Informatica e computer - Appunti PDF

Informatica (Fisica - Informatica – Statistica) Corso di Laurea Magistrale a Ciclo Unico Medicina Veterinaria A.A. 2024/2025 Dr. Luigi Vesce [email protected] (Coordinatore del Corso Integrato: Prof. Nicola Toschi)...

Informatica (Fisica - Informatica – Statistica) Corso di Laurea Magistrale a Ciclo Unico Medicina Veterinaria A.A. 2024/2025 Dr. Luigi Vesce [email protected] (Coordinatore del Corso Integrato: Prof. Nicola Toschi)  Informatica Informatica e Computer Dr. Luigi Vesce [email protected]  Cos’è l’Informatica Informatica – Luigi Vesce  La rivoluzione informatica Informatica – Luigi Vesce  Cos’è l’Informatica L’Informatica è lo studio della progettazione, della struttura interna e dell’utilizzo degli elaboratori elettronici, della rappresentazione dell’informazione e delle relative tecniche di elaborazione … … nonché della loro integrazione all’interno delle reti di telecomunicazione e dei servizi resi disponibili attraverso tali reti In questo corso: elementi di struttura degli elaboratori (linguaggio dell’informatica), introduzione all’uso di alcune funzionalità (applicazioni informatiche) Informatica – Luigi Vesce  Il linguaggio L’IT ha un linguaggio proprio: Acronimi WYSIWIG, SCSI (per descrivere tecnologie) AFAIK (As Far As I Know) IMHO (In My Humble Opinion / In My Honest Opinion) ASAP (As Soon As Possible) Gergo (italianizzazioni di vocaboli inglesi) “cliccare”, “backuppare”, “chattare”, “formattare” Metafore termini che utilizziamo tutti i giorni, come “finestra”, in informatica hanno un significato speciale Informatica – Luigi Vesce  Il linguaggio L’IT introduce ed utilizza molti nuovi termini per indicare idee, concetti e dispositivi nuovi Un esperto usa la parola giusta al momento giusto E’ importante conoscere le parole giuste! La terminologia è basilare per imparare una nuova disciplina le parole rappresentano idee e concetti usare con precisione un termine significa comprendere (e far comprendere) l’idea corrispondente Comunicazione la capacità di formulare domande e ricevere aiuto utilizzando e-mail, telefono e sistemi di help on- line Informatica – Luigi Vesce  Il computer Informatica – Luigi Vesce  Il computer Informatica – Luigi Vesce  Tipi di computer Non solo PC: dai supercalcolatori ai microcontrollori nei sistemi embedded Tra i PC: PC da tavolo (desktop) PC portatili (laptop, notebook) Palmari (pocket, tablet) Da tavolo: miglior rapporto costo/prestazioni, grandi monitor, agevole espandibilità Portatili, palmari: mobilità, no gestione cavi e parti, cool Informatica – Luigi Vesce  Supercomputer Confronto analitico della velocità dei computer UNIVAC I il primo computer commerciale realizzato nel 1951 poteva compiere quasi 100.000 addizioni al secondo un tipico computer portatile di oggi quasi tutti se lo possono permettere può compiere uno/due miliardi di operazioni al secondo il fattore di miglioramento è di 10000/20000 rispetto all’UNIVAC ASCII Red costruito dalla Intel per il Sandia National Labs calcola 2,1 trilioni di addizioni in virgola mobile al secondo è un fattore 21 milioni più veloce rispetto all’UNIVAC Legge di Moore: la potenza dei computer sul mercato raddoppia ogni 18 mesi Informatica – Luigi Vesce  Desktop PC desktop con componenti separati monitor hard disk casse ecc. inseriti in un case permette agli utenti di personalizzarne la configurazione pulsante di accensione sul case Informatica – Luigi Vesce  Portatili Hanno struttura Monolitica i portatili sono costituiti da un unico blocco che comprende tutti i componenti semplici ed economici pulsante d’accensione sul lato del computer, talvolta addirittura sulla tastiera Sono chiamati spesso Laptop (possono stare sulle ginocchia) o notebook (formato simile ad un blocco per appunti) Informatica – Luigi Vesce  Connessioni Collegano i componenti del computer tra loro, all’alimentazione e alla rete Devono essere collegati nel modo corretto I cavi e le prese sono contrassegnate da etichette standard Informatica – Luigi Vesce  Monitor Schermo interattivo matrice di bit mostra come immagini le informazioni contenute in una specifica porzione della memoria del computer (memoria video) Non necessariamente corrispondenti a scene reali -> realtà virtuale Tecnologie principali: CRT, LCD/LED, OLED Informatica – Luigi Vesce  Pixel Lo schermo è suddiviso in una griglia di punti chiamati pixel (picture element) un pixel ha le dimensioni del puntino di una lettera «i» stampata in corpo 10 Il computer ‘accende’ ogni pixel nel colore che in quel punto assume l’immagine da rappresentare Maggiore è il numero di pixel in ogni riga e colonna, maggiore risulta la risoluzione dell’immagine Informatica – Luigi Vesce  Colori RGB colori primari (Red Green Blue) i colori sullo schermo sono formati dai tre colori primari, ciascuno dei quali attivati con intensità diverse Informatica – Luigi Vesce  Il pulsante virtuale Si colorano i pixel dello schermo in modo da creare la figura di un pulsante fondale grigio chiaro si disegna un rettangolo colorando i lati superiore e sinistro di bianco e i lati inferiore e destro di nero Per mostrare che il pulsante è stato premuto si invertono i colori bianco e nero si trasla la figura di un pixel in basso a destra Informatica – Luigi Vesce  Premere il pulsante Muovere il