Elementi base per conoscere Internet

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Corso on-line in Progetto Partecipato Sostenibile

complementare al Master Internazionale di II Livello in

Progettazione Interattiva, Sostenibile e Multimedialit

OPEN PISMCorso online in Progettazione Partecipata SostenibileASSOCIAZIONE CULTURALEPROGETTO PARTECIPATO SOSTENIBILE

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Arch. Antonio Caperna, PhDhttp://www.biourbanism.org [email protected] Nozioni base per conoscereInternet

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Nell'ambito dell'amministrazione USA, alla fine degli anni 50, si concep l'idea di creare un'agenzia il cui compito fosse quello di stimolare e finanziare la ricerca di base in settori che avrebbero potuto avere una ricaduta militare.

Nel 1958 il Congresso approv la costituzione e il finanziamento della Advanced Research Projects Agency, l'ARPA, la cui sede fu stabilita nell'edificio del Pentagono a Washington.


La prima rudimentale apparizione di questa forma d'interconnessione risale al 1969 quando il Ministero della Difesa Statunitense cre un'agenzia, arpa, preposta allo sviluppo di una rete che potesse reggere al bombardamento nucleare, garantendo la continuit di comunicazione tra localit diverse. Il progetto coinvolse centri di ricerca, universit e qualche azienda privata, tutti in qualche modo legati all'attivit militare e dotati di computer che all'epoca costituivano quanto di pi moderno la tecnologia informatica americana potesse offrire. Contestualmente i Bell Laboratories (famoso centro di ricerca americano di propriet di AT&T) stavano lavorando allo sviluppo del sistema operativo Unix, che sarebbe diventato uno standard per il mondo accademico e della ricerca e anche per molte applicazioni militari. L'unione di questi filoni avrebbe portato a quello che oggi Internet, ma il percorso costellato di alcuni eventi determinanti. Il primo appalto per la costruzione della rete fu concesso a una societ chiamata Bolt, Beranak and Newman (BBN) che colleg quattro universit diverse: Stanford University, ucla (University of California at Los Angeles), ucsb (Univesity of California at Santa Barbara) e la University of Utah, usando linee telefoniche e install in ciascuna di queste un imp (Information Message Processor), vale a dire un particolare computer che gestiva il traffico in rete.3

come riuscire a garantire che il sistema di comando e controllo strategico dell'esercito rimanesse operativo in caso di attacco nucleare?

Realizzare una rete sicura con una configurazione decentralizzata e ridondanteCorso online in Progettazione Interattiva Sostenibile e Multimedialit

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Nel 1959 Paul Baran fu inserito nella neonata divisione informatica, dove si mise a lavorare su un problema che da qualche tempo veniva studiato: come riuscire a garantire che il sistema di comando e controllo strategico dell'esercito rimanesse se non intatto almeno operativo in caso di attacco nucleare.

Baran giunse a due conclusioni: una rete sicura doveva avere una configurazione decentralizzata e ridondante, in modo che esistessero pi percorsi possibili lungo i quali far viaggiare un messaggio da un punto a un altro; il sistema di telecomunicazioni dovesse basarsi sulle nuove macchine di calcolo digitale, in grado di applicare sistemi di correzione degli errori e scelta dei canali di comunicazione

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Baran elabor un modello in cui ciascun nodo era collegato ad almeno altri quattro nodi, e nessun nodo era focaleCorso online in Progettazione Interattiva Sostenibile e Multimedialit

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Sviluppando i suoi calcoli, Baran aveva elaborato un modello in cui ciascun nodo fosse collegato ad almeno altri quattro nodi, e nessun nodo avesse la funzione di concentratore, al contrario di quanto avveniva per la rete telefonica. In questo modo ogni nodo poteva continuare a lavorare, ricevendo, elaborando e trasmettendo informazioni, anche nel caso in cui alcuni fra i nodi vicini fossero stati danneggiati. L'assenza di un nodo centrale inoltre eliminava ogni possibile obiettivo strategico, la cui distruzione avrebbe compromesso il funzionamento dell'intera rete. Oltre all'idea di una rete decentrata e ridondante, Baran ebbe anche un'altra intuizione geniale: piuttosto che inviare un messaggio da un nodo all'altro come un unico blocco di bit, era meglio dividerlo in parti separate, che potessero viaggiare attraverso vari percorsi verso la destinazione, dove sarebbero stati ricomposti

queste idee e intuizioni teoriche, elaborate in sedi diverse e indipendenti, confluirono pochi anni dopo nel progetto Arpanet, la progenitrice di Internet

