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Per il materiale didattico, si ringrazia il dott. Michele Nappi. Riccardo Distasi Dipartimento di Matematica e Informatica Università degli Studi di Salerno.

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Presentazione sul tema: "Per il materiale didattico, si ringrazia il dott. Michele Nappi. Riccardo Distasi Dipartimento di Matematica e Informatica Università degli Studi di Salerno."— Transcript della presentazione:

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2 Per il materiale didattico, si ringrazia il dott. Michele Nappi. Riccardo Distasi Dipartimento di Matematica e Informatica Università degli Studi di Salerno (stanza A8)

3 2 Prima parte: Che cosè il Digitale

4 3 Che cosè il Digitale Società dellinformazione Ma… cosa vuol dire società dellinformazione? Definiamo il concetto di informazione

5 4 Che cosè il Digitale Informazione ???? Associamo una definizione molto generica

6 5 Che cosè il Digitale Definiamo linformazione in modo più specifico Colleghiamo linformazione al concetto di scelta

7 6 Che cosè il Digitale Ogni situazione in cui occorre fare delle scelte (o in cui non si sa quali scelte siano state fatte da altri) è una situazione di incertezza

8 7 Che cosè il Digitale Effettuare le scelte (o conoscere quali scelte siano state fatte) riduce o elimina lincertezza

9 8 Che cosè il Digitale Riduzione dellincertezza = Informazione

10 9 Che cosè il Digitale Un esempio semplice: linterruttore Due sole possibilità: spento acceso

11 10 Che cosè il Digitale Linformazione sullo stato dellinterruttore corrisponde dunque alla scelta fra due sole alternative Possiamo rappresentarla attraverso 1 bit

12 11 Che cosè il Digitale Unità di misura dellinformazione Corrisponde alla quantità di informazione fornita dalla scelta fra due sole alternative (considerate egualmente probabili)

13 12 Che cosè il Digitale 1 bit rappresenta lo stato dellinterruttore Interruttore acceso: 1 Interruttore spento: 0

14 13 Che cosè il Digitale E se abbiamo a che fare con una scelta fra più di due alternative? Useremo più di 1 bit!

15 14 Che cosè il Digitale

16 15 Che cosè il Digitale Nel nostro esempio, abbiamo deciso di utilizzare un bit per rappresentare lo stato di ciascuna delle lampadine del semaforo In questo modo, con 3 bit potremmo rappresentare tutti gli stati possibili del semaforo Nel caso del semaforo, le alternative disponibili sono comunque poche

17 16 Che cosè il Digitale Si, ma… …è possibile applicare queste idee alla rappresentazione di informazione più complessa, ad esempio di un testo? Un testo è rappresentato attraverso una successione di caratteri Ogni carattere viene scelto allinterno di un insieme finito di simboli

18 17 Che cosè il Digitale Con 8 bit, è possibile rappresentare la scelta fra 256 alternative diverse (2 8 =256) da … …a passando per tutte le combinazioni intermedie ( , , …)

19 18 Che cosè il Digitale Nel caso del semaforo, facevamo corrispondere diverse combinazioni di 3 bit a stati diversi del semaforo Nel caso del testo, faremo corrispondere diverse combinazioni di 8 bit (otto cellette, ciascuna delle quali può contenere 0 o 1) a caratteri diversi

20 19 Che cosè il Digitale Ad esempio: A B C D E …. e così via

21 20 Che cosè il Digitale Costruiremo cioè una TABELLA DI CODIFICA DEI CARATTERI che associ caratteri alfanumerici a gruppi di 8 bit

22 21 Che cosè il Digitale La più diffusa tabella di codifica dei caratteri a 8 bit si chiama ISO Latin1 ed è basata sulla vecchia tabella ASCII ( a 7 bit) (attenzione: le associazioni della tabella ISO Latin 1 sono diverse da quelle riportate prima come esempio)

23 22 Che cosè il Digitale Il risultato? Una stringa di caratteri sarà rappresentata dal computer come una successione di gruppi di 8 bit OGGIPIOVE

24 23 Che cosè il Digitale Un gruppo di 8 bit corrisponde a 1 byte 1 byte = 8 bit

25 24 Unità di Misura BIT 8 bit = Byte 1000 Byte = 1 Kilobyte (1K) 1000 K = 1 Megabyte (1M) 1000 M = 1 Gigabyte (1G)

26 25 Seconda parte: Hardware e Software

27 26 Che cosè un computer Un computer non è altro che un contenitore, che equipaggiato con gli opportuni dispositivi elettronici (Hardware) e programmi (Software), è in grado di svolgere i più disparati lavori prevalentemente di tipo intellettivo: calcoli, memorizzazione dinformazioni e loro elaborazione.

