Miriam Volpi

INFORMATICA PER LA COMUNICAZIONE

IL CONTESTO

-Alan Mathison Turing (1912-1954) diede un grosso contributo alla nascita dell’informatica e

scrisse un articolo intitolato “Computing machinery and intelligence” nel 1950 e si pose la

domanda del : “se le machine sono in grado di pensare?”.

Egli affermò che con una macchina che elabora simboli si può fare qualunque tipo di operazione,

questo purchè i passaggi di tale operazione fossero espressi nei termini dei simboli che la

macchina è in grado di elaborare; Egli intuì che con i numeri si poteva andare ben oltre i confini

della matematica ( a differenza di Pascal e Babbage), ed era convinto di poter catturare gli aspetti

meccanici della persona che fa di conto per riprodurli per mezzo di una macchina.

-INFORMATICA= disciplina che si occupa dell’elaborazione automatica di simboli.

-COMPUTER= sistema di elaborazione automatica dei simboli.

-Per le sue ricerche Turing utilizzo un tipo particolare di INTELLIGENZA:

1)VERSIONE ORIGINALE: sforzo richiesto ad entrambi , macchina e uomo che cercano di imitare

donna.

2)VERSIONE STANDARD (più apprezzata) : sforzo della macchina e non dell’uomo.

-MACCHINA DI TURING:

1)nastro biinfinito 2) testina di lettura e scrittura 3) stato interno 4) tavola istruzioniguida

l’esecuzione e se non ci fosse un istruzione la macchina si bloccherebbe!

I diversi stati interni sono indicati con lettera “q”, lo stato iniziale con “q1” , quello finale con “q2”

,l’alfabeto con “s5” ,una casella vuota con “s0”, movimento a destra della testina “D”, a sinistra “S”

e ferma “C”.

-Dreyfus Hubert ( 1929) filosofo, i suoi studenti gli dissero che le sue teorie erano rese obsolete

dall’invenzione del computer.

Critica l’ INTELLIGENZA ARTIFICIALE= (AI) branca dell’informatica che si occupa di creare artefatti

con il compito di eseguire azioni tradizionalmente attribuite dall’uomo.

Egli non remò contro la AI perchè non ne esclude la possibilità che possa succedere, ma in merito

a ciò afferma che: le neuroscienze sono ancora ben lontane dalla comprensione sul funzionamento

del cervello e poi se questo accadrà non sarà per mezzo di un computer.

I due grandi problemi di cui parla in merito a questa possibilità sono: 1) ambiguità delle prole

(Regressio ad infinitum= catena infinita di livelli di regole) 2) le diverse situazioni nelle quali

usiamo le parole.

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Gli artefatti informatici non essendo dotati di BUONSENSO, a differenza dell’uomo, non

possono affrontare questi due grandi problemi sopra descritti.

-Searle john (1932) filosofo che critica il tentativo di riprodurre una caratteristica umana, la

COSCIENZA; egli afferma che non c’è nessuna corrispondenza tra cervello e computer e che non

porterà ai risultati sperati. Esperimento: LA STANZA CINESE I computer farebbero confronti

seguendo le regole ma non capendone il significato.

-Obiettivo di avere macchine coscienti: della STRONG AI

-Obiettivo di imitare tramite artefatti informatici comportamenti umani: della WEAK AI

Macchina segue regole…..mente tratta significato parole.

SOFTWARE

-Software= complesso di istruzioni che fanno eseguire ad un computer le sue operazioni; (tavola

delle istruzioni) eliminare problema tramite soluzione per mezzo di ALGORITMI(matematico

medioevo al-khwarizmi); caratteristiche: finitezza, eseguibilità, determinismo.

Pc più veloce dell’uomo x risolvere problema anche se potrebbe.

PROGRAMMA= è un algoritmo scritto in maniera compatibile con funzionamento pc

PROCESSO= è un programma in esecuzione sul pc.

Per rappresentare algoritmi si usano diagrammi di flusso (notazione grafica).

