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lezione 2 informatica di base per le discipline umanistiche vito pirrelli Istituto di Linguistica Computazionale CNR Pisa Dipartimento di linguistica Università di Pavia (per iniziare…)
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lezione 2
informatica di base per le discipline umanistiche
vito pirrelliIstituto di Linguistica Computazionale CNR Pisa
Dipartimento di linguisticaUniversità di Pavia
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lezione 2
seconda lezione informazioni e dati
vito pirrelliIstituto di Linguistica Computazionale CNR Pisa
Dipartimento di linguisticaUniversità di Pavia
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lezione 2
il calcolatore: una definizione
dispositivo elettronico programmabilefinalizzato alla gestione delle informazioni
hardwaretutto quanto non possiamo trasmettere
per telefono...
softwaretutto quanto possiamo
trasmettere per telefono...
(per saperne di più clicca sulle parole evidenziate in giallo)(continua…)
lezione 2
il calcolatore è programmabile...
è cioè in grado di eseguire istruzioni operando sudati rappresentati come quantità discrete...
(continua…)
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(per saperne di più clicca sulle parole evidenziate in giallo)
lezione 2
il linguaggio del computeril computer è in grado di “comprendere” e di “elaborare” soltanto un proprio personalissimo linguaggio, il codice binario...
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lezione 2
fine seconda lezione
seconda lezione informazioni e dati
(lezione 3)
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lezione 2
gestione delle informazioni...
raccolta, acquisizione
archiviazione, conservazione
elaborazione, trasformazione, produzione
distribuzione, comunicazione, scambio
(fine excursus…)
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lezione 2
il calcolatore:funzionalità di base ...
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lezione 2
gestione delle informazioni...
nelle attività umane, le informazioni vengonogestite in forme diverse:
idee informalilinguaggio naturale (scritto o parlato, formale o colloquiale, in varie lingue) disegni, grafici, scheminumeri e codici
e su vari supportimente umana, carta, dispositivi elettronici
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lezione 2
informazioni e dati
nel computer le informazioni vengonorappresentate in modo essenziale e uniformecome dati
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lezione 2
informazioni o dati?
(definizioni da un vocabolario della lingua italiana)
informazione: notizia, dato o elemento checonsente di avere conoscenza più o meno esattadi fatti, situazioni, modi di essere.
dato: ciò che è immediatamente presente alla conoscenza, prima di ogni elaborazione; (in informatica) elementi di informazione costituiti da simboli che debbono essere elaborati
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lezione 2
un’informazione è un dato strutturato...
un esempio:Mario 275
su un foglio di carta sono due dati e non significano molto
ma se il foglio di carta viene fornito in risposta alla domanda “a chi mi devo rivolgere per il problema X; qual è il suo numero di telefono?”, allora i dati possono essereinterpretati come fonte di informazione
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lezione 2
un esempio di dato strutturato...(torna indietro…)
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lezione 2
perché “dati strutturati“?
le informazioni sono più volatili, i dati più stabiliI dati costituiscono una risorsa strategica, perché piùstabili nel tempo di altre componenti (processi, tecnologie, ruoli umani):ad esempio, i dati delle banche o delle anagrafi
la storia della scienza è caratterizzata dal continuocambiamento di informazioni relative a datirelativamente stabilila rappresentazione precisa di forme più complesse di informazione (concetti evoluti) non può prescindere daidati
(fine excursus)
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lezione 2
il calcolatore:modello architetturale ...
(per saperne di più clicca sulle icone!)
(fine excursus)
lezione 2
la cpuè la parte "pensante" di ogni computer, costituita da un sottile cristallo di silicio. Su un processore (p.e. di un cm2) vengono impressi diodi, transistor e circuiti. Esegue le istruzioni ed elabora i dati dei programmi presenti nella memoria RAM e nei registri interni al processore.
(fine excursus)
(per approfondire, vai a lezione 4)
lezione 2
la memoria centralela RAM (random access memory) o memoria centrale serve a memorizzare un programma in esecuzione o i dati in corso dielaborazioneè l’unità di memoria con la quale interagisce la cpu attraverso i busla memoria centrale è volatile, nel senso che i dati/programmi in essacontenuti vengono cancellati al termine dei processi diesecuzione/elaborazione e comunque non sopravvivono a computer spento...
