamenti di Informatica 2Ester Zumpano

Lezione 1

Fondamenti di Informatica IIIntroduzione

Informazioni Utili

u Docente§ Ester Zumpano§ DEIS, Via Bucci 41c (Piano 5) – 0984/494755§ [email protected]§ Ricevimento: lunedì, 14:30-17:30

(DEIS, Via Bucci 41c (Piano 5) – 0984/494755)

u Assistente§ Ing. Carmela Comito, Ing. Eugenio Cesario§ DEIS-UNICAL, Via Bucci 41c (Piano 4) – 0984/494717§ [email protected]; [email protected]§ Ricevimento: ?

u Sito Web del Corso§ http://si.deis.unical.it/~zumpano/FondamentiIISP

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Materiale didattico

u Libri di Testo§ Apogeo ECDL§ Volume (Excel)

§ Excel 2002 uso avanzato§ Kathy Ivens, Conrad Carlberg (Mc Graw hill)

u Disponibile sul sito§ Lucidi del Corso§ Fondamentali per una copertura completa di tutti gli aspetti del

corso§ Distribuiti a lezione

§ Esercizi proposti§ Con soluzioni


Modalità di Svolgimento del Corso

u Lezioni (in aula)u Esercitazioni (in laboratorio)u Esame§ Prova di laboratorio: esercizi§ Orale

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Orario del Corso

u Lezione§ Aula L1: lunedì 11:00 -13:00

u Esercitazione di Laboratorio§ Laboratorio di Informatica§ Presso il DEIS, Facoltà di ingegneria§ Cubo 41c (Piano terra)

§ Venerdì, 08:30 – 10:30§ Venerdì, 15:30 – 17:30 (16:30 – 18:30)


Contenuti del Corso

u Prerequisiti§ abilità di base relative all'uso di un Personal Computer in

particolare per ciò che riguarda l'utilizzo della tastiera e delmouse, conoscenza anche elementare del Sistema Operativo Windows

u Programmazione con Fogli di calcolo§ Fondamenti di Fogli di calcolo§ Rappresentazione e analisi dei dati§ Funzioni complesse

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Programma del Corso

u Elementi di Programmazione con fogli di calcolo§ Informazione, algoritmi, Programmi. Il paradigma di

programmazione dei fogli di calcolo.§ Introduzione a Excel: Il Foglio di lavoro, le celle. Tipi di dato.

Elementi di formattazione. Riferimenti.§ Funzioni nei fogli di Calcolo. Formule. Funzioni statistiche,

finanziare, temporali, matematiche.§ Elementi di statistica descrittiva. Analisi multidimensionale

dei dati. Tabelle Pivot. Grafici.


OBIETTIVI DEL CORSO

u Scopo del corso e` la presentazione di metodi per la estrazione di informazioni da insiemi di dati

u Le informazioni possono essere

§ di sintesi (p.e. la media di un insieme di valori numerici)§ di andamento (p.e. il grafico dei valori di una variabile nel tempo)

u La base concettuale e` la statistica descrittiva

u Lo strumento operativo e` il foglio elettronico (spreadsheet), inparticolare MicroSoft Excel

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Algoritmo, Programma

CONCETTI INTRODUTTIVI


Problema, algoritmo, programma

u Lo scopo fondamentale dell’informatica è la risoluzione di problemi§ Informalmente, per problema si intende un compito che si

vuole far svolgere automaticamente dal calcolatore§ I problemi di interesse sono solitamente parametrici, nel senso

che dipendono da dati i cui valori non sono noti al momento in cui si vuole affrontare e risolvere il problema

§ Per risolvere un problema bisogna svolgere le seguenti attività§ Comprendere il problema§ Definire un procedimento risolutivo (algoritmo) per il problema§ Codificare l’algoritmo in un linguaggio di

programmazione(programma)