OGNI TAPPA PERCORSO HA CERTO TIPO ISTRUZIONI CON UN SEGNO GRAFICO DIVERSO

(BLOCCO DI FORMA PARTICOLARE). FRECCIA=FLUSSO ESECUZIONE.

Blocco inizio e fine, blocco operazione, blocco controllo(c’è istruzione condizionale con

vero e falso), blocco input output.

Un algoritmo deve contenere anche informazioni sulla memorizzazione e recupero

informazione.

- Hardware=complesso di componenti materiali che costituiscono un computer, (es macchina

turing: testina nastro corpo della macchina)

Dipendono uno dall’altro.

-DATO= quantità di informazione che un computer è in grado di elaborare mediante

un’operazione.

-DISPOSITIVO DI MEMORIA= componente di un computer in grado di ricevere , conservare e

recuperare una certa quantità di dati.

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-VARIABILE= spazio in un dispositivo di memoria adibito alla memorizzazione di un dato ed ha un

nome per far riferimento al dato all’interno della variabile.

L’uso di una variabile in un algoritmo è utile perchè oltre a memorizzazione recupero dati rende l

algoritmo generale ovvero parametrico= più un algoritmo è generale e maggiore sarà il numero di

casi diversi in cui esso ci permetterà di raggiungere la soluzione.

Per modificare contenuto di una variabile si usa l ASSEGNAMENTO.

Variabile strutturata= spazio in un dispositivo di memoria adibito alla memorizzazione di un dato

strutturato. Ha un nome e un indice numerico per far riferimento ai dati contenuti in essa ;

struttura:

vettore ad una dimensione= (caselle vettore numerate dallo 0^9 ) variabile è una sequenza

lineare d caselle contenente un dato singolo.

matrice a due dimensioni= (coppia di numeri, primo riga e secondo colonna) variabile con caselle

organizzate in righe e colonne .

-iterazione= ripetizione di un’istruzione (loop).

-operazione primitiva= operazione che un artefatto informatico è in grado di eseguire e che non

può essere scomposta in una sequenza di operazioni più semplici. Tutto questo grazie al

linguaggio macchina. (ogni tipo di artefatto ha un suo particolare linguaggio macchina).

-linguaggio di programmazione= linguaggio con cui scrivere un programma per far funzionare un

artefatto informatico. Ed è stato introdotto per facilitare il lavoro ai programmatori con un

vocabolario di istruzioni il più vicino al linguaggio naturale. Es: Fortran

Es linguaggi attuali: C,C++,JAVA,PYTHON

COMPIATORE= programma scritto x uno specifico linguaggio di programmazione e uno specifico

artefatto informatico che ha compito si tradurre programmi scritti in tale linguaggio in programmi

scritti in linguaggio macchina. processo di traduzione da linguaggio di programmazione a

linguaggio macchina.

Programma partenza---- CODICE SORGENTE risultato------- CODICE ESEGUIBILE.

HARDWARE

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-CPU= unità centrale di elaborazione (processore)che esegue le istruzioni che noi diamo al

computer ed è presentata come un circuito elettronico complesso costituito da un gran numero di

transistor connessi tra di loro.

La CPU ha due componenti: ALU parte cpu che esegue operazioni logico aritmetiche e CU che

comanda il trasferimento di un’informazione da una parte all’altra del computer.

La cpu si avvale di un dispositivo dxi memoria centrale, la RAM, da dove vengono i dati e le

istruzioni che vengono elaborate dalla cpu e successivamente memorizzati sulla RAM.

-RAM= memoria centrale che ha il compito di conservare al suo interno l’informazione per un

lasso di tempo ed costituita da circuiti elettronici con numerosi transistor ma la configurazione di

questi è più complessa rispetto alla cpu

S.RAM ram realizzate con transistor bistabili (costose meno diffuse).

D.RAM materiale dielettrico (=non conduce elettricità ma che assume una certa carica se viene

stimolato) perde la carica e deve essere periodicamente stimolato perché conservi il dato al suo

interno (più diffuse), tecnologia alternativa 1968 di R.Dennard.