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Arpanet la progenitrice di InternetCorso online in Progettazione Interattiva Sostenibile e Multimedialit

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dall'incomunicabilit reciproca delle possenti e costose macchine si decise il finanziamento di un progetto volto a consentire la comunicazione e lo scambio di risorse tra i computer dei vari laboratori universitari finanziati dall'agenzia. Il progetto fu approvato e inizi cos la storia di Arpanet, la rete dell'ARPA.La fase esecutiva del progetto Arpanet prese il via nel 1969 e vi parteciparono lUniversity of California, lo Stanford Research Institute, lUniversit di Santa Barbara e quella dello UtahNel frattempo la rete Arpanet, come veniva ormai ufficialmente chiamata, cominciava a crescere.I nodi nel 1971 erano divenuti quindici, e gli utenti alcune centinaia. Nel giro di pochi mesi tutti coloro che avevano accesso a un host iniziarono a usare la rete per scambiarsi messaggi. E si trattava di messaggi di tutti i tipi: da quelli di lavoro a quelli personali. La rete dell'ARPA era divenuto un sistema di comunicazione tra una comunit di giovani ricercatori di informatica!

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A sancire la nascita definitiva di tale rete intervenne nel 1983 la decisione di dividere Arpanet in due rami per motivi di sicurezza: uno militare e chiuso, inizialmente battezzato Defense Data Network e poi Milnet, e uno per la comunit scientifica, che ereditava il nome originario e che non avrebbe avuto limiti di interconnessione esterna. La vecchia Arpanet poteva cos divenire a tutti gli effetti il cuore della neonata Internet. Nello stesso tempo venne fondato un nuovo organismo di gestione tecnica della rete, l'Internet Activities Board (IAB), e tra i suoi sottogruppi l'Internet Engineering Task Force (IETF), cui fu affidato il compito specifico di definire gli standard della rete, compito che mantiene ancora oggi 7


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La rete dei router del traffico nel WorldWideWeb

Internet pu essere vista come una rete logica di enorme complessit, appoggiata a strutture fisiche e collegamenti di vario tipo (fibre ottiche, cavi coassiali, collegamenti satellitari, doppino telefonico, link su radiofrequenza (WiFi), su ponti radio, su raggi laser e su onde convogliate su condotte elettriche) che interconnette un agente umano o automatico ad un altro agente tramite, praticamente, qualsiasi tipo di computer oggi o in futuro esistente o immaginabile.8

Internet percepita come la pi grande rete telematica mondiale, che collega centinaia di milioni di elaboratoriCorso online in Progettazione Interattiva Sostenibile e Multimedialit

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la rete Internet in primo luogo uno strumento di comunicazione. Proprio come la rete telefonica, Internet nasce per permettere la comunicazione e lo scambio di informazioni. Le informazioni scambiate su Internet sono informazioni dello stesso tipo di quelle che un qualunque personal computer in grado di utilizzare e manipolare: testi scritti, ma anche immagini e suoni digitalizzate (trasformate cio in lunghe catene di 0 e 1, con procedimenti analoghi a quelli impiegati, ad esempio, per i compact disc musicali). E naturalmente programmi, cio insiemi di istruzioni che il nostro computer potr, a richiesta, eseguire.Internet dunque una rete nata per far comunicare fra loro dei computer. Ma naturalmente dietro gli schermi e le tastiere dei computer collegati a Internet ci sono delle persone, ed questo che rende il tutto pi interessante. Considerare Internet solo come una rete di computer (o, per essere pi precisi, come una rete di reti telematiche) sarebbe riduttivo: Internet anche - e in primo luogo - una rete di persone collegate attraverso i computer. Si tratta di un dato importante, da tener presente per capire la caratteristica forse fondamentale di Internet: quella di essere insieme una risorsa informativa e un luogo di interazione culturale, sociale, economica.

