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Sistemi di Elaborazione delle Informazioni

L’informatica oggiUna Panoramica

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Che cos’è l’Informatica?L'informatica è la scienza che si occupa della creazione, la raccolta, l’elaborazione, l’immagazzinamento e la diffusione dell’informazione con l'aiuto del computer e delle tecnologie connesse

Informatica = scienza della rappresentazione ed elaborazione dell'informazione in modo automatico

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Dati e Informazione

Dati: simboli con cui si rappresenta la realtàInformazione: prodotta attraverso l’elaborazione dei dati

L’elaborazione trasforma dati di INPUT in dati di OUTPUT (Informazioni)

Dati: numeri, suoni, video, fotografie, ...

Informazioni:lettere, tabelle,

presentazioni, ...

Alcune delle informazioni

elaborate diventano dati da elaborare

nella fase successiva

Elaborazione

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DatiI dati sono la materia prima del trattamento dell’informazioneTipi di dati

Dati semplici: numeri, caratteri, dateDati complessi: immagini, grafici, filmati, suoni, animazioni

La gestione di dati complessi è resa possibile dalla potenza raggiunta dagli elaboratori nell’ultimo decennio

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Il Ciclo di Elaborazione dell’Informazione

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Hardware e SoftwareL’Hardware (HW) ed il Software (SW) sono i due pilastri su cui si regge l’informaticaL’hardware è la parte fisica dei sistemi di elaborazione delle informazioni

E' costituita non solo dal computer con suoi componenti, ma anche dagli elementi che li mettono in comunicazione

Il software è livello logico dei sistemiE' l'insieme di programmi che consentono ai sistemi di elaborazione di svolgere i propri compiti

Hardware: attoreSoftware: sceneggiatura

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ComputerE' un sistema di elaborazione elettronico digitale

Elaboratore: macchina in grado di rappresentare ed elaborare i dati in base a un programmaElettronico: realizzato con componenti elettroniciDigitale: elabora e memorizza informazioni mediante solo due simboli

E' un sistema ovvero un insieme di componenti correlati tra loro per svolgere una specifica funzione

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Il sistema di elaborazione

Processore (attiva)

Computer

Unitàoperativa

Memoria(passiva)

(dove sono presentiprogrammi e dati in esecuzione)

Dispositivi

Ingresso

Uscita

Video, Stampante

Dischi (dove sono presentiprogrammi e dati non in esecuzione)

Unità di Controllo

Tastiera, Mouse

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Organizzazione di un elaboratore

MemoriaCPU

Ingresso

Bus di sistema

Uscita

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Struttura PC corrente

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Il Software Ciò che permette mediante l'esecuzione di un insieme di istruzioni, chiamate programma, l'elaborazione automatica dei dati

Abbiamo due categorie di software:Software di base:

Sistema operativo (Windows, MacOS, Solaris, Linux,..): permette di gestire le risorse hardware dell'elaboratore Ambiente di programmazione: editor, compilatori, debugger

Software applicativoPermettono l'elaborazione di testo, la gestione della contabilità, di realizzare una presentazione, di manipolare delle fotografie, inviare una e-mail

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Programmi ApplicativiBrowser per navigare sul Web: FireFox, Opera, Internet Explorer,...

Client di posta elettronica: Outlook, Thunderbird, Eudora, ..

VideoScrittura: MS Word, OpenOffice Writer, ..

Fogli elettronici: OpenOffice Calc, MS Excel, ..

Presentazione (OpenOffice Impress, MS PowerPoint, ..)

Gestione di Basi di dati: Oracle, DB2, Mysql, MS Access,

OpenOffice Base, ..

Grafica: Gimp, Photoshop, ..

