Concetti di base della Tecnologia dell'Informazione

1. Concetti di base della Tecnologia dell'Informazione Modulo 1

2. PER INIZIARE Le parole dell’Informatica

3. INFORMATICA INFORMATICAINFORmazione + autoMATICA ITINFORMATION TECHNOLOGY Tecnologia per l’elaborazione dell'informazione tramite sistemi automatici

4. Che cos’è l’informazione I cartelli stradali ci danno informazioni circa la direzione da prendere o l’azione da compiere in un determinato momento e luogo • È tutto ciò da cui possiamo ricavare indicazioni utili a ridurre i nostri dubbi. Ad esempio:

5. Cosa fa il computer Il computer ha il compito di elabora le informazioni Perciò è necessario trasformarle in modo da renderle comprensibili alla macchina stessa; nel loro complesso tali trasformazioni prendono il nome di codificazione. Le informazioni codificate prendono il nome di dati

6. Rappresentazione dei dati Qual è il modo migliore di rappresentare i dati? Il microprocessore basa il suo funzionamento sul riconoscimento di due livelli elettrici (tensione bassa o alta) che equivalgono in termini logicia 0 e 1 Questo insieme di valori individua la più piccola informazione che il computer tratta: il bit

7. BIT e BYTE BIT Un'informazione può essere rappresentata con una successione di due simboli 0 e 1 detti BIT (dall'inglese BInarydigiT) Unità elementare di informazione BYTE Insieme di 8 cifre binarie viene chiamato BYTE (dall'inglese BinarY ocTEt- ottetto binario) con un byte si possono rappresentare 256 valori, da 0 a 255 7

8. Multipli del byte Kilobyte (kB) = 1 024 byte Megabyte (MB) = 1 048 576 byte Gigabyte (GB) = 1 073 741 824 byte Tera byte (TB) = 1 024 Giga byte 8

9. L’INFORMAZIONE digitale

10. L’INFORMAZIONE digitale

11. Fondamenti Concetto di “Algoritmo” Diagramma di Flusso Linguaggi

12. Algoritmo È una sequenza ordinata di operazioni da compiere atta a risolvere un certo problema. Le operazioni devono essere: Univoche (interpretabili in modo non ambiguo) Elementari (non ulteriormente scomponibili) Realizzabili (essere materialmente eseguibili)

13. Algoritmo L’algoritmo deve essere: FINITO: ogni singola operazione definita nel programma deve avere un termine in un intervallo finito di tempo NON AMBIGUO O DEFINITO: le varie istruzioni devono essere tanto categoriche da non lasciare all’esecutore nessun margine di incertezza COSTANTE: ogni istruzione deve produrre lo stesso effetto quando viene eseguita partendo dalle stesse condizioni DETERMINISTICO: compiuta una istruzione, deve essere determinata in ogni istante l’istruzione da compiere nell’istante successivo

14. Diagrammi di flusso NO INIZIO È una modalità grafica di rappresentazione degli algoritmi Come realizzare la ricetta del pesto genovese. Ingredienti per 4 persone 1 Basilico 600g 2 Aglio 1 spicchio 3 Pinoli 2 cucchiai 4 Pecorino 2 cucchiai 5 Parmigiano grattuggiato 1 cucchiai 6 Olio extravergine 3 cucchiai 7 Sale mezzo cucchiaino Basilico, sale, aglio, pecorino, olio Lavorare in un mortaio Lavare le foglie Asciugare le foglie Unire formaggio e sale Il composto è omogeneo? SI Diluire con olio e condire NO FINE

15. Linguaggi • Nel processo di comunicazione, un linguaggio è costituito dall’insieme dei simboli scambiati ritenuti comprensibilidall’emittente e dal ricevente e da un insieme di regole. • Ad esempio: la lingua italiana • I simboli: l’Alfabeto • Le regole: la Sintassi

16. Qual è il linguaggio giusto per il computer?Quali caratteristiche dovrà avere? • PRECISO • CHIARO • PRIVO DI AMBIGUITÀ • Il linguaggio utilizzato dal computer è detto LINGUAGGIO MACCHINA ed è un linguaggio artificiale (come il linguaggio matematico)