ELEMENTI BASE DEL FUNZIONAMENTO DI INTERNETCorso online in Progettazione Interattiva Sostenibile e Multimedialit

OPEN PISMI Protocolli della rete

Internet uno strumento di comunicazione. Uno strumento di comunicazione tra i computer, e tra gli uomini che usano i computer interconnessi attraverso la rete. Naturalmente i due soggetti in campo, computer e uomini, hanno esigenze diverse, spesso contrastanti, che occorre tenere presenti per fare in modo che la comunicazione vada a buon fine. Le tecnologie su cui si basa Internet si sono evolute nel corso degli anni proprio per rispondere con la massima efficienza a queste esigenze.Il primo problema in ogni processo di comunicazione naturalmente la definizione di un linguaggio che sia condiviso tra i diversi attori che comunicano; attori che, nel caso di Internet, sono in primo luogo i computer. E i computer, come ben si sa, pur usando tutti lo stesso alfabeto il codice binario 'parlano' spesso linguaggi differenti e incompatibili. Fuori di metafora, computer diversi usano sistemi operativi, codici di caratteri, strutture di dati, che possono essere anche molto diversi. Per permettere la comunicazione tra l'uno e l'altro necessario definire delle regole condivise da tutti. Questa funzione, nell'ambito della telematica, viene svolta dai protocolli.

Nel campo delle telecomunicazioni, per protocollo di rete si intende la definizione formale delle regole o meccanismi che due apparecchiature elettroniche collegate tra loro devono rispettare per poter instaurare una comunicazione efficace. Queste apparecchiature possono essere host, computer clienti, telefoni intelligenti, PDA, monitor, stampanti, sensori ecc. In particolare un protocollo prevede la definizione dei linguaggi costituiti dai messaggi scambiati, messaggi che devono potersi interpretare correttamente. L'aderenza ai protocolli garantisce che due software in esecuzione su diverse macchine possano comunicare efficacemente, anche se sono stati realizzati indipendentemente. evidente l'importanza della standardizzazione dei protocolli di rete. L'implementazione informatica dei protocolli di rete definisce il cosiddetto software di rete.In senso pi lato, un protocollo di comunicazione si pu definire come un insieme di regole che vengono stabilite per instaurare una comunicazione corretta: ad esempio un italiano e un cinese per comunicare potrebbero mettersi d'accordo nell'utilizzo della lingua inglese.


OPEN PISMProtocollo http

Hypertext Transfer Protocol (HTTP), ovvero protocollo di trasferimento di un ipertesto, usato come principale sistema per la trasmissione di informazioni sul web.

L'Hypertext Transfer Protocol (HTTP) (protocollo di trasferimento di un ipertesto) usato come principale sistema per la trasmissione di informazioni sul web.

La prima versione dell'HTTP, la 0.9, risale alla fine degli anni ottanta e costituiva, insieme con il linguaggio HTML e gli URL, il nucleo base della World Wide Web WWW global information initiative" portata avanti da Tim Berners-Lee al CERN di Ginevra per la condivisione delle informazioni tra la comunit dei fisici delle alte energie.

L'HTTP funziona su un meccanismo richiesta/risposta (client/server): il client esegue una richiesta ed il server restituisce la risposta. Nell'uso comune il client corrisponde al browser ed il server al sito web. Vi sono quindi due tipi di messaggi HTTP: messaggi richiesta e messaggi risposta.HTTP differisce da altri protocolli come FTP, per il fatto che le connessioni vengono generalmente chiuse una volta che una particolare richiesta (o una serie di richieste correlate) stata soddisfatta. Questo comportamento rende il protocollo HTTP ideale per il World Wide Web, in cui le pagine molto spesso contengono dei collegamenti (link) a pagine ospitate da altri server. Talvolta per pone problemi agli sviluppatori di contenuti web, perch la natura senza stato (stateless) costringe ad utilizzare dei metodi alternativi per conservare lo stato dell'utente. Spesso questi metodi si basano sull'uso dei cookie.


