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Seconda Università degli Studi di Napoli Facoltà di Economia. Corso di Informatica. Prof.ssa Zahora Pina. Introduzione (Cap. 1 – pagg. 1-32) Che cos’è l’informatica. ?. risposte vaghe e contraddittorie. perchè. L’informatica abbraccia campi disparati. Intelligenza Artificiale. Calcolo

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seconda universit degli studi di napoli facolt di economia

Seconda Università degli Studi di NapoliFacoltà di Economia

Corso di Informatica

Prof.ssa Zahora Pina

introduzione cap 1 pagg 1 32 che cos l informatica
Introduzione(Cap. 1 – pagg. 1-32)Che cos’è l’informatica

?

risposte vaghe e contraddittorie

perchè

L’informatica abbraccia campi disparati

Intelligenza

Artificiale

Calcolo

scientifico-ingegneristico

Gestione

Aziendale

Elaborazione di dati

geografici e ambientali

introduzione che cos l informatica
IntroduzioneChe cos’è l’informatica

Non è

La scienza e la tecnologia dei calcolatori elettronici

Nessuna delle molteplici applicazioni dei calcolatori

Definizione

L’informatica è la scienza della rappresentazione e dell’elaborazione dell’informazione

tecnologia dei calcolatori

strutturazione ed elaborazione

delle informazioni

l’elaborazione dell’informazione avviene in maniera sistematica e rigorosa e può essere automatizzata

introduzione che cos l informatica4
IntroduzioneChe cos’è l’informatica
  • L’informatica è lo studio sistematico degli algoritmi che descrivono e trasformano l’informazione: la loro teoria, analisi, progetto, efficienza, realizzazione e applicazione

ACM: Association for Computing Machinery

introduzione algoritmi
IntroduzioneAlgoritmi

Problema

Algoritmo

Diagramma a blocchi

Pseudocodifica

codifica

Programma

introduzione algoritmi6
IntroduzioneAlgoritmi

Es: somma di due numeri con un pallottoliere

1

2

3

Passo1: spostare 1 pallina della 1a riga da sx a dx

Passo2: spostare 1 pallina della 3a riga da dx a sx

Passo3: spostare 1 pallina della 2a riga da sx a dx

Passo4: spostare 1 pallina della 3a riga da dx a sx

ripeti fino a quandoci sono palline nella 1a riga

ripeti fino a quandoci sono palline nella 2a riga

introduzione algoritmi7
IntroduzioneAlgoritmi

Un problema è un quesito che attende una risposta detta soluzione

Un processo risolutivo è un insieme di passi da compiere per giungere alla

Soluzione di un problema

La soluzione o risultato finale è l’obiettivo che vogliamo raggiungere partendo

dai dati iniziali

Il criterio di verifica è un controllo sui risultati finali per verificare che

questi siano rispondenti agli obiettivi iniziali

introduzione algoritmi8
IntroduzioneAlgoritmi

Problema: ottenere un biglietto treno per 2 persone da Roma a Milano il 20 marzo

  • Passo 1
  • Passo 2
  • .
  • .
  • .
  • Passo n

biglietto

Ottenere un biglietto

Problema

Risultai finali

Algoritmo

  • Da Roma
  • a Milano
  • X 2 persone
  • Il 20 marzo

Dati iniziali

Verifica dei risultati

introduzione algoritmi9
IntroduzioneAlgoritmi
  • Formulare correttamente un problema vuol dire:
    • Chiarire gli obiettivi finali
    • Possedere le informazioni iniziali
    • Individuare il criterio di verifica
introduzione algoritmi10
IntroduzioneAlgoritmi
  • Per descrivere il processo risolutivo bisogna:
    • Conoscere il tema oggetto del problema
    • Utilizzare metodi risolutivi già sperimentati
    • Scindere il problema in sottoproblemi
    • Ripercorrere il cammino all’indietro
introduzione algoritmi13
IntroduzioneAlgoritmi
  • Un algoritmo deve essere:
    • Finito
    • Univoco o non ambiguo o preciso
    • Generale
    • Completo
    • Osservabile nei risultati
    • Deterministico
introduzione algoritmi14
IntroduzioneAlgoritmi
  • Prendere una pentola adeguata
  • Aggiungere dell’acqua nella pentola
  • Accendere il fuoco e mettere la pentola sul fornello
  • Attendere che l’acqua bolla
  • Aggiungere il sale
  • Versare la pasta nella pentola
  • Attendere che sia cotta
  • Scolare la pasta togliendo l’acqua

