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Introduzione al corso Presentazione 1.1 Architettura dell'informazione | Prof. Luca A. Ludovico

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Introduzione al corso

Presentazione 1.1

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Architettura dell'informazione Prof. Luca A. Ludovico

Presentazione del docente

Luca A. Ludovico

FormazioneLaurea in Ingegneria informaticaDottorato in InformaticaStudi di Pianoforte e Composizione

Attività

Ricercatore presso il LIM (Laboratorio di Informatica Musicale) del Dipartimento di Informatica dell’Università degli Studi di MilanoMembro del comitato direttivo del Centro Interdipartimentale di Ricerca e Servizi per i Beni Culturali

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Come contattarmi

[email protected]@unimi.it

Informazioni reperibili sul sito Web di Ateneo, di dipartimento o personale

• Telefono (LIM): 02 503 16382

• Presso il LIM | Laboratorio di Informatica MusicaleDipartimento di Informatica e ComunicazioneUniversità degli Studi di MilanoVia Comelico, 39 – Milano

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Obiettivi didattici

• Titolo del corso: «Tecnico superiore per la comunicazione e il multimedia per la valorizzazione dei beni ed eventi culturali»

• Argomenti del modulo:– Definizioni di base– Principali formati per la codifica dell’informazione– Classificazione e riconoscimento dei contenuti– Indicizzazione per metadati e per contenuti multimediali– Tagging manuale, assistito e automatico– Tecnologie e strumenti disponibili

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Materiale didattico

• Presentazioni PowerPoint e materiale scaricabile dal sito http://www.ludovico.net

• Documentazione on line

• Software con licenze free

• Eventuale registrazione delle lezioni

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Codifica binaria

Parte 1

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Linguaggio binario

• Gli odierni calcolatori digitali (o elaboratori, o computer) operano in linguaggio binario

• Un linguaggio binario è composto da simboli elementari appartenenti a un alfabeto di cardinalità 2

• Il linguaggio binario viene utilizzato dagli attuali calcolatori per memorizzare internamente le informazioni, elaborarle e scambiare dati con l’ambiente esterno

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Il bit

• Bit è la contrazione di binary digit (cifra binaria)

• Il bit rappresenta l’unità informativa atomica. Solitamente, nella misurazione della quantità di informazione, si usano multipli del byte, che è un raggruppamento di 8 bit

• Convenzionalmente, si fanno corrispondere i due valori ammessi per ciascun bit con 0 e 1 (ma qualsiasi valore dicotomico sarebbe appropriato)

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Esempi di rappresentazioni binarie

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Esempi di rappresentazioni binarie

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Approfondimento: il pianoforte Ampico

• American Piano Company (abbr. Ampico) è stata un’industria di pianoforti statunitense nota per le sue pianole

• Pianola = pianoforte dotato di meccanismo pneumatico o elettromeccanico che riproduce il gesto pianistico leggendo rulli perforati di carta, pre-registrati a partire da esecuzioni reali.

• Esempi notevoli: incisioni originali di Debussy, Rachmaninoff, Ravel e Stravinsky

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Approfondimento: il pianoforte Ampico

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Perché un linguaggio binario?

• Esempio numerico– In base 10, sono ammesse le cifre 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9– In base 2, sono ammesse le cifre 0 1

• Con due cifre:– 100 combinazioni differenti in base 10

[00 , 01 , … , 99]– 4 combinazioni differenti in base 2

[00 , 01 , 10 , 11]

Apparentemente è uno spreco, però…[continua]

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Vantaggi della rappresentazione binaria

• Dovendo rappresentare, bit per bit, solo uno tra due valori contrapposti:

– è più facile distinguerli, supportando un buon grado di tolleranza;

– si possono sfruttare fenomeni fisici eterogenei che corrispondono a una logica sì/no (polarizzazione magnetica, riflessione o non riflessione, livello alto o basso di tensione, presenza o meno di un foro nella scheda perforata, …);

– si possono applicare gli operatori, i concetti e i teoremi propri dell’algebra di Boole e della logica binaria.

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Informazioni e formati

• Le informazioni all’interno di un calcolatore sono rappresentate come stringhe di bit

• La stessa stringa di bit può rappresentare il carattere di un testo, un numero, una porzione di immagine, …

• Il formato di rappresentazione può disambiguare il contenuto codificato tramite una determinata stringa di bit

>> Esempi (vedi file zip allegato)

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Sistemi di numerazione

Parte 2

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Introduzione

• Un sistema di numerazione è un sistema utilizzato per esprimere i numeri e alcune operazioni che si possono effettuare su di essi.

• Storicamente i sistemi di numerazione si sono riferiti alla successione dei cosiddetti numeri naturali, ossia:

– numeri interi positivi {1, 2, 3, 4, ...}; simbolo N– numeri interi non negativi {0, 1, 2, 3, 4, ...}; simbolo N0

• I più antichi sistemi di numerazione hanno base 10, con riferimento all'atto di contare sulle dita delle mani.

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Sistema di numerazione additivo

• Idea primordiale: ad ogni simbolo è associato un valore e il numero rappresentato è dato dalla somma dei valori dei simboli.

• Ad esempio, ciascun dito o sassolino rappresenta un’unità. Il totale è dato dal numero totale delle singole unità.

• Caso reale: il sistema di numerazione romano originario (I, II, III, IIII, V, VI, VII, VIII, VIIII, X, …), che nel Medioevo diventa anche sottrattivo (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, …)– Ad esempio: LX = 60 ma XL = 40

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Sistema di numerazione additivo

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Torre dell’orologio, Piazza San Marco, Venezia

Cocci usati per l’ostracismo

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Risiko

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Sistema di numerazione posizionale

• Un numero è rappresentato da una sequenza di cifre.

• Es.: 333 è un numero, il singolo 3 è una cifra.

• In un sistema posizionale, il valore di ogni cifra dipende dalla sua posizione all'interno della sequenza. La cifra all'estrema destra ha il valore minore (cifra meno significativa), quella all'estrema sinistra il valore maggiore (cifra più significativa).

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Definizione di base

• E' possibile scegliere il numero di cifre (o simboli) differenti utilizzabili in una notazione posizionale. Tale numero prende il nome di base.

• Nel sistema decimale si usano le cifre {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}Il valore posizionale è legato alle potenze di 10.

• Nel sistema binario si usano le cifre {0,1}Il valore posizionale è legato alle potenze di 2.La base 2 è la più piccola possibile per un sistema di numerazione.

• Nel sistema esadecimale si usano le cifre {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F}Il valore posizionale è legato alle potenze di 16.

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Confronto tra base 2, 10 e 16

Base 2 Base 10 Base 16

0000 00 0

0001 01 1

0010 02 2

0011 03 3

0100 04 4

0101 05 5

0110 06 6

0111 07 7

1000 08 8

1001 09 9

1010 10 A

1011 11 B

1100 12 C

1101 13 D

1110 14 E

1111 15 F

… … …

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