Appunti Informatica di base

INFORMATICA: CODIFICA BINARIA

In fondo, il sistema binario è l'alfabeto dei nostri computer.

La rai aveva realizzato un audio vivo sull'informatica.

Come parlano i nostri computer? Come rappresentano l'informazione?

Quando noi parliamo utilizziamo un nostro linguaggio, definito "il linguaggio naturale"

Invece i computer non possono parlare con il nostro linguaggio naturale: negli ultimi anni

stiamo avendo maggiori sviluppi in progresso e possiamo anche parlare ed avere un livello

conversazionale quasi naturale con un dispositivo grazie allo sviluppo della scienza.

Ma i nostri computer non parlano, non si esprimono e non rappresentano l'informazione

come lo facciamo noi, ma tramite il SISTEMA BINARIO.

IL SISTEMA POSIZIONALE

I sistema di numerazione POSIZONALI sono definiti così perché è importante la posizione

che una cifra ricopre.

Per esempio, 1 0 0 0 (uno, zero, zero, zero) vale 1000 (mille) perché noi partiamo dalla cifra

più a destra di tutte (lo 0) e dobbiamo fare:

0 x 10 elevato a 0

Poi, spostiamoci verso sinistra

0 x 10 elevato ad 1

0 x 10 elevato a 2

1 x 10 elevato a 3

Dobbiamo sommare tutti questi termini e vediamo che l'unico termine valido è: 1 x 10

elevato a 3

10 elevato a 3 = 1000

1 x 1000 = 1000

È per questa ragione che 1 0 0 0 vale 1000

Qualsiasi numero n lo possiamo identificare a questa uguaglianza (somma di termine)

PRIMA CIFRA PIÙ A DESTRA DI TUTTE (identificata con n. 0) Dobbiamo moltiplicare con la

base che nel vostro case sarebbe 10 (siccome stiamo nel sistema decimale) elevato a 0

Poi da destra ci spostiamo a sinistra: la seconda cifra che incontriamo da destra a sinistra

viene identificata come cifra uno e viene moltiplicato per 10 elevato ad uno

Cifra tre in posizione 3 moltiplicata per 10 ^ 3 + cifra in posizione 4 moltiplicata a 10 ^ 4 ecc.

Man mano che noi ci spostiamo a destra verso sinistra le cifre vengono moltiplicate per la

medesima base del sistema posizionale nel quale siamo (questo per ora è base 10) e, via

via, questa base 10 da destra verso sinistra, avrà sempre un esponente più alto

Quindi le cifre spostandosi da destra verso sinistra valgono di più e il loro valore è

determinato dalla loro posizione.

Questo è il concetto di SISTEMA POSIZIONALE

10.000 vale veramente 10.000 perché devo partire da destra verso sinistra

0 x 10 ^ 0 + 0 x 10 ^ 1 + 0 x 10 ^ 2 + 0 x 10^3 + 1 x 10 ^ 4 = 10.000

IL SISTEMA BINARIO

Anche il sistema binario è un sistema posizionale: quando noi abbiamo un numero binario.

Anche scrivere una parola, ad esempio TASTIERA, vengono trasformati dal nostro computer

in 0 ed 1.

Come fa? Innanzitutto, il nostro elaboratore è un calcolatore, e dobbiamo vedere come fa il

computer a codificare i numeri.

Come si fa a passare da sistema binario a sistema decimale?

Come si fa a passare da sistema decimale a sistema binario?

Quando scrivo 33 il computer come fa a traduttore/codificare nel suo linguaggio?

Quando scrivo 25, questo diventa 11001.

Innanzitutto, nei nostri elaboratori vige il sistema di numerazione posizionale binario. Quindi

per gli elaboratori, la base non sarà più 10, ma sarà 2.

Quindi, il valore in base 10 del numero binario 01101 è 13, perché io devo partire dal

numero che si trova più sulla destra e fare:

1 x 2^0 = 1

+ 0 x 2^1 = 0

+ 1 x 2^2 = 4

+ 1 x 2^3 = 8

+ 0 x 2^4 = 0

1 + 4 + 8 = 13

Invece, come avviene la modifica da un numero binario a numero decimale: DECODIFICA

(contro-trasformazione)

Si consideri il numero in base 10, 25

Lo si divida per due, tenendo così un quoziente ed un resto R

Memorizziamo il resto R e ripetiamo l'operazione finché il quoziente non diventa 0

La rappresentazione binaria è data dai resti R disposti da destra verso sinistra nell'ordine in

cui sono stati calcolati.

