Informatica; appunti completi lezioni del professore Moriani

04 PANORAMICA DELL'INFORMATICA

PROCESSI TECNOLOGICI CHE PERMETTONO LA CREAZIONE, RACCOLTA, ELABORAZIONE E DIFFUSIONE DELLE INFORMAZIONI

• ELEMENTI DELL'INFORMATICA SONO I SISTEMI DI ELABORAZIONE DELL'INFORMAZIONE
  • COMPUTER;
  • ELABORATORE ORDINATEUR
• HARDWARE = PARTE FISICA [HW]
• SOFTWARE = PARTE VIRTUALE [SW]
• DATI SONO LA MATERIA PRIMA DEL TRATTAMENTO DELL'INFORMAZIONE
  • DATI SEMPLICI = NUMERI, CARATTERI; DATI
  • DATI COMPLESSI = IMMAGINI, GRAFICI, FILMATI, SUONI
• CICLO DI ELABORAZIONE DEI DATI
  1. FASE DI INPUT: ATTRAVERSO L'IMMISSIONE DI INFORMAZIONI
  2. FASE DI ELABORAZIONE: UNA VOLTA INSERITI I DATI POSSONO ESSERE ELABORATI
  3. FASE DI OUTPUT: PER VEDERE I RISULTATI DELL'ELABORAZIONE SONO NECESSARI DI ESPORLI DI OUTPUT [ES:
• FASE DI MEMORIZZAZIONE: DATI E PROGRAMMI SONO MEMORIZZATI SU VARI SUPPORTI IN MODO DA ESSERE RECUPERATI QUANDO SI VUOLE
• FASE DI DISTRIBUZIONE: DATI STAMPATI O DISTRIBUITI O TRASMESSI AD ALTRI PC

• APPLICAZIONI DELL'INFORMATICA
  • SI APPLICA A NUMEROSI SETTORI, QUALI MEDICINA, INGEGNERIA, CHIMICA, ASTRONOMIA, SCUOLA...
  • GIOCO:
• GESTIONE AZIENDALE =
  • SISTEMI INFORMATIVI AZIENDALI -> INSIEME DI DATI E PROCESSI CHE RIGUARDANO PRODOTTI, ARCHIVIAZIONE ELABORAZIONE DEI DATI NELLE ATTIVITÀ OPERATIVE E DI CONTROLLO
  • SISTEMA INFORMATICO -> INSIEME DELLE RISORSE TECNOLOGICHE FACENTI PARTE IL SISTEMA INFORMATIVO

2) PROGETTAZIONE DI PRODOTTI COMPLESSEI

• TECNICHE CAD: COMPUTER AIDED DESIGN
• PROGETTAZIONE ASSISTITA DEL COMPUTER

3) PRODUZIONE DI PRODOTTI

• TECNICHE CAM: COMPUTER AIDED MANUFACTURING
• FABBRICAZIONE ASSISTITA DAL COMPUTER

4) HOME BANKING

• GESTIONE CONTI CORRENTI, GESTIONE RAPPORTI CON INVESTIMENTI, GESTIONE INVESTIMENTI E PAGAMENTI

5) E-GOVERNMENT

• GESTIONE ARCHIVI, RIDUZIONE SUPPORTI CARTACEI, EROGAZIONE SERVIZI ONLINE

6) MEDICINA E SALUTE

• GESTIONE DATI CLINICI, CONTROLLO AMBULANZE, SUPPORTO AD INTERVENTI MEDICI, ANALISI PAZIENTI, CONTROLLO TERAPIE PERSONALIZZATE

7) TELELAVORO

• BY MOBILE, DOMICILIARE

8) ISTRUZIONE E FORMAZIONE

• GESTIONE STUDENTI, ORARI E AULE, COMUNICAZIONI SCUOLA-FAMIGLIA;
• SUPPORTO STUDENTI CON PARTICOLARI ESIGENZE, APPRENDIMENTO ASSISTITO, FORMAZIONE A DISTANZA (e-learning)

9) E-COMMERCE

• VENDITA BENI E SERVIZI TRAMITE INTERNET; VISIBILITÀ MONDIALE, COSTI RIDOTTI, ACCESSIBILITÀ CONTINUA, TRANSAZIONI ONLINE

10) SISTEMA DI NAVIGAZIONE GLOBALE

• 24 SATELLITI IN GIRO X LO SPAZIO; 5 STAZIONI TERRESTRI CHE CONTROLLANO MILIONI DI RICEVITORI
• GPS: SISTEMA DI NAVIGAZIONE GLOBALE APPLICATO IN AGRICOLTURA, CONTROLLO TRAFFICO AEREO, TRASPORTI, RICERCHE SCIENTIFICHE

BIT, BYTE e WORD

Unità atomica (più piccola) è il BIT 8 bit sono un BYTE Word → solito 16, 32 o 64 BIT Insieme di bit la cui dimensione è un'importante caratteristica del calcolatore

Intervalli di Variabilità

• a) BIT n. configurazioni = 2 int. di variabilità = {0,1}
• b) BYTE n. configurazioni = 256 = 2⁸ → poiché 8 bit formano 1 byte int. di variabilità dipende in tipo di codifica

Per la codifica dei testi si utilizza uno standard arbitrario 1) Il codice ASCII (American Standard Code for Information Interchange) → ogni simbolo codificato con 7 bit → 128 simboli diversi Codice ASCII esteso = si utilizzano 8 bit → 256 simboli diversi

Altro codice utilizzato → UNICODE (Extended ASCII + caratteri etnici) 16 bit x carattere → 2¹⁶ = 65.536 simboli

BUS e SOLUZIONE MASTER-SLAVE

È una linea a cui sono contemporaneamente connesse le unità del calcolatore e che consente il trasferimento di dati tra tali unità.