Problema: cucinare la pasta per la propria famiglia

Dati iniziali:

N: numero di persone di cui è composta la famiglia

Algoritmo

introduzione algoritmi15
IntroduzioneAlgoritmi

Problema: cucinare la pasta per la propria famiglia

  • Prendere una pentola adeguata
  • Aggiungere dell’acqua nella pentola
  • Accendere il fuoco e mettere la pentola sul fornello
  • Attendere che l’acqua bolla
  • Aggiungere il sale
  • Versare la pasta nella pentola
  • Attendere che sia cotta
  • Scolare la pasta togliendo l’acqua

Dati iniziali:

N: numero di persone di cui è composta la famiglia

L: litri di acqua per persona

G: quantità di pasta per persona

S: grammi di sale per persona

M: tempo medio di cottura

Algoritmo

Algoritmo corretto

  • Prendere una pentola da N*L litri
  • Aggiungere N*L litri di acqua nella pentola
  • Accendere il fuoco e mettere la pentola sulfornello
  • Attendere finchè la temperatura raggiunga 100 °
  • Aggiungere N*S grammi di sale
  • Versare N*G grammi di pastanella pentola
  • Attendere che sia cotta
  • Scolare la pasta togliendo l’acqua
introduzione17
Introduzione

Blocchi elementari

blocco iniziale/finale

blocco di azione

blocco di controllo

blocco di

lettura/scrittura

introduzione algoritmi calcolo del mcd
IntroduzioneAlgoritmi: Calcolo del MCD

MCD

Il Massimo Comune Divisore di due numeri è il più grande dei divisori comuni ai due numeri

Es1 - MCD tra 20 e 40:

ALGORITMO 1

ALGORITMO 2

Divisori di 20: 1-2-4-5-10-20

Divisori di 40: 1-2-4-5-10-20-40

MCD=20

Scomposizione di 20: 20=5*22

Divisori di 40: 40=5*23

MCD=5*22=20

Si elencano tutti i divisori dei numeri e si selezione il maggiore tra quelli comuni

Si moltiplicano i fattori comuni presi

una sola volta con l’esponente minore

non soddisfano

proprietà

algoritmi

Es2 - MCD tra 25 e 40:

ALGORITMO 1

ALGORITMO 2

Divisori di 25: 1-5-25

Divisori di 40: 1-2-4-5-10-20-40

MCD=5

Scomposizione di 25: 25=52

Divisori di 40: 40=5*23

MCD=5

introduzione es algoritmo di euclide
IntroduzioneEs: Algoritmo di Euclide

Es1 - MCD tra 20 e 40:

Es2 - MCD tra 25 e 40:

a=20

b=40

(test1 falso)

a=40

b=20

resto=a mod b = 0

a=b=20

b=resto=0

(test2 vero)

MCD = a = 20

a=25

b=40

(test1 falso)

a=40

b=25

resto=a mod b = 15

a=b=25

b=resto=15

(test2 falso)

resto=25 mod 15 = 10

a=b=15

b=resto=10

(test2 falso)

resto= 15 mod 10 = 5

a=b=10

b=resto=5

(test2 falso)

resto = 10 mod 5 = 0

a=b=5

b=0

MCD = a = 5

}

}

scambio a e b

scambio a e b

introduzione24
Introduzione

N.B.

Scambio di a e b:

a

b

a

b

c

3

5

3

5

3

c=a=3

a=b=5

b=c=3

a=b

b=?

5

?

5

3

introduzione i linguaggi per la programmazione di algoritmi
IntroduzioneI linguaggi per la programmazione di algoritmi

linguaggio macchina

Anni ’50)

linguaggi ad alto livello: applicazioni matematiche e gestionali

  • FORTRAN (FORmula TRANSlator)
  • COBOL (Common Business Oriented Language

linguaggi ad alto livello: basati sullo studio di principi della programmazione

Anni ’60)

ALGOL (Algorithmic Language)

  • PASCAL
  • C
  • ADA

linguaggi ad alto livello: Object-Oriented

linguaggi ad alto livello: non convenzionali

  • C++
  • Java
  • Delphi
  • LISP
  • PROLOG
introduzione hardware
IntroduzioneHardware
  • CPU
  • Memoria Centrale (RAM)
  • Memoria di massa
  • BUS di sistema
  • Unità periferiche
introduzione personal computer
IntroduzionePersonal Computer
  • I personal computer del tipo esemplificato in figura sono tipicamente "calcolatori da ufficio", e per questo sono anche detti "desktop computer".