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La componente umanaGli elaboratori non sono in grado di pensare, fare progetti, reagire ai cambiamenti dell'ambiente, apprendereLa componente umana è ancora di primaria importanza, soprattuto quando è necessario estrarre conoscenza da un insieme di dati eterogenei e vasto.In tutti i settori i posti più remunerati sono occupati da persone che hanno saputo utilizzare l'informatica per migliorare la capacità di analisi e di interpretazione delle informazioni

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Applicazioni dell’InformaticaApplicazioni della tecnologia informatica (Information Tecnology) in innumerevoli campi (medicina, ingegneria, chimica, astronomia, arte, scuola e formazione professionale…)

Aspetti applicativi più rilevanti della ITGestione aziendaleProduzione IndustrialeEducazioneCommercioGiochi ed intrattenimento

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Informatica nella gestione aziendaleGestione aziendale

Sistema informativo aziendale = insieme di tutti i dati e tutti i processi che riguardano la raccolta, l’archiviazione, l’elaborazione, la distribuzione dei dati nelle attività operative e di controlloSistema informatico = insieme delle risorse tecnologiche facenti parte il sistema informativo

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Informatica nella gestione aziendaleApplicazioni

Gestione delle TransazioniTransazioni con fornitori, dipendenti e clienti.

Analisi finanziarie analisi di spese, investimenti, vendite, ecc…

Lavori di ufficio (office automation)Elaborazione testo, fogli elettronici, presentazioni, .

Sistemi di supporto alle decisioniDSS (Decision Support System)Data miningSistemi esperti

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Informatica nell'ambito industriale e civileProgettazione di prodotti complessi

Tecniche CAD (Computer Aided Design – Progettazione assistita dal computer)

Dispositivi digitali, automobili, aerei,..

Produzione di prodottiTecniche CAM (Computer Aided Manufactoring – Fabbricazione assistita dal computer)

Utilizzate in fase di produzione per controllare i sistemi robotizzati che creano, rifiniscono, assemblano e testano i prodotti e i loro componenti

Progettazione architettonica e urbanisticaModelli virtuali

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Applicazioni bancarieE' possibile erogare servizi di:

Gestione del conto correnteTransazioni bancarieRapporti, movimentiGestione di portafogli di titoliAndamenti, investimenti

I servizi bancari possono essere offerti I tre modalità:Sportello tradizionaleHome bankingTerminali selfservice (bancomat)

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Applicazioni nel campo medicoMedicina e salute

Prenotazione visiteGestione dati cliniciControllo ambulanzeAutomazione di apparecchiature medicheSupporto ad interventi mediciAnalisi comportamento pazientiTerapie personalizzateControllo terapie

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TelelavoroPermette di lavorare fuori dall'azienda

direttamente a casa In modalità mobile

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Pubblica amministrazioneE-governement

Gestione di grandi archiviAnagrafe comunaleDichiarazione dei redditiPrevidenza socialeMotorizzazione civile..

Riduzione di supporti cartaceiErogazione di servizi on-line

Rilascio di certificatiAccettazione di domandeInformazioni sui serviziPagamento di tributi

Efficienza, trasparenza, riconoscimento automatico, pluralità di canali

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Applicazioni didatticheIstruzione e formazione

Iscrizione e gestione studenti, gestione orari e aule, comunicazioni scuola-famigliaAdeguamento dell’insegnamento alle esigenze dello studente

Personalizzazione dei percorsi formativiAccesso a risorse didattiche digitali

CDROM/DVD multimedialiRicerca in rete

Supporto a studenti con esigenze speciali Comandi vocali, riconoscimento vocale, sintesi vocale, stampa in Braille, ..

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Applicazioni didatticheApprendimento assistito

Tecnologie CBT, Computer Based Training, utilizzate nel campo della didattica e della formazione professionale

Formazione a distanza (e-learning)Accesso via internet a lezioni, eserciziContatti con il docente Newsgroup

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Applicazioni nel commercioIl commercio elettronico (e-commerce) permette di attivare un canale di vendita diretta di beni e servizi tramite la rete internet. Le transazioni possono essere:

B2B (Business to business): tra aziendeB2C (Business to Consumer): con il cliente

VantaggiVisibilità mondialeAggiornamento continuo dei clientiCosti ridottiAccessibilità continua (24/24 e 7/7)Transazioni finanziare online