28 27 IL Computer Input Output

29 28 Hardware e Software LHardware è linsieme dei dispositivi fisici del computer: la tastiera, la stampante, il monitor ecc.. Il Software rappresenta linsieme dei programmi che permettono il funzionamento dellHardware.

30 29 Hardware

31 30 Hardware 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)

32 31 Hardware Monitor Tastiera Mouse Scanner Stampante Video camera digitale Proiettore

33 32 Dispositivi di Input Tastiera Mouse Monitor Scanner Video Camera Digitale

34 33 Dispositivi di Output Monitor Stampante Plotter

35 34 La Memoria Centrale La RAM è accessibile in scrittura e lettura. Laccesso è velocissimo, lordine è di poche decine di nano secondi (60/70 ns). Questa memoria ha la caratteristica di perdere il suo contenuto allo spegnimento della macchina. Lo scopo è quello di contenere i programmi che il processore sta eseguendo, ed i dati attualmente necessari ai programmi in questione.

36 35 La Memoria Centrale RAM –Elettronica –Velocissima –Volatile –Costosa –Si misura in Megabyte

37 36 ROM La ROM è un tipo di memoria il cui contenuto non può essere modificato in alcun modo dallutente, la forma è solitamente quella di un chip, il motivo per cui non è possibile scrivere in tale memoria è che il suo contenuto è così importante per il corretto funzionamento della macchina che un eventuale manomissione potrebbe bloccare la macchina in modo irreparabile

38 37 ROM Un esempio di tale memoria è il chip che contiene il programma del BIOS. Il BIOS (Basic Input Output System) esteriormente appare come un piccolo "chip elettronico" con tanti piedini di metallo, questo chip in realtà contiene il primo programma che il computer esegue non appena acceso.

39 38 La Memoria di Massa Hard Disk (Gigabyte) Floppy Disk (Megabyte) CD ROM (Gigabyte) –Non elettronici (magnetici) –Non veloci –Non volatili –Poco Costosi

40 39 La Memoria di Massa La CPU esegue i comandi contenuti in un programma, lo fa in modo sequenziale, cioè legge il primo comando e lo esegue, legge il secondo e fa lo stesso e così via. Per fare ciò ha bisogno continuamente di accedere al listato del programma in questione. Per evitare enormi rallentamenti quindi, al momento della sua esecuzione la CPU prima copia la sequenza di comandi da eseguire dalla memoria di massa (ad esempio dallHard Disk) nella memoria RAM, dopodiché legge da questultima volta per volta le istruzioni del programma.

41 40 La Memoria di Massa La stessa cosa avviene per i dati, quando ad esempio utilizziamo un programma di videoscrittura. Prima bisogna (se esiste) caricare in memoria le pagine precedentemente memorizzate per poi aggiornarle e aggiungerne altre. Dopodiché prima di spegnere il computer devo trasferire quello che ho scritto (che si trova ancora nella RAM) nella memoria di massa per non perderne il contenuto.

42 41 Come Funziona il PC Il BIOS è il primo programma che il PC esegue allaccensione Una piccola parte del chip che contiene il BIOS è di tipo RAM Nel BIOS sono contenute informazioni sui componenti che costituiscono il computer Se questi dati non fossero aggiornabili dallutente vorrebbe significare che la macchina non può essere modificata in nessun modo (es. aggiungendo un Hard Disk più grande).

43 42 Come Parte il PC Per non perdere i dati contenuti nella RAM del BIOS è presente una piccola batteria tampone Check-up: Il processore cerca il programma BIOS e verifica la corrispondenza tra le informazioni contenute e la componentistica reale della macchina Se il controllo ha esito positivo il BIOS cerca una memoria di massa nella quale è contenuto il "sistema operativo" e se lo trova lo esegue, altrimenti il PC si blocca e lunica cosa che è possibile fare è spegnerlo.

