Informatica Applicata Prof.Emanuela Zilio 1 Informatica Applicata introduzione.
Informatica
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Informatica
Lezione 1
Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione (laurea triennale)
Anno accademico: 2006-2007
Docente
• Jeremy Sproston• [email protected]• Telefono: 0116706772• Ufficio 33, Dipartimento di Informatica, Corso
Svizzera 185 (entrata: via Pessinetto 12)• Ore di ricevimento: Mercoledì 10:00 – 12:00• Sito web: http://www.di.unito.it/~sproston/
Orario
• Parte teorica - dal 25/09/06 al 24/10/06:– Lunedì 9:00 – 11:00, Aula 10– Martedì 16:00 – 18:00, Aula 10
• Parte applicativa - dal 13/11/06 al 12/12/06:– Gli studenti i cui cognomi iniziano con la lettera A
fino alla lettera L (inclusi):• Lunedì 9:00 – 11:00, Aula 9 informatica
– Gli studenti i cui cognomi iniziano con la lettera M fino alla lettera Z (inclusi):
• Martedì 9:00 – 11:00, Aula 9 informatica
Testi consigliati• Testo principale:
– L. Console, M. Ribaudo, U. Avalle. Introduzione all'informatica (3 ed), UTET libreria, Torino, 2004
• Altri testi:– D. Curtin, K. Foley, K. Sen, C. Morin. Informatica di base (3
ed), McGraw-Hill, 2005 (oppure 2 ed, 2003)– S. Sawyer, B. Williams. Tecnologie dell’informazione e della
comunicazione, McGraw-Hill 2002– S. Sawyer, B. Williams. Using Information Technology - A
Practical Introduction to Computers & Communications (Introductory Version) (6 ed), McGraw-Hill, 2005
Sito web
• Sito web del corso:
http://www.di.unito.it/~sproston/Psicologia/0607/psi0607.html
• I lucidi del corso, esercizi, esiti degli esami scritti, e altri materiale saranno disponibile al sito web
Obiettivi del corso
• Un’introduzione generale all'informatica ed all'uso dei calcolatori– Una parte generale sull'introduzione dei concetti di
base dell'informatica e dell'utilizzo dei computer (“parte teorica”)
– Una seconda parte sull'uso di programmi e pacchetti applicativi per la gestione dei file, l'elaborazione di testi, di creazione di presentazioni, fogli elettronici, navigazione nella rete Internet, ecc. (“parte applicativa”)
Parte teorica
• Introduzione ai concetti di base degli elaboratori elettronici e dell'informatica (come funziona un computer?):– La rappresentazione digitale dell’informazione
(testo, numeri, immagini, suoni, ecc.)– L’hardware– Il software
• Reti di calcolatori: reti locali, reti geografiche (Internet e sue applicazioni)
Parte teorica
Obiettivo:• Capire che cos’è un computer, inclusa
la terminologia• Quindi, lavorare con il computer in un
modo più consapevole ed efficiente
Parte applicativa• Gestione dei file• Programmi applicativi:
– L'elaborazione di testi (Word)– Fogli elettronici (Excel)– Presentazioni (PowerPoint)– Navigazione nella rete Internet (Internet Explorer, Netscape
Navigator)• Esercitazioni (utilizzo di programmi applicativi)
Obbiettivo: avere (più) esperienza con alcuni programmi applicativi spesso usati all’università e al lavoro
Il computer
• Computer: macchina programmabili, multiuso• Accetta informazioni e li elabora o manipola creando
informazioni utili• Programma, una sequenza di istruzioni che descrive come il
computer elabora o manipola informazioni
Informazioni(cifre, testi,immagini, suoni,ecc.)
Informazioniutili (per esempioriepiloghi, totali,ecc.)
Programma
L’uso dei computer
• A casa:– Elettrodomestici– Immagini digitali nei televisori, suono digitale nei compact
disk
• Mezzi di trasporto• Sistemi informativi (basi di dati): supermercati,
biblioteche, sul personale di un’organizzazione ecc.• Fabbriche: dispositivi automatici (robot) guidati dai
computer• …
L’uso dei computer
• Ospedale: analisi, chirurgia• Ufficio: video-scrittura, contabilità• Comunicazione di massa: editoria elettronica, gli
effetti speciali in cinema e TV• Ecc. …
Un po’ di storia
• Circa 2400 a.C.: L’invenzione del abaco• 1621 d.C.: L’invenzione del regolo• 1642: Blaise Pascal crea la prima macchina
meccanica per il calcolo delle somme• 1833: Macchina
differenziale di Babbage (una sorta di calcolatrice automatica)
Un po’ di storia
• 1843: Ada Lovelace (la prima programmatrice al mondo) pubblica le proprie annotazioni
• 1890: Viene utilizzata l’elettricità in un progetto di elaborazione dei dati (schede perforate)
• 1900: Prima macchina automatica a schede perforate
• 1944: Primo computer elettromeccanico
Un po’ di storia
• 1946: Primo computer elettronico negli Stati Uniti (ENIAC)
Un po’ di storia
• 1952: Il computer UNIVAC prevede correttamente l’elezione del presidente americano Eisenhower
• 1967: La prima calcolatrice portatile• 1969: Nasce le rete ARPANET che darà l’origine a
Internet• 1977: Il computer Apple II (il primo personal
computer in vendita già assemblato)
Un po’ di storia
• 1981: IBM introduce i personal computer• 1982: Computer portatili, compact disk• 1984: La prima stampante laser, il desktop publishing• 1985: Telefoni cellulari• 1993: Desktop multimediali• 1994: Trasmissione wireless (senza fili) per il
computer portatili• 1998: Inizia la transizione dalle videocassette ai DVD• …
Direzioni dello sviluppo dei computer
• Tre direzioni dello sviluppo dei computer:– Miniaturizzazione– Velocità– Economia
• Informatica pervasiva: per esempio, i “microcontroller” sono contenuti nei dispositivi elettronici “intelligenti”:– Negli elettrodomestici (forno, microonde, lavatrice,
lavastoviglie, TV, lettore CD/DVD ecc.)– Nelle automobili ecc.
