Sistemi di elaborazione delle

informazioni

Luca Bortolussi

Dipartimento di Matematica e Informatica

Università degli studi di Trieste

Informazioni Utili

Docente:

Luca Bortolussi

Dipartimento di Matematica ed Informatica

Edificio H2/bis

Stanza 328

Contatti:

Tel. Ufficio: 040 558 2630

Email: luca@dmi.units.it

Home page: http://www.dmi.units.it/~bortolu/

Prossima Lezione:

5 Febbraio – ore 13.30 – aula informatica Valmaura

Programma del I Modulo

Introduzione all’informatica, la scienza dell’informazione.

Codifica delle informazioni.

Problemi, algoritmi e linguaggi.

Programmi di gestione, organizzazione ed elaborazione

dell’informazione: gli spreadsheet (MS Excel).

Se avete esigenze particolari, curiosità, cose che vorreste

sapere, just ask!!!

CONCETTI INTRODUTTIVI

Informazione e comunicazione

Cos’è l’Informatica

Hardware e software

Informazione: Notizia, dato o elemento che consente di avere

conoscenza più o meno esatta di fatti, situazioni, modi di essere,

diminuendo l’incertezza

informazioneenergia di alimentazione energia

lampioneenergia di alimentazione energia

semaforo

ESEMPIO

L’informazione

Le forme dell’informazione

Informazione sintattica

È connessa con la struttura dei dati e con le operazioni che possiamo compiere su di essi.

Ha dunque una valenza strutturale e procedurale.

Non è necessario attribuire un significato ai dati.

Informazione semantica

È legata al significato che viene attribuito ai dati.

Il significato dei dati è legato al contesto mentale di chi li interpreta: le sue conoscenze, le sue esperienze, le sue emozioni.

La semantica ha dunque sfumature prettamente storiche e socio-culturali, anche se esistono dei dati che hanno un significato “assoluto” (es. i numeri).

Messaggio: Tutto ciò che porta informazione

Comunicazione: Scambio di informazioni

TRASMETTITORE RICEVITORE

MESSAGGIO

Trasmissione dell’informazione

CANALE

Elaborazione dell’informazione

INPUT OUTPUTElaborazione

ALGORITMO

Informatica

Informazione + Automatica

Strumenti e tecniche utilizzati nel

trattamento automatico delle

informazioni

Informatica

Diverse definizioni:

-Scienza degli elaboratori elettronici (Computer Science)

-Scienza dell’informazione

-Informazione + automatica

-Scienza e tecnica dell’elaborazione dei dati e, genericamente, del

trattamento automatico dell’informazione (Zingarelli)

-Scienza del trattamento razionale, specialmente per mezzo di

macchine automatiche, dell’informazione, considerata come supporto

alla conoscenza umana e alla comunicazione (Academie

Francaise).

Informatica

Informatica: Scienza della rappresentazione e dell’elaborazione

dell’informazione.

• L’informatica studia le caratteristiche dell’informazione e i modi

di usarla, immagazzinarla, trasportarla e manipolarla in modo

automatico.

• L’informatica ha due anime:

- tecnologica: i calcolatori elettronici e i sistemi che li

utilizzano;

- (metodo)logica: i metodi per la soluzione di problemi e

la gestione delle informazioni.

Informatica

Elaboratore elettronico (o “computer” o “calcolatore”):

Strumento per rappresentare, memorizzare ed elaborare le

informazioni.

1947: Architettura di Von Neumann

Sottosistema

di interfaccia

Sottosistema

di memorizzazione

Connessione

Sottosistema

di elaborazione

Il calcolatore

La prima decomposizione di un calcolatore è relativa alle

seguenti macro-componenti:

Hardware

l’insieme di parti fisiche da cui è composto il

calcolatore, costituito da componenti elettronici ed

elettromeccanici

Software

l’insieme dei programmi che consentono all’hardware di

svolgere dei compiti utili

Hardware e Software

ANALOGIA

Hardware

Software

OUTPUT

Informazione

elaborata

Hardware e Software

Chi esegue realmente le operazioni del calcolatore?

Hardware SoftwareHardware Software

L’hardware esegue efficientemente delle operazioni,

chiamate istruzioni, che costituiscono il linguaggio macchina

del calcolatore.

Le istruzioni del linguaggio macchina sarebbero abbastanza

difficili da “interpretare” da un essere umano.

(es. 000010 00000 00000 00000 10000 000001)

Hardware e Software

L’hardware è l’unica macchina reale del calcolatore.

Sarebbe però assai scomodo per l’utente utilizzare

direttamente il linguaggio macchina. Per semplificare

l’interazione con il calcolatore, sono stati sviluppati dei linguaggi

di programmazione di alto livello, più astratti e più vicini al modo

in cui siamo abituati a ragionare.

Tali linguaggi sono trasformati da opportuni programmi

(compilatori o interpreti) in istruzioni macchina.

Hardware e Software

Il software ha lo scopo di processare specifici tipi di

informazione. Ci sono software ultra specializzati (e.g.

fanno un particolare calcolo complicato) e software

che possono essere utilizzati per risolvere classi di

problemi (e.g. fogli di calcolo, word processor)

Inoltre, l’interazione con gli utenti è mediata da

un’interfaccia, che semplifica utilizzo del software.

Software

Programmi che vengono eseguiti dal sistema:

Software di base (tra cui il sistema operativo)

ha lo scopo di mostrare all’utente il

calcolatore come una macchina virtuale

(più semplice da gestire e programmare

rispetto all’hardware utilizzato)

Software applicativo

mostra all’utente il calcolatore come una

macchina virtuale utilizzabile per la

risoluzione di problemi

Software

Software applicativo

Software di base

Hardware

Software

Ricapitolando …

L’informatica è quella scienza che si occupa della gestione,

elaborazione, organizzazione dell’informazione.

L’anima dell’informatica sono gli algoritmi, ossia i metodi di

elaborazione dell’informazione che sono alla base del

software.

Il software crea degli ambienti virtuali via via più astratti e

più vicini al nostro modo di ragionare. Ma l’esecutore

materiale di ogni programma è l’hardware.

Ma …

•Come viene rappresentata l’informazione in un

calcolatore?

•Esattamente, cos’è un algoritmo?

•Che tipo di problemi si possono risolvere al calcolatore?

•Quali sono le potenzialità dell’informatica?

•E quali i suoi limiti?

•Ci sono problemi che un calcolatore non può risolvere?

•Cosa succede quando i calcolatori sono interconnessi in

una rete? Che scenari si aprono?

• …

Perché a noi tutto questo???

Perché l’informatica ha modificato in modo

radicale le nostre vite e la nostra società.

E, paradossalmente, pur essendo così

sociologicamente rilevante, i suoi principi

fondamentali sono molto poco conosciuti!