Fondamenti di Informatica

Informatica (informazione + automatica): scienza della rappresentazione ed elaborazione dell'informazione

Informazione - Concetto principale dell'informatica.

L'elaborazione dell'informazione deve essere svolta in maniera sistematica e rigorosa, in modo da poter essere automatizzata.

Scienza dell'astrazione

Esaminare una realtà ed estrarre tutti i dati interessanti per la risoluzione di un problema; trovare le tecniche per risolvere un problema in modo automatico.

Ex -> Costruzione di un palazzo - Estrarre solo i dettagli essenziali alla costruzione del palazzo, quindi sostituire una situazione complessa con un modello comprensibile senza dettagli inessenziali estraendo quelli essenziali.

Obiettivo dell'informatica = creare astrazioni di problemi, risolvibili e rappresentabili su un sistema di calcolo in modo automatico.

Es. Dati lato _A lato _B richieste se il taglio è possibile dimensioni del quadrato.

Informatica (informazione + automatica): scienza della rappresentazione ed elaborazione dell'informazione

Informazione - Concetto principale dell'informatica.

L'elaborazione dell'informazione deve essere svolta in maniera sistematica e rigorosa, in modo da poter essere automatizzata.

Scienza dell'astrazione

Esaminare una realtà ed estrarre tutti i dati interessanti per la risoluzione di un problema; trovare le tecniche per risolvere un problema in modo automatico.

Esempio: costruzione di un palazzo - Estrarre solo i dettagli essenziali alla costruzione del palazzo.

Quindi sostituire una situazione complessa con un modello comprensibile senza dettagli inessenziali estraendo quelli essenziali.

Obiettivo dell'informatica = creare astrazioni di problemi, risolvibili e rappresentabili su un sistema di calcolo in modo automatico.

Esempio

Dati: lato A, lato B.

Richieste: se il taglio è possibile, dimensioni del quadrato.

MCD tra A e B.

MCD ≠ 1 → Il taglio è possibile se MCD = 1 → taglio non possibile.

Algoritmi e programmi

Si ha bisogno di un procedimento sistematico, costituito da un insieme di operazioni. Ogni operazione deve essere precisa ed eseguibile sui dati in input per ottenere i dati in output.

Algoritmo ≠ Programma.

Realizzazione in un certo linguaggio di programmazione di un particolare algoritmo (C++, Java, Python...).

Algoritmo

1. Leggi il valore di A e di B.
2. Calcola MCD di A e B e scrivilo in C.
3. Se C = 1 il taglio non è possibile, altrimenti comunica taglio possibile e la misura del lato C.
4. Termina.

Algoritmo di Euclide

1. Leggi i numeri A e B, con A > B.
2. Dividi A per B e ottieni il resto R.
3. Se R = 0 termina: MCD e B.
4. Sostituisci A con B.
5. Sostituisci B con R.
6. Ritorna al punto 2.

Calcolo resto

1. Leggi due numeri A e B.
2. Se A.
3. Sostituisci A con A-B.
4. Ritorna al punto 2.

Una volta definito, l'algoritmo deve essere sottoposto ad un esecutore che deve interpretare correttamente la sequenza di comandi, eseguire ognuno dei comandi forniti, memorizzare le informazioni su opportuni supporti che permettono di accedere e modificare le informazioni memorizzate, ma non deve necessariamente essere consapevole di ciò che sta facendo.

Le differenze tra un esecutore umano ed uno non umano stanno nelle modalità di rappresentazione delle istruzioni e dei dati.

Modello di Von Neumann

• Bus di sistema.
• CPU.
• Memoria centrale.
• Interfaccia periferica 1.
• Interfaccia periferica 2.
• Interfaccia periferica 3.

La codifica dei dati e delle istruzioni

L'unità più piccola di informazione memorizzabile è il bit.

Per memorizzare un bit viene utilizzato un elemento bistabile, cioè un dispositivo elettronico che può assumere uno tra due stati sensibili, ognuno viene fatto corrispondere a 0 o a 1 (cella di memoria).

V = V = 1.

V = V = 0.

Nell'operazione di scrittura la cella viene caricata con un valore, che rimane fin quando la cella viene alimentata o finché non si esegue un'altra operazione di scrittura che modifica il valore.

Nell'operazione di lettura si accede alla cella per consultare il valore e copiarlo in un'altra cella.

Un insieme di N celle può assumere 2^N stati possibili, che vengono raggruppati in un registro.