(continua…)
lezione 2
i programmi e i file molto estesi possono eccedere la capacità dellamemoria centrale disponibile anche se questa è molto grandeper evitare inconvenienti, in un sistema che utilizza la memoria virtuale, soltanto le parti del programma o del file al momento necessarievengono memorizzate nella memoria centrale del computer; il resto èimmagazzinato sul disco fisso fino a che non si renda necessario il suocaricamento sulla RAM
la memoria “virtuale”
(fine excursus)
lezione 2
la memoria di massa
(fine excursus)
lezione 2
le periferiche di input/output
(fine excursus)
lezione 2
i busil bus di un computer è un insieme di collegamenti in rame localizzati sulla scheda madre che connettonotra loro tutti i dispositivi dell’elaboratore ...
(fine excursus)
lezione 2
numeri (1011, 23, 10-2…)caratteri alfabetici (A, b, j, L, β, …)dati logici o booleani (VERO, FALSO)strutture complesse di dati:
vettorimatricidati che contengono altri dati
tipologia dei “dati”
(fine excursus)
(per saperne di più clicca sulle parole evidenziate in giallo)
(per saperne di più vai alla 3)
lezione 2
tipologia di istruzionioperazioni di input/output
“carica da RAM ...”“scarica su RAM ...”“leggi da tastiera…”“scrivi su video…”
operazioni aritmetico-logiche“somma due numeri”“nega una condizione”
strutture di controllo“confronta due numeri” (stabilisci il più grande)“continua a leggere fino a fine riga”“se trovi un punto, vai a capo”
(fine excursus)
lezione 2
analogico e digitale
le grandezze numerali possono essere continue o discrete
continuo: la temperaturadiscreto: il numero di abitanti di una nazione
le grandezze continue si rappresentano con i numeri realile grandezze discrete con i numeri naturali
(fine excursus)
(per saperne di più vai alla 3)
lezione 2
sistema decimale e binario
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sistema decimale
10 cifre: 0-9base: 10unità ordinate da destra a sinistra (da 0 a n)ennesima unità: 10n
valore della cifra ennesima:cifran * 10n
esempio: 325
3*102 + 2*101 + 5*100
sistema binario
2 cifre: 0-1base: 2unità ordinate da destra a sinistra (da 0 a n)ennesima unità: 2n
valore della cifra ennesima:cifran * 2n
esempio: 110
1*22 + 1*21 + 0*20 = 4+2
(ritorna alla 3)
lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)come si “traduce” un numero binario in un decimale?
clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!(continua…)
lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)come si “traduce” un numero binario in un decimale?+
somma il valore decimale di tutte le lampadine accese!
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lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)
2k*cifra+...+ 2i*cifra+ 2i-1*cifra+... + 20*cifra
formula per il caso generale ....
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lezione 2
esercizio a “bruciapelo”...65
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lezione 2
esempio173 (base 10) = ? (base 2)
173 / 2 = 86 +186 / 2 = 43 + 043 / 2 = 21 +121 / 2 = 10 + 110 / 2 = 5 + 05 / 2 = 2 + 12 / 2 = 1 + 01 / 2 = 0 + 1
10101101
da decimale a binario
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lezione 2
6 = 3 * 2 + 03 = 1 * 2 + 11 = 0 * 2 + 1allora
• 6 = ((0 * 2 + 1) * 2 + 1) * 2 + 0• = (0 * 2 + 1) * 22 + 1 * 2 + 0• = 0 * 23 + 1 * 22 + 1*2 + 0• = 1 * 22 + 1 * 2 + 0• ecc....
stiamo proprio determinando i pesi da dare alle potenze del due!
perché funziona?
6
3
1
(fine excursus)
(ritorna alla 3)
lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)come si “traduce” un numero binario in un decimale?
0 = 0*20
clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!(continua…)
lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)come si “traduce” un numero binario in un decimale?
2 = 1*21
clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!(continua…)
lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)come si “traduce” un numero binario in un decimale?