Ad esempio, 25 diventa 11001 in binario perché:

25 : 2 = 12,1 (Memorizziamo il resto R che è 1)

12: 2 = 6,0 (Memorizziamo il resto R che è 0)

6: 2 = 3,0 (Memorizziamo il resto R che è 0)

3: 2 = 1,1 (Memorizziamo il resto R che è 1)

1:2 = 0,1 (Memorizziamo il resto R che è 1)

Così ho ottenuto la codifica in binario di questo numero decimale: 11001

Ma come funziona questo processo di codifica e di decodifica con i suoni e con le immagini?

Questo introduce l'argomento informatica + arte

Ci sono delle critiche sostenute dai tradizionalisti che dicono che la vera arte si fa solo con la

matita e il pennello, alcuni sostengono che la tecnologia non faccia bene all'arte

Ma dire così è come dire che la topografia abbia danneggiato i libri scritti a mano

C'è anche chi pensa che "Il computer permette ogni cosa, ma chi lo usa perde di credibilità"

ma non è veramente così perché il computer non può mai fare tutto da solo.

Forse queste idee ci sono perché manca una riflessione

"Alla nuova era tecnologica mancano ancora adeguati termini di espressione, nonché come

usare la tecnologia dell'arte al di là della conoscenza tecnica della tecnologia stessa."

Da una parte, quando si usa la tecnologia c'è la conoscenza tecnica. Quando usiamo la

tecnologia per l'arte dobbiamo anche sapere quali software dobbiamo usarla e soprattutto se

ha un senso. Solo perché il computer ci permette di farlo non vuol dire che potrebbe venire

bene e bisogna preoccuparsi che ciò che noi facciamo con il computer sia veramente arte.

Bisognerebbe sostituire tutte quelle critiche infondate con una seria riflessione

Bisogna avere piena consapevolezza di ciò che è stato fatto prima di noi e di ciò che viene

fatto nella nostra contemporaneità e di aver riflettuto su questo.

Parlando di rivoluzione digitale abbiamo CLAUDE SHANNON, senza di lui non potremmo

stare qui. Egli fu un grande genio del 1900, un ingegnere Americano chiamato "il padre della

teoria dell'informazione" grazie al quale il digitale è così come lo conosciamo e po' usiamo

oggi. Senza di lui i computer che abbiamo a nostra disposizione oggi non funzionerebbero

così come funzionano, ma potrebbero addirittura funzionare peggio perché non ci

permetterebbero di fare tutto ciò che possiamo fare.

Per primo egli ha attribuito un'unità di misura all'informazione: il BIT

Lui l'aveva pensato come l'unità di misura dell'informazione quindi, con tanti BIT

l'informazione è molto più precisa, mentre con pochi BIT l'informazione è molto meno

precisa.

Quando vediamo un'immagine sgranata, è perché stiamo vedendo un'immagine con pochi

BIT.

Ogni BIT può valere 0 (spento/off) ed 1 (acceso/on) come se avessimo dentro il nostro

computer una serie di interruttori, alcuni accesi e altri spenti e a seconda di quali sono

accesi o spenti otteniamo un diverso tipo di informazione.

Inoltre il contenuto dell'informazione è indipendente dal messaggio che viene trasmesso, ma

è in relazione con il numero di unità elementari (il BIT) necessari per trasmetterlo o

codificarlo. Quindi c'è una dissociazione tra contenuto dell'informazione ed informazione

stessa.

Quando il nostro computer prende il 25 lui non conosce il senso del 25, ma prende

semplicemente l'informazione (nonché 011001) e la natura del messaggio è irrilevante:

testo, suono, ed immagini sono irrilevanti perché tutto viene trasmesso in 0 ed 1.

Dunque il BIT di Shannon prende questi valori

L'utilizzo del digitale ha avuto successo per diversi motivi, tra cui l'efficienza della

trasmissione, ma minimizzazione della perdita dei dati, la semplicità di elaborazione,

l'economicità del sistema, la possibilità di controllo totale sull'informazione.

Per tutti questi motivi assistiamo alla DIGITALIZZAZIONE, digitalizzando tutto ciò che è

possibile. I motivi del successo del digitale sono questi qui

Per mettere in atto la digitalizzazione mettiamo in atto una tradizione da un segnale continuo

ad un segnale discontinuo e quantificato (differenza tra termometro a Mercurio e quello con i

numeri sul display)

La traduzione del suono in digitale avviene grazie a due processi:

1) il CAMPIONAMENTO, che serve a prevelare dal segnale continuo i cosiddetti

CAMPIONI

2) la QUANTITAZZIOE che serve a quantificare e regolare le precisione de valori

rispetto il segnale digitale

Quindi la critica che a volte viene mossa al digitale è che questo non corrisponderebbe

l'integrità analogica originaria, traducendo il segnale continuo in uno discontinuo. Ma l'uomo

non ha dei sensi infiniti ed illimitati: noi sentiamo certi range di alcune frequenze sonore,

dunque siamo limitati e operiamo una riduzione degli stimoli. Infatti nel nostro cervello

avviene continuamente una filtrazione dei dati (anche quando, ad esempio, pensiamo ad un

volto).