OPEN PISMIl protocollo TCP-IP

Transmission Control Protocol/Internet Protocol.

Il servizio offerto da TCP il trasporto di un flusso di byte bidirezionale tra due applicazioni in esecuzione su host differenti

Il protocollo TCP/IP un insieme di regole che permettono a computer di ogni tipo di gestire e scambiarsi dati reciprocamente

FunzionamentoUn linguaggio comune: il protocollo TCP-IP

Il protocollo che permette attualmente il funzionamento di questa complessa societ multietnica viene indicato con la sigla TCP/IP, che un acronimo per Transmission Control Protocol/Internet Protocol. Possiamo dire che una delle ragioni del successo di Internet risiede proprio nelle caratteristiche del suo protocollo di comunicazione.

In realt il protocollo TCP/IP sono due protocolli distinti:TCP: Trasmission Control Protocol si occupa del controllo della trasmissione, suddivide in pacchetti linformazione e li riassembla una volta giunti a destinazione, riordinandoli e verificandone la correttezza. Si preoccupa inoltre di ritrasmettere i pacchetti persi o danneggiati (orientato alla connessione).

IP: Internet Protocol si occupa di trasportare a destinazione il pacchetto attraverso la rete scegliendo la strada migliore, eventualmente spezzandolo in frammenti pi piccoli mentre procede e riassemblandolo per riconsegnarlo al TCP (non orientato alla connessione).

In primo luogo TCP/IP un open standard, ovvero le sue specifiche sono liberamente utilizzabili da chiunque. Questo ha permesso il rapido diffondersi di implementazioni per ogni sistema operativo e piattaforma esistente, implementazioni spesso distribuite gratuitamente o integrate in modo nativo nel sistema stesso.Inoltre il TCP/IP indipendente dal modo in cui la rete fisicamente realizzata: una rete TCP/IP pu appoggiarsi indifferentemente su una rete locale Ethernet, su una linea telefonica, su un cavo in fibra ottica ATM, su una rete di trasmissione satellitare... e cos via. Anzi consente di integrare facilmente diverse tecnologie hardware in una unica struttura logica di comunicazione, come appunto avvenuto per Internet.Infine TCP/IP un protocollo di comunicazione che risolve in modo molto efficiente i tipici problemi di ogni sistema telematico: sfruttare al meglio le risorse di comunicazione disponibili permettere un indirizzamento efficiente e sicuro dei computer collegati, anche se questi sono diversi milioni garantire con la massima sicurezza il buon fine della comunicazione permettere lo sviluppo di risorse e servizi di rete evoluti e facilmente utilizzabili dall'utente.

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OPEN PISMURLUniform Resource Locator (URL) codifica formalmente l'indirizzo di ogni risorsa disponibile su Web http://www.pism.uniroma3.it

URL un puntatore universale ad un documento: identifica un nodo della struttura ipertestuale di un sito o dellintera rete Internet. La rete ipertestuale costruita incorporando nei documenti HTML questi puntatori ad altri documenti.


OPEN PISMIL LINGUAGGIO HTMLHTML (acronimo per Hyper Text Mark-Up Language) un linguaggio usato per descrivere i documenti ipertestuali disponibili nel Web. Non un linguaggio di programmazione, ma descrive il contenuto testuale di una pagina web.


OPEN PISMIL LINGUAGGIO HTML

NON necessario conoscere lHTML per scrivere pagine web, esistono programmi che lo fanno per noi come, ad es. FrontPage.Se per non si vuole usare questi programmi necessario conoscere sintassi e semantica di questo linguaggio.

Architettura del World Wide WebCorso online in Progettazione Interattiva Sostenibile e Multimedialit

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Il World Wide Web (Web) una rete di risorse di informazioni, basata sull'infrastruttura di Internet.

