Esame informatica I

Computer

Computer: sono degli elaboratori che si avvalgono di segnali digitali, ovvero degli insiemi di valori semplici da distinguere, non sensibili ad interferenze e riproducibili senza errori. Sono programmabili, ovvero possono svolgere compiti diversi in base a istruzioni contenute nei programmi.

La rappresentazione delle informazioni

Bit

Bit: binary digit. È un segnale binario usato come unità di base per rappresentare le informazioni. Un bit può assumere due valori (0 e 1) e quindi può rappresentare due informazioni. Per rappresentare più di due informazioni usando i bit, basta combinare più bit per rappresentare ogni informazione. Se dobbiamo rappresentare K informazioni, dobbiamo utilizzare un numero di bit sufficiente per esprimerle tutte, per cui dobbiamo scegliere N in modo che 2ⁿ sia maggiore o uguale a K.

Byte

8 byte: sono gruppi di 8 bit, ovvero 2⁸ = 256 informazioni diverse. Viene utilizzato, insieme al bit, come unità di misura per esprimere la capacità della memoria, la potenza di un calcolatore, la velocità di trasmissione di una linea.

La rappresentazione dei numeri

Numero e numerale

Numero: concetto che rappresenta una quantità.

Numerale: simbolo che rappresenta una quantità. Differiscono dai numeri come le parole differiscono dai concetti che rappresentano (7, seven, XII… numerali che rappresentano tutti lo stesso numero).

Sistema di numerazione decimale

Sistema di numerazione decimale: possiamo definirlo come un "alfabeto" di 10 cifre di base (0…9) che si avvale del sistema posizionale, ovvero la posizione di una cifra in un numero indica il suo peso in potenze di 10 (centinaia, decine, unità…).

Sistema di numerazione binario

Sistema di numerazione binario: possiamo definirlo come un "alfabeto" di due cifre di base: 0 e 1. Questo sistema si avvale della notazione posizionale in cui la posizione di una cifra in un numerale indica il suo peso in potenza di 2. In questo sistema di numerazione, il numero di cifre coincide con il numero di bit.

Massimo numero rappresentabile

Massimo numero rappresentabile: è il numero più grande esprimibile con un dato numero di cifre, che siano decimali o binarie, che però non coincide con il numero di informazioni rappresentabili. Viene definito quando si è definito il numero di cifre con cui si rappresentano i numeri.

Rappresentazione dei caratteri

Codice ASCII

Codice ASCII: convenzione per la corrispondenza tra configurazione di bit e carattere. È una tabella in ordine alfanumerico che configura anche simboli di punteggiatura e spazio. In esso le lettere maiuscole vengono ordinate prima di quelle minuscole e le stringhe di numeri vengono ordinate guardando il primo numero; le cifre da 0 a 9 rappresentabili in ASCII sono caratteri e quindi non possono essere utilizzate per rappresentare quantità da utilizzare in calcoli aritmetici. Usa i 7 bit meno significativi di un byte (2⁷ = 128 diversi caratteri rappresentabili) e questo lo rende insufficiente per rappresentare i comuni segni diacritici; problema che si può risolvere avvalendosi del codice ASCII esteso che utilizza 8 bit (256 caratteri).

Codice ASCII esteso

Codice ASCII esteso: convenzione che utilizza 8 bit. Non ne esiste uno unico, ma uno o più diversi per ogni lingua e questo è un problema in quanto i 256 caratteri dell'ASCII esteso sono insufficienti per alcuni sistemi di scrittura. La soluzione a questo problema è l'Unicode. (ciao pesa 32 bit: 4x8)

Unicode

Unicode: convenzione nata dall'esigenza di coprire tutti i sistemi di scrittura. È uno standard che utilizza più bit e copre con un unico sistema tutti i sistemi di scrittura. In esso vengono usati fino a 4 byte per ogni carattere.

UFT

UFT: definisce come codificare il numero di un carattere Unicode come sequenza di bit.

Codifica delle immagini

L'immagine nel computer viene suddivisa in una griglia e ogni quadratino corrisponde a un bit. Nella prevalenza dei contrasti si attribuisce bianco o nero.

Pixel

Pixel: è un quadratino corrispondente a un bit nella griglia con cui viene suddivisa un'immagine sul computer. Può essere codificato in binario con la convenzione che 1 rappresenti un pixel bianco e 0 un pixel nero. Se vogliamo avere una sequenza di bit, dovremmo stabilire una convenzione, iniziando a leggere i pixel da sinistra verso destra e dal basso verso l'alto. Con un solo bit per pixel possiamo codificare solo due colori, per codificarne di più dobbiamo usare più bit. Inoltre, possiamo dire che non sempre il contorno della figura coincide con le linee della griglia, digitalizzando un'immagine si ha sempre un'approssimazione dell'immagine stessa, ma aumentando il numero di pixel, così da aumentare la risoluzione, avremo un'immagine più fedele.

Bitmap

Bitmap: è la rappresentazione di un'immagine mediante la codifica dei pixel. La dimensione di un'immagine bitmap si calcola in base alla risoluzione (numero di pixel che la costituiscono espressi in termini di larghezza per altezza) e alla profondità (numero di bit che vengono usati per rappresentare un singolo pixel dell'immagine). Attraverso la risoluzione conosciamo la misura della granularità dell'immagine e attraverso la profondità conosciamo la misura del numero di colori. Se dual tone utilizza un bit (0,1), per avere più colori si aumentano i bit, ad esempio 16 livelli di grigio sono 4 bit, 8 bit sono 256 livelli di grigio.

Truecolor

Truecolor: modello più usato per associare una rappresentazione binaria a ogni possibile colore di un pixel. Si avvale di tre colori primari, rosso, verde, blu, che s...