44 43 Il Software Insieme di File –Che cosè il file??? Un insieme di bit che rappresentano: –Caratteri –Numeri –Immagini –Video –Audio –Operazioni da eseguire – –

45 44 Struttura del File Nome File: Nome.Estensione –Nome: definito dallutente –Estensione: definita dallapplicazione usata »Esempi: »nappi.doc »nappi.ppt »nappi.tif »nappi.mov »nappi.wav » »

46 45 Struttura del File Intestazione Definisce la tipologia del file: –Testo –Immagini –Video –Audio –Testo, Audio, Video, Immagini……. Corpo –Caratteri –Pixel –Onde Sonore – –

47 46 Il Software

48 47 Software di Base: Il Sistema Operativo Il sistema operativo è il programma che mette in comunicazione lutente col computer. Hardware Sistema Operativo Software di Base

49 48 PC in Classe (PSTD Progetto di Sviluppo delle Tecnologie Didattiche) Pentium III Mb di memoria RAM HD da circa 8 Gb DVD/CD-ROM 32x Masterizzatore di CD-ROM Monitor 19 Scheda di Rete (Collegamento Internet) scheda video da 4 Mb scheda sonora a 16 bit £

50 49 PC in Istituto (PSTD Progetto di Sviluppo delle Tecnologie Didattiche) Proiettore Stampante Scanner Foto Camera Digitale £

51 50 Digitalizzare informazione multimediale OK, nel caso dei testi è tutto chiaro… …ma come la mettiamo con immagini, suoni, filmati? Cominciamo dalle immagini…

52 51 Digitalizzare informazione multimediale Lidea di base: limmagine viene suddivisa in una griglia di cellette ogni celletta corrisponde a un puntino (pixel) dellimmagine Tanto più è fitta la griglia (più numerose sono le cellette), tanto migliore è la risoluzione dellimmagine

53 52 Digitalizzare informazione multimediale

54 53 Digitalizzare informazione multimediale Ogni pixel dellimmagine viene codificato usando gruppi di 0 e 1 Se limmagine è solo in bianco e nero (senza grigi), basterà usare un 1 per i pixel neri, e uno 0 per i pixel bianchi Se limmagine ha più di due colori, si faranno corrispondere a gruppi diversi di 0 e 1 sfumature diverse di colore (o di grigio)

55 54 Digitalizzare informazione multimediale Così, ad esempio, se si fa corrispondere a ogni pixel un byte (cioè 8 bit), potremo differenziare 256 colori Al posto della tabella di codifica dei caratteri avremo una tabella di codifica dei colori Ad es:

56 55 Digitalizzare informazione multimediale La nostra immagine viene in questo modo fatta corrispondere a una larghissima matrice Ogni pixel dellimmagine viene codificato dal gruppo di 0 e 1 associato al suo colore dalla tabella di codifica dei colori utilizzata

57 56 Digitalizzare informazione multimediale E i suoni? Sappiamo che le onde sonore sono rappresentabili attraverso funzioni

58 57 Digitalizzare informazione multimediale È facile rappresentare londa sonora usando solo 0 e 1: Ad esempio, si può usare laritmetica binaria per codificare i valori della x e della y

59 58 Digitalizzare informazione multimediale E i filmati? Un filmato non è altro che una successione di fotogrammi (frame) accompagnata da una colonna sonorafilmato

60 59 Digitalizzare informazione multimediale Basterà codificare, uno per uno, tutti i fotogrammi (sappiamo come fare: ogni fotogramma è unimmagine)… …e codificare la colonna sonora. Non stupisce che per codificare un breve filmato servano moltissimi bit!

61 60 Digitalizzare informazione multimediale Per cercare di ridurre limpiego di bit, possiamo cercare di utilizzare tecniche di compressione Le tecniche di compressione usano ogni trucco possibile per economizzare sul numero di bit utilizzati per la codifica

62 61 Ricapitoliamo Testo, immagini, suoni, filmati… tutti questi tipi diversi di informazione si possono digitalizzare si possono cioè trasformare in bit

63 62 Terza parte: Convergenza al digitale

64 63 Convergenza al digitale Ma… perché la possibilità di trasformare in formato digitale, cioè in bit, tipi diversi di informazione, è così importante? …perché abbiamo uno strumento potentissimo per gestire e manipolare informazione in formato digitale!

65 64 Convergenza al digitale …proprio lui: Il computer

66 65 Convergenza al digitale Tradizionalmente, tipi di informazione diversi erano associati a media diversi Ogni medium aveva i suoi particolari supporti Ogni medium aveva i suoi stili espressivi, le sue tecniche di produzione, il suo particolare mercato

67 66 Convergenza al digitale Con la convergenza al digitale: tendono a unificarsi i supporti (memorie di massa, rete) tendono a unificarsi le tecnologie di produzione tendono a unificarsi gli strumenti di gestione e di lettura (computer) tendono a unificarsi i mercati

68 67 Convergenza al digitale

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