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Laboratorio di Informatica di Base Riccardo Distasi Si ringrazia il dott. Ferdinando Cicalese per il materiale didattico.

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Presentazione sul tema: "Laboratorio di Informatica di Base Riccardo Distasi Si ringrazia il dott. Ferdinando Cicalese per il materiale didattico."— Transcript della presentazione:

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2 Laboratorio di Informatica di Base Riccardo Distasi Si ringrazia il dott. Ferdinando Cicalese per il materiale didattico.

3 Organizzazione del Corso 72 Ore: 36 ore di teoria, 36 ore di Laboratorio (L19) Modalità dEsame 2 Prove in itinere: Novembre [1223] (Prova Scritta/Laboratorio) Gennaio/Febbraio [2101] (Prova in laboratorio) Febbraio [0228] Orale Prova Ordinaria Febbraio [0228] (Prova Scritta/Laboratorio + Orale] Orario di Ricevimento: Lunedì (Studio A8) Orario: Lunedì (C31) Giovedì (C38) Venerdì (L19)

4 Testi Consigliati Teoria –Informatica Istituzioni S. Ceri D. Mandrioli L. Sbattella –Editore: McGraw-Hill

5 Testi Consigliati Laboratorio –Concetti di Base/Gestione File S. Rubini, M. De Marchi –Ed. Apogeo –Elaborazione Testi S. Rubini –Ed. Apogeo –Strumenti di Presentazione S. Rubini –Ed. Apogeo

6 Argomenti del Corso Concetti di Base della Tecnologia dellInformazione Uso del Computer e Gestione dei File Elaborazione Testi Strumenti di Presentazione Introduzione alluso di Internet ECDL ---- European Computer Driving License

7 Che cosè lINFORMATICA? 1. La Scienza e la Tecnica dei computer Computer Science ?!? 2. Una delle applicazioni dei calcolatori Elaborazione Numerica, Gestionale, Grafica 3. La Scienza dellInformazione Information Theory ?!? Giornalismo?

8 Che cos è lINFORMATICA? LInformatica pervade la maggior parte delle attività umane telecomunicazioni Medicina..essa nasce ben prima dellinvenzione del computer Numeriche Pubblica Amministrazione

9 Che cos è lINFORMATICA? LInformatica è la Scienza della Rappresentazione e dellElaborazione dellInformazione Secondo la ACM (Association for Computing Machinery)… LInformatica è lo Studio sistematico degli algoritmi che descrivono e trasformano lInformazione: la loro teoria, analisi, progetto, efficienza, realizzazione e applicazione.

10 Le Aree Disciplinari dellINFORMATICA? Algoritmi e Strutture Dati Linguaggi di Programmazione Architettura degli Elaboratori Sistemi Operativi Elaborazione di Immagini e Sistemi Multimediali

11 Definizione di Algoritmo Informalmente: Un algoritmo è una sequenza di passi che portano alla realizzazione di un compito Un Algoritmo per fare il Caffè 1. Prendi la moka dalla credenza 2. Svita il serbatoio 3. Riempi il serbatoio di acqua 4. Riempi il filtro con il caffè 5. Riavvita la moka e mettila sul fornello acceso

12 Definizione di Algoritmo 1. Prepara 500 gr. di Crema Inglese 2. Prepara un disco alto 6 cm. di Pan di Spagna 4. Disponi la crema sul disco di Pan di Spagna Un algoritmo per la preparazione della Zuppa Inglese 3. Monta 500 gr. di Panna … … … Questo è un algoritmo utile solo ad un cuoco!!

13 Definizione di Algoritmo 1. Input 2. Output 4. Finitezza della sequanza Una definizione più precisa: 3. Istruzioni Definite Un algoritmo è una sequenza finita di istruzioni che, quando eseguite, svolgono un ben determinato compito. Gli elementi fondamentali di ogni algoritmo sono: 5. Efficacia Le istruzioni devono essere chiare e comprensibili a chi dovrà eseguire lalgoritmo Lalgoritmo deve terminare Un programma può andare in loop Ogni istruzione deve essere sufficientemente elementare; eseguibile