Il World Wide Web si basa su tre meccanismi:- denominazione uniforme per localizzare le risorse sul Web (ad es., gli URL). - Protocolli per accedere alle risorse Web (ad es., HTTP). - Ipertesto per la navigazione tra le risorse (ad es., HTML)Corso online in Progettazione Interattiva Sostenibile e Multimedialit

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Il World Wide Web (Web) una rete di risorse di informazioni, basata sull'infrastruttura di Internet. Il World Wide Web si basa su tre meccanismi per rendere queste risorse prontamente disponibili al pi vasto insieme possibile di utenti:Uno schema di denominazione uniforme per localizzare le risorse sul Web (ad es., gli URL). Protocolli, per accedere alle risorse denominate sul Web (ad es., HTTP). Ipertesto, per una facile navigazione tra le risorse (ad es., HTML)

Server

Internet

ClientIl web un insieme di informazioni e servizi disponibili all'utente e realizzati mediante un'architettura client/server distribuita


Lato Client Il client linsieme di hardware e software usato dall'utente per utilizzare i servizi forniti da un serverHardware un semplice PC connesso alla rete Software un browser.Il browser si connette alla macchina remota, richiede specifici documenti e li formatta per lutente.


Lato ServerIl server linsieme di hardware/software automatizzato per fornire servizi a pi client:Hardware: computer connesso 24/24h alla reteSoftware: Webserver, Application Server, Database


Server

World Wide Web

www un sistema ipertestuale per facilitare la condivisione di informazioni tra utenti

Il Web una struttura Ipertestuale multimediale distribuita Corso online in Progettazione Interattiva Sostenibile e Multimedialit

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World Wide Web.Il primo documento ufficiale in cui si fa riferimento a questo strumento risale al marzo del 1989. In quell'anno Tim Berners Lee, un fisico in carico al centro informatico del grande laboratorio di fisica, concep l'idea di un

Multimedialit / Ipertestualit

multimedialit si riferisce agli strumenti e ai codici della comunicazione, ovvero la possibilit di utilizzare, contemporaneamente in uno stessa comunicazione, pi media e/o pi linguaggiCorso online in Progettazione Interattiva Sostenibile e Multimedialit

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L'ipertesto un insieme di testi o pagine leggibili con l'ausilio di un'interfaccia elettronica, in maniera non sequenziale, per tramite di particolari parole chiamate collegamenti ipertestuali (hyperlink o rimandi), che costituiscono un rete raggiata o variamente incrociata di informazioni, organizzate secondo diversi criteri, ad esempio paritetici o gerarchici, in modo da costituire vari percorsi di lettura


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Lo schema di un ipertesto multimediale (ipermedia)

ipertesto riguarda la sfera pi complessa della organizzazione dell'informazioneIl sistema d'ipertesto pi conosciuto e pi ampio il World wide web di Internet, che utilizza il linguaggio HTML (HyperText Markup Language) per definire all'interno del testo istruzioni codificate per il suo funzionamento.

IPERTESTO

riguarda la sfera pi complessa della organizzazione dell'informazione

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Il concetto di ipertesto descrive la natura logica di World Wide Web. Si tratta infatti di un insieme di documenti multimediali interconnessi a rete mediante molteplici collegamenti ipertestuali e archiviati sui vari host che costituiscono Internet. Ciascun documento considerato dal punto di vista dell'utente viene definito pagina Web, ed costituito da testo, immagini fisse e in movimento, in definitiva ogni tipo di oggetto digitale.

Un ipertesto invece si basa su un'organizzazione reticolare dell'informazione, ed costituito da un insieme di unit informative (i nodi) e da un insieme di collegamenti (detti nel gergo tecnico link) che da un nodo permettono di passare a uno o pi altri nodi. Se le informazioni che sono collegate tra loro nella rete non sono solo documenti testuali, ma in generale informazioni veicolate da media differenti (testi, immagini, suoni, video), l'ipertesto diventa multimediale, e viene definito ipermedia.


OPEN PISMNavigare il WWWPer navigare necessario conoscere lindirizzo dei siti

Normalmente un indirizzo del tipo:www.nome.dominio

dove il dominio indica la nazione (it, uk,) o il tipo di associazione (COMmerciale, EDUcativa, GOVernativa,)

L articolazione rispecchia la struttura gerarchica del Domain Name Service. Esso suddivide l'intera rete in settori, denominati domini, a loro volta divisi in sottodomini, e cos via per vari livelli; ogni sottodominio fa parte del dominio gerarchicamente superiore: alla base della piramide ci sono i singoli host.L'identificativo di un host riassume le varie gerarchie di domini a cui appartiene: ogni sottostringa rappresenta o un dominio, o un sottodominio, o il nome del computer. Ma l'ordine di scrittura inverso all'ordine gerarchico!

