Appunti Informatica e programmazione

Appunti informatica e programmazione

Introduzione all'informatica

L’informatica è lo studio degli algoritmi che comprende:

• Le loro proprietà formali e matematiche: studiare algoritmi corretti ed efficienti;
• Le loro realizzazioni hardware: progettare e realizzare un computer per eseguire gli algoritmi;
• Le loro realizzazioni linguistiche: progettare linguaggi di programmazione per scrivere e eseguire algoritmi;
• Le loro applicazioni: progettare applicazioni software per problemi importanti;

Definizione di algoritmo

Una sequenza finita di operazioni elementari che, preso un valore in ingresso, ne genera uno in uscita.

Definizione rigorosa di algoritmo: un insieme ordinato di operazioni non ambigue ed effettivamente computabili che, quando eseguito, produce un risultato e si arresta in un tempo finito.

Sistemi algoritmici

• Sistemi di riscrittura di Post; Emil Post (anni ’20): sistema tipografico = insieme di stringhe. È capace di produrre “BAU”, se è capace di produrre una sequenza di BAU allora è capace di produrre anche il suo duplicato.
• Macchina di Von Neumann; Capacità 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, essenzialmente diversa da qualunque altra macchina costruita dall’uomo, può eseguire qualunque tipo di computazione, purché queste operazioni siano tutte riconducibili a manipolazione simbolica.

Categorie di computer

• Supercomputer;
• Mainframe;
• Workstation;
• Microcomputer (PC desktop, tower, laptop e palmari);
• Microcontroller (apparecchi intelligenti e automobili);
• Server: computer centrale; 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 (Bell Laboratories, Mark I presso Harvard University e IBM);
• 1950: Macchina di Von Neumann. Schede perforate, nastri magnetici, transistor, circuiti stampati;
• 1980: microcomputing.