Modulo 1

1. Modulo 1 Concetti di base dell’I.T.

2. ITInformation Technology concetti di base delle tecnologie legate al mondo dell’informazione e della comunicazione

3. INFORMATICA dalla compressione del francese INFORMATIONAUTOMATIQUEPhilippe Dreyfus utilizzò per primo nel 1962 il termine informatique volendo indicare la gestione automatica dell'informazione mediante calcolatore.L'informatica è la scienza che si occupa della conservazione, dell'elaborazione e della rappresentazione dell'informazione.

4. TELEMATICA metodologie e tecnichedelle telecomunicazioni e dell'informaticaassociate per realizzarel'elaborazione a distanza delle informazioni.

5. La rappresentazione dei dati E’ il modo in cui codifichiamo e memorizziamo informazioni sul mondo che ci circonda ANALOGICO: i dati variano in modo continuo DIGITALE: utilizzo dei numeri

6. Il sistema binario Sistema di numerazione posizionale Che utilizza esclusivamente i valori 0 e 1 Come nel sistema decimale i numeri assumono un significato diverso a seconda della posizione che assumono Decimale 759 ≠ 597 [da 0 a 9] Binario 10010 ≠ 11000 [0 e 1]

7. Conversione dei numeri 10010 = 18 10010 = (0x20) + (1x21) + (0x22) + (0x23) + (1x24) 0 + 2 + 0 + 0 + 16 = 18 18 = 10010 • 18 : 2 = 9 con resto 0 • 9 : 2 = 4 con resto 1 • 4 : 2 = 2 con resto 0 • 2 : 2 = 1 con resto 0

8. Perché il sistema binario? I dispositivi elettronici riconoscono soltanto due stati: la presenza o l’assenza di corrente elettrica rappresentati rispettivamente dai valori 1 e 0 1 e 0: unità di misura dell’informatica BIT (Binary digIT = cifra binaria)

9. Le unità di misura

10. Caratteri e immagini TABELLA DI CODIFICA ASCII (American Standard Code for Information Interchange) Tabella che contiene 256 simboli (caratteri alfanumerici e segni di punteggiatura) ciascuno dei quali è rappresentato da 1 byte (sequenza di 8 bit) SISTEMA RGB (Red Green Blu) Ciascuna immagine è suddivisa in una griglia di piccoli quadratini chiamati punti o pixel. Per rappresentare ciascun pixel occorre un numero di bit che dipende dal numero di colori che occorre rappresentare

11. Gli algoritmi Un algoritmo è l’elenco delle istruzioni che descrive la sequenza di operazioni con cui è possibile risolvere un problema. In informatica gli algoritmi sono rappresentati da diagrammi di flusso (pseudolinguaggi). Gli algoritmi rappresentati attraverso gli pseudolinguaggi possono essere poi tradotti dai programmatori nei cosìddetti linguaggi di programmazione (o di alto livello) linguaggi procedurali con cui vengono indicate passo per passo la sequenza di operazioni che il computer deve svolgere per compiere determinate operazioni. Un programma scritto in linguaggio di alto livello è chiamato codice sorgente. I programmi interpreti (compilatori) trasformano il codice sorgente in linguaggio macchina (la lingua del computer fatta solo di 0 e 1)

12. Cos’è un computer? Sistema digitale per l’elaborazione dei dati INPUT (immissione informazioni nel sistema) ELABORAZIONE (memorizzazione e trasformazione delle informazioni) OUTPUT (comunicazione dei risultati)

13. HARDWARE Parte fisica di un personal computer Parti magnetiche, ottiche, meccaniche, elettricheed elettroniche

14. SOFTWARE Programma, o un insieme di essi,in grado di funzionare in un elaboratorecontrollando il corretto funzionamento dell’hardware.Il termine software ha origine durante la seconda guerra mondiale.I tecnici dell'esercito inglese erano impegnati nella decrittazione dei codici tedeschi di Enigma di cui già conoscevano la meccanica interna (detta hardware) grazie ai servizi segreti polacchi.Enigma sfruttava dei rotori per mescolare le lettere. Il team di criptanalisti inglesi, capitanati da Alan Turing, si dovette interessare non più alla sua struttura fisica, ma alle posizioni in cui venivano utilizzati i rotori. Dato che queste istruzioni erano scritte su pagine solubili nell'acqua per poter essere più facilmente distrutte, e per contrasto con hardware, furono chiamate software.