17. Linguaggi informatici Linguaggi di BASSO LIVELLO: sono tutti quelli che comunicano direttamente con il computer, utilizzando i codici operativi del processore, quindi in linguaggio macchina. Linguaggi di ALTO LIVELLO: sono tutti quelli che fanno uso di un linguaggio più vicino al programmatore. Tra i linguaggi più utilizzati per la programmazione abbiamo: Java, Basic, Pascal, PhP Linguaggi di progetto o pseudolinguaggi

18. HARDWARE

19. HARDWARE Le parti fisiche di un computer (componenti elettronici, schede) : la CPU (Central Processing Unit) o Unità centrale, la memoria interna (RAM, ROM) Le unità periferiche di input e output, le periferiche di comunicazione e le memorie di massa

20. Tipi di Computer Diversi tipi di computer, che si differenziano per costo, prestazioni, tipo di utenza Mainframe Minicomputer Personal Computer (PC): Computer da tavolo (Desktop) Portatile (Laptop) Palmare (Palmtop)

21. Componenti base di un Personal Computer (PC) Microprocessore (CPU) Memoria centrale (RAM e ROM) Memorie di massa Periferiche (Unità di input/output)

22. Microprocessore (CPU)1 MICROPROCESSORE o Unità Centrale di Elaborazione (CPU - Central Processing Unit) Componente principale di un computer Controlla e coordina le diverse parti del computer Si occupa della gestione della memoria

23. Microprocessore (CPU)2 Effettua operazioni aritmetiche e logiche Gestisce e controlla il flusso dei dati (interno ed esterno) Esegue le istruzioni dei programmi

24. Microprocessore (CPU)3 Prestazioni: Parallelismo: numero di bit (../32/64) Velocità (clock): viene misurata in multipli dell’hertz (MHz, GHz) Dimensioni della cache Modelli: Pentium, Pentium-Celeron, Athlon, Duron, Sempron, Centrino, ecc. Produttori: INTEL, AMD, ecc.

25. L’evoluzione dei microprocessori Intel

26. Memoria di lavoroRAM e ROM Capacità: si misura in multipli del byte: KB, MB, GB, TB Tempo di accesso Tipi (base): RAM e ROM

27. RAMRandom-Access Memory Letteralmente ‘memoria ad accesso casuale’ (non sequenziale) Consente la lettura e la scrittura dei dati Perde le informazioni quando si spegne il computer (memoria volatile) È detta anche memoria principale Elevata velocità di accesso ai dati È relativamente costosa Realizzata con componenti elettronici Capacità attuale: da 256Mb in su..

28. La memoria cache Un tipo di RAM molto veloce, contiene dati frequentemente utilizzati dal processore L1 (primo livello)  incorporata nello stesso chip del processore 32 o 64Kb L2 (secondo livello)  sulla motherboard 256 o 512Kb Influisce nelle prestazioni complessive del PC

29. ROMRead-Only Memory Letteralmente ‘memoria di sola lettura’ Consente solo la lettura dei dati (i dati sono memorizzati prima dell’installazione), ma mantiene le informazioni anche quando si spegne il computer Contiene principalmente il software che si occupa dell’avviamento del computer: BIOS (Basic Input/Output System) Ha tempi di accesso maggiori della RAM.

30. Memoria di Massa È detta anche memoria esterna, ausiliaria o secondaria Mantiene le informazioni anche a computer spento Dispositivo in grado di memorizzare e portare esternamente al computer dati e programmi Può essere ad accesso casuale (dischi) o sequenziale (nastri) È assai meno costosa della memoria primaria

31. Le memorie di massa 1 Disco fisso: è la principale memoria secondaria (detto anche disco rigido, dall’inglese hard disk) è costituito da dischi rotanti rivestiti di materiale magnetico e da testine di lettura/scrittura contiene le applicazioni ‘installate’ nel computer, incluso il sistema operativo Floppy disk: limitata capacità di memoria (1.44 MB), piccole dimensioni, facilmente trasportabile, basso costo, ma lento e poco affidabile

32. Le memorie di massa2 CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory): simile ad un CD audio, ma può contenere dati e/o programmi; elevata capacità (650 MB), economico e affidabile; è un supporto di sola lettura CD-R (Compact Disc Recordable), un CD-ROM che può essere scritto da un dispositivo simile ad un lettore (masterizzatore) CD-RW (Compact Disc ReWritable), simile al CD-R, ma può essere riscritto più volte DVD e DVD-RAM: dischi ottici analoghi ai CD-ROM classici, ma con maggiore capacità (4,7 GB e oltre)

