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Elementi di informatica dibase1 Parte 2 Elementi di Informatica di base Dott.ssa Elisa Tiezzi.

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Presentazione sul tema: "Elementi di informatica dibase1 Parte 2 Elementi di Informatica di base Dott.ssa Elisa Tiezzi."— Transcript della presentazione:

1 Elementi di informatica dibase1 Parte 2 Elementi di Informatica di base Dott.ssa Elisa Tiezzi

2 Elementi di informatica dibase2 Definizione intuitiva di algoritmo Elenco finito di istruzioni che specificano una serie di operazioni, eseguendo le quali e possibile risolvere ogni istanza di un problema di un dato tipo

3 Elementi di informatica dibase3 Proprietà degli algoritmi FINITI NON AMBIGUI GENERALI

4 Elementi di informatica dibase4 Soluzione di ax 2 +bx+c=0 1. inizio dellalgoritmo; 2. acquisire dallesterno i valori dei coefficienti a, b e c; 3. calcolare il valore b 2 -4ac; 4. se, allora non esistono radici reali: eseguire 8; 5. se, allora x 1 =x 2 =-b/2a: eseguire 7; 6. se, allora x 1 =(-b+ )/2a e x 2 =(-b- )/2a; 7. comunicare allesterno i valori di x 1 ed x 2 ; 8. fine dellalgoritmo.

5 Elementi di informatica dibase5 Descrizione degli algoritmi Diagramma a blocchi (flow chart): rappresentazione grafica di un algoritmo che indica il flusso delle trasformazioni descritte dallalgoritmo che devono essere eseguite a partire dai dati iniziali per ottenere i risultati finali.

6 Elementi di informatica dibase6 Blocchi elementari begin end input output azione C vero falso

7 Elementi di informatica dibase7 Esempio su ax 2 +bx+c=0 end begin a, b, c b 2 -4ac VF FV x 1 =-b/2a x 2 =-b/2a x 1 =(-b+ )/2a x 2 =(-b- )/2a radici c.c. x 1, x 2

8 Elementi di informatica dibase8 Il gioco dei quindici Quindici oggetti, ad esempio fiammiferi, sono su una tavola. Il primo giocatore ne raccoglie 1, 2 o 3. Il secondo giocatore ne raccoglie a sua volta 1, 2 o 3. Quindi è ancora il primo giocatore a raccogliere 1, 2 o 3 fiammiferi. I giocatori alternano le loro mosse finchè sul tavolo non esistono più fiammiferi. Il giocatore che