Se nel processo di codifica digitale venissero filtrati via gli stessi dati che vengono ignorati

dal nostro cervello a dal nostro sistema uditivo/acustico che è quando la traduzione digitale

viene fatta bene, allora naturalmente avremmo un sistema di codifica efficace e non

sentiremo questo gap della discontinuità.

Il problema è quando il passaggio del digitale non viene fatto bene. Esistono alcuni algoritmi

(una serie di istruzioni di compressione) che fanno proprio questo, nonché governano

questo passaggio da realtà a digitale

I campioni sono dei pezzetti del segnale, una parte del segnale.

Anche il cervello umano è discontinuo e il fatto che il digitale ha una discontinuità non è in

modo negativo. Bisogna capire se è fatto bene o se è fatto bene.

Esistono alcuni algoritmi che permettono la buona digitalizzazione.

Nel 1988 l'ISO (Organizzazione Internazionale per la definizione degli Standard) con sede a

Ginevra, si occupa di definire gli standard, nonché le regole nei vari fattori.

Nomina il sottocomitato 29, che si suddivide in ulteriore 2 gruppi: JPEG e MPEG

JPEG è l'acronimo di JOINT PHOTOGRAPHIC EXPERTS GROUP ed è il gruppo congiunto

degli esperti dell'immagine con il compito di studiare i sistemi di compressione dell'immagine

e della fotografia digitale.

Invece MPEG è l'acronimo di MOVING PICTURE EXPERTS GROUP era il gruppo di esperti

per la codifica di immagini in movimento con il compito di studiare i sistemi di compressione

delle immagini in movimento e del suono.

Questa MPEG è nata grazie ad un ingegnere italiano: LEONARDO CHIARIGLIONE.

(VEDERE INTERVISTA)

Lui è, ed era, un ingegnere italiano che lavorava allo CSELT di Torino (che adesso è

diventata la Telecon)

Questi due gruppi hanno creato gli standard JPEG ed MPEG

LA FOTOGRAFIA ELETTORONICA PRIMA DEL DIGITALE

Dire fotografia elettronica è come intendere quella analogica, quella contrapposta alla

digitale. La fotografia digitale è preceduta da quella elettronica e in quest'ultima le immagini

vengono registrate su un nastro o disco magnetico. Non ha una data di nascita precisa, ma

si può far risalire verso il 1960, nel periodo in cui venne scoperto il CMOS, ovvero

COMPLETARY ELEMNTAL OF SEMICONDUCTOR. Questo semiconduttore elementare di

diossido di metallo era semplicemente un CHIP (circuito elettronico) che permetteva la

fotografia elettronica, quindi la impressione delle immagini su un nastro o un disco

magnetico. Questa tecnologia serviva alla fotografia elettronica (o analogica) e questo era

possibile grazie alla tecnologia CNOS.

Pochi anni dopo, nel 1969, nacque la fotografia digitale presso i laboratori BELL LAX, dei

lavoratori Americani del New Jersey e sono sempre stati di ricerca e di sviluppo tecnologico,

attualmente in mano alla Nokia.

Sono sempre stati in vari fattori della tecnologia e dell'arte. Qui nacque la fotografia digitale

poiché è stato scoperto il CCD (CHARGE CAPABLE DEVICE) il dispositivo di

accoppiamento di carica.

Questo aveva un altro circuito elettronico in grado di convertire le immagini fotografica in

segnale elettrico.

Il CCD non trasformava le fotografie in digitale, ma trasformava il segnale elettrico/analogico

in un segnale pronto per essere convertito in digitale. Era più vicino al Digitale ma non

proprio digitale. Tuttavia, grazie a questa tecnologia nacque la prima macchina digitale. La

prima immessa sul mercato fu la LOGITECH FORTUMEN all'inizio degli anni 90.

Dalla fotografia digitale e dai gruppi JPEG ed MPEG prende piede il trattamento digitale

dell'immagine. Questa elaborazione dell'immagine digitale non avviene subito in campo

artistico perché inizialmente l'abbiano in campo militare per motivi di spionaggio, scientifico

(fotografia astronomica. Nel 1964 la NASA filtra digitalmente i segnali analogici trasmessi

dalle onde spaziali per eliminare i disturbi o i rumori di fondo)

e televisivo (le prime televisioni)

La tecnologia digitale è preceduta, in tutte le arti, da un'altra tecnologia: quella analogica

Ma quando l'arte si è unita alla musica non subito era digitale, ma lo divenne con il tempo.

