Appunti Informatica e programmazione

SISTEMI ALGORITMICI:

1) Sistemi di riscrittura di Post; Emil Post(anni ’20): sistema tipografico = insieme di stringhe

è capace di produrre “BAU”, se è capace di

Billy il cane di Post:

produrre una sequenza di BAU allora è capace di produrre anche il

suo duplicato.

2) Macchina di Von Neuman;

CAPACITA’ DEI SISTEMI DI POST = MANIPOLAZIONE SIMBOLICA

TECNOLOGIE INFORMATICHE: Computer, telecomunicazioni, tecnologie che uniscono l’elaborazione con le

comunicazioni ad alta velocità. ESEMPI: Personal Computer, telefoni,

televisioni, tablet;

COMPUTER = MACCHINA UNIVERSALE

Macchina essenzialmente diversa da qualunque altra macchina costruita dall’uomo, può eseguire

qualunque tipo di computazione, purchè queste operazioni siano tutte riconducibili a manipolazione

simbolica.

CATEGORIE DI COMPUTER = -Supercomputer;

-Mainframe;

POTENZA DI CALCOLO -Workstation;

-Microcomputer (PC desktop, tower, laptop e palmari );

-Microcontroller (apparecchi intelligenti e automobili );

CATEGORIE DI COMPUTER = -Server: Computer centrale;

FUNZIONALITA’ Contiene raccolte di dati (database) e programmi per i client;

-Client: Connessi tramite una rete cablata o senza filo(wireless);

PC, Workstation e altri dispositivi;

OPERAZIONI SVOLTE DA UN COMPUTER:

1)Input

2)Elaborazione

3)Memorizzazione

4)Output

5)Comunicazione

UN PO’ DI STORIA TECNOLOGICA…

1600: macchine calcolatrici a ingranaggi (Pascal, Leibniz);

1800: macchine con schede perforate e primi programmi (Babbage, Lovelace);

1920: erano chiamati computer gli “impiegati” (spesso donne) che eseguivano calcoli numerici;

1940: macchine a relay meccanici Bele Laboratories, Mark I presso Harvard University e IBM;

1950: MACCHINA DI VON NEUMANN. Schede perforate, nastri magnetici, Transistor, circuiti stampati;

1980: microcomputer: home computer, personal computer;

LEZIONE 2 : CODIFICA DELL’INFORMAZIONE

Tutte le informazioni sono rappresentate nel calcolatore in forma digitale utilizzando due soli simboli

Per poter rappresentare un numero maggiore di 2 informazioni è necessario

1 e 0 = CODIFICA BINARIA utilizzare sequenze di bit.

Il processo che fa corrispondere ad una informazione una configurazione di bit prende il nome di CODIFICA

DELL’INFORMAZIONE.

SEQUENZE DI BIT Numero di bit Informazioni rappresentabili

2 4

3 6

4 16

5 32

Dispositivi di memorizzazione binaria:

1)Il dispositivo ha due stati energetici: uno per 0 e uno per 1;

2)Questi due stati sono separati da una grande barriera energetica, in modo che 0 non possa diventare

accidentalmente 1 o viceversa;

3)E’ possibile misurare in quale stato si trova il dispositivo senza distruggere/cambiare lo stato

memorizzato;

4)E’ possibile cambiare lo stato da 0 a 1 o viceversa applicando una quantità di energia.

RAPPRESENTAZIONE DEI NUMERI

Notazione posizionale: ogni numero si può esprimere come la somma dei prodotti di ciascuna cifra per la

base elevata all’esponente che rappresenta la posizione della cifra:

221=2x10^2+2x10^1+1x10^0

PUO’ ESSERE USATA CON QUALCUNQUE BASE CREANDO COSI’ DIFFERENTI SISTEMI DI NUMERAZIONE.

IN INFORMATICA SI USANO QUELLA BINARIA, OTTALE E ESADECIMALE.

RAPPRESENTAZIONE DELLE IMMAGINI

I caratteri alfanumerici non costituiscono le uniche informazioni utilizzate dagli elaboratori.

Le applicazioni multimediali utilizzano ed elaborano informazioni contenenti DIAGRAMMI, IMMAGINI,

SUONI E FILMATI. Risoluzione = è il numero di pixel che costituiscono l’immagine,

Codifica Raster (Bitmap) e vettoriale espressi in termine di larghezza per altezza.

Profondità = è il numero di bit che servono per rappresentare un

singolo pixel dell’immagine.

N° DI BIT PER IMMAGINE = RISOLUZIONE X PROFONDITA’

Esistono tecniche di compressione delle informazioni che consentono di ridurre drasticamente lo spazio

occupato dalle immagini: RUN-LENGHT, VARIABLE-LENGHT

FORMATI DI COMPRESSIONE: i CODEC usano un sistema per comprimere l’informazione prima di

memorizzarla e per decomprimerla prima di visualizzarla. I PIU’ FAMOSI

SONO: GIF e JPEG.

-immagini complesse o irregolari: codifica raster o bitmap (gif, jpeg, bmp);

QUALE CODIFICA USARE: -immagini regolari: codifica vettoriale;

RAPPRESENTAZIONE DEI VIDEO

Sequenza di immagini statiche (dette fotogrammi o frame)

Codifica non differenziale generalizzazione delle immagini.

Memorizzare tutti i fotogrammi come nelle immagini BITMAP indipendenti e

poi affidare al software di riproduzione il compito di riprodurre i frame uno

dopo l’altro alla velocità decisa(24 f al s).

E’ estremamente costosa in termini di spazio.

Codifica differenziale -Compressione spaziale: ogni immagine viene compressa singolarmente;

- Compressione temporale: alcuni frame si codificano interamente, altri solo nelle

parti che differiscono;

-Riduzione risoluzione: riduzione numero di frame al secondo(min 16 frame/s per

non percepire i singoli fotogrammi).

LEZIONE 3 : HARDWARE

Computer: -Elettronico;

- 4 operazioni aritmetiche;

-Programmabile;

-Programmi e dati in memoria;

Nel computer sia i programmi che i dati devono essere caricati nella memoria principale.

NOVITA’ DELLA MACCHINA DI VON NEUMANN.

contiene due tipi di informazione:

La memoria principale

-la sequenza di istruzioni che devono essere eseguite dal processore;

-l’insieme di dati su cui tali istruzioni operano;