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Dal problema alla soluzione


Rigorosamente…

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Un esempio di algoritmo


Un altro esempio: area di una campana

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Proprietà fondamentali degli algoritmi

u Eseguibilità§ Ogni azione deve essere eseguibile in un tempo finito

dall’esecutoreu Non ambiguità§ Ogni azione deve essere univocamente interpretabile

u Finitezza§ Il numero totale delle azioni, per ogni istanza del problema,

deve essere finito

u Il numero di azioni elementari deve essere fissato a priori§ Bisogna conoscere le mosse che l’esecutore sa compiere (il

linguaggio che sa interpretare)


Algoritmi: Esecuzione

• Esecuzione: L'esecuzione delle azioni nell'ordine specificato dall'algoritmo consente di ottenere, a partire dai dati di ingresso, i risultati che risolvono la particolare istanza il problema.

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Algoritmi e Programmi

u Algoritmo§ Sequenza finita di passi che risolve in un tempo finito un problema

u Programma§ Testo scritto in accordo alla sintassi e semantica del linguaggio di

programmazione

PROBLEMA ALGORITMO PROGRAMMA

metodo risolutivo

linguaggio di programmazione

Popolazioni e campioni

CONCETTI INTRODUTTIVI

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Concetti di base: popolazioni e campioni

u Una popolazione (population) include tutti gli oggetti di interesseu Esempi di popolazione:§ tutti i potenziali votanti per l’elezione del rettore§ tutti gli abbonati alla RAI§ tutte le fatture ricevute dal Dipartimento di Informatica nel

2002u Un campione (sample) e` un sottoinsieme di una popolazione,

spesso scelto in modo casuale e preferibilmente rappresentativo dell’intera popolazione (problema centrale della statistica infernziale, che, ahime`, non avremo tempo di fare)


Concetti di base: variabili e osservazioni

u Una unita` statistica {osservazione, caso} – record {observation, case} e` una ennupla di valori che caratterizza un elemento di una popolazione o di un campione

u Una variabile {carattere, attributo, campo} – variable {attribute, field} e` l’identificatore (nome) di uno dei valori dell’osservazione

u Se una popolazione (campione) e` rappresentata in forma di tabella le righe della tabella sono le osservazioni, i nomi delle colonne sono le variabili e il contenuto di ciascuna riga e` la lista dei valori delle variabili

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Un esempio

98562FJodie Foster

27526FAndie Macdowell

8,55543FMeg Ryan

2,55351FHolly Hunter

45155FNicole Kidman

34938FSusan Sarandon

4,54734FMeryl Streep

64732FSharon Stone

124757FJulia Roberts

34426FEmma Thompson

103332FWhoopi Goldberg

103166FMichelle Pfeiffer

43036FWinona Ryder

2,52721FJessica Lange

2,51732FAngela Bassett

SalaryForeignGrossDomesticGrossGenderName


Concetti di base: tipi di valori

u Possiamo classificare le variabili in base alla tipologia dei valori che possono assumere;

u Distinguiamo tra:

§ Variabili numeriche (quantitative), se sui valori e` possibile compiere un insieme significativo di operazioni aritmetiche;

§ Variabili categoriche (qualitative), altrimenti

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Concetti di base: tipi di valori

u Le variabili numeriche possono essere:

§ discrete, se i valori possono essere contati§ continue, se sono il risultato di una misura continua

u Le variabili categoriche possono essere:

§ ordinali, se esiste un ordine naturale sui possibili valori (es.giudizi scolastici: insufficiente, sufficiente ecc.)

§ nominali, altrimenti (es. colori)


Data from a questionnaire on environmental policy

Age Gender State Children Salary Opinion35 Male Minnesota 1 $65.400 561 Female Texas 2 $62.000 135 Male Ohio 0 $63.200 337 Male Florida 2 $52.000 532 Female California 3 $81.400 133 Female New York 3 $46.300 565 Female Minnesota 2 $49.600 145 Male New York 1 $45.900 540 Male Texas 3 $47.700 432 Female Texas 1 $59.900 4

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Intepretazione dei dati mediante la distribuzione dei valori degli attributi

u Nello studio di un campione di osservazioni in cui alcune variabili sono di tipo categorico o categorizzabile, puo` essere molto informativo vedere come le osservazioni si distribuiscono sulle categorie;

u Una tabella di frequenze riporta il numero di osservazioni che ricadono in ciascuna delle categorie stabilite;

u Un istogramma e` una tecnica di visualizzazione di una tabella di frequenza tramite un diagramma a barre.

