Informatica

1. Informatica Lezione 1 Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione (laurea triennale) Anno accademico: 2006-2007

2. Docente • Jeremy Sproston • sproston@di.unito.it • 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/

3. 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

4. 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

5. 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

6. 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”)

7. 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)

8. Parte teorica Obiettivo: • Capire che cos’è un computer, inclusa la terminologia • Quindi, lavorare con il computer in un modo più consapevole ed efficiente

9. 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

10. Il computer Informazioni (cifre, testi, immagini, suoni, ecc.) • 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 utili (per esempio riepiloghi, totali, ecc.) Programma

11. 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 • …

12. L’uso dei computer • Ospedale: analisi, chirurgia • Ufficio: video-scrittura, contabilità • Comunicazione di massa: editoria elettronica, gli effetti speciali in cinema e TV • Ecc. …

13. 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)

14. 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

15. Un po’ di storia • 1946: Primo computer elettronico negli Stati Uniti (ENIAC)

16. 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)

17. 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 • …

18. 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

19. Informatica Informatica:la scienza della rappresentazione e dell'elaborazione dell'informazione • 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)

20. Computer Hardware + Software

21. Hardware Struttura fisica (architettura) del calcolatore formata da parti meccaniche, elettriche, elettroniche

22. 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)

23. 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

24. Componenti principali di un computer Processore Memoria principale Unità centrale Stampante Tasteria e monitor Memoria secondaria (o di massa) Periferiche di input/output

25. 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

26. 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

27. Tipi di informazione • Il computer memorizza ed elabora informazioni che devono essere rappresentate in una forma gestibile • Rappresentazione binaria (o digitale)

28. Tipi di informazione codifica Mondo esterno rappresentazione binaria informazione decodifica Computer: memorizzazione, elaborazione

29. 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)

30. Perché la rappresentazione binaria? Le informazioni rappresentate nel sistema binario possono essere elaborate secondo vari criteri e con vari strumenti

31. 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?

32. 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 Perché la rappresentazione binaria?

33. 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

34. 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

35. Codifica binaria • Esempio: otto colori: nero, rosso, blu, giallo, verde, viola, grigio, arancione • Codifico (tre bit): • nero con 000 • rossocon 001 • blu con 010 • giallo con 011 • verde con 100 • viola con 101 • grigio con 110 • arancione con 111

36. 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

37. 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

38. 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 byte