33. Unità perifericheDispositivi di I/O Rendono possibile l’interazione tra il computer e l’uomo, in generale con il mondo esterno Dispositivi di ingresso (input) Dispositivi di uscita (output) Dispositivi di ingresso/uscita (input/output)

34. Dispositivi di Ingresso Tastiera (inserimento caratteri) mouse, trackball, touchpad, penna luminosa, joystick (puntamento, selezione e inserimento) Scanner (acquisizione immagini, OCR) Microfono, macchina fotografica digitale, telecamera, ecc

35. Dispositivi di Uscita Monitor o unità di visualizzazione: visualizza i risultati delle elaborazioni tramite caratteri e/o immagini Stampante: produce documenti di testo e/o grafici Aghi Getto d’inchiostro (ink jet) Laser Plotter: produce grafici e/o disegni Dispositivi a microfilm Altoparlanti, sintetizzatori vocali

36. Scheda madre (mother board) Scheda (o piastra) principale del computer che contiene: la CPU e altri dispositivi elettronici di controllo (chip set); la memoria principale (RAM e ROM); le linee interne di interconnessione (bus); i connettori di espansione (slot) per le schede aggiuntive e quelli per la connessione delle periferiche.

37. Prestazioni di un Computer Velocità della CPU (frequenza del clock) Dimensione della RAM e della cache Dimensione e prestazioni del disco fisso Velocità del canale interno di comunicazione (bus) Multitasking: numero dei programmi in esecuzione

38. SOFTWARE

39. SOFTWARE Programmi e dati che indicano al computer come svolgere un determinato compito Programma:sequenza di istruzioni, scritte secondo un determinato linguaggio, con le quali si fa eseguire ad un computer il compito prefissato

40. SOFTWARE Applicazione: programma (o insieme di programmi) che può essere eseguito da un determinato Sistema Operativo Esempi: elaborazione testi, gestione paghe, fatturazione, presentazioni, grafica pittorica e CAD; calcoli scientifici; transazioni commerciali

41. Tipi di SOFTWARE Software di base: necessario al funzionamento del Sistema operativo Software di rete: per la gestione di una rete telematica e per comunicare attraverso di essa Software applicativo: orientato alle esigenze dell’utenza

42. SISTEMA OPERATIVO 1 Software di sistema che gestisce e controlla le risorse e le attività del computer Insieme dei programmi di base, ai quali spetta il compito di controllare e rendere possibile l'utilizzo di un computer

43. SISTEMA OPERATIVO 2 Principali funzioni: gestire e controllare le risorse e le attività del computer controllare il flusso dei dati tra l’unità centrale e le periferiche fornire un’interfaccia utente: a linea di comando (testo) grafica (GUI)

44. GUI(Graphical User Interface)1 Interfaccia utente grafica di un sistema operativo Definisce gli elementi grafici usati per interagire con il computer e usa simboli di facile comprensione Comprende: finestre della scrivania virtuale e delle applicazioni icone, aspetto del puntatore menu a tendina

45. GUI(Graphical User Interface)2 Vantaggi: L’interazione con il computer è più semplice I programmi e i file vengono gestiti in modo più semplice e razionale Le istruzioni complesse sono generalmente più semplici da eseguire, perché basate su elementi grafici

46. SISTEMA OPERATIVOEsempi MS-DOS (monotasking) MS-Windows: 95, NT, 98, 2000, XP Unix: Linux, BSD, SCO, Solaris, ecc. MacOS, BeOS

47. Software applicativo Elaborazione testi Foglio elettronico Database Presentazione Contabilità Paghe e stipendi Navigazione e posta elettronica

48. Software multimediale Presentazioni Didattica (Computer Based Training - CBT) Pubblicità Intrattenimento (Giochi, ecc) Punti di informazione (musei, fiere) Editoria elettronica

49. Sviluppo del software Studio di fattibilità Analisi Progettazione Programmazione Implementazione Test Revisione e manutenzione

50. LE RETI INFORMATICHE