Informatica - Appunti

Byte e unità di misura

8 bit uguale a 1 byte, cioè 256 informazioni. Unità di misura dei byte:

• Kilobyte: 2¹⁰ byte (un migliaio di byte)
• Megabyte: 2²⁰ byte (un milione)
• Gigabyte: 2³⁰ byte (un miliardo)
• Terabyte: 2⁴⁰ byte (mille miliardi)

Codifica dei caratteri

Ogni carattere equivale a 8 bit, ovvero 1 byte=256 informazioni. In realtà ne servono solo 220.

Codice ASCII: American Standard Code for International Interchange comprende le lettere dalla A alla Z in maiuscolo e minuscolo più i numeri da 0 a 9.

• ASCII base: utilizza 7 degli 8 bit e comprende tutti i caratteri anglosassoni
• ASCII esteso: utilizza tutti e 8 i bit e comprende tutti i caratteri dell'alfabeto latino con varianti nazionali latine

Per la codifica degli altri caratteri internazionali esiste un altro codice: UNICODE. Inizialmente comprendeva 16 bit per carattere, poi sono aumentati (anche lingue morte e altri simboli come quelli matematici e musicali).

Codifica delle parole

Le parole sono sequenze di caratteri. Esempio:

C 00000001 A 00000010 N 00001000 E 00010000

Nel caso contrario si divide la sequenza in gruppi di 8 bit.

Codifica delle immagini

Codifica BITMAP: mappa di bit, griglia. Ogni quadratino prende il nome di pixel (picture element):

• Quando è bianco è 0
• Quando è nero è 1

Più pixel ci sono, più è definita l'immagine, perché altrimenti sarebbe squadrata. I tre colori fondamentali sono red, green, blue e da questi derivano gli altri colori. Ogni colore ha una precisa sequenza di bit. Per codificare un pixel non basta 1 bit se l'immagine è colorata. Richiede quindi 3 byte perché serve un byte per il verde, uno per il rosso e uno per il blu (8 bit per ogni colore).

Qualità delle immagini digitali

• Risoluzione: precisione con cui viene effettuata la divisione in pixel
• Profondità del colore: il numero di colori che possono essere rappresentati

Dimensioni delle immagini digitali

La dimensione di un'immagine è il numero di bit che servono per memorizzarla.

Dimensione = Risoluzione x Profondità del colore. Maggiore la qualità, maggiore la dimensione.

Compressione delle immagini

• GIF: immagini con pochi colori e neutri, invece di elencare i pixel 1x1 elenca il numero di pixel consecutivi di uno stesso colore. Svantaggi: l'immagine con molti colori perde qualità. Vantaggi: se ha pochi colori non viene deteriorata.
• JPEG: standard fotografico che riduce informazioni che non vengono percepite dall'occhio.

Per immagini complesse o irregolari è meglio la codifica BITMAP (oggetto memorizzato come una griglia di pixel), per le immagini regolari è più adatta la codifica vettoriale (oggetto costituito da una sequenza di segmenti).

Codifica immagini in movimento: MPEG

Codifica dei suoni

Un suono è rappresentato come un'onda. Sull'asse delle ascisse viene rappresentato il tempo e sull'asse delle ordinate viene rappresentata la variazione di pressione (rappresentazione analogica). Per codificare un suono si divide l'onda in intervalli regolari, le porzioni si chiamano campioni che vengono rappresentati con valori numerici e codificati come sequenze di bit. Per comprimere un suono si effettuano dei campionamenti sull'onda e si codificano in forma digitale le informazioni estratte da questi campioni (più campioni più precisa la rappresentazione, si misura in HERTZ, Hz).

Le codifiche standard sono MIDI (codifica le note e gli strumenti che devono eseguirle, efficiente ma solo per musica senza voce), MP3 (grande diffusione, molto efficiente).

Codifica dei numeri

Con codice ASCII si codificano le cifre decimali da 0 a 9, ma ciò non è efficiente e non è adatto a eseguire le operazioni aritmetiche. Si usa quindi il sistema di numerazione binario dove si possono usare solo cifre da 0 a 1.

324 = 3 centinaia + 2 decine + 4 unità

3 x 100 + 2 x 10 + 4 x 1

BASE 10

2¹ 0³ x 10 + 2 x 10 + 4 x 10

2¹ 0¹⁰⁰ = 1 x 2 + 0 x 2 + 0 x 2

BASE 2

Architettura degli elaboratori

Hardware

Processore: componente che processa i dati effettuando calcoli. Per fare ciò il processore deve conoscere i dati e il programma da utilizzare. Programma e dati risiedono nella memoria secondaria ma quando devono essere utilizzati vengono caricati nella memoria principale (cuore del computer, collegate tra loro).

Memoria principale

Si cancella quando si spegne il computer.

Memoria secondaria

(hard disk, cd, dvd...) è quella che rimane, è permanente. Le altre parti che non fanno parte del cuore del pc si chiamano periferiche.

RAM Hardware (memoria principale): per memorizzare un bit si usano diverse cariche elettriche.