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La società dell’informazione

•Sapersi orientare nell’eccesso di informazione

•Avere criteri, strumenti, modelli di interpretazione

consapevole dei mass-media audiovisivi

•Adeguare la propria pratica comunicativa alla

multimedialità

Informatica

Informazione automatica

La tecnologia dell’informazione

Mezzi, strumenti e professioni legate all’industria del

computer

Analogico e digitale

Nei dispositivi analogici i dati variano in modo continuo nel tempo

Un dispositivo digitale descrive i dati usando numeri discreti, cioè

discontinui.

11:09:45

Il sistema binario

Le prime macchine da calcolo erano analogiche (ad esempio

il regolo calcolatore o le calcolatrici meccaniche).

Il calcolatore elettronico (inventato verso il 1940) utilizza un

sistema di rappresentazione digitale, essendo fornito di

dispositivi (i circuiti) che possono assumere i due diversi

stati (aperto-chiuso, acceso-spento) caratteristici del

sistema binario di numerazione.

193

11000001

Numero decimale

Numero binario

1 9 3

1 1 0 0 0 0 0 1

102 101 100

27 26 25 24 23 22 21 20

(1x102)+(9x101)+(3x100)

100 + 90 + 3

(1x27)+(1x26)+(0x25)+(0x24)+(0x23)+(0x22)+(0x21)+(1x20)

128 + 64 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 1

I circuiti elettronici

Quando un circuito è chiuso, cioè percorso da

corrente elettrica, la cifra binaria comunicata è 1;

quando invece la corrente non passa, la cifra

comunicata è 0.

Usando lampadine (accesa-spenta) al posto di

circuiti (chiuso-aperto), possiamo rappresentare

così il numero 193.

Bit e byte

Ogni cifra binaria, 0 oppure 1, è chiamata bit

binary digit cifra binaria

Il bit è quindi un’unità di misura dell’informazione.

In genere il computer usa pacchetti di 8 bit per

rappresentare un numero, una lettera o un simbolo.

01000011

Una serie di 8 bit è chiamata byte.

Un byte può assumere 256 valori diversi (da 0 a 255).

Multipli di bit e byte

Utili per valutare le dimensioni di un file, la

capacità dei supporti di memorizzazione (DVD,

CD, floppy), la capacità delle memorie interne

(RAM, ROM), la velocità di trasmissione di un

modem o di una scheda di rete.

Multimedialità, interattività e ipertestualità

Computer multimediale (caratteristiche minime)

•Disco rigido nell’ordine dei gigabyte (GB)

•Memoria centrale (RAM) nell’ordine dei megabyte (MB)

•Lettore CDROM o DVD al alta velocità (almeno 3 MB al secondo)

•Scheda video dotata di almeno 4 MB

•Monitor con risoluzione pari almeno a 800x600 pixel

•Scheda audio e altoparlanti di buona qualità

Periferiche interattive

Tastiera, mouse, joystick, penna ottica, touchpad, trackball….

Struttura ipertestuale

Nodi, link, strumenti di navigazione

Come è fatto un computer

Il computer è un

dispositivo che:

•riceve dati

dall’esterno (input)

•li memorizza e li

elabora

•comunica i

risultati

dell’elaborazione

(output)

Elaborare

Elaborare un’informazione significa trasformarla

in un’altra informazione.

L’elaborazione avviene mediante un grande

numero di operazioni molto semplici (somme,

differenze e confronti logici tra numeri) che il

computer esegue in modo rapido e affidabile.

L’hardware (parte dura) è l’insieme dei

componenti fisici del computer (dal

microprocessore alle periferiche di input-output,

alcune delle quali sono sia di input che di

output).

Il software (parte morbida) fornisce istruzioni

precise all’hardware per il suo funzionamento.

Il software si suddivide in:

•Sistemi operativi (Windows, Linux, …) per far

funzionare l’hardware

•Software applicativi (Office, StarOffice, …) per

utilizzare l’hardware in modo finalizzato

I vari tipi di computer

I primi computer funzionavano a diodi e valvole,

ed erano enormi.

L’utilizzo dei transistor e poi dei microprocessori

(basati sui semiconduttori) ha aumentato

enormemente le capacità di calcolo e ridotto le

dimensioni.

•Carte di credito

•Automobile

•Lavatrice

•….

I vari tipi di computer

•Supercomputer

•Mainframe-terminali (intelligenti-stupidi)

•Desktop (stand-alone)

•Laptop

•Palmari

•Reti di computer (server, peer to peer, WAN, LAN)

•Network computer

Le telecomunicazioni

Comunicare a distanza

•radio-tv

•telefono-fax

•satellite

•Internet (la rete delle reti)

Il modem

È la periferica che collega il nostro computer alla

linea telefonica e gli permette di scambiare dati

con altri computer.