case di tipo tower

introduzione personal computer37
IntroduzionePersonal Computer
  • Da tempo sono disponibili calcolatori portatili, esplicitamente disegnati per essere facilmente trasportabili, anche durante l'uso.
  • Ne esistono attualmente diverse categorie:
    • portatile classico, dotato di schermo sufficientemente ampio e relativamente ingombrante
    • "tablet-pc", più leggeri e di dimensioni ridotte
    • palmari che, come suggerisce il termine, possono essere tenuti in una mano
introduzione altri sistemi informatici workstation mainframe
IntroduzioneAltri sistemi informatici (Workstation-Mainframe)
  • Workstation (stazioni di lavoro):
    • video di grandi dimensioni
    • processore dielevate prestazioni
    • sono in grado di servire alcune decine di utenti
    • utilizzate da professionisti per il lavoro su disegno tecnico (CAD), ricerca scientifica, o produzioni audio/video
  • Mainframe:
    • sistemi di grandi dimensioni
    • capaci di gestire centinaia di utenti
    • molti processori
    • gigantesche memorie di massa
    • centinaia o addirittura migliaia di terminali
    • ES: sistemi di prenotazione dei viaggi aerei, sistemi informativi per la gestione dei conti correnti di una banca.

Complessità, prestazioni e prezzo aumentano passando dai personal computer alle workstation e ai mainframe

introduzione altri sistemi informatici reti
IntroduzioneAltri sistemi informatici - Reti
  • Una rete di calcolatori e costituita dalla connessione di più elaboratori per mezzo di dispositivi dedicati al trasferimento dei dati.
  • Si distinguono due categorie principali:
    • Ie reti locali (LAN, Local Area Network)
    • Ie reti geografiche (WAN, Wide Area Network)
introduzione altri sistemi informatici reti40
Introduzione Altri sistemi informatici - Reti
  • Le reti locali collegano fra loro calcolatori e terminali che sono fisicamente vicini fra loro
    • Sono molto veloci (consentono cioè di trasmettere grandi quantità di dati in poco tempo).
    • In una rete locale alcuni "servizi" vengono messi a disposizione dei calcolatori collegati in rete:
      • stampanti di qualità
      • calcolatori con ampie memorie di massa per la memorizzazione di grandi quantità di dati
introduzione altri sistemi informatici reti41
Introduzione Altri sistemi informatici - Reti

RETE LAN

stampante

alta risoluzione

diskserver

stampante

bassa risoluzione

bus

workstation

workstation

workstation

workstation

introduzione altri sistemi informatici reti42
Introduzione Altri sistemi informatici - Reti

terminali remoti

RETE GEOGRAFICA

collegamento diretto

o tramite telefono

rete

geografica

host

host

terminali locali

rete

geografica

rete

geografica

rete LAN

host

introduzione software
IntroduzioneSoftware
  • Firmware
  • Ambienti di programmazione
  • Software di produttività pesonale
introduzione ambiente di programmazione
IntroduzioneAmbiente di programmazione
  • Ambiente di programmazione: insieme di strumenti che facilitano la scrittura dei programmi e la verifica della loro correttezza.
  • Hanno molti aspetti in comune:
    • Editor(creazione programma sorgente)
    • Compilatore (traduzione programma sorgente-programma oggetto
    • Linker(collega insieme vari programmi oggettoin un unico programma eseguibile
    • Controllore dell' esecuzione (debugger)
introduzione software di produttivit personale
IntroduzioneSoftware di produttività personale

Software di produttività personale

  • Si adattano a funzioni tipiche della vita quotidiana (scrivere e comunicare
  • Comprendono:
    • sistemi di videoscrittura (elaboratori di testi o word processor),
    • agende elettroniche, che consentono di memorizzare un programma di lavoro o un indirizzario personale
    • ipertesti, che consentono di costruire strutture reticolari complesse, al cui interno trovano posto "pezzi" di testo (elenchi di vocaboli, paragrafi, riferimenti)
    • posta elettronica (e-mail), che consente lo scambio di messaggi fra due qualsiasi utenti di sistemi informatici che siano collegati tramite una o più reti di calcolatori
    • fogli elettronici (spreadsheet), che permettono di effettuare efficientemente l'analisi, la gestione e la rappresentazione di dati soprattutto numerici
    • sistemi per la gestione di basi di dati (o database system)
introduzione applicazioni dell informatica
IntroduzioneApplicazioni dell’informatica

l'informatica si occupa della rappresentazione e la elaborazione delle informazioni

le sue applicazioni si estendano potenzialmente a ogni attività umana

calcolo numerico

sport

attività giudiziaria

giochi

Fino a qualche decennio fa

Oggi

  • Aumento prestazioni
  • Aumento velocitàdi trasmissione
  • Tecnologia multimediale