14 Somma di due Numeri con un Pallottoliere LAlgoritmo della Somma 1. Sposta una pallina da sinistra a destra della prima riga e una da destra a sinistra nella terza riga 3. Sposta una pallina da sinistra a destra della seconda riga e una da destra a sinistra nella terza riga 2. Ripeti 1. fino ad esaurire la prima riga 4. Ripeti 3. fino ad esaurire la seconda riga. Il risultato è il numero di palline a sinistra sulla terza riga

15 Somma di due Numeri con un Pallottoliere 1. Sposta una pallina da sinistra a destra della prima riga e una da destra a sinistra nella terza riga 2. Ripeti 1. fino ad esaurire la prima riga3. Sposta una pallina da sinistra a destra della seconda riga e una da destra a sinistra nella terza riga fino ad esaurire la seconda riga

16 Consultazione di una Carta Topografica Barcellona Parigi Praga Berlino Roma Vienna Milano Budapest Marsiglia Bordeaux

17 Consultazione di una Carta Topografica 1. Costruire tutte le sequenze di città tra Barcellona e Praga 2. Per ogni sequenza si calcoli la somma delle distanze tra città adiacenti. 3. Si scelga la sequenza la cui somma delle distanze sia minima Barcellona Parigi Praga Berlino Roma Vienna Milano Budapest Zurigo Marsiglia Bordeaux

18 1. Costruire tutte le sequenze di città tra Barcellona e Praga Barcellona Parigi Praga Berlino Roma Vienna Milano Budapest Zurigo Marsiglia Bordeaux Sequenze di Lunghezza 1 : {Barcellona} Sequenze di Lunghezza 2 : {Barc, Bord} {Barc, Mars} Sequenze di Lunghezza 3 : Sequenze di Lunghezza 2 : {Barc, Bord} {Barc, Mars} {Barc, Bord,Pari} {Barc, Bord,Mars} {Barc, Bord,Pari} {Barc, Bord,Mars} Sequenze di Lunghezza 2 : {Barc, Bord} {Barc, Mars} {Barc, Mars,Pari} {Barc, Mars,Bord} {Barc, Mars,Zuri}

19 1. Costruire tutte le sequenze di città tra Barcellona e Praga Barcellona Parigi Praga Berlino Roma Vienna Milano Budapest Zurigo Marsiglia Bordeaux Sequenze di Lunghezza 1 Sequenze di Lunghezza 2 Sequenze di Lunghezza n Sottoproblema... Induzione

20 Linguaggi di Programmazione (Linguaggi per la Codifica degli algoritmi) Linguaggio Macchina (fino agli anni 50) Assembler FORTRAN e COBOL ALGOL 60 Pascal, C, Ada,… LISP e PROLOG Linguaggi a oggetti e Linguaggi Visuali

21 Architettura di un Sistema Informatico Hardware : i componenti fisici del sistema informatico Software : i programmi eseguiti dal sistema informatico Microprogrammi (Firmware) : software memorizzato nellhardware dal costruttore stesso

22 Architettura di un Calcolatore (Hardware - Architettura di Von Neumann) Unità di Elaborazione (CPU) Memoria Centrale (RAM e ROM) Memoria Secondaria o Memoria di Massa (DISCHI) Unità Periferiche (Video, Tastiera, etc.) Il Bus di Sistema CPUMemoriaPeriferiche BUS

23 Il Personal Computer Architettura di Von Neumann IL CASE –CPU (Central Processing Unit) »Unità Centrale di Elaborazione –RAM (Random Access Memory) »Memoria Centrale –ROM (Read Only Memory) »Memoria Centrale –HD (Hard Didk) »Memoria di Massa (Disco Rigido)

24 Altri Sistemi Informatici Workstations, mini-computer, mainframe Reti di calcolatori Reti locali (LAN) Reti Geografiche

25 Un sistema Informatico Complesso Rete Geografica Rete Locale

26 Il Software Software di Base (Sistema Operativo) Software Applicativo (Office Automation) Software di Sviluppo (Ambiente di Programmazione)

27 Software di Base Il Sistema Operativo Interpretare ed eseguire comandi elementari e tradurre i comandi degli applicativi in operazioni della macchina Organizzare la struttura della memoria di massa Ripartire le risorse del sistema tra gli utenti. (Multiuser – Multitasking)