Modulatore-demodulatore

La velocità di trasmissione è

la quantità di bit che il modem

può inviare o ricevere in un

secondo.

Velocità di trasmissione

La velocità di trasmissione si misura in kilobit

per secondo (kbps o kbit/s).

Poiché ogni modulazione del segnale trasferisce

8 bit, un modem a 56 kbps funziona a 7000 baud.

Il baud misura invece la frequenza con cui il

segnale è modulato.

Linee telefoniche

Linee telefoniche analogiche

(PSTN- Public Switched Telephone Network) 64 kilobit al secondo

Linee telefoniche digitali

ISDN- Integrated Services Digital Network 128 kilobit al secondo

ADSL- Asymmetric Digital Subscriber Line fino a 1544 kilobit al secondo

Larghezza di banda

È l’altro fattore che determina la velocità di

trasferimento dati, cioè la quantità massima che

la linea può trasmettere in un secondo.

Importanza pratica della larghezza di banda

Un modem analogico più veloce di 56 kbps non

servirebbe.

La rete diventa sempre più multimediale.

Le reti

Una rete è un insieme di computer e di

dispositivi periferici collegati tra di loro.

LAN (Local Area Network, rete su area locale)

Rete a stella

•peer-to-peer, hub, router

•client-server

WAN (Wide Area Network, rete su area geografica più vasta)

Importanza della rete

Le periferiche collegate ad una singola

postazione vengono chiamate risorse locali,

mentre quelle collegate alla rete sono chiamate

risorse di rete.

La rete consente la collaborazione tra le persone

(scambio di materiale, contributo ad uno stesso

progetto, …)

Economia sulle periferiche (stampanti, scanner,

hardware foto e video, Internet)

La rete delle reti

È possibile collegare più reti locali fra di loro

(importanza per un istituto comprensivo).

Internet è la rete che collega centinaia di migliaia

di reti locali.

Il World Wide Web è un sottoinsieme (interfaccia

grafica) di Internet.

Il WEB

Il codice HTTP (HyperText Transfer Protocol)

Le pagine WEB possono essere consultate

attraverso i browser (Microsoft Explorer,

Netscape Navigator, …)

Le pagine WEB sono gestite dai WEB server

(computer sparsi per il mondo) a cui accedono i

WEB client (i browser che usiamo).

Altre reti

La rete Intranet

Uso riservato agli utenti autorizzati; segreteria

La rete Extranet

Uso riservato a più gruppi di utenti autorizzati

La rete Wireless

Collegamento mediante segnali radio; si evita così il

cablaggio degli edifici; in gergo si chiama Wi-Fi e consente

comunicazioni con larghezza di banda fino a 11 Mbps.

È il futuro (soprattutto della scuola).

Architettura del personal computer

La scheda madre

La memoria RAM (Random Access Memory)

Memorizza temporaneamente dati e comandi

provenienti dalle periferiche di input e dalle

singole fasi di elaborazione.

La sua caratteristica fondamentale è la velocità

d’accesso, cioè di lettura e scrittura dei dati.

La RAM è come una lavagna, vengono scritti e

cancellati continuamente dati che servono

all’elaborazione; i computer oggi lavorano anche

in multitasking, e quindi la quantità di RAM

disponibile è molto importante per le prestazioni

del computer.

La memoria RAM (Random Access Memory)

È una memoria ad accesso casuale, nel senso

che i dati sono individuati in modo non

sequenziale, direttamente tramite il loro

indirizzo, senza dover leggere tutto il contenuto

della memoria.

La RAM è una memoria volatile; quando il

computer viene spento, il suo contenuto viene

cancellato.

È costituita da un gran numero di condensatori

microscopici, ognuno dei quali memorizza un

bit.

La memoria RAM (Random Access Memory)

È costituita da un certo numero di moduli DIMM

(Double In-line Memory Module) inseriti nella

scheda madre ed espandibili a seconda delle

esigenze.

La memoria ROM (Read Only Memory)

È una memoria permanente che contiene

istruzioni non modificabili e predisposte dal

produttore del computer.

Attiva ad esempio il bootstrap (avviamento del

computer) e l’impostazione del BIOS (operazione

che consente di avviare il computer secondo

alcuni parametri variabili).

Il microprocessore (o CPU, Central Processing Unit)

È un circuito integrato che

contiene due componenti

principali:

•L’unità logico-aritmetica (ALU)

•L’unità di controllo (CU)

Il microprocessore (o CPU, Central Processing Unit)

La cache è una speciale

memoria superveloce:

velocizza l’elaborazione

assicurando che i dati siano

disponibili appena la CPU li

richiede, ed evitando così

che il processore debba

attendere l’arrivo dei dati

dalla RAM.

