Informatica - Appunti

Informatica

L'informatica è la scienza dell'informazione e delaborazione dell'informazione.

[Dijkstra]

Informazione

Insieme di elementi che descrivono e/o rappresentano fatti, situazioni, concetti ed oggetti.

L'insieme di dati → elementi che, opportunamente elaborati, generano informazione

Informatica = f(dati)

L'informazione la troviamo in:

• notizie, storie, conversazioni
• DNA
• deposizione atomi

Un qualunque fenomeno in natura può essere descritto mediante misurazioni svolte su alcuni parametri/caratteristiche.

• Dalle misurazioni si producono modelli (rappresentazione dei fenomeni in esame) → (processo di misurazione e assegnazione di un valore al misurando)

In MQ (meccanica quantistica) la misurazione è un problema molto complesso: dell'elettrone a volte si comporta sia come onda (quando è isolato) sia come particella. Quando si trova in un mezzo? Misurare una particella è complicato perchè gli strumenti di misurazione e di osservazione, con l'osservazione lo studio della natura particellare.

Dati: Vengono processati dal calcolatore.

Problema uomo-macchina

b. I dati devono essere codificati (processo di codifica)

↳ Codifica: processo fondamentale (per suoni, numeri, ecc... - interpretazione simboli) che serve per stabilire regole di comunicazione con le macchine

Un paziente può essere descritto a partire da un insieme di parametri fisio-patologici. Una persona può leggere una cartella clinica codificata per mezzo di lettere e numeri

Un calcolatore necessita di una codifica differente - il suo alfabeto è l'alfabeto binario (0 e 1)

• ↳ Numero N di interruttori
  • 1 = ON
  • 0 = OFF

Rappresentazione informazione

• Si usano le matrici
• I circuiti elettronici di cui i calcolatori sono composti riconoscono due valori numerici: 0 e 1, sono indicati dal termine bit (binary digit)
• Le informazioni sono rappresentate come sequenze di bit

Con un unico bit è possibile rappresentare due soli oggetti diversi - uso sequenze di bit per rappresentare un numero più elevato di oggetti/eventi

Il calcolatore utilizzerà un'unica sequenza di bit con una sequenza di una data lunghezza

XOR:

OR esclusivo: soltanto una delle due può essere vera!

NAND:

Nega AND

NOR:

Nega OR

Codifica Immagine

Sia un'immagine divisa in quadratini (pixel).

Ciascun bit codifica per una caratteristica dell'immagine.

• Pixel = picture element o singoli elementi che compongono l'immagine
• ha una sua posizione
• valori numerici = colori ed intensità
• maggiore è il numero, maggiore è la qualità dell'immagine

Bitmap = Immagine composta da pixel.

Nell'immagine a colori, il pixel è caratterizzato da un colore ed un'intensità. 3b = colori codificati da (RGB, red, green, blue) Il n. di colori che si possono rappresentare con un pixel dipende dal valore di (BPP) (bit per pixel).

• 8 bpp = 2^8 = 256 colori
• 16 bpp = 2^16 = 65.536 colori
• 24 bpp = 2^24 = 16.777.216

Parametri Descrittivi di un'Immagine

1. Contrasto
2. Risoluzione
3. Rapporto segnale-rumore

Contrasto: Variazione relativa tra intensità dell'immagine e lo sfondo che la circonda

C = ΔI / I-s = (ija - is) / (is)

• i(x,y) = valore puntuale dell'immagine
• i-a = valore medio areola a
• i-s = valore medio areola sfondo s

3)EPROM

Come la ROM, ma può essere riscritta più volte.

b) secondaria

Conserva i dati anche in assenza di alimentazione

• Hard disk
• SSD

Il tempo di accesso ai dati è dell'ordine dei millisecondi. Si costituisce di una successione delle memorie, principio a.

c) cache

Piccola memoria non visibile al software; è temporanea, memorizza un set di dati che possono essere recuperati in tempi molto brevi. È una memoria ad accesso rapido, che permette di usare dati solo temporaneamente.

DISPOSITIVI INPUT/OUTPUT

Componenti utili per la comunicazione dei dati con l'esterno.

• Periferiche input:
  • tastiera
  • mouse
  • scanner
• Periferiche output:
  • monitor
  • stampante
  • casse audio
• Periferiche input/output:
  • modem

BUS DI SISTEMA

Circuito che collega tutte le altre componenti. Coordina il trasferimento dei dati da un dispositivo a

Phishing (biometrische)

In sintesi, un SO sicuro deve interrogare/riconoscere l'utente attraverso la fase di autenticazione e:

• Cosa sai?
• Cosa possiedi?
• Come sei fatto?

Il secondo problema relativo alla sicurezza è dato dagli attacchi interni al sistema, principalmente:

• Buffer Overflow: (per SO e software scritti in C/C++ tecnica per generare problemi durante la gestione della memoria attraverso il tentativo di far memorizzare in un'area più dati di quanti ne possa contenere; il fine è quello di far eseguire alla macchiana istruzioni in esecuzione con i privilegi dell'applicazione che ha generato il problema)

• Trojan Horse: Programma apparentemente normale che contiene del codice malizioso per danneggiare/modificare files, copiare files, via email; copiare files in zone accessibili ed attivabili successivamente; è esso stesso che attiva un Trojan horse introdotto in software (spesso prodotto e scaricato dalla rete)
• Trap doors: Codice che consente di evitare dei meccanismi di controllo/taratura, è utile (per programmatore) durante le fasi di sviluppo/azione di un software ma prima del rilascio dovreb

Un ulteriore problema è dato dagli attacchi che arrivano dall'esterno del sistema: Es.: Virus: programma che può riprodursi inserendo il proprio codice in quello di un altro programma (un “buon” virus, si diffonde rapidamente).

Prodotto cartesiano tra due insiemi X e Y

Dati gli elementi i,e ∈ J. si indica con (i,j) la coppia ordinata

Se i ≠ j allora (i,j) ≠ (j,i)

X × Y := {x | x = (i,j) ∧ i ∈ X ∧ j ∈ Y}

Insiemi numerica

• _Naturali: N := {0,1,2,...n}

• _Relativi: Z := {....-3,-2,-1,0,1,2 ,....n}

• _Razionali: Q := {x | x=j / y ∈ Z , y ≠ 0}

N ⊂ Z ⊂ Q

Irrazionali

Numeri che non possono essere ottenuti dal rapporto di due numeri interi (definiti come ≠ da zero), ad es. √2 , e

Reali

R : numeri razionali ∪ numeri irrazionali

Complessi

C : z = x + iy

_{Re(z) = x , Im(z) = y}

C = R × R

(i: unità immaginaria )

x,y = R

i² = -1

Intervalli

Dati due numeri reali x,y , si definisce l'intervallo di estremi x ed y uno dei seguenti insiemi :

• [x,y] : insieme dei reali K ; x ≤ k ≤ y
• (x,y) : insieme dei reali K ; x ≤ k < y
• (x,y] : insieme dei reali K ; x < k ≤ y