-LEGGE DI MOORE= previsione dell’imprenditore californiano Gordon Earl Moore in merito ad un

raddoppiamento annuale del numero di transistor in un processore grazie all’evoluzione della

tecnologia che ha permesso di costruirli di dimensioni decisamente inferiori.

G.E.Moore fu uno dei fondatori dell’azienda che produce il transistor, la Intel.

-funzionamento transistor: reso grazie ad un fenomeno naturale (materiali semiconduttori) che

conducono elettricità in determinate condizioni; con il fenomeno della Silicon Valley (70) il SILICIO

diventa il materiale semiconduttore più usato . (da google, apple, facebook per esempio).

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-PERIFERICHE DI OUTPUT= stampante, schermo, altoparlanti, screen reader

-PERIFERICHE DI INPUT= scanner, webcam, microfono, mouse, trackpad, tastiera

-PERIFERICHE INPUT-OUTPUT= touchscreen, taptic engine, usb

-GPU= processore che ha come funzione quella di eseguire le elaborazioni necessarie per la grafica

tridimensionale (creazione di immagini sullo schermo).

-SALVATAGGIO DATI: una testina si muove con un meccanismo simile a quello del gira dischi, ma

questa gli è solo vicina da poter modificare l’orientamento del dominio sottostante e ricostruire

l’informazione da salvare in quel punto del disco.

-LETTURA DATI: la corrente indotta nella testina dal dominio sottostante fa capire il tipo di

orientamento e qual è il dato presente in quella posizione.

NB: hard disk ha 2 motori: uno fa ruotare i dischi e l’altro per spostare le testine.

-BUS= insieme di collegamenti tra le varie parti di un computer, anche realizzate con diverse

tecnologie e permette di collegare le periferiche ad un computer.

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-COME OPERA UN COMPUTER:

i programmi sono nell’ HARD DISK. Quando viene avviato programma si ha PROCESSO. CU invia

istruzioni da HARD DISK a RAM. Istruzioni inviate alla CPU (poi ALU o CU).

SALVATAGGIO da parte dell’utente: CU trasferisce il dato da RAM a HARD DISK.

-SISTEMA OPERATIVO= primo programma eseguito dalla cpu adibito alla gestione di tutte le

risorse del pc. (Es: windows7, windows 8.1 , windows xp , OSX e IOS di apple e android).

-BIOS= primo programma eseguito in assoluto utilizzato per l’avvio del pc.

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LE CODIFICHE

-CODIFICA= corrispondenza biunivoca tra le entità di un qualunque dominio e un insieme di

numeri naturali; la biunivocità garantisce che ci siano tanti elementi nel primo insieme (dominio)

quanti nel secondo insieme (codominio), e ogni elemento del dominio viene messo in

corrispondenza con un solo elemento del codominio.

(una delle prime codifiche: ASCII 1963 dalla ASA)

-DECODIFICA: mittente trasforma caratteri in numeri e destinatario da numeri a caratteri.

-CODIFICA IMMAGINI: colore nero (0,0,0) , bianco ( 255 255 255) , rosso (255,0,0)

Nb: si deve codificare anche la disposizione del colore oltre che la cromatura…

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-Questa avviene per mezzo di coordinate che fanno riferimento a riga e colonna della matrice in

cui si trova un pixel,(Elaborazione dell’immagine riga per riga) RASTER

-Contenuto immagini generato sotto forma di linee geometriche calcolate per mezzo di funzioni

matematiche (per grafica di immagini in movimento) VETTORIALE

-CODIFICA DEI SUONI: vibrazioni assumono forma si un’onda vista come una funzione che descrive

lo spostamento delle molecole.

Questa funzione ha caratteristiche quali:

1) Ampiezza: massima estensione della vibrazione intensità suono

2) Lunghezza d’onda: distanza tra due picchi

Lunghezza onda > frequenza

Frequenza d’onda altezza

-CAMPIONAMENTO= elaborare un numero finito ogni intervallo di tempo.

-FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO= numero di punti della forma d’onda elaborati.