L’orologio di sistema dà il via ad ogni singola azione della CPU e

garantisce la sincronizzazione di tutti i dispositivi. La sua velocità

è misurata in gigahertz (GHz).

La memoria di massa

I dispositivi di memorizzazione consentono di conservare

i file su supporti come il disco rigido, il floppy-disk, il CD-

Rom.

Ogni dispositivo è identificato da una lettera seguita dai

due punti:

A: tipicamente il lettore floppy

C: tipicamente il disco rigido

D: tipicamente il lettore CD-Rom

Vanno valutate capacità e tempo di

accesso.

La memoria di massa

Il processo con cui vengono memorizzati i file si

definisce memorizzazione fisica.

I file sono memorizzati in zone del disco chiamate

cluster. Ogni cluster di un disco è etichettato da un

indirizzo numerico che lo identifica in modo univoco.

Il nome e la posizione dei cluster sono registrati nella

FAT (File Allocation Table).

Si chiama invece memorizzazione logica lo schema

concettuale che il sistema usa per archiviare i file

(cartelle).

La memoria di massa

Conviene usare spesso l’utilità di deframmentazione, che

riorganizza il file assicurando che siano memorizzati su

cluster adiacenti.

Quando salviamo un file, il sistema operativo lo

memorizza in un cluster libero da altri dati. Se il file

occupa più di un cluster, il SO cerca di inserire la parte

eccedente nel cluster successivo. Se questo è già

occupato saranno utilizzati cluster non adiacenti.

Il disco rigido

I bit sono registrati

magnetizzando o

smagnetizzando piccole

aree dello strato

superficiale del disco.

È costituito da una serie di

piatti ricoperti di ossido di

ferro. Sulle due facce di

ciascun piatto è presente

una serie di tracce

concentriche. Ogni traccia è

suddivisa in settori. Ogni

settore contiene 512 byte di

dati e due settori

costituiscono un cluster.

Il disco rigido

Nel disco rigido i dati sono registrati e letti dalle testine.

Ogni testina è un piccolo elettromagnete che rileva

(lettura) lo stato magnetico dello strato superficiale di

un piatto o lo modifica (scrittura).

La caduta delle testine (provocata ad esempio da un

urto) causerà perdita di dati o addirittura la messa fuori

uso del disco rigido.

La capacità di un disco rigido si avvicina ai 100 GB e il

suo tempo di accesso è molto rapido, inferiore ai 10

millisecondi (dato che i dischi sono tenuti

costantemente in rotazione).

Il floppy-disk

È un disco flessibile, la cui

capacità è di 1,44 Mb; serve

quindi a fare copie di file di

piccole dimensioni.

Come nel disco rigido,

l’accesso ai dati è casuale;

cioè la testina può

posizionarsi direttamente

su un qualsiasi settore del

disco.

I dischi vanno formattati

con l’utility del SO.

Il floppy-disk

Il tempo di accesso è molto più elevato di quello del disco rigido perché

il motore (1) impiega circa mezzo secondo per mettere in rotazione il

dischetto e per muovere la testina (2) fino alla posizione necessaria, così

che la piastra elettronica (3) possa inviare i dati al computer. Il dischetto

può essere protetto dalla scrittura attivando un tassello scorrevole

(presente sul contenitore) che viene rilevato da una sorgente di luce (4).

Il CD-Rom e il DVD

Sono dischi ottici, registrati

e letti usando un fascio di

luce laser.

Capacità

•CD-audio

•CD-ROM 700 MB

•CD-RW 700 MB

•DVD da 4 a 10 GB

Il CD-Rom e il DVD

I lettori odierni sono molto

più veloci e la loro velocità

di trasferimento dei dati è

espressa come multiplo di

quella originaria.

Tempo di accesso

I primi lettori potevano

trasferire dati dal disco al

computer con la stessa

velocità dei lettori dei CD

musicali, pari a circa 150

kilobyte al secondo.

Il monitor

CRT (Cathode Ray Tube)

LCD (Liquid Crystal Display)

Il monitor

Frequenza di refresh si misura in hertz (Hz).

In un monitor di buona qualità deve superare i 60 Hz.

•La risoluzione dello schermo

•Il numero dei colori

Il software

•Sistema operativo (Windows,

Linux, Unix)

•Software applicativo

•Linguaggi di programmazione

(Logo, HTML, Basic, …)

Modalità di realizzazione

•Obiettivo

•Progettazione (diagramma di flusso e interfaccia)

•Sviluppo

•Testing e debug

•Distribuzione