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Informatica

Informatica. Lezione 1 Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione (laurea triennale) Anno accademico: 2007-2008. Docente. Jeremy Sproston sproston@di.unito.it Telefono: 0116706772 Ufficio 33, Dipartimento di Informatica, Corso Svizzera 185 (entrata: via Pessinetto 12)

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Presentation Transcript

  1. Informatica Lezione 1 Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione (laurea triennale) Anno accademico: 2007-2008

  2. Docente • Jeremy Sproston • sproston@di.unito.it • Telefono: 0116706772 • Ufficio 33, Dipartimento di Informatica, Corso Svizzera 185 (entrata: via Pessinetto 12) • Ore di ricevimento: Mercoledì 10:30 – 12:30 • Sito web: http://www.di.unito.it/~sproston/

  3. Orario • Dal 1/10/07 al 23/10/07: • Lunedì 16:00 – 18:00, Aula 4 bis • Martedì 16:00 - 18:00, Aula 4 bis • Dal 12/11/07 al 11/12/07: • Per gli studenti con il cognome che comincia con una lettera compresa tra A e L: • Lunedì 9:00 - 11:00, Aula 9, corso San Maurizio 31/a • Per gli studenti con il cognome che comincia con una lettera compresa tra M e Z: • Martedì 14:00 - 16:00, Aula 9, corso San Maurizio 31/a • Due altre lezioni si terranno nel periodo 12/11/07 - 21/12/07 (orario da definire)

  4. Testi consigliati • Testo principale: • L. Console, M. Ribaudo, U. Avalle. Introduzione all'informatica (3 ed), UTET libreria, Torino, 2004 • Testo secondario: • L. Snyder. Fluency - Conoscere e usare l'informatica, Addison Wesley, 2006 • Versione inglese: L. Snyder. Fluency with Information Technology: Concepts, Capabilities, and Skills (2nd edition), Pearson Addison Wesley, 2005 (oppure 3rd edition, 2007)

  5. Testi consigliati • Altri testi: • S. Sawyer, B. Williams. Tecnologie dell’informazione e della comunicazione, McGraw-Hill, 2002 • Versione inglese: S. Sawyer, B. Williams. Using Information Technology - A Practical Introduction to Computers & Communications (Introductory Version) (6 ed), McGraw-Hill, 2005 • D. Curtin, K. Foley, K. Sen, C. Morin. Informatica di base (3 ed), McGraw-Hill, 2005 (oppure 2 ed, 2003)

  6. Sito web • Sito web del corso: • I lucidi del corso, esercizi, esiti degli esami scritti, e altri materiale saranno disponibile al sito web http://www.di.unito.it/~sproston/Psicologia/0708/psi0708.html

  7. Obiettivi del corso • Un approfondimento dei concetti di base dell’informatica • Una parte “teorica” su codifica delle informazioni, il hardware, il software, e le reti di calcolatori • Una parte “applicativa” sull’uso di programmi applicativi per l'elaborazione di testi (Word), la creazione di presentazioni (PowerPoint), fogli elettronici (Excel), navigazione nella WWW

  8. Obiettivi del corso • Parte teorica: • Approfondire nostra conoscenza dei computer e delle reti dei computer • Quindi, lavorare con il computer in un modo più consapevole ed efficiente • Parte applicativa: • Avere (più) esperienza con alcuni programmi applicativi spesso usati all’università e al lavoro

  9. Relazione tra il corso e l’ECDL • ECDL: la Patente Europea del Computer • È un certificato adottato dall'Unione Europea quale standard di alfabetizzazione informatica • Comprende 7 moduli: • Concetti di base della tecnologia dell'informazione • Uso del computer e gestione dei file • Elaborazione testi • Foglio elettronico • Basi di dati • Strumenti di presentazione • Reti informatiche