15. Tipi di computer I primi calcolatori risalgono agli anni ‘40. La progressiva miniaturizzazione dei componenti è stata accompagnata da un enorme aumento delle prestazioni e delle capacità di calcolo Moltissimi oggetti della nostra vita quotidianacontengono computer per svolgere specifiche funzioni Il PC ci permette di svolgere svariate attivitàma ha bisogno dell’intervento dell’uomo.

16. SUPERCOMPUTER I supercomputer sono dei sistemi di elaborazione progettati per ottenerepotenze di calcolo estremamente elevateOvviamente sono strumenti costosi, e normalmente sono di proprietà di società o enti di ricerca che condividono il loro utilizzo tra molti dipendenti/ricercatori: e vista la velocità attuale dello sviluppo tecnologico di solito perdono l'aggettivo "super" dopo pochi anni dalla loro nascita, superati da macchine ancora più potenti.

18. Il 25 marzo 2005il prototipo IBM Blue Gene/Lè diventato il più potente computer del pianeta

19. MAINFRAME Computer grande e dotato di elevata capacità di elaborazionein grado di supportare l'utilizzo contemporaneo da parte di centinaia o addirittura migliaia di utenti in rete il cui accesso avviene di solitomediante un terminale (intelligiente o stupido)

20. IL PERSONAL COMPUTER Il termine personal computer (PC) indica i computer ad uso privato e per uffici.

21. LAPTOP COMPUTER Il computer portatile, conosciuto anche con i nomi inglesi laptop e notebook, è un computer le cui caratteristiche principali sono il peso e le dimensioni. Queste sono ridotte il più possibile per trasportarlo con piu' facilità. Di solito, i laptop sono alimentati da una batteria ricaricabile. Il suo costo relativamente elevato è determinato dai componenti elettronici che lo compongono, miniaturizzati e ottimizzati per un minore consumo di energia. La maggior parte dei laptop utilizza uno schermo a cristalli liquidi (LCD) e come periferica di puntamento un touchpad.

23. TABLET PC

24. Dal PDA allo SMARTPHONE Palmtop o PDA (acronimo di personal digitalassistant) Computer di ridotte dimensioni dotato di TouchScreenOriginariamente concepito come agenda elettronica (organizer) dotato di orologio, calcolatrice, calendario, rubrica dei contatti, lista di impegni/attività e della possibilità di memorizzare note e appunti (anche vocali) si è fatto sempre più complesso nel corso degli anni. Possono collegarsi e sincronizzare dati con i personal computer con un collegamento a infrarossi o USB. Contiene programmi appositamente sviluppati: foglio elettronico, client di posta elettronica, giochi, riproduttore MP3. Alcuni palmari possono collegarsi a dispositivi esterni (telefono cellulare, GPS). Bluetooth è una tecnologia sviluppata in questo senso. Ultimamente i palmari stanno diventando sempre più potenti e accessoriati e alcuni modelli integrano in sé direttamente la connettività telefonica e quindi sono in grado di fare anche da telefono cellulare SMARTPHONE

26. CELLULARI Dispositivi elettronici che scambiano segnali radioattraverso una rete di centraline distribuite sul territorio. Segnale GSM Segnale UMTS