-CODIFICA BINARIA=codifica che crea la corrispondenza tra circuiti elettronici di un calcolatore e i

numeri che esso elabora.

Esempio: 10010 = 𝟏 𝒙 𝟐𝟒 + 𝟎 𝒙 𝟐𝟑 + 𝟎 𝒙 𝟐𝟐 + 𝟏 𝒙 𝟐𝟏 + 𝟏 𝒙 𝟐𝟎 = 𝟏𝟔 + 𝟐 = 𝟏𝟖

-BIT= quantità più piccola che un computer è in grado di elaborare , 8 bit= 1 byte.

LA RETE

-TELEMATICA= disciplina che si occupa della trasmissione a distanza dell’output di un computer.

-COMMUTAZIONE DI CIRCUITO= complesso di regole che servono per gestire un’infrastruttura di

comunicazioni (sistema analogico).

-COMMUTAZIONE DI PACCHETTO= scomporre comunicazione in sottoparti ; le parti del messaggio

viaggiano lungo qualunque percorso che permetta loro di arrivare al destinatario; un cavo è

attraversato da diverse sottoparti di messaggio chiamate pacchetti appartenenti a più

conversazioni.

-ARPANET= prima rete di connessione a commutazione di pacchetto al mondo, ideata da Paul

Baran e Donald Davies.

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Nome INTERNET: deriva da un messaggio che Carl Robnett dell’ARPA inviò ai suoi colleghi nel 1963

chiamandoli: “Members and affiliates of the intergalactic computer network”.

Espansione rete km e km di cavi in tutto il mondo arrivando a maggior velocità di trasmissione

dati con 100 Mb/s della fibra ottica.

-ROUTER= punto di accesso per tutti gli artefatti informatici della casa. Il collegamento con il

router di un apparecchio dipende dal suo hardware.

-SCHEDA DI RETE= dispositivo presente all’interno di un computer che rende disponibili i dati

provenienti dalla rete per l’elaborazione da parte della cpu. La scheda di rete si affaccia all’esterno

con una porta nella quale bisogna inserire il cavo di collegamento con il router; gli impulsi elettrici

provenienti dal cavo devono essere convertiti da parte di un dispositivo all’interno del router.

↑(tecnologia ETHERNET, connessioni via cavo).

-WIRELESS = alternativa alle connessioni via cavo, questa è caratterizzata dal fatto di essere senza

cavo.

-1991 : primo cellulare della seconda generazione, 2G, capace di trasmettere e ricevere segnali

digitali ; Standard: GSM.

1993 SMS ; 1999 WAP primi cellulari con accesso a internet

-2001: introduzione dei pacchetti di dati con la terza generazione,3G; Standard UMTS.

-2009: Abbandono definitivo della commutazione di circuito! Con la quarta generazione, 4G ;

Standard: WiMAX.

-HOST= dispositivo informatico collegato a internet

-INTERNET= complesso di infrastrutture e protocolli che servono per trasferire pacchetti di dati

tra sistemi informatici sparsi per il mondo ; per il trasporto di questi pacchetti servono degli

indirizzi.

-PROTOCOLLO TCP/IP= regole di gestione dei pacchetti di dati in internet.

IP: definisce la struttura degli indirizzi assegnati ai host e gli algoritmi di instradamento

(32 bit versione attuale) come trasmette informazioni.

TCP: specifica regole di ricostruzione messaggi e di ritrasmissione in caso di perdita

come suddividere in pacchetti le informazioni.

-WEB/WorldWideWeb = parte dei dati che vengono trasferiti in internet organizzata sotto forma

di ipertesti multimediali, letti per mezzo di un browser.

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-IPERTESTO= testo presentato su uno strumento di lettura contenente riferimenti che permettono

l’accesso immediato ad altri testi ;

Caratteristiche ipertesto: SCRITTO,PUBBLICATO,TROVATO,TRASMESSO,VISUALIZZATO.

Creazione ipertesto: tramite HTML.

-HTML= linguaggio di marcatura che permette di marcare parti dell’ipertesto con delle etichette

(tag) per specificarne la proprietà; Con questo tipo di linguaggio si scrive una pagina da pubblicare

sul web.