• Convergenza con la telecomunicazione– Per esempio, la TV/il cellulare con accesso a Internet
Informatica
• L'informazione: la sua codifica; le tecniche per raccoglierla, memorizzarla, distribuirla, trasformarla...
• Il computer: il suo funzionamento, le possibilità che offre per la trasformazione dell’informazione, le tecniche di utilizzo...
• La comunicazione: tra computer, tra persone (mediata dal computer)
Informatica:la scienza della rappresentazione e dell'elaborazione dell'informazione
Hardware + Software
Computer
Hardware
Struttura fisica (architettura) del calcolatore formata da parti meccaniche, elettriche, elettroniche
Software
Componente del calcolatore costituita dai:• Programmi di base per la gestione del
sistema• Programmi applicativi per l’uso del
sistema (possono usare i programmi di base)
Hardware: architettura dei computer (in breve)
• In un computer possiamo distinguere quattro unità funzionali:– Il processore– La memoria principale– La memoria secondaria– I dispositivi di input (inserimento)/output
(restituzione di risultati)• Il processore e la memoria principale
costituiscono l’unità centrale del computer
Componenti principali di un computer
Processore
Stampante
Periferiche di input/outputMemoria secondaria(o di massa)
Unità centraleMemoria principale
Tasteria e monitor
L’uso dell’informazione
• Un computer deve:– Memorizzare l’informazione
• Usando la memoria principale/secondaria– Elaborare l’informazione
• Usando il processore– Fare l’input/output dell’informazione
• Usando i dispositivi di input/output
Tipi di informazione• Esistono vari tipi di informazione, di natura e forma
diversa, così come rappresentazioni diverse della stessa informazione– La scelta della rappresentazione è in genere vincolata al tipo
di utilizzo ed al tipo di operazioni che devono essere fatte sulle informazione stesse
Tipi di informazione
• Il computer memorizza ed elabora informazioni che devono essere rappresentate in una forma gestibile
• Rappresentazione binaria (o digitale)
Tipi di informazione
Mondo esterno
informazione rappresentazione binaria
codifica
decodifica
Computer: memorizzazione, elaborazione
Rappresentazione binaria
• L’entità minima di informazione che possiamo trovare all’interno di un elaboratore prende il nome di bit– Binary digit – cifra binaria– Un bit può assumere due valori
• Rappresentazione binaria:– Solo due simboli (0 e 1)
Perché la rappresentazione binaria?
Le informazioni rappresentate nel sistema binario possono essere elaborate secondo vari criteri e con vari strumenti
Perché la rappresentazione binaria?
• I due simboli (0 e 1) possono essere rappresentate da:– Due stati di polarizzazione
di una sostanza magnetizzabile
– Due stati di carica elettrica di una sostanza
– …
Perché la rappresentazione binaria?
• I due simboli (0 e 1) possono essere rappresentate da:– …– Al passaggio/non
passaggio di corrente attraverso un cavo conduttore
– Al passaggio/non passaggio di luce attraverso un cavo ottico
Codifica dell’informazione
• Per poter rappresentare un numero maggiore di informazione si usano sequenze di bit
• Per esempio, per rappresentare quattro informazioni diverse possiamo utilizzare due bit che ci permettono di ottenere quattro configurazione distinte
00 01 10 11
Il processo secondo cui si fa corrispondere ad un’informazione una sequenze di bit prende il nome codifica dell’informazione
Codifica binaria
• Esempio: un esame può avere quattro possibili esiti: ottimo, discreto, sufficiente, insufficiente
• Codifico (due bit):– ottimo con 00– discreto con 01– sufficiente con 10– insufficiente con 11
Codifica binaria• Esempio: otto colori: nero, rosso, blu, giallo, verde,
viola, grigio, arancione• Codifico (tre bit):
– nero con 000– rosso con 001– blu con 010– giallo con 011– verde con 100– viola con 101– grigio con 110– arancione con 111
Codifica binaria
• Con 2 bit si codificano 4 informazioni (22)
• Con 3 bit si codificano 8 informazioni (23)
• … • Con N bit si possono codificare 2N
informazioni differenti
Codifica binaria
• Se il problema è quello di dover rappresentare M informazioni differenti si deve selezionare il numero di N bit in modo tale che
2N >= M• Esempio: per rappresentare 40 informazioni
differenti devo utilizzare 6 bit perché 26 = 64
– 5 bit non sono sufficienti perché 25 = 32
Codifica binaria
• Esiste una particolare aggregazione di bit che è costituita da 8 bit (28 = 256 informazioni) e prende il nome di byte
• Di solito si usano i multipli del byteKilo KB 210 (~ un migliaio, 1024 byte)
Mega MB 220 (~ un milione, 1KB x 1024 byte)
Giga GB 230 (~ un miliardo, 1MB x 1024 byte)
Tera TB 240 (~ mille miliardi, 1GB x 1024 byte)