28 Ambiente di Programmazione Editor Compilatore Linker Debugger Per Scrivere fisicamente il programma Traduce i programmi in codice oggetto, eseguibile dal calcolatore Collega diversi moduli di un programma, e le cosiddette librerie, producendo il vero e proprio eseguibile Permette di interrompere lesecuzione del programma dopo ogni istruzione per correggere eventuali errori (bug)

29 Applicativi Sistemi di Videoscrittura Fogli Elettronici Sistemi per la gestione di DataBase Ipertesti Browser

30 CODIFICA DELLINFORMAZIONE Bit0/1 (si/no) Byte (8 bit) Kilobyte2 10 = 1024 byte Megabyte2 20 ~ byte Gigabyte2 30 ~ byte (Codifica Binaria)

31 Rappresentazione dei Naturali N = 0,1,2,… La Notazione Posizionale (in base p) N p a n a n-1 a n-2 … a 1 a 0 N p = a n x p n + a n-1 x p n-1 + … + a 1 x p + a 0 Esempio (base 10) 543 = 5 x x x 10 0 =

32 Rappresentazione dei Naturali N = 0,1,2,… La Notazione Additiva (numeri romani) N p a n a n-1 a n-2 … a 1 a 0 N p = a n + a n-1 + … + a 1 + a 0 I = 1, V = 5, X = 10, L = 50, C = 100, D = 500, M = 1000 Esempio DCCCII = D + C + C + C + I + I = = 532

33 Le Notazioni Usate in Informatica Binaria (base 2)a i = 0,1 Ottale (base 8) a i = 0,1,2,3,4,5,6,7 Esadecimale(base 16)a i = 0,1,2,…,9,A,B,C,D,E,F DecimaleBinariaOttaleEsadec A C

34 N 2 = N 10 = 1 x x x x x x 2 0 = = 42 Codifica e decodifica (Da binario a decimale e viceversa) N 2 = N 10 = = = 27

35 N 10 = 51N 2 = ??? Codifica e decodifica (Da decimale a binario) N 2 = = 2x25+1 = 2x(2x12+1)+1 = 2x(2x(2x6+0)+1)+1 = = 2x(2x(2x(2x3+0)+0)+1)+1 = = 2x(2x(2x(2x(2x1+1)+0)+0)+1)+1 =

36 N 2 = Da Binario a Ottale/Decimale N 8 = N 16 = 4 D E Per trasformare un numero binario in ottale, operiamo la trasformazione considerando gruppi di 3 bit Per trasformare un numero binario in esadecimale, operiamo la trasformazione considerando gruppi di 4 bit

37 Rappresentazione degli Interi N = 0,+1,-1,+2,-2,+3,-3,… Come possiamo rappresentare il segno di un numero? Aggiungiamo un ulteriore bit che poniamo a 1 se il numero è negativo! Esempio N 10 = +14 N 2 = N 10 = -14 N 2 = Con k bit si possono codificare tutti gli interi -2 k-1 +1 N 2 k-1 -1 Esistono due codifiche dello …01000…0

38 Rappresentazione degli Interi (Rappresentazione in complemento a 2) Supponiamo di avere a disposizione k bit La rappresentazione di –N si ottiene facendo la conversione in binario del numero 2 k -N Esempio (con 5 bit) N 10 = +14 N 2 = N 10 = k -14 =18 N 2 = Con k bit si possono codificare tutti gli interi -2 k-1 N 2 k … … k 10

39 Overflow Aritmetica Binaria Somma e differenza di due numeri di k bit Riporto:

40 OverflowNon è Overflow Aritmetica Binaria Somma e differenza in complemento a 2 di due numeri di k bit

41 Operazioni Logiche OR AND NOT 01 10

42 Circuiti Logici x1x1 x2x2 S R AND NOT AND OR NOT AND (Semiaddizionatore) S = (x 1 AND NOT(x 2 )) OR (x 2 AND NOT(x 1 )) R = x 1 AND x

43 Codifica dei Caratteri I caratteri di un testo sono codificati come sequenze di bit I codici storici sono ASCII7 bit (American Standard Code for Inform. Interchange) EBCDIC8 bit BCD4 bit ISO (ISO-Latin 1) Oggi: UNICODE


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