Fondamenti di informatica e programmazione I - Appunti prima parte

Informatica

L'informatica non è lo studio dei computer, non è lo studio di come scrivere i programmi pur composti e non è neanche lo studio degli usi e delle applicazioni dei computer e del software.

La parola Informatica significa:

• informazione + automatica

Si divide in due aspetti:

• Computer Science: (scienza) basata su modellizzazione, formalizzazione e verifica sperimentale (teoria degli automi, logica formale, teoria del linguaggio).
• Information and Communication Technology: risultati fisico-matematici e ingegneristici del calcolo automatico (teorie e tecniche di comunicazione, HCI).

L'informatica è lo studio degli algoritmi che comprende:

1. le loro proprietà formali e matematiche
2. le loro realizzazioni hardware (progettare e realizzare computer per eseguire gli algoritmi)
3. le loro realizzazioni linguistiche (progettare linguaggi di programmazione per scrivere ed eseguire algoritmi)
4. le loro applicazioni (progettare applicazioni software)

Algoritmo

La definizione generica la coniò un matematico arabo intorno al 700:

Informatica

L'informatica non è lo studio dei computer, non è lo studio di come scrivere programmi per i computer, e nemmeno lo studio degli usi e delle applicazioni dei computer e del software. La parola Informatica significa:

• Informazione + Automatica

Si divide in due aspetti:

• Computer Science= basata su modellizzazione, formalizzazione e verifica sperimentale (teoria degli insiemi, logica formale, teoria del linguaggio)
• Information and Communication Technology= risultati fisico-matematici e ingegneristici del calcolo automatico (teorie e tecniche di comunicazione, HCI)

L'informatica è lo studio degli algoritmi che comprende:

1. Le loro proprietà formali e matematiche
2. Le loro realizzazioni hardware (progettare e realizzare computer per eseguire gli algoritmi)
3. Le loro realizzazioni linguistiche (progettare linguaggi di programmazione per scrivere ed eseguire algoritmi)
4. Le loro applicazioni (progettare applicazioni software)

Algoritmo

La definizione generica la coniò un matematico arabo intorno al 700:

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

L'algoritmo è quindi una sequenza di passaggi che serve per fare qualcosa.

• Si dividono in:
• operazioni sequenziali: esegue un'attività ben definita
• operazioni condizionali: algoritmo che pone una domanda
• operazioni iterative: un algoritmo che ha un ciclo

• Anche le istruzioni per montare un gioco o fare una torta sono algoritmi. I matematici li hanno sempre usati (es. algoritmo di Euclide).
• Nell'informatica gli algoritmi sono fondamentali perché:
  • Se siamo in grado di specificare un algoritmo per risolvere un problema allora possiamo automatizzare la risoluzione del problema.
  • agente di calcolo = colui che svolge l'algoritmo
  • L'agente di calcolo lavora su segni, con un linguaggio formale semplice, di cui prende i loro significati, ovvero non agisce sulle cose in sé.
  • Esistono problemi però irrissolvibili o troppo lunghi da svolgere o ancora da capire come svolgere.
  • La definizione rigorosa di algoritmo:
    1. "Un insieme ordinato di operazioni non ambigue ed effettivamente computabili che, quando eseguito, produce un risultato e si arresta in un tempo finito"
  • Analisi definizione:
    • un insieme ordinato: la sequenza deve essere estremamente precisa e puntuale. Si deve sapere il punto d'inizio e quello di fine.

• non ambigue ed effettivamente computabili:
  • ogni algoritmo deve essere capito dall'agente di calcolo e possibilmente portato al termine. Ogni agente di calcolo è differente e le operazioni da eseguire, anche possano stesso algoritmo, sono diverse. Si dice operazione primitiva. "Effettivamente computabile" significa che deve poter essere eseguita dall'agente di calcolo.
  • produce un risultato: serve per sapere se l'algoritmo è stato eseguito e se lo è stato fatto in modo giusto o sbagliato.
  • in un tempo finito: nell'algoritmo bisogna specificare il momento in cui deve terminare senno va avanti all'infinito. Questo è un errore e si chiama "ciclo infinito".

• Un sistema algoritmico quindi permette di ideare, scrivere ed eseguire gli algoritmi:
  • insieme di istruzioni di taglia finita
  • esiste un agente di calcolo che esegue le istruzioni