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ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 1 Il Futuro per le Scienze Informatiche Roberto Segala University.

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1 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 1 Il Futuro per le Scienze Informatiche Roberto Segala University of Verona

2 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 2 Informatica: una storia lunga un secolo GodelTuring Hilbert ……. Quantum DNA von Neumann Global computing HCI ALGOLPascalModelli P=NP? Cook C++MLPrologIBM-360LISPFortran JavaEmbeddedVerifica -calcolo -calcoloCCS Milner Church DijkstraKnuth UNIX ENIAC Tarjan Algoritmi Programming VLSI PC Software engineering Calcolabilità Kleene Algodistribuiti

3 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 3 Informatica e Informazione

4 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 4 Informatici Sanno fare Marketing? Hanno reso tutto facile –… troppo facile … facilissimo –… a cosa servono? Perché tutto facile? –Interfacce user friendly –Fogli di calcolo –Software di editoria –Sistemi che si installano da soli E sempre colpa del software, non di chi lo usa

5 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 5 Si dice che servono Molti Informatici Davvero????? –… che sanno configurare un computer –… che sanno configurare una rete ehm … il router xxx della ditta yyy –… che sanno scrivere le macro in word –… che conoscono tutti i linguaggi esistenti –… che conoscono i problemi del wireless A quanto pare servono Tecnici!

6 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 6 A Cosa Servono gli Informatici? Qualcuno i linguaggi li deve inventare –Programmazione strutturata –Programmazione ad oggetti –Programmazione concorrente –Analisi statica Qualcuno i microprocessori li deve progettare –Pipelining, Caching, Dual core Qualcuno i sistemi operativi li deve costruire –Uso efficiente delle risorse Qualcuno le basi di dati le deve migliorare –Modello relazionale –Basi di dati temporali Qualcuno gli algoritmi se li deve inventare –Complessità, Calcolabilità

7 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 7 Quale Futuro Dunque? Informatica pervasiva –Embedded systems –Organizzazione dellinformazione –Sensor networks –Grid computing –Sicurezza –Quantum computing –Bioinformatica Varie discipline si stanno informatizzando –… o linformatica si sta specializzando

8 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 8 Embedded Systems Computer inseriti ovunque –Controllo auto, lavatrici, penne –Digitalizzazioni dei controlli Quali architetture si prestano meglio? –General purpose, specializzate? –Autonome, interagenti? Come far interagire analogico e digitale? –Sistemi ibridi –Che matematica usare? –Come descrivere il mondo circostante?

9 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 9 Organizzazione dellInformazione Siamo immersi nellinformazione Come trovare ciò che cerchiamo? –Dalla sintassi alla semantica Intelligenza artificiale Ontologie formali Come strutturare i dati in un archivio? –La struttura ad albero è ancora efficace?

10 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 10 Concorrenza I microprocessori hanno raggiunto un limite –Per maggiore velocità serve il multi-core –In pratica serve concorrenza Come programmare in modo concorrente? –Linguaggi che permettono di evidenziare la concorrenza –Costrutti di sincronizzazione –Compilatori che costruiscono thread

11 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 11 Sensor Networks Migliaia di dispositivi eterogenei –Interagiscono tra di loro (wireless) –Costituiscono una rete molto dinamica Come gestire la rete? –Algoritmi di routing –Cambio di connettività –Sicurezza, privacy –Prestazioni

12 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 12 Grid Computing Abbiamo una rete immensa di computer –… usati molto poco Come sfruttare meglio le risorse? –Mettiamo i computer in comune –Lasciamo che altri li usino quando noi non li usiamo Problemi –Come suddividere il lavoro? –Come gestire la sicurezza?

13 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 13 Sicurezza Cosa significa segretezza? –Qualcuno non conosce uninformazione Un dato criptato contiene informazione Chi ha diritto di accesso e come? –Modelli di controllo accessi –Sistemi distribuiti di autenticazione –Deleghe dei diritti Di chi mi fido? Quanto mi fido? –Modelli di trust

14 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 14 Quantum Computing Non abbiamo più spazio sui chip –Dobbiamo trovare nuove tecnologie –Dobbiamo trovare nuovi paradigmi Cerchiamo di usare la meccanica quantistica –Quantum bit –Computazioni attraverso trasformazioni reversibili Quali linguaggi di programmazione? –Algoritmi efficienti per problemi difficili –… ma non riusciamo ad osservare i risultati Crittografia quantistica –I dati sono fotoni polarizzati –Servono filtri appropriati per leggerli (chiavi) –Le osservazioni alterano i dati … quindi scopriamo gli attacchi passivi

15 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 15 Bioinformatica Calcolo biomolecolare –DNA computing 1g di DNA equivale a 1000 miliardi di CD-ROM 1g di DNA esegue miliardi di operazioni al secondo consumando qualche milliwatt –Cellular computing Caratterizzazione di processi biomolecolari –Systems biology Studio delle pathways Studio delle ciclicità e stabilità Proprietà emergenti –Computational biology Sequenziazione del genoma Protein folding Medicine programmabili

16 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 16 Chi può lavorare su Bioinformatica? Un informatico? –Deve imparare la biologia Cè molto da lavorare –Deve cambiare forma mentis Approccio sperimentale Un biologo? –Conosce linformatica semplice –Non conosce i principi dellinformatica Un bioinformatico? –Va formato dallinizio

17 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 17 Corso di Laurea in Bioinformatica Riconoscimento dati biologici Recupero dell'informazione Biologia molecolare, Fisiologia generale Laboratorio di bioinformatica II Attività a scelta, Prova finale III anno Algoritmi, Sistemi operativi, Basi di dati Calcolo numerico, Statistica, Analisi II, Chimica Fisica Biochimica, Genetica Laboratorio di bioinformatica II anno Informatica e Matematica di base Analisi, Algebra, Fisica Biologia, Chimica generale, Chimica organica Programmazione, Architettura dellelaboratore I anno

18 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 18 Scuola di Dottorato in Scienze, Ingegneria e Medicina Quattro dottorati di ricerca –Biotecnologie applicate –Informatica –Neuroscienze –Scienze psicologiche e psichiatriche Dottorati diversi con basi simili –Aspetto cognitivista –Intelligenza (artificiale e non) –Biologia come espressione di informazione

19 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 19 Che dire del nostro contesto dal punto di vista delle Scienze Informatiche? LItalia sembra più consumatore che produttore LEuropa non è molto diversa –… però qualcosa si muove Siamo dunque un paese di tecnici? –Diciamo che ci interessano di più i tecnici –Però un tecnico illuminato è più creativo –… e forse può diventare produttore

20 ITIS G. Marconi – Gara Abacus Verona, 29 Novembre 2006 Roberto Segala University of Verona 20 Che dire del nostro sistema di Formazione? La formazione è decisamente carente –… ma non è tutta colpa nostra Non cè peggior sordo di chi non vuol sentire –Perché gli studenti guardano solo al voto? –Perché è così scarsa la voglia di imparare? Cosa possiamo fare per invertire la rotta? –Valorizziamo chi si impegna –Cerchiamo di combattere lappiattimento –Vale la pena continuare ad alzare letà in cui si impara qualcosa?


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