  10. Relazione tra il corso e l’ECDL • Molti, ma non tutti, degli argomenti dell’ECDL saranno trattati in questo corso • I basi di dati (modulo 5) non sono trattati in questo corso • Vice versa, vedremo alcuni argomenti che non fanno parte dell’ECDL • È possibile seguire l’ECDL all’università: • Si può inserire l’ECDL nel carico didattico e pagare una tassa con la seconda rata • Due livelli di competenze: • ECDL Start (4 moduli, vale 2 CFU) • ECDL Full (7 moduli, vale 4 CFU)

  11. Esami • Esame scritto: 90 minuti, basato sulla parte “teorica” del corso • Domande a risposta multipla (20 punti) • Domande aperte (10 punti) • Esame orale/applicativo: basato sulla parte “applicativa” del corso • Creare un documento (preparato con Word) oppure una presentazione (preparato con PowerPoint) prima dell’esame • L’argomento del documento/presentazione non è importante (se avete dei dubbi, preparare una presentazione sulla psicologia oppure sull’informatica) • Deve essere mandato a Jeremy Sproston via email circa una settimana prima dell’esame orale/applicativo (ogni appello avrà una scadenza entro quale il lavoro deve essere mandato, sempre circa 7 o 8 giorni prima dell’appello) • …

  12. Esami • Esame orale/applicativo: • … • Gli studenti devono essere in grado di riprodurre gli effetti (di formattazioni, colori, immagini ecc.) contenuti nel loro documento o nella loro presentazione anche durante l'esame orale • La dimensione ideale per un documento di Word è tre pagine (almeno nel contesto di quest’esame); per una presentazione di PowerPoint la dimensione ideale è sette diapositive • Per la valutazione del documento/presentazione si prenderanno in considerazione il numero e la complessità degli effetti contenuti • Esercizi con Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint

  13. Il computer Informazioni (cifre, testi, immagini, suoni, ecc.) • Computer: macchina programmabili, multiuso • Accetta informazioni e li elabora o manipola creando informazioni utili • Programma, una sequenza di istruzioni che descrive come il computer elabora o manipola informazioni Informazioni utili (per esempio riepiloghi, totali, ecc.) Programma

  14. L’uso dei computer • A casa: • Elettrodomestici • Immagini digitali nei televisori, suono digitale nei compact disk • Mezzi di trasporto • Sistemi informativi (basi di dati): supermercati, biblioteche, sul personale di un’organizzazione ecc. • Fabbriche: dispositivi automatici (robot) guidati dai computer • …

  15. L’uso dei computer • Ospedale: analisi, chirurgia • Ufficio: video-scrittura, contabilità • Comunicazione di massa: editoria elettronica, gli effetti speciali in cinema e TV • Ecc. …

  16. Un po’ di storia • Circa 2400 a.C.: L’invenzione del abaco • 1621 d.C.: L’invenzione del regolo • 1642: Blaise Pascal crea la prima macchina meccanica per il calcolo delle somme • 1833: Macchina differenziale di Babbage (una sorta di calcolatrice automatica)

  17. Un po’ di storia • 1843: Ada Lovelace (la prima programmatrice al mondo) pubblica le proprie annotazioni • 1890: Viene utilizzata l’elettricità in un progetto di elaborazione dei dati (schede perforate) • 1900: Prima macchina automatica a schede perforate • 1945: Proposta dell’architettura “general purpose” (macchina di von Neumann)

  18. Un po’ di storia • 1946: Primo computer elettronico negli Stati Uniti (ENIAC)

  19. Un po’ di storia • 1952: Il computer UNIVAC prevede correttamente l’elezione del presidente americano Eisenhower • 1967: La prima calcolatrice portatile • 1969: Nasce le rete ARPANET che darà l’origine a Internet • 1981: IBM introduce i personal computer • 1982: Computer portatili, compact disk • 1984: La prima stampante laser, il desktop publishing • 1985: Telefoni cellulari • 1993: Desktop multimediali • 1994: Trasmissione wireless (senza fili) per il computer portatili • 1998: Inizia la transizione dalle videocassette ai DVD • …