Lo strumento operativo e` il foglio elettronico (spreadsheet), in particolare MicroSoft Excel

Il Paradigma di Programmazione dei Fogli di Calcolo

Fondamenti di Informatica 2

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Uno strumento di programmazione: La lavagna

60

=

60

48300

75/360

80426

43=14

86+12

=12

*34


La lavagna come strumento di programmazione

u Ogni cella rappresenta un datou Su ogni dato è possibile esprimere delle operazioniu I valori in celle diverse possono essere combinati per produrre i valori

di altre celle

60

=

60

48300

75/360

80426

43=14

86+12

=12

*34

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Lavagne, tabelle

u Possiamo dare i nomi agli elementi della lavagnau Ogni elemento è univocamente determinato dalle sue coordinate

6010

=11

609

483008

75/3607

804266

43=145

86+124

=123

*342

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RQPONMLIHGFEDCBA

Riga 4Colonna C

Riga 5Colonna C

Riga 6Colonna C


Il paradigma dei fogli di calcolo

u Una enorme (potenzialmente infinita) tabella§ Insieme di celle

u Ogni cella ha un indirizzo§ Una cella è univocamente determinata

u Ogni cella può essere utilizzata per contenere dei dati§ Ogni cella può essere§ Un dato originario§ Il risultato della manipolazione di dati contenuti in altre celle

u Algoritmo in un foglio di calcolo§ Prima definizione (grezza)§ Insieme di operazioni che coinvolgono celle

§ Ne vedremo altre più raffinate successivamente

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u Excel è uno spreadsheet:§ Consente di effettuare calcoli e analisi sui dati, e rappresentare

graficamente le informazioni in vari tipi di diagrammi.§ Supporta l’utente nelle operazioni di:

§ Modellazione di formule complesse§ Rappresentazione grafica avanzata e creazione di carte geografiche§ Ordinare e filtrare elenchi di informazioni§ Importazione/esportazione per lo scambio di dati con database§ etc.

ExcelExcel


Interfaccia di Excel

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u Composizione: celle disposte in 256 colonne e 65.536 righe.

u Identificativi colonne: A…Z, AA…ZZ, BA…BZ, …, IA…IV.

u Identificativi righe: 1…65.536

u Indirizzo di cella: combinazione di una lettera di colonna e di un numero di riga.

Foglio di lavoroFoglio di lavoro


EXCEL

E’ possibile passare da un foglio ad un altro tramite le frecce di scorrimento delle schede oppure facendo clic con il mouse sulla scheda che corrisponde al foglio sul quale si desidera lavorare.

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Oggetti, Proprietà,Misurazioni

u Il mondo reale consiste di oggetti§ Automobili, Vigili, Norme, …

u Ad ogni oggetto è associabile un insieme di proprietà (features)§ Colore, Cilindrata, Proprietario, …

u Su ogni proprietà è possibile stabilire delle misurazioni§ Colore = rosso, Cilindrata = 50cc, Proprietario = luigi, …


La Nostra Modellazione

u La realtà di interesse è descritta da una tabellau Le tuple (istanze) della tabella sono gli oggetti che vogliamo

studiareu Le colonne (attributi) della tabella rappresentano le

caratteristiche degli oggetti che vogliamo studiareu Una variabile è un contenitore per una misurazione di una

caratteristica particolare di un oggetto

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La Nostra Modellazione

u Le variabili numeriche (quantitative)possono essere:§ discrete, se i valori possono essere contati§ continue, se sono il risultato di una misura continua

u Le variabili categoriche (qualitative) possono essere:§ ordinali, se esiste un ordine naturale sui possibili valori (es.

giudizi scolastici: insufficiente, sufficiente ecc.)§ nominali, altrimenti (es. colori)