La parte di indirizzo pi a destra nella stringa indica il dominio pi alto della gerarchia, nel nostro caso 'it'. In genere, il livello pi alto identifica il paese o, per gli Stati Uniti, il tipo di ente che possiede il computer in questione. Gli altri livelli della gerarchia, movendosi da destra a sinistra, scendono per i vari sottodomini fino a identificare uno specifico host. Cos, nel caso sopra considerato, 'uniroma3' si riferisce al dominio di rete dell'Universit di Roma 1 'La Sapienza'; 'scu' si riferisce al sottodominio assegnato alla Facolt di Scienze Umanistiche, e infine 'crilet' il nome del singolo host, che nel nostro caso quello del Centro Ricerche Informatica e Letteratura.

I nomi dei computer su Internet

EDU: universit ed enti di ricerca COM: organizzazioni commerciali GOV: enti governativi MIL: enti militari NET: organizzazioni di supporto e di gestione della rete ORG: organizzazioni ed enti di diritto privato non rientranti nelle categorie precedenti, come enti privati no profit, associazioni, organizzazioni non governative.Corso online in Progettazione Interattiva Sostenibile e Multimedialit

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I nomi dei computer su Internet Quando il DNS stato sviluppato, Internet era diffusa, salvo rare eccezioni, solo negli Stati Uniti. Per questa ragione la rete venne suddivisa in sei domini, le cui sigle si caratterizzavano per il tipo di ente o organizzazione che possedeva gli host e le reti a essi afferenti:EDU: universit ed enti di ricerca COM: organizzazioni commerciali GOV: enti governativi MIL: enti militari NET: organizzazioni di supporto e di gestione della rete ORG: organizzazioni ed enti di diritto privato non rientranti nelle categorie precedenti, come enti privati no profit, associazioni, organizzazioni non governative.

I Browser

Un web browser (sfogliatore di documenti web, chiamato talvolta navigatore) un programma in grado di interpretare il codice HTML (e pi recentemente XHTML) e visualizzarlo in forma di ipertesto. L'HTML il codice col quale la maggioranza delle pagine web nel mondo sono composte: il web browser consente perci la navigazione nel web.


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I browser pi diffusi sono: Internet Explorer, Mozilla, Opera, Safari, Google Chrome


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OPEN PISMBibliografiaTesto base Caperna A., Information Communication Technology e sostenibilit urbana, Edizioni BioUrbanism, 2005 (http://www.biourbanism.org ). Electronic publication ([email protected] )Letture consigliate- Castells, M. (2001). The Internet Galaxy. Reflections on the Internet, Business, Society, (Oxford, University Press).- Graham, S., & Marvin, S.(2000). Urban planning and the technological future of cities. In J.O. Wheeler, Y. Aoyama and B. Warf.(Eds.). Cities in the Telecommunications Age, pp.71-96. (New York, Routledge).- Mitchell, W.J.(1998). City of Bits: Space, place, and the Infobahn. Cambridge,MA, The MIT Press.- Mitchell, W.J. (1999). E-topia. Cambridge, MA, The MIT Press.- Mitchell, W.J. (2003). ME++. Cambridge,MA, The MIT Press.- Moss, M.L., & Townsend, A.M. (2000). How Telecommunications Systems are Transforming Urban Spaces. In J.O. Wheeler, Y. Aoyama and B. Warf.(Eds.). Cities in the Telecommunications Age, pp. 31-41. (New York, Routledge).- Pelton, J.N. (2004) The Rise of Telecities. The Futurist, January-February, 2004, pp.28-33, USA, World Future Society.- Talvitie, J. (2003). The Impact of Information and Communication Technology on Urban and Regional Planning. (Helsinki University of Technology, Department of Surveying). Electronic publication.

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Education

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