puntatore del mouse il puntatore del mouse è rappresentato sullo schermo come una piccola immagine (icona) quando il mouse si muove, il computer ne determina la velocità e la direzione e ridisegna il puntatore il refresh rate (30 fotogrammi al secondo, fps) crea l’illusione del movimento il computer focalizza la propria azione (punta) sul pixel corrispondente alla punta della freccia Informatica – Luigi Vesce  Interazione pulsante - mouse Quando si clicca con il mouse, il computer determina su quale pulsante si trova il puntatore e lo ridisegna il computer memorizza una lista dei pulsanti disegnati sullo schermo la posizione è determinata dagli angoli in alto a sinistra e in basso a destra quando il pulsante è ridisegnato in configurazione “cliccata”, il software reagisce eseguendo l’operazione appropriata Informatica – Luigi Vesce  Scheda madre Un circuito stampato (piastra) installato nel case contiene la maggior parte dei collegamenti di un computer Schede più piccole si installano nella motherboard per aggiungere funzionalità La scheda madre contiene il microprocessore e la memoria Informatica – Luigi Vesce  Microprocessore È la parte "intelligente" del sistema Esegue effettivamente le elaborazioni (calcoli) Il termine "micro" è stato adottato intorno al 1980 per distinguere un singolo chip dai grandi mainframe di quel tempo Termine è ormai desueto: oggi è più comune utilizzare semplicemente "processore". Informatica – Luigi Vesce  Memoria Il luogo ove risiedono i programmi e i dati durante l’elaborazione RAM (Random Access Memory): memoria ad accesso casuale La memoria del PC contiene miliardi di byte di RAM, tipicamente qualche GB (GigaByte) Accesso casuale: qualsiasi elemento può essere recuperato direttamente diverso dall’accesso sequenziale (usato ad es. nei dispositivi a nastro come audio e videocassette) Informatica – Luigi Vesce  Salvataggio dei dati L’operazione di salvataggio consiste nello spostare i dati dalla RAM (volatile) all’hard disk (persistente) un utente esperto (o meglio, prudente) salva frequentemente La RAM è volatile i dati vengono persi quando il computer è spento se il computer “va in crash” o non funziona più correttamente, rimangono solo i dati già salvati sul disco Informatica – Luigi Vesce  Hard disk Periferica di memorizzazione persistente ad alta capacità (anche permanente, di massa) memorizza i programmi e i dati quando non sono in uso è fatto da una lega che può essere magnetizzata l’informazione rimane anche con il PC spento Una pila di sottili dischi metallici su cui si muovono testine magnetiche Hard disk a stato solido (più costoso, non parti metalliche) Informatica – Luigi Vesce  Hardware e software Hardware è un termine tradizionale usato per indicare i pezzi metallici usati nelle costruzioni (ferramenta) si riferisce alle parti fisiche di un computer le funzioni sono implementate direttamente con fili e transistor Software è un termine creato per i computer fa riferimento ai programmi o istruzioni che il computer esegue per realizzare ed eseguire le proprie funzioni E’ un termine collettivo o anche un aggettivo: è sbagliato dire «UN software» ma si può dire «un sistema software» per indicare, ad esempio, l’insieme dei programmi che risolvono un problema. Informatica – Luigi Vesce  Programma memorizzato La grande “invenzione” di Von Neumann è il principio del programma memorizzato: Il programma risiede in memoria principale assieme ai dati Questo principio è la base del processo automatizzato di esecuzione degli algoritmi, ovvero del calcolatore Le istruzioni sono solo configurazioni di bit, come i dati ma possono risiedere in memoria Il processore legge le istruzioni in modo automatico (“fetch”) Informatica – Luigi Vesce  Il ruolo del computer Quello che i computer possono fare eseguire deterministicamente istruzioni per elaborare informazione il computer deve ricevere una serie di istruzioni da eseguire in sequenza Quello che i computer non possono fare non hanno immaginazione né creatività non hanno alcun intuito non possiedono senso dell’humor, ironia, decoro, proporzione e non capiscono le sottigliezze non sono crudeli né vendicativi non agiscono con risolutezza non hanno alcuna volontà propria Informatica – Luigi Vesce  Il ruolo del computer In definitiva, il computer è solo un motore di esecuzione di istruzioni Qualcuno deve fornire le istruzioni al computer (programmatore) Informatica – Luigi Vesce  Campi di applicazione Informatica – Luigi Vesce  Campi di applicazione Informatica – Luigi Vesce  Campi di applicazione Informatica – Luigi Vesce  Evoluzione dei computer Informatica – Luigi Vesce  Evoluzione dei computer Informatica – Luigi Vesce  Evoluzione delle CPU Informatica – Luigi Vesce  Legge di Moore Informatica – Luigi Vesce  Progresso Informatica – Luigi Vesce  Caratteristiche di un computer Informatica – Luigi Vesce  Quantità e qualità Informatica – Luigi Vesce  Classi di calcolatori Informatica – Luigi Vesce  Classi di calcolatori Informatica – Luigi Vesce  Classi di calcolatori Informatica – Luigi Vesce  Classi di calcolatori Informatica – Luigi Vesce  Classi di calcolatori Informatica – Luigi Vesce  Ergonomia Informatica – Luigi Vesce  Computer e salute Informatica – Luigi Vesce  Posture Informatica – Luigi Vesce  Sicurezza Informatica – Luigi Vesce