27. LETTORI MULTIMEDIALI

28. NETWORK COMPUTER Un network computer è un computer utilizzatoesclusivamente attraverso una connessione a una rete telematica. Il caricamento del sistema operativo e delle applicazioniavviene esclusivamente tramite rete. Anche il caricamento e il salvataggio dei dati elaboratiavviene tramite rete. Verso la fine degli anni '90 molti futurologi e alcuni industriali come Larry Ellison erano convinti che questi computer avrebbero rappresentato una valida alternativa ai normali computer. Le loro convinzioni partivano dal fatto che i network computer sarebbero costati di meno e che avendo immesso in rete tutte le informazioni l'utente potesse lavorare sui suoi progetti ovunque fosse senza dover portare in giro copie del suo lavoro e senza doversi preoccupare delle sicurezza dei suoi dati visto che i dati sarebbero stati salvati su dei server gestiti da compagnie che avrebbero provveduto a garantire la sicurezza e la disponibilità dei dati.

29. IL COMPUTER NELLA NOSTRA VITA • … a casa • Bilancio familiare, c/c on line • enciclopedie su cd/dvd • ricerca Internet • e-mail, chat, social network • e-commerce • divertimento (giochi, film, mp3…) • … a scuola • ricerca Internet • lavoro di rete • software autoistruzione • strumenti multimediali (software CBT) • e-learning • database studenti • formulazione orario • assenze/ritardi • gestione esami (maturità, ECDL…) • … in ufficio e in azienda • software gestionali • office automation • CAD (computer-aided design) • CAM (computer-aided manufactoring • … e ancora • e-Government (anagrafe, tasse, servizi, elezioni) • home banking, carte di credito e bancomat • prenotazioni visite, apparecchiature diagnostiche (TAC), cartelle cliniche digitali

30. TELELAVORO Vantaggi: Orari flessibili Risparmio tempi e costi viaggi Risparmio costi gestione strutture aziendali Maternità e Ambiente (meno emissioni) Svantaggi: Minor importanza del lavoro di gruppo Minor contatto umano Minori tutele

31. COMUNICARE IN RETE • … la rete globale INTERNET • collega PC privati e piccole/medie/grandi reti (aziende, enti, scuole, università…) • e-mail • Web (consultazione pagine con browser) • Instant messaging (chat) • VOIP (voice over IP, telefonia su internet) • feed RSS (abbonamenti a notizie) e PODCAST (scaricare formati mp3 o video) • BLOG (da weblog, diario sul web) • VIDEO SHARING (Youtube, streaming video) • Comunità virtuali (FORUM su interessi comuni a utenti distanti) • Social Network (Facebook) • … e i suoi rischi • attenzione a fornire i propri dati

32. LE TELECOMUNICAZIONI Comunicazione a distanzache avviene attraverso apparecchiature elettronicheche inviano e ricevono segnali elettromagnetici Radio e Televisione ONDE RADIO (unidirezionali) Telefono DOPPINO [cavo metallico] (bidirezionali) n.b.Sulla rete telefonica possono viaggiare dati di qualsiasi tipo (es. Fax) In caso di comunicazionisu scala globale VIA SATELLITE (parabole e satelliti)

33. MODEM e ROUTER

34. IL MODEM Modulatore/Demodulatore Collega il PC alla linea telefonica e permette di inviare/ricevere dati con altri PC Velocità di trasmissione quantità di bit inviati/ricevuti in 1 secondo Larghezza di banda (bandwidht) quantità max di bit che la linea trasmette in 1 secondo Unità di misura bps (bit per secondo e suoi multipli Kbps, Mbps) LA LINEA TELEFONICA PSTN (Public Switched Telephone Network) 64 Kbps ISDN (Integrated Service Digital Network) 128 Kbps ADSL (Asymmetric Digital Subrscriber Line) 320 Kbps, 1,2 Mbps, 20 Mbps… FIBRA OTTICA 40 Gbps Connessioni WIRELESS (senza fili) WIMAX (può raggiungere 70 Mbps e copre alcuni kilometri)

35. L’importanza della “banda larga” La diffusione di dati multimediali su Internet [audio/video]e la necessità di fruirne in tempo reale (streaming) [Skype, Youtube]e nel mondo del lavoro la diffusionedel telelavoro e della videoconferenzeimpone l’utilizzo della cosìddetta “banda larga” DOWNLOAD Trasferimento di files dalla rete al proprio PC UPLOAD Trasferimento di files dal proprio PC alla rete

