Informazione e Elaborazione Dati

Informazione

• L'informazione è tutto ciò che ha un significato per l'uomo, conservato e comunicato per un'utilità pratica, immediata o futura.
• Le informazioni richiedono un codice condiviso tra emittente e ricevente per la comprensione.

Elaborazione delle Informazioni

• L'osservazione dei fenomeni naturali e sociali fornisce dati, che sono elementi utilizzati per esprimere un'opinione.
• I dati vengono conservati per un eventuale trattamento futuro, trasformandosi in informazioni.
• L'elaborazione dei dati è il processo per ottenere informazioni.
• L'elaborazione può essere manuale o automatica, utilizzando dispositivi elettronici.
• Ogni tipo di elaborazione ha dati in ingresso (input) e produce dati in uscita (output).

Rappresentazione dei caratteri e delle immagini

• I caratteri digitati sulla tastiera sono gestiti in formato binario tramite il codice ASCII.
• Un byte può rappresentare un singolo valore.
• La lettera "A" corrisponde al numero binario 01000001.
• Le immagini a colori usano il sistema RGB, che rappresenta ogni pixel come una combinazione di colori primari (rosso, verde, blu).
• Il numero di bit per pixel dipende dal numero di colori da rappresentare.

La trasmissione delle informazioni

• La trasmissione delle informazioni tra trasmittente e destinatario richiede un codice, una tecnica e un protocollo.
• Il codice di trasmissione descrive le regole per la trasformazione del messaggio prima dell'invio.
• La tecnica di trasmissione indica la modalità e gli strumenti utilizzati per la trasmissione.
• Il protocollo di trasmissione è l'insieme delle regole per uno scambio ordinato e corretto delle informazioni trasmesse.

Sistemi analogici e digitali

• I segnali nelle telecomunicazioni possono essere analogici o digitali.
• I segnali analogici possono assumere un numero infinito di valori.
• I segnali digitali assumono un numero fisso di valori discreti (0 o 1) e sono utilizzati nei computer.

Sistema numerico in base 2

• Il sistema binario utilizza solo le cifre 0 e 1.
• La conversione da decimale a binario implica l'utilizzo delle potenze di 2.
• Il numero 168 in decimale corrisponde al numero binario 10101000.

Sistema numerico in base 16

• Il sistema esadecimale usa cifre da 0 a 9 e le lettere da A a F.
• Conversione da esadecimale a decimale si usa il numero base 16 elevato a potenze decrescenti da destra verso sinistra
• Esempio: 1A2C= 116³ + 1016² + 216¹ + 1216⁰ = 68144

Conversione da esadecimale a binario

• Ogni cifra esadecimale può essere convertita in 4 bit.

Unità di misura

• Bit: unità di base dell'informazione
• Byte: 8 bit
• Nibble: 4 bit
• Kilobyte (KB): circa 1000 byte
• Kilobyte per secondo (kBps): misura di trasferimento dati
• Kilo bit(Kb): 1000 bits
• Kilo bit per secondo (kbps): misura di trasferimento dati, utilizzato in trasmissioni dati.
• Megabyte (MB): circa 1 milione di byte
• Megabytes per secondo (MBps): misura di trasferimento dati
• Megabits per secondo (Mbps): misura di trasferimento dati in bit
• Gigabyte (GB): circa 1 miliardo di byte
• Terabyte (TB): circa 1000 miliardi di byte
• Hertz (Hz): unità di misura della frequenza (cicli al secondo)
• Megahertz (MHz): unità di misura della frequenza
• Gigahertz (GHz): unità di misura della frequenza

Dagli algoritmi ai programmi

• L'algoritmo è un elenco di istruzioni per risolvere un problema.
• Le istruzioni devono essere chiare, non lasciando spazio a interpretazioni soggettive e devono essere eseguibili.
• Un algoritmo può essere rappresentato mediante pseudolinguaggio o diagrammi di flusso.
• Il linguaggio macchina è il linguaggio di più basso livello compreso dal calcolatore e costituito da sequenze di 0 e 1
• I linguaggi di alto livello semplificano la programmazione
• Un programma sorgente viene elaborato in linguaggio macchina da interpreti o compilatori per essere eseguito
• Il programma è scritto in un linguaggio di alto livello chiamato sorgente o codice sorgente

Sistemi di elaborazione e programmi

• Un computer ha componenti hardware (fisici) e software (programmi).
• L'hardware include tastiera, mouse, case, stampanti, cavi, processore e memorie.
• Il software è costituito dai programmi che vengono utilizzati su un computer.