Sviluppi tecnologici

Riduzione dei costi

Incremento qualitativo e quantitativo

delle applicazioni informatiche

introduzione applicazioni dell informatica47
Introduzione Applicazioni dell’informatica
  • Applicazioni numeriche
  • Applicazioni gestionali
  • I servizi telematici
  • Automazione industriale
  • Controllo di impianti industriali
  • Realtà virtuale
le applicazioni gestionali
Le applicazioni gestionali
  • Le classiche applicazioni gestionali operano su grandi basi di dati realizzando sistemi informativi integrati
  • Tipici ambienti applicativi:
    • banche
    • società finanziarie o assicurative in genere
    • compagnie di trasporto (con i sistemi di prenotazione)
    • società telefoniche
    • enti pubblici (anagrafe, immatricolazione veicoli, intendenza di finanza)
    • funzioni aziendali di contabilità
    • gestione personale, clienti e magazzino
  • Automazione d'ufficio(office automation):servizi finalizzati a migliorare la qualità del lavoro e I'interazione interpersonale fra gli impiegati

svolgono funzioni specializzate e ripetitive (calcolo di paghe e contributi, gestione di operazioni di sportello) applicate a quantità notevoli di dati

tende soprattutto a fornire servizi di alta qualità e facili da usare

introduzione le aree disciplinari dell informatica
IntroduzioneLe aree disciplinari dell’informatica

Dieci aree disciplinari (Association for Computing Machinery);

1 Algoritmi e strutture dati:

  • Studia la rappresentazione e la manipolazione dell'informazione
  • Si occupa:
    • della teoria degli algoritmi e delle loro proprietà formali (tra cui lo studio della loro complessità)
    • dell'organizzazione dei dati più adatta a rappresentare l'informazione

2 Architettura dei calcolatori:

  • Studia la realizzazione delle varie parti hardware che caratterizzano un sistema informatico
  • Si pone come obiettivo la costruzione di elementi funzionali sempre più affidabili ed efficienti e la costruzione di sistemi e impianti sempre più complessi
introduzione le aree disciplinari dell informatica50
IntroduzioneLe aree disciplinari dell’informatica

3 Intelligenza artificiale e robotica:

  • Studia l'automazione di compiti normalmente affidati a esseri umani, simulando la loro intelligenza

4 Scienze computazionali:

  • Studia la soluzione di problemi numerici, ponendo I'accento sull'efficienza delle tecniche risolutive e sulla precisione dei risultati
introduzione le aree disciplinari dell informatica51
IntroduzioneLe aree disciplinari dell’informatica

5 Basi di dati e sistemi per il ritrovamento dell'informazione

  • Studia la gestione di grandi quantità di dati, essenziale nelle applicazioni gestionali

6 Grafica computerizzata

  • Studia Ie tecniche per rappresentare e manipolare immagini bidimensionali e tridimensionali sullo schermo del calcolatore
introduzione le aree disciplinari dell informatica52
IntroduzioneLe aree disciplinari dell’informatica

7 Interazione uomo-calcolatore

  • Studia I'efficienza del trasferimento di informazione fra uomo ed elaboratore, non solo tramite le interfacce classiche (monitor e tastiera), ma anche attraverso vari sensori e attuatori.

8 Sistemi operativi e software di rete

  • Studia la costruzione e la gestione dei sistemi operativi e del software dedicato al controllo delle reti di calcolatori
introduzione le aree disciplinari dell informatica53
Introduzione Le aree disciplinari dell’informatica

9 Linguaggi di programmazione

  • Studia i linguaggi e le tecniche di programmazione, individuando caratteristiche comuni ai vari linguaggi e definendo in modo preciso le loro proprietà
  • Studia le problematiche legate alla traduzione dei linguaggi di alto livello in linguaggi operativi, cioè eseguibili direttamente dall'elaboratore

10 Ingegneria del software

  • Studia le metodologie e gli strumenti che possono aiutare nella costruzione di programmi e sistemi software, ponendosi per obiettivo l'aumento della produttività dei programmatori e la realizzazione di applicazioni più efficienti, affidabili e facili da usare per l'utente finale.