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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