Tipologia di computer

• Mainframe: computer potente per le aziende per automatizzare operazioni manuali e accorciare i tempi di vendita. I computer sono centralizzati in stanze controllate.
• Terminali "dumb": terminali con monitor e tastiera che comunicano con un computer centrale in modo asincrono.

Tipologia di Case

• I case sono gli involucri esterni dei computer ed i formati dipendono dalle esigenze funzionali. I formati verticali sono denominati torrette (mini, towers, full-size). I formati orizzontali sono denominati desktop (slim-line, normale).

La scheda madre

• All'interno del case si trova la scheda madre, la principale scheda a circuito stampato di un computer.
• Include quasi tutti i componenti del computer e fornisce la connessione a tutte le periferiche interne ed esterne.
• Composta da una serie di circuiti per il trasferimento di dati.
• I componenti sono in alloggiamenti denominati slot.

La CPU

• La CPU è il cervello del computer, un circuito integrato contenente l'unità di controllo (CU) e l'unità aritmetica/logica (ALU).
• L'unità di controllo dirige il trasferimento dei dati e l'esecuzione dei programmi.
• L'unità ALU esegue calcoli aritmetici e logici (addizione, sottrazione, moltiplicazione, divisione e calcoli logici come AND, OR e XOR).
• La velocità della CPU è misurata in Hertz (Hz), e unità derivate.
• La CPU ha dei registri, elementi di memoria per le operazioni elementari.
• La velocità del clock influisce sulla velocità di elaborazione

I Slots di espansione

• Sono connessioni sulla scheda madre per aggiungere periferiche.
• ISA: uno slot a 16 bit per la connessione di periferiche.
• PCI: uno slot a 32 bit per periferiche e comunicazioni più veloci
• AGP: slot ad alta velocità per le schede video ad alta definizione.

La RAM

• La RAM (Random Access Memory) è una memoria volatile su cui vengono memorizzati i dati in corso di elaborazione.
• La RAM statica (SRAM) è più costosa ma più veloce, mentre la RAM dinamica (DRAM) è più economica ma più lenta.
• Il DIMM (Double In-Line Memory Module) è un modulo di RAM

La ROM

• La ROM (Read Only Memory) è una memoria non volatile contenente le istruzioni per l'avvio del computer.
• Contiene programmi in linguaggio macchina per la gestione standard di dispositivi come video, tastiera e porte di input/output.

Le memorie di massa

• Supporti per la memorizzazione permanente di dati e informazioni, anche senza alimentazione.
• Sono unità di input/output.
• Le memorie di massa sono caratterizzate da tempo di accesso, capacità e velocità di trasferimento dati.

Il Monitor

• Il monitor permette di visualizzare le informazioni elaborate sul computer.
• Pixel: i puntini che compongono l'immagine.
• Dot Pitch: misura la distanza tra i pixel.
• Refresh Rate: frequenza con cui l'immagine è aggiornata.
• Risoluzione: numero di pixel.
• Color Depth: numero di colori che ogni pixel può visualizzare.
• Video RAM (VRAM): memoria della scheda video.

Il collegamento delle periferiche

• Le porte parallele (LPT): usate per stampanti, usando otto linee per trasmettere un intero byte in parallelo.
• Le porte USB (Universal Serial Bus): porte esterne che permettono di connettere fino a 127 dispositivi, con trasferimenti dati veloci.
• FireWire (IEEE 1394): collega dispositivi digitali come videocamere digitali, noto come i.LINK.

Software

• Il software è composto dai programmi per svolgere attività specifiche per l'utente o altri programmi.
• Software di base: Sistemi operativi (OS) che gestiscono le operazioni del computer. Essi includono la gestione delle risorse hardware e software, l’interfaccia uomo-macchina.
• Software applicativo: programmi per svolgere compiti specifici, come elaborazione testi o fogli di calcolo.

Il Sistema operativo

• Gestisce le risorse hardware e software, e funge da interfaccia utente-computer.
• Le funzioni principali includono: gestione dell'unità centrale, inizializzazione/terminazione del computer, gestione della memoria, dei processi, dell'I/O, delle informazioni, e delle protezioni.

Altri software di sistema

• Le utility apportano funzioni di controllo aggiuntive al sistema operativo, aiutando l'utente nella gestione delle risorse hardware (per esempio nella copia, gestione file o cartelle, controllo e ripristino di file danneggiati).
• I driver permettono al computer di interagire con i dispositivi periferici.

Interfaccia grafica

• GUI (Graphical User Interface): un metodo di interazione che utilizza icone, finestre e puntatore per semplificare l'utilizzo.
• Le GUI hanno sostituito in gran parte le interfacce testuali.