  20. Direzioni dello sviluppo dei computer • Tre direzioni dello sviluppo dei computer: • Miniaturizzazione • Velocità • Economia • Informatica pervasiva: per esempio, i “microcontroller” sono contenuti nei dispositivi elettronici “intelligenti”: • Negli elettrodomestici (forno, microonde, lavatrice, lavastoviglie, TV, lettore CD/DVD ecc.) • Nelle automobili, nei aerei ecc. • Nelle lettori MP3, nei telefoni cellulari ecc. • … • Convergenza con la telecomunicazione • Per esempio, la TV/il cellulare con accesso a Internet

  21. Informatica Informatica:la scienza della rappresentazione e dell'elaborazione dell'informazione • L'informazione: la sua codifica; le tecniche per raccoglierla, memorizzarla, distribuirla, trasformarla... • Il computer: il suo funzionamento, le possibilità che offre per la trasformazione dell’informazione, le tecniche di utilizzo... • La comunicazione: tra computer, tra persone (mediata dal computer)

  22. Computer Hardware + Software

  23. Hardware e software • Hardware: • Struttura fisica (architettura) del calcolatore formata da parti meccaniche, elettriche, elettroniche • Software - componente del calcolatore costituita dai: • Programmi di base per la gestione del sistema • Programmi applicativi per l’uso del sistema (possono usare i programmi di base)

  24. Hardware: architettura dei computer (in breve) • In un computer possiamo distinguere quattro unità funzionali: • Il processore • La memoria principale • La memoria secondaria • I dispositivi di input (inserimento)/output (restituzione di risultati) • Il processore e la memoria principale costituiscono l’unità centrale del computer

  25. Componenti principali di un computer Processore Memoria principale Unità centrale Stampante Tastiera e monitor Memoria secondaria (o di massa) Periferiche di input/output

  26. L’uso dell’informazione • Un computer deve: • Memorizzare l’informazione • Usando la memoria principale/secondaria • Elaborare l’informazione • Usando il processore • Fare l’input/output dell’informazione • Usando i dispositivi di input/output

  27. Tipi di informazione • Esistono vari tipi di informazione, di natura e forma diversa, così come rappresentazioni diverse della stessa informazione • La scelta della rappresentazione è in genere vincolata al tipo di utilizzo ed al tipo di operazioni che devono essere fatte sulle informazione stesse

  28. Tipi di informazione • Il computer memorizza ed elabora informazioni che devono essere rappresentate in una forma gestibile • Rappresentazione digitale • Originariamente “rappresentazione digitale” significava: rappresentare l’informazione con le cifre decimale (cifre 0,1,2,…,8,9) • Oggi “rappresentazione digitale” significa: rappresentare l’informazione per mezzo di bit (cifre 0,1): la rappresentazione binaria • Più in generale “rappresentazione digitale” significa: rappresentare l’informazione per mezzo di simboli

  29. Rappresentazione binaria codifica Mondo esterno rappresentazione binaria informazione decodifica Computer: memorizzazione, elaborazione

  30. Rappresentazione binaria • L’entità minima di informazione che possiamo trovare all’interno di un elaboratore prende il nome di bit • Binary digit – cifra binaria • Un bit può assumere due valori (0 e 1) • Rappresentazione binaria: • Solo due simboli (0 e 1) • Perché usiamo la rappresentazione binaria? • Perché le informazioni rappresentate nel sistema binario possono essere elaborate secondo vari criteri e con vari strumenti …

  31. I due simboli (0 e 1) possono essere rappresentate da: Perché la rappresentazione binaria? Due stati di polarizzazione di una sostanza magnetizzabile Due stati di carica elettrica di una sostanza

  32. I due simboli (0 e 1) possono essere rappresentate da: Perché la rappresentazione binaria? Al passaggio/non passaggio di corrente attraverso un cavo conduttore Al passaggio/non passaggio di luce attraverso un cavo ottico

  33. Rappresentazione binaria • In generale: la rappresentazione binaria è basato sulla presenza o assenza di un fenomeno fisico (in un certo luogo, a un certo punto di tempo) • Discreta: non esiste alcuna gradazione di valore • Il fenomeno è presente oppure assente, con nessuna via di mezzo • La logica è la base del funzionamento del computer (dal testo di Snyder): • “Associando il valore vero con la presenza di un fenomeno e il valore falso con la sua assenza, possiamo implementare il mondo logico per mezzo del mondo fisico.”