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GPSSistema di navigazione globale

Sistema costituito da 24 satelliti in orbita nello spazio, da 5 postazioni terrestri che ne controllano il funzionamento e milioni di ricevitoriApplicazioni del GPS (tecnologia del sistema di navigazione globale) in

AgricolturaControllo del traffico aereoTrasportiRicerche scientifiche

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Applicazioni dell’Informatica Sistemi embedded: contenuti in sistemi più grandi

CellulariAutomobili

ABS, ESP, computer di bordo, ..Ricevitori digitaliElettrodomestici

Televisori digitali, lavatrici, hi-fi, ..Domotica ...

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Un po’ di StoriaCirca 2400 a.C.: L’invenzione del abaco1621 d.C.: L’invenzione del regolo1642: Blaise Pascal crea la prima macchina meccanica per il calcolo delle somme1833: Macchina differenziale di Babbage

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1843: Ada Lovelace (la prima programmatrice al mondo) pubblica le proprie annotazioni1890: Viene utilizzata l’elettricità in un progetto di elaborazione dei dati (schede perforate)1900: Prima macchina automatica a schede perforate1945: Proposta dell’architettura “general purpose” (macchina di von Neumann)

Un po’ di Storia

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1946: Primo computer elettronico negli Stati Uniti (ENIAC)Spesa prevista: $61,000 → Spesa reale: $486,0005,000 moltiplicazioni/secIngombro: 180mq, 30 tonnellate18,000 valvole saldate manualmente a 500,000 contatti200 KW di potenza dissipataFrequenza di guasto:1 valvola ogni 2 minutiMemoria: 20 numeri di 10 cifre

Un po’ di Storia

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Un po’ di StoriaNel 1944 Von Neumann si unisce al gruppo ENIACNasce l'idea di un calcolatore a programma memorizzato (macchina di Von Neumann)

Viene avviato il progetto EDVAC che ha termine nel 1952

MemoriaCPU

Ingresso

Bus di sistema

Uscita

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Un po’ di StoriaIl primo computer commerciale è l'UNIVAC I

Costo 1 M $, venduto in 48 esemplariNel 1964 IBM presenta System/360, costo medio 500,000$ Nel 1965 DEC presenta il primo mincomputer PDP-(, costo medio 20,000 $ Nel 1969 nasce le rete ARPANET che darà l’origine a InternetNel 1977 Steve Jobs propone il APPLE II ad un costo di crica 2000$Nel 1981 la IBM presenta il suo primo Personal Computer1982: Computer portatili, compact disk1984: con APPLE nasce l'interfaccia grafica, il paradigma di interazione WIMP:Windows Icons Mouse and Pointer1985: nasce MS Windows1991: nasce Linux

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Le generazioni dei calcolatoriLe generazioni dei calcolarori sono determinate dalla tecnologia dominanteI generazione, fino al 1959

ValvoleAlto consumo, surriscaldamento

II generazione (1959-1964)TransistorMacchine più piccole, econimiche, affidabili

III generazione(1965-1970)Circuiti integrati con molti transistor

IV generazione (dal 1970)Circuiti LSI (Large Scale Integration) e VLSI (Very LSI)Memoria a semiconduttori

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Legge di MooreNel 1965 Gordon Moore (uno dei fondatori di Intel) predisse che:

Il numero di transistor contenuti in un chip sarebbe raddoppiato ogni anno e mezzo1971: Intel 4004, 2300 transistor2005: Pentium IV, 125 milioni di transistor

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Evoluzione dei microprocessori

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Direzioni e trendTre direzioni dello sviluppo dei computer

MiniaturizzazioneVelocitàEconomia

Informatica pervasiva: microprocessori ovunqueNegli elettrodomestici (forno, microonde, lavatrice, lavastoviglie, TV, lettore CD/DVD ecc.)Nelle automobili, nei aerei ecc.Nelle lettori MP3, nei telefoni cellulari ecc.…

Convergenza con la telecomunicazionePer esempio, la TV/il cellulare con accesso a Internet