Terminologia di base

• Multiuser: più utenti possono usare lo stesso software e condividere le risorse.
• Multitasking: il sistema operativo gestisce contemporaneamente più applicazioni.
• Multiprocessing: il computer ha più processori che lavorano contemporaneamente.
• Multithreading: la suddivisione di un programma in parti per un'elaborazione più efficiente.

Sviluppo del software

• Analisi: identificazione delle esigenze dell'utente e definizione dei requisiti.
• Programmazione: progettazione della struttura del software, memorizzazione dei dati e tecnologie di supporto.
• Organizzazione: progettazione del software e dei servizi da offrire.
• Implementazione: costruzione effettiva del software.
• Testing: verifica del software per garantire la funzionalità e le caratteristiche previste.

La comunicazione in rete

• Internet: tecnologia per lo scambio di messaggi, posta elettronica e consultazione pagine web.
• Messaggistica istantanea (IM): comunicazione in tempo reale.
• VOIP (Voice over Internet Protocol): telefonate tramite internet.
• Feed RSS: permette di abbonarsi e ricevere informazioni o contenuti multimediali.
• Podcast: trasmissione radiofoniche online.
• Blog: pagine web per la condivisione di informazioni.
• Video Sharing: siti web per la condivisione di video (es. YouTube).
• Streaming video: riproduzione di video in tempo reale da internet.
• Reti sociali (social network): piattaforme per la comunicazione, condivisione di interessi o hobby.

Reti di computer

• Una rete di computer è un sistema di oggetti o persone interconnessi per la condivisione di informazione, risorse e/o entrambe.
• Le reti sono costituite da sistemi di cablaggio, schemi di indirizzamento e applicazioni.
• LAN (Local Area Network): reti locali in una zona limitata (ad esempio, una casa, ufficio o campus universitario) con connessioni tramite cavi di rame o fibra ottica.
• WAN (Wide Area Network): reti geografiche che collegano computer su grandi distanze (tra città e stati) tramite ponti radio, reti pubbliche o stazioni satellitari.

WAN (Wide Area Network)

• WAN usa linee di comunicazione seriali, punto-a-punto o punto-a-molti punti.
• Le connessioni possono essere provvisorie o permanenti (es. telefono commutato).
• Intranet: rete aziendale protetta (accesso limitato da password).

La nascita di Internet

• La storia di internet ha preso avvio dagli anni '60, sviluppandosi con l'aggiunta di nodi, punti di accesso e protocolli, come il DNS.
• Internet si è sviluppato utilizzando reti fisiche o wireless, e si è evoluto grazie all'aggiunta di nuove tecnologie e servizi.

I dispositivi di rete

• Hubs: amplificano e passano i dati a tutti i dispositivi collegati sulla rete
• Bridge: collegano reti locali separate
• Switch: simili ai bridge, ma gestiscono i dati in modo più efficiente.

I router

• Dispositivi essenziali per l'internetworking.
• Gestiscono il processo di trasmissione e ricezione di dati tra diverse reti.
• Contengono tabelle per l'indirizzamento e itinerari ottimali tra diverse reti

L'Ergonomia

• L'ergonomia è lo studio dell'interazione tra l'uomo e il suo ambiente di lavoro.
• Lo scopo è migliorare l'efficienza e la sicurezza sul lavoro, tenendo conto delle capacità e dei limiti dell'uomo.
• I principi ergonomici riguardano l'ambiente, le posture, la luce, l'hardware e il software.

Sicurezza nei sistemi informatici

• La sicurezza dei sistemi informatici implica la protezione dei dati e delle risorse dall'accesso non autorizzato e dai danni.
• Misure di sicurezza: crittografia, password, backup, ripristino, antivirus.
• I virus informatici sono programmi che si riproducono e diffondono, causando danni come malfunzionamento del sistema, cancellazione di file e formattazione del disco rigido.

Copyright

• Legge che tutela i diritti d'autore dei programmi software.
• Solo gli autori autorizzati possono diffondere i programmi.
• Al momento dell'acquisto di un software viene concessa una licenza d'uso.

Modalità di distribuzione del software

• Commerciale: metodo tradizionale di vendita con pagamento.
• Shareware: per un periodo di prova, poi vendita
• Freeware: libero da copiare e distribuire, ma non rivendere.
• Public domain: software libero senza restrizioni.

Questo quiz esplora il concetto di informazione e il processo di elaborazione dei dati. Verranno analizzati i codici utilizzati per la comunicazione e la rappresentazione di caratteri e immagini. Testa la tua comprensione su come i dati vengono trasformati in informazioni utili.