Storia dei Calcolatori

Storia del Calcolatore

• Origini del calcolatore risalgono a 4000 anni fa in Cina con la nascita dell'abaco.
• 1702, Gottfried Wilhelm Leibniz introduce il sistema numerico binario, ripreso nel 1854 da George Boole.
• 1804, Joseph Marie Jacquard automatizza il processo di tessitura.
• Ada Lovelace riconosciuta come la prima programmatrice, propone l'uso della macchina di Babbage per applicazioni diverse.
• Herman Hollerith sviluppa la macchina tabulatrice per il censimento, fondando la Tabulating Machine Company nel 1896, che diventerà IBM.

Sviluppi Tecnologici

• MEMEX: primo concetto di archiviazione dati personale e supporto per ipertesto.
• Macchina di Turing: concezione di un calcolatore universale, capace di elaborare ogni funzione con dati specifici.
• 1939, Atanasoff e Berry creano il primo calcolatore digitale elettronico, l'ABC.
• 1945, John von Neumann sviluppa un'architettura per calcolatori digitali con memoria condivisa per i programmi.

Innovazioni Importanti

• 1946, ENIAC: calcolatore a valvole, privo di meccanismi, capace di operazioni complesse, ma ingombrante.
• 1954, IBM realizza il primo calcolatore commerciale con memoria su nastro magnetico, utilizzando transistor invece di tubi a vuoto.
• 1964, Olivetti presenta il primo PC, modello program 101, compatto rispetto ai grandi calcolatori precedenti.

Emergere del Microprocessore

• Anni '70, Intel Corporation lancia il primo microprocessore, un circuito che integra unità di calcolo.
• 1981, Apple II e Apple DOS si sfidano con IBM e MS-DOS di Microsoft.

Algoritmi e Programmi

• Algoritmo definito come metodo efficace, univoco e formale per risolvere problemi.
• La qualità di un algoritmo dipende dall'organizzazione dei dati.
• Un programma è un algoritmo codificato in un linguaggio comprensibile al calcolatore, vincolato da risorse e condizioni.

Informazione e Codifica

• Informazione: insieme di dati rappresentati simbolicamente in un contesto.
• La codificazione rappresenta la corrispondenza tra dati e simboli, e ogni codice è un insieme di simboli e regole.
• I dati possono essere rappresentati in formato decimale o binario, con il BIT (binary digit) come unità di misura dell'informazione.

Rappresentazione Digitale

• Il BIT ha valore di 0 o 1 e un byte consiste di 8 bit, capace di rappresentare 256 informazioni diverse.
• Sistemi di codifica come ASCII (7/8 bit) e UNICODE (da 8 a 32 bit) per la gestione di lingue e caratteri.
• Suoni e immagini definiti come segnali: variazione di grandezze fisiche nel tempo.

Campionamento e Pixel

• Processo di campionamento: conversione di segnali analogici in digitali attraverso campioni discreti.
• Quantizzazione: arrotondamento dei campioni, non reversibile.
• Pixel rappresentano la minima unità di informazione per immagini digitali; la qualità dell'immagine cresce con il numero di pixel.
• Il modello RGB (Red, Green, Blue) permette una rappresentazione digitale dei colori.

Codifiche digitali

• ASCII Esteso: utilizzato per rappresentare testi con 8 bit, evoluzione dell'ASCII a 7 bit per l'alfabeto anglosassone.
• UNICODE: supporta 8, 16 o 32 bit, codifica caratteri di lingue vive e morte.

Segnali e rappresentazione digitale

• Suoni e immagini sono rappresentati come segnali, variazioni fisiche nel tempo (pressione, luce, ecc.).
• Campionamento: processo di conversione da analogico a digitale, raccogliendo campioni in punti discreti.
• Quantizzazione: arrotondamento dei campioni, non reversibile e dipendente dalla frequenza di campionamento.

Immagini

• Pixel: unità minima di informazione, organizza in griglia; maggiore numero di pixel aumenta la risoluzione.
• Modello di colore RGB: rappresenta tonalità mediante informazioni in 1 byte per colore (256 sfumature per R, G, B).

Suoni

• Unità minima: Campione di ampiezza, rappresenta l'onda sonora in un momento specifico.
• Campionamento standard di 4000 Hz per suoni stereo (due canali, 16 bit ciascuno).

Video

• Fotogramma: costituito da pixel, risultati da un certo numero di immagini al secondo (25, 30, 50, 60 fps).
• Software di sistema: gestisce le risorse hardware e software, fondamentale è il Sistema Operativo.

Sistemi Operativi

• Windows: licenza commerciale, compatibile con molte piattaforme.
• Linux: open source, disponibile in varie distribuzioni.
• Mac OS X: design per dispositivi Apple, basato su Unix.
• Android: orientato a dispositivi mobili, ispirato a Unix.

Software Applicativi

• Varietà di programmi non pre-installati, compatibili con diversi sistemi operativi.
• Categorie di licenza: freeware (gratis) e open source (contributo).

File e Memoria

• File: unità di memorizzazione su disco, gestiti tramite file system per organizzazione e accesso.
• Struttura gerarchica in cartelle per organizzare i dati memorizzati.

Fake News e Sicurezza Online

• Fake news: possono causare danni ideologici ed economici; impiegati click farm per diffondere contenuti malevoli.
• Spam: pubblicità indesiderate; Scam: tentativi di truffa.
• Phishing: furto di credenziali tramite false comunicazioni.

Sicurezza dei Dati

• Confidenzialità: protezione dati tramite cifratura, come OTP.
• Integrità: copie di sicurezza e hash come misure di protezione.
• Disponibilità: mantenere accesso ai dati.

Attacchi informatici

• Hacker: tentativi di accesso non dannosi; Cracker: tentativi di danneggiare sistemi attraverso malware.
• Segretezza del codice sorgente per proteggere dalle vulnerabilità.

Foglio di Calcolo

• Applicazione per la produttività, come Microsoft Excel; consente inserimenti automatizzati e modifiche di celle.
• Funzioni matematiche come SOMMA e SE per manipolazione dei dati.

Protocollo IP e Internet

• Ogni dispositivo riceve un indirizzo IP tramite DHCP, riutilizzabile dopo disconnessione.
• HTML: utilizzo di tag per strutturare e formattare contenuti web.

CSS (Cascading Style Sheet)

• Separazione di contenuti e stile, consente di applicare stili uniformi su più pagine.
• Applicazione delle regole di stile può avvenire in linea per modifiche specifiche.