36. Reti Informatiche Una rete informatica è un insieme di computer collegati tra loro L.A.N. (W.L.A.N.) local area network. In italiano rete locale. Computer collegati tra loro all'interno di un ambito fisico delimitato LAN wireless PC collegati via onde radio (risparmio sul cablaggio) standard IEEE 802.11 Wi-Fi (11 Mbps) W.A.N. wide area network. In italiano rete geografica estesa. Connette più reti locali tra loro Tipologia di reti: peer to peer e client/server Protocollo di comunicazione TCP/IP (linguaggio delle reti) • Obiettivi delle reti: • - Comunicare e agevolare il lavoro di gruppo condividendo risorse: • hardware (server di rete, stampanti, router per connessioni a internet ec…) • software (applicazioni, files ecc…)

37. INTERNET La più grande rete telematica mondialeche collega alcune centinaia di milioni di elaboratori. Nata come "la rete delle reti” è oggi divenuta la rete globale. Nata negli anni sessanta come progetto del Dipartimento della difesa statunitense, è stata messa a disposizione di impieghi civili all'inizio degli anni novanta, collegando dapprima i principali centri universitari e raggiungendo poi l'utenza privata. Utilizzando collegamenti di vario tipo(fibre ottiche, cavi coassiali, collegamenti satellitari, doppino telefonico,radiofrequenza (WiFi), ponti radio, raggi laser e onde)interconnette qualsiasi tipo di elaboratore. Ogni dispositivo connesso direttamente ad Internet si chiama host Il World Wide Web (grande ragnatela) Servizio internet che consente lo scambio di informazioniutilizzando il protocollo HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). L’interfaccia è grafica e le cosìddette pagine web sono catalogate su Web Server sparsi in tutto il mondo e consultabili dai Web Client (normali PC) attraverso particolari software chiamati Browser

38. Intranet ed Extranet Intranet Rete locale (LAN) che utilizza tecnologia internetper la comunicazione e l’accesso alle informazioni Extranet Intranet che prevede l’accesso esterno da parte di alcuni limitati utenti esterni all’organizzazione

39. Componenti principali di un personal computer • CPU (central processing unit)Elabora le informazioni. • RAM (randomaccessmemory)Memoria utilizzata per il temporaneo caricamentodei programmi e dei dati durante l'elaborazione. • HARD DISKMemoria di massa dove viene installato il Sistema Operativo e dove vengono immagazzinati i dati. • Periferiche di INPUT e OUTPUTHardware che ha il compito di immettere i dati in ingressoe di leggere le informazioni in uscita in un sistema di elaborazione. • MOTHERBOARD (scheda madre)Circuito stampato che permette il collegamento di tutte le periferiche interne ed esterne e la loro comunicazione.

40. OUTPUTmonitorstampante SOFTWARE: SISTEMA OPERATIVO APPLICAZIONI MEMORIA RAMistruzionidati INPUTmouse, tastierascanner MEMORIZZAZIONE Hard Disk CPUelaborazionedati

41. Prestazioni di un computer • Le prestazioni di un computer dipendono da: • potenza della CPU(velocità di elaborazione) • capacità della memoria RAM(quantità massima di byte che può contenere) • numero di applicazioni utilizzate contemporaneamente

42. Tipi di Memoria R.O.M. (ReadOnlyMemory)Contiene dati disponibili per la sola consultazione. I bit vengono memorizzati già in fabbrica durante la loro realizzazioneed è utilizzata per l’avvio del computer. R.A.M. (Random Access Memory)Memoria su cui è possibile leggere e scrivere informazioni con un accesso "casuale" (senza dover rispettare un determinato ordine sequenziale) Il processore carica dalla RAM le istruzioni da eseguire e i dati da elaborare per poi riscriverli nuovamente in RAM. La caratteristica principale della RAM è la "volatilità": perde il suo contenuto in assenza di corrente elettrica HD (Hard Disk) e altri dispositivi di memoriaL'Hard Disk e gli altri dispositivi di memoria di massa servono per archiviare i dati in modo permanente.