• Problema: convesa su un mezzo condiviso
• Soluzione: CPU = Master, periferiche = Slave

CPU ↔ MEMORIA ↔ PERIFERICHE

INGRESSO ↔ USCITA

1. PREGI BUS – MASTER-SLAVE

   • Semplicità: 1 sola linea di connessione ∀ # di dispositivi
   • Estendibilità: nuovi dispositivi possono essere aggiunti nel bus senza intaccare l’hardware preesistente.
   • Standardizzabilità: definizione di normative che consentono a periferiche di costruttori diversi di interagire correttamente.

2. DIFETTI BUS – MASTER-SLAVE

   • Lentezza: l’uso in mutua esclusione del bus inibisce almeno parzialmente la parallelizzazione delle operazioni di trasferimento dei dati fra dispositivi.
   • Limitata capacità: al crescere del n° di dispositivi la presenza di una sola linea comporta un limite alla capacità di trasferire dati.
   • Sovraccarico CPU: unità centrale viene coinvolta in tutte le operazioni di trasferimento dati.

TIPI DI BUS

• Bus Dati: utilizzato per trasferire dati (es fra memoria e CPU, fra CPU e interfaccia di input/output)
• Bus Indirizzi: identifica la posizione delle celle di memoria in cui la CPU va a leggere o scrivere
• Bus Controllo: in cui transitano segnali di controllo che consentono di selezionare le unità coinvolte in un trasferimento dati (sorgente e destinazione) e definire la direzione dello scambio (lettura o scrittura)

22/08/19

06 - ALGEBRA BOOLEANA -> GEORGE BOOLE

ALGEBRA BOOLEANA SI BASA SU VARIABILI LOGICHE O BOOLEANE AVENTI SOLO

2 POSSIBILI VALORI

• VERO (TRUE, T, 1, ACCESS, ON ...)
• FALSO (FALSE, F, 0, SPENTO, OFF ...)

USANDO QUESTE VARIABILI SI POSSONO COSTRUIRE FUNZIONI LOGICHE

• es. FUNZIONE BOOLEANA DI 3 VARIABILI F(x, y, z)

IL CODOMINIO È FORMATO DA SOLO DUE STATI -> TRUE, VERO, 1

Y FALSE, FALSO, 0

TABELLA DELLA VERITÀ

OGNI FUNZIONE BOOLEANA É CARATTERIZZATA DALLA PROPRIA TABELLA DELLA VERITÀ

x y z F

• 0 0 0 1
• 0 0 1 0
• 0 1 0 0
• 0 1 1 1
• 1 0 0 0
• 1 0 1 1
• 1 1 0 1
• 1 1 1 0

FUNZIONI BOOLEANE

1. COMPLETAMENTE SPECIFICATE; SE PER TUTTE LE COMBINAZIONI DELLE VARIABILI IL SUO VALORE É DETERMINATO
2. NON COMPLETAMENTE SPECIFICATE; SE A UNA O PIÚ COMBINAZIONI DELLE SUE VARIABILI NON CORRISPONDE ALCUN VALORE DELLA VARIABILE

COSTANTI BOOLEANE -> OLTRE ALLE VARIABILI CI SONO ANCHE LE COSTANTI

ESSENDO L’ALGEBRA BOOLEANA DEFINITA SU 2 SOLI VALORI ESISTONO SOLO

• 2 COSTANTI -> 0
• 1

- OPERATORI LOGICI -> TRA LE VARIABILI E LE COSTANTI POSSONO INTERVENIRE DELLE RELAZIONI

ESISTONO 2 TIPI DI OPERATORI IN DIPENDENZA DAL NUMERO DI VARIABILI CHE UTILIZZANO - MONADICI

DYDICI

ALGORITMI: OPERAZIONI BASE (PRIMARIE)

• LE OPERAZIONI BASE SONO:
• a) ISTRUZIONI DI I/O [RICERCA \ DI, LETTURA/SCRITTURA DATI]
• b) ISTRUZIONI DI ASSEGNAZIONE [ASSEGNARE \ VARIABILI, DARE UN VALORE]
• c) VALUTAZIONE ESPRESSIONI [ESECUZIONE DI CICLI]
• d) STRUTTURE DI CONTROLLO [CHE MODIFICANO IL FLUSSO SEQUENZIALE DI ESECUZIONE DELLE OPERAZIONI]
• e) ALTERARE IL FLUSSO ESECUTIVO CON ALCUNI COMANDI, COME IL "SE"
• f) ALTERARE LA STRUTTURA AL VERIFICARSI O MENO DI ALCUNE CONDIZIONI

FLOW CHART - SIMBOLI FONDAMENTALI

• INGRESSO/USCITA
• ELABORAZIONE
• INIZIO/FINE
• SELEZIONE

VALUTARE O MENO IL VERIFICARSI DI DETERMINATI EVENTI IN FUNZIONE DELLA CONDIZIONE CHE SI VERIFICA O MENO FA ANDARE AVANTI IL DIAGRAMMA IN UN MODO PIUTTOSTO CHE IN UN ALTRO.

a) ISTRUZIONI DI I/O

• - LETTURA DATI IN INPUT
• - SCRITTURA RISULTATI IN OUTPUT

b) ISTRUZIONI DI ASSEGNAZIONE

• IL CONCETTO DI "VARIABILE", IDENTIFICATA DA UN'ETICHETTA/IDENTIFICATORE SIMBOLICO.
• - UNA SORTA DI CONTENITORE DI DATI MEMORIZZATI
• ASSEGNAZIONE - ASSEGNARE UN VALORE AD UNA VARIABILE

A=5