4 = 1*22
clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!(continua…)
lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)come si “traduce” un numero binario in un decimale?
0 = 0*23
clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!(continua…)
lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)come si “traduce” un numero binario in un decimale?
0 = 0*24
clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!(continua…)
lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)come si “traduce” un numero binario in un decimale?
0 = 0*25
clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!(continua…)
lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)come si “traduce” un numero binario in un decimale?
0 = 0*26
clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!(continua…)
lezione 2
la transcodifica(da binario a decimale)come si “traduce” un numero binario in un decimale?
0 = 0*27
clicca su una lampadina per conoscerne il valore decimale!(continua…)
lezione 2
la “doppia articolazione”
al livello di organizzazione (o articolazione) primaria, il linguaggio umano (o linguaggio naturale) è fatto di parole che formano frasi:
il linguaggio è fatto di parole che formano frasi
a questo livello le unità linguistiche di base sono le parole del dizionario
(fine excursus)
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lezione 2
la “doppia articolazione”
la grammatica di una lingua definisce i modi in cui le parole si possono combinare per formare una frase corretta:
il linguaggio è fatto di parole che formano frasi
il fatto linguaggio è di parole formano che frasi
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lezione 2
la “doppia articolazione”
al livello di organizzazione (o articolazione) secondaria, il linguaggio è fatto di combinazioni di lettere:
il linguaggio è fatto di combinazioni di lettere
a questo livello le unità linguistiche di base sono le lettere dell’alfabeto, o meglio il repertorio di fonemi dell’italiano
(continua…)
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lezione 2
la “doppia articolazione”
anche a livello di organizzazione secondariaesistono combinazioni possibili e combinazioni impossibili di caratteri:
il lin gua gno scio fa sco mi tra
le regole fonotattiche di una lingua sanciscono quali combinazioni sono possibili e quali no
pmo fsa uuo cvi pfe
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lezione 2
la “doppia articolazione”
a uno stesso fonema (ad es. |a|) possiamo associare diversi correlati fisici:
il movimento articolatorio necessario a produrlol’analisi dell’onda sonora prodottail carattere che lo rappresenta ortograficamente…
la funzione oppositiva della “a” all’interno della lingua è tuttavia indipendente dai suoi correlati fisiciè questo che ci consente di definire una relazione di equivalenza tra la sequenza ortografica pesce e la sua trascrizione fonologica (o sequenza di fonemi)
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lezione 2
il codice binarioil linguaggio del computer si chiama codice binario perché usa due “caratteri” soltanto, lo 0 e l’1 (nota la differenza rispetto al nostro alfabeto = 2:21);
nel linguaggio del computer le “parole” si ottengono come sequenze di 0 e 1 (ad es. 01000110);
a ciascuna “parola” è associato univocamente un dato, un’istruzione o un indirizzo di memoria.
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lezione 2
le “parole” digitalianalogamente al nostro linguaggio, il significato di una “paroladigitale” dipende dall’ordine in cui si incontrano i caratteri (“da” e “ad” sono due parole altrettanto diverse tra loro di “10” e “01”);
questo codice è molto semplice ma anche molto dispendioso: per formare tante parole diverse bisogna aumentarne la lunghezza!
esistono solo due parole di un carattere (0 e 1), quattro di due(00, 11, 01, 10), otto di tre, sedici di quattro e così via ...
in generale, esistono 2n parole binarie diverse di n caratteri...
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lezione 2
Parole per caratteri
numero di parole diverse possibili =
lunghezza parola x dimensione alfabeto
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1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
…
lunghezza parola
dimensione alfabeto
x x x
lezione 2
le “parole” digitaliil bit è l’unità di base del codice binario a livello di articolazione secondaria
può assumere solo due stati: 0 e 1
il byte è una “parola” ottenuta concatenando 8 bit
(continua…)
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lezione 2
le “parole” digitalianalogamente a quanto avviene per i caratteri di una lingua, la funzione dello 0 e dell’1 all’interno del codice binario è indipendente dalla loro realizzazione fisica…
(fine excursus…)