La computer art è la prima espressione vera e propria di questo connubio di arte +

tecnologia : è un'arte che si può fare solo da computer

COMPUTER ART

Arte più astratta da parte di artisti che concepivano idee che andavano oltre le possibilità

espressive dei mezzi che avevano a disposizione negli anni 20, 30 e 40.

È vero che questa computer art nasce nel 1960, ma è anche vero che la storia dell'arte ci ha

detto che probabilmente affonda le sue radici nella volontà di negare la raffiguratività che era

già presente nelle idee di alcuni artisti negli anni precedenti. Semplicemente questi artisti,

seppur immaginavano un'arte diversa da quella prevalente nel loro periodo storico ed affine

a ciò che ha prodotto la computer art, non avevano ancora i mezzi tecnici, in quanto i primi

computer (nei laboratori) nacquero nel 43/46 e ci vollero dei decenni prima che andarono in

dotazione alle persone normali.

Se un artista del 1920 pensava ad ottenere un risultato artistico simile a quello che è

possibile ottenere con la computer art, non aveva ancora i mezzi per produrlo.

La computer art nacque circa nel 1960 da quando venne messa in pratica la produzione di

qualsiasi immagine tramite il computer, anche mentale.

Ci sono state tantissime ricerche anche sul sowftare e hardware per rappresentare in modo

iperrealistico qualsiasi oggetto e si sono sviluppate ricerche per la realizzazione di dati

provenienti dalla scienza (generazione di forme che rispondono a certe norme di

comportamento, come la serie di Fibonacci, gli automi cellulari e le catene di markow)

Ricerca attinente alla computer art, cioè all'utilizzo del computer come utilizzo creativo per

ottenere qualcosa di nuovo, innovativo e sperimentale.

La rappresentazione iperrealistica di qualsiasi oggetto è lo studio per vedere e

rappresentare qualsiasi oggetto da ogni punto di vista, facendolo roteare e avendo una

visione a 360° di qualsiasi oggetto. Tutto questo era possibile con il computer.

La visualizzazione di dati: rappresentare sottoforma di immagini dati provenienti da altri

settori (scienza, astronomia ecc.)

La serie di Fibonacci è una serie di numeri matematici costituti da una regola e tramite il

computer posso definire questa serie in immagini (es. Frattali, serie bonacci, catene di

Markow)

Nel 1968 a Londra si svolse la CYBERNETIC SERENDIPITY, una delle più importanti

mostre sul rapporto tra arte e scienza, dove vengono presentate varie opere di tutti questi

personaggi (Jasia Reichardt era la curatrice)

Erano i primi anni dove venivano messe in mostra al pubblico generalista delle opere arte +

tecnologia

Tra questi artisti abbiamo Nam June Paik e Eugenio Carmi. Quest'ultimo è stato un

personaggio importante nell'arte italiana (vedere il suo contributo) è colui che in Italia ha

dato vita e ha creato il lavoro del designer.

Il computer, oltre questi pattern visivi, geometrici e astratti, poteva anche introdurre il

random, nonché la casualità. Si dice che l'essere umano, per quanto si sforzi, non riesca a

dire numeri a caso perché le sue scelte sono sempre guidate da qualcosa. Invece,

utilizzando il computer che non ha pensieri, riesce a produrre il caso

Ma come fa il computer a produrre il random? Gli si danno sempre in pasto dei modelli

basati su fenomeni naturali casuali. Il vero random lo si trova in natura e il computer replica

questa casualità. (Intelligenza artificiale per l'arte)

Il computer è in grado di produrre il random, cioè tantissime possibilità di elaborazione

dell'immagine e di pattern che l'uomo da solo non potrebbe fare. Ma l'artista c'è comunque,

perché deve scegliere tra tutte queste infinite possibilità trovate dal computer. L'artista ha

una sua responsabilità autoriale di scelta.

Vera Molnar, nel suo contributo, ci dice che il computer, grazie alla potenza del random

(MIPS) possono introdurre infinite possibilità casuali, poi però sta all'artista scegliere ed

approfondire.

Il MUNA è stato il Museum of Digital Arts di Zurigo, che è stato aperto dal 2016 al 2020.

Il computer permetteva anche la scrittura di programmi e di sowftare che potevano generare

il movimento dell'immagine.

Dopo la generazione di immagini fisse e statiche fu possibile la generazione di immagini in

movimento.

Verso la metà degli anni 60 nasce il cosiddetto CINEMA SINTETICO. Il primo film a

computer è del 1963 e venne realizzato nei laboratori BELL.

ci sono opere di cinema sintetico inteso come pittura dinamica.

Immagine in movimento non come cinema comunemente inteso, ma come pittura dinamica

correlato alle arti visive e tradizionali con un plus dovuto alla tecnologia digitale.

Esempi: Poem F