Variabili in Excel

u Ogni variabile corrisponde ad una cella

u Le varie misurazioni possono essere scelte

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Esercizi

u Costruire un foglio di lavoro Excel che rappresenti un gruppo dipersone (nome cognome), la città di provenienza e la data del compleanno

u Costruire un foglio di lavoro che rappresenti gli orari delle partenze degli arrivi da una stazione

u Rappresentare su un foglio di lavoro Excel una tabella che indichi le entrate e le uscite per ogni giorno della settimana

u Costruire un foglio di lavoro che rappresenti i dati dei pagamenti mensili degli iscritti ad una palestra

Riferimenti asssoluti e Riferimenti relativi


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u Operatori:§ Due punti: identifica l’intervallo di celle.

§ Es. A1:A4§ Punto e virgola: identifica l’unione di celle

§ Es. A1;A4§ Spazio: identifica l’intersezione di due intervalli

§ Es. A1:A4 A1:C4

u I riferimenti possono essere estesi anche§ ad altri fogli della stessa cartella di lavoro:

§ Es. =Foglio3!A1§ a fogli di altre cartelle di lavoro:

§ Es. =‘C:\dirname\filename.xls’!A1

RiferimentiRiferimenti di di cellacella e e intervallo intervallo [[1/21/2]]


u Stile A1: impostazione predefinita

§ Riferimento ad una cella: lettera della colonna seguita dal numero di riga.

§ Riferimento ad un intervallo: riferimento della cella nell’angolo superiore sinistro, seguito da :, seguito dal riferimento della cella nell’angolo inferiore destro.

u Stile R1C1: la posizione di una cella è indicata da una R seguita da un numero di riga, e da una C seguita da un numero di colonna.

RiferimentiRiferimenti di di cellacella e e intervallo intervallo [[2/22/2]]

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u Relativo:§ conserva la distanza e non la posizione fisica della cella§ le copie sono aggiornate relativamente alla nuova posizione

u Assoluto ($):§ conserva la posizione fisica della cella§ mantiene invariati i riferimenti di cella nelle formule

u Passaggio da relativo ad assoluto:§ Selezionare il riferimento da modificare.§ Premere F4 per passare ad un diverso tipo di riferimento.

RiferimentiRiferimenti relativirelativi e e assolutiassoluti

Le formule


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Formule e FunzioniFormule e Funzioni

CreazioneCreazione di di formuleformule e e funzionifunzioni

u Una formula/funzione si distingue da un dato costante iniziando con un segno di uguale (=).

u Visualizzare il testo delle formule/funzioni (anziché il risultato):§ Menu Strumenti/Opzioni/Visualizza,

casella di controllo Formule; oppure§ Anteporre al testo un segno di apice

(‘)u Ordine di priorità degli operatori:

Elementi fra parentesi – Potenze –Moltiplicazioni – Divisioni – Somme –Sottrazioni

Concatenzazione (di testo)

&

Diverso<>

Minore o uguale<=

Maggiore o uguale>=

Minore<

Maggiore>

Uguale a=

Potenza^

Percentuale%

Divisione/

Moltiplicazione*

Sottrazione-

Somma+

Principali Operatori


Un esempio: area di una campana (1)

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Un esempio: area di una campana (2)

u Dati in ingresso§ Collo della campana

§ b§ Base della campana

§ B

§ Altezza della base§ h1

§ Altezza del collo§ H2

u Soluzione§ S1 = ½ πr2

§ S2 = b*h2

§ S3 = ½ (B-b)*h1

§ S4 =½ (B-b)*h1

§ S5 = B*h1

§ S = S1+S2+S3+S4+S5


10

11

9

8

7

6

5

4

3

2

1

RQPONMLIHGFEDCBA

Area di una campana

b

B h1

h2

S1 = ½ πr2

S2 = b*h2

S3 = ½ (B-b)*h1

S4 = ½ (B-b)*h1S5 = b*h1

S = S1+ S1+ S1+ S1+ S1+

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Esercizio

u Calcolo dell’area della campana


fine

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