-FILE= sequenza di bit che rappresenta un insieme unitario di informazione; l’unità di un file è

logica.

-BROWSER= programma che permette agli utenti di consultare le pagine web, Es: Chrome(google),

Firefox ( mozilla foundation) , internet explorer (microsoft).

-WEB SERVER= server che contengono pagine web (memorizzazione di pagine web a cui i web-

client possono accedere).

-Maggiori produttori di hardware per server: HP,DELL,IBM.

-Maggiori produttori di software per web server: Apache software foundation, Microsoft, NGINX.

Web server ha bisogno di un INDIRIZZO IP (con DNS nomi di dominio); www.unibg.it

assegnato da ICANN (=società per l’assegnamento di nomi e numeri in internet)

delega ciò alle agenzie nazionali RIR

vendono questi indirizzi alle compagnie che forniscono connessione internet ISP

(Fastweb,Telecom,Infostrada,Tiscali)

-INDICIZZAZIONE= utilizzo di indici da parte di Google per calcolare la rilevanza delle pagine sul

web; Queste informazioni vengono ottenute da software che navigano attraverso le pagine

seguendo i link, WEB CRAWLER.

-HTTP= protocollo che stabilisce il formato e l’ordine dei messaggi che un client e un server

devono scambiarsi per permettere la visita di una pagina web.

-Pagina dinamica sul lato client: i programmi sono eseguiti dal browser.

-Pagina dinamica sul lato server: generata sul momento da un processo in funzione sul server.

-sito ADATTIVO = impaginazione fluida che si adatta alle dimensioni dello schermo.

-sito RESPONSIVO= creato in più versioni con un’organizzazione

www.SLD.TLDdominio generale

gestito da IANA, che

delega gestione tld

a organ pubbl/priv

gestiti da enti

/compagnie accreditati presso le tld

Miriam Volpi

-Piattaforme: FORUM, BLOG , WIKI , SOCIA NETWORK , CONDIVISONE RISORSE.

IDENTITA’

-IDENTITA’ NUMERICA= per qualunque elemento x e per qualunque elemento y ,

x e y sono identici se ogni proprietà di P che caratterizza x , caratterizza anche y e viceversa.

-IDENTITA’ QUALITATIVA= dati tre elementi: x,y,z ; x condivide con y un grado maggiore di

identità qualitativa rispetto a z SE: numero di proprietà di x,y > numero proprietà x,z.

-IDENTITY GAP: non per forza un male perché l’anonimità viene utilizzata anche dal giornalismo di

inchiesta per esempio.

-PSEUDONIMITA’= quando una persona sul web diventa riconoscibile.

-OFFLINE= persona reperibile sul web ma che non è riconducibile a una persona nel mondo.

-SICUREZZA= un sistema informatico si dice sicuro quando non è possibile che venga usato da

utenti ai quali esso non è destinato.

-IDENTITY THEFT= furto di identità

-IDENTITY FRAUD= frode basata su un furto di identità

-FURTO PASSWORD: presso il client, canale di comunicazione, server.

-CONFIDENZIALITA’= proprietà goduta dalla comunicazione quando è accessibile solo al legittimo

destinatario; Per garantirla si utilizza la CRITTOGRAFIA= disciplina che si occupa delle tecniche di

manipolazione dell’informazione. ↓

Uso di lettere diverse tramite codifica ( chiave) nota a mittente e destinatario

-CRITTOGRAFIA SIMMETRICA= mittente e destinatario si mettono d’accordo su una particolare

chiave; mittente la usa per codificare messaggio e destinatario per decifrare messaggio. Accordo

fatto di persona!.

-CRITTOGRAFIA ASIMMETRICA= ogni utente ha due chiavi, una privata (segreta) e una pubblica;

Messaggi codificati con una chiave possono essere decodificati con l’altra. problema

dell’accordo della chiave simmetrica è RISOLTO!.