  34. Codifica dell’informazione • Per poter rappresentare un numero maggiore di informazione si usano sequenze di bit • Per esempio, per rappresentare quattro informazioni diverse possiamo utilizzare due bit che ci permettono di ottenere quattro configurazione distinte 00 01 10 11

  35. Codifica dell’informazione • Il processo secondo cui si fa corrispondere ad un’informazione una sequenze di bit prende il nome codifica dell’informazione codifica dell’informazione rappresentazione binaria informazione decodifica

  36. Codifica binaria • Esempio - un esame può avere quattro possibili esiti: ottimo, discreto, sufficiente, insufficiente • Codifico (due bit): • ottimo con 00 • discreto con 01 • sufficiente con 10 • insufficiente con 11

  37. Codifica binaria • Esempio - otto colori: nero, rosso, blu, giallo, verde, viola, grigio, arancione • Codifico (tre bit): • nero con 000 • rossocon 001 • blu con 010 • giallo con 011 • verde con 100 • viola con 101 • grigio con 110 • arancione con 111

  38. Codifica binaria • Esempio - otto colori: nero, rosso, blu, giallo, verde, viola, grigio, arancione • Codifico (tre bit): • nero con 000 • rossocon 001 • blu con 010 • giallo con 011 • verde con 100 • viola con 101 • grigio con 110 • arancione con 111 Questo è solo un esempio di 8 colori: vedremo come i colori sono rappresentati in HTML …

  39. Codifica binaria • Con 2 bit si codificano 4 informazioni (22) • Con 3 bit si codificano 8 informazioni (23) • … • Con N bit si possono codificare 2N informazioni differenti

  40. Codifica binaria • Se il problema è quello di dover rappresentare M informazioni differenti si deve selezionare il numero di N bit in modo tale che 2N M • Esempio: per rappresentare 40 informazioni differenti devo utilizzare 6 bit perché 26 = 64 • 5 bit non sono sufficienti perché 25 = 32

  41. Codifica binaria • Esiste una particolare aggregazione di bit che è costituita da 8 bit (28 = 256 informazioni) e prende il nome di byte • Di solito si usano i multipli del byte

  42. Codifica dei caratteri • Alfabeto anglosassone • Lettere maiuscole e minuscole • Cifre numeriche (0, 1, 2, …, 9) • Simboli di punteggiatura (, . ; : ! “ ? …) • Segni matematici (+, -, {, [, >, …) • Alcuni caratteri nazionali (à, è, ì, ò, ù, ç, ñ, ö, …) può essere codificato usando un byte (220 caratteri circa) • Il metodo di codifica più diffuso tra i produttori di hardware e di software prende il nome Extended ASCII (ASCII = American Standard Code for Information Interchange)

  43. Per tutti i codici di Extended ASCII, vedere Console et al. oppure Snyder Codifica dei caratteri (Extended ASCII)

  44. Codifica delle parole • Parole sono sequenze di caratteri • Codifica della parole cane 01100011 01100001 01101110 01100101 c a n e • Il problema inverso: data una sequenza di bit, il testo che essa codifica può essere ottenuto nel modo seguente: • Si divide la sequenza in gruppi di otto bit (byte) • Si determina il carattere corrispondente ad ogni byte

  45. Codifica dei caratteri • Abbiamo considerato il codice: • Extended ASCII: 8 bit per carattere • È stato basato dal codice ASCII: 7 bit per carattere • Il codice ASCII non include à, è, é, ì, ò, ù, per esempio • Un altro codice: • UNICODE, 16 bit per carattere (Extended ASCII + caratteri etnici) • 216 = 65.536 simboli

  46. Codifica dell’informazione • Quanti bit si devono utilizzare per rappresentare 300 informazioni distinte? • Dati 7 bit per la codifica, quante informazioni distinte si possono rappresentare? • Quanti byte occupa la parola “psicologia” se la si codifica utilizzando il codice Extended ASCII?

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