43. LA MEMORIA RAM • Caratteristiche: • è la memoria principale • veloce • elettronica • volatile A cosa serve: Memorizza i dati, le istruzioni del sistema operativo e delle applicazionidurante il processo di elaborazione La memoria RAM è espandibile e deve essere adeguata ai software utilizzati

44. C.P.U.Central Processing Unit

45. Detta comunemente Processore o Microprocessore,la C.P.U. ha il compito di leggere le istruzioni e i dati dalla memoriaed eseguire le istruzioni. Componenti della C.P.U. A.L.U. (ArithmeticLogicUnit):Unità aritmetico logica che si occupa di eseguire le operazioni aritmetiche e logiche.Utilizza gli operatori logici AND, OR e NOT. Risultati: vero (1) o falso (0) UNITA' DI CONTROLLOCoordina e dirige l’intero processo di elaborazione:Preleva le informazioni dalla memoria principale e le interpreta.Indica all’ALU quali operazioni eseguireRestituisce alla RAM i dati elaborati dall’ALU REGISTRIDurante la fase di elaborazione la CPU conserva le informazioni nei registri.La capacità dei registri determina il numero di bit che la CPU può trattare simultaneamente MEMORIA CACHEPiccola memoria super veloce che registra temporaneamente i dati prima di trasferirli nella memoria principale per velocizzare il processo di elaborazione.

46. Velocità della C.P.U. (frequenza di clock)Numero di operazioni elementari eseguite nell'unità di tempo.Unità di misura: HERTZ1 Hertz (Hz) = 1 operazione/s1 Mega Hertz (MHz) = 1 miliardo di operazioni/s1 Giga Hertz (GHz) = 1000 miliardi di operazioni/sEx.P4 3.2 GHz(processore in grado di elaborare 3200 miliardi di operazioni al secondo)

47. Memorizzazione dei dati FILE: insieme di informazioni determinato per unicità da un nome e per tipologia da un’estensione Verifica_Inglese_corretta.doc estenione nome I files sono contenuti nei supporti di memorizzazione La capacità è la quantità massima di datiche un supporto [MEMORIA] può contenere [MB o GB] Le tecnologie in grado di “scrivere” [salvare]e “leggere” [aprire] i dati in un supporto di memorizzazionesi chiamano “dispositivi di memorizzazione”

49. Memorie di massa Supporti magnetici in cui è possibile archiviare e conservare i datiin modo permanente (anche in assenza di corrente elettrica). Il tempo di accesso è la velocità che il computer impiega per leggere i dati su un supporto di memorizzazione. Nelle memorie di massa la memorizzazione avviene in modo fisico in zone chiamate cluster. Il salvataggio (scrittura) dei dati avviene nel primo cluster libero e un file può occupare più cluster anche non vicini tra loro. La deframmentazione è il procedimento con il quale i frammenti dello stesso file vengono “avvicinati”per consentire una lettura più rapida delle informazioni.

50. HARD DISK L'Hard Disk è la più importante memoria di massa del computer. E’ un supporto di memorizzazione magnetico costituito da piatti concentrici la cui superfice è suddivisa in settori e tracce. I dati sono scritti e letti dalle testine. Contiene il Sistema Operativo, i driver delle periferiche installate, le applicazioni e i files elaborati dall’utente. La formattazione è quel procedimento con cui il disco viene predisposto ad ospitare i dati. Con la formattazione tutti i dati già presenti vengono cancellati. L'Hard Disk ha oggi una capacità di diverse centinaia di GB o alcuni TB. Altri grandi supporti di memorizzazione (adatti al backup dei dati)sono le unità di rete [NAS] o i dischi virtuali on-line (su Internet)