-AUTENTICAZIONE= proprietà di un messaggio che permette di risalire con certezza al suo

mittente tramite una FIRMA DIGITALE = risultato di un modo specifico di usare due chiavi

asimmetriche; inoltre fa intendere al destinatario se c’è stata una manipolazione al messaggio.

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-INTEGRITA’= caratteristica di un messaggio che non è stato elaborato da nessun utente che non

sia il suo mittente/destinatario.

-CA= autorita’ di certificazione che ha il compito di certificare il legame tra una chiave pubblica e

l’identità del suo possessore; ci sono CA REGIONALI e NAZIONALI.

LA CREATIVITA’

-COMPUTER ART: (’60)

Marcel Duchamp fu l’artista di riferimento di Frieder Nake, uno dei pionieri della Computer Art.

In questo periodo ci furono tre informatici primi ad utilizzare il computer per creare disegni

geometrici (linee spezzate casuali che formano poligoni) e primi ad utilizzare i computer digitali:

George Nees , Michael Noll, Frieder Nake.

Obiezione di Lovelace = (riferente all’opera Random Polygons) riferente alle numerose critiche

che sono sorte in merito a questo nuovo tipo di fare arte, considerata non come tale e, nel caso di

Nake e dei suoi collaboratori, paragonabile da alcuni artisti alla pari di giochi matematici stampati

su carta.

Questo tipo di critica la dovette affrontare anche Turing ,infatti gli venne criticato il fatto che le

macchine potessero produrre risultati originali.

-“Random Polygons” (poligoni casuali) : opera di Nake realizzata attraverso uno strumento

informatico, cosa che a prima vista poteva apparire come un raggiro.

I suoi risultati ci appaiono come una sequenza di valori casuali e in questo caso l’algorista aveva

un’idea del disegno che voleva creare ,ma non era in grado di prevedere con esattezza in che

posizione sarebbero stati disegnai i poligoni.

GENERATIVE ART: Branca della computer art che fa uso dei numeri pseudocasuali.

Altro lavoro di arte generativa: “Tube Clock” di Matt Pearson, struttura tubulare caratterizzata da

una miriade di ellissi ravvicinate.

Idea di base: tracciare ellissi lungo un percorso circolare poi perturbato dalla pseudocasualità di

una fonte di rumore.

NB: senza un computer l’opera di Pearson è fuori dalla portata di qualsiasi artista!

(Problema:tempo) infatti secondo Nake il computer è più uno strumento che una macchina; uno

strumento ha uno stato interno che evolve nel tempo e la capacità di tenere traccia di tale

evoluzione.

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-INTERACTIVE ART: Scott Snibbe uno dei primi artisti; “Boundary Functions” esempio di

computer art NON generativa perché NON fa uso di numeri pseudocasuali ma si basa su un

algoritmo (diagramma di Vornoi).

Il punto forte di quest’opera consiste nella partecipazione del pubblico; in questo caso si tratta di

un nuovo tipo di Computer art che nasce dall’interazione con gli spettatori.

-David cope : compositore/informatico, suo software EMI crea brani musicali sui seguenti principi:

deconstruction (scomposizione e analisi di un corpus musicale esistente), signatures(ricerca di

caratteristiche comuni) , compatibility (ricombinazione caratteristiche per formare brani nuovi).

Nuovo software EMILY HOWELL crea brani totalmente originali.

IL FUTURO

-WEB SEMANTICO = standard universale di tag con cui etichettare i vocaboli presenti in una

pagina con un riferimento a un documento che ne spieghi il significato.

-AR= realtà in cui alla percezione naturale dell’ambiente circostante si sovrappone un flusso di dati

audio, video o tattili da parte di uno strumento informatico. Es street view

-VR=realtà nella quale ci riferiamo ad un’ immersione in un ambiente completamente simulato,

ovvero costruito al computer.

-QUANTUM COMPUTING= informatica basata sulla meccanica quantistica.

-QUBIT/QUANTUM BIT= particella subatomica che si può interpretare come essere in uno stato 0

o 1 o in qualunque sovrapposizione di questi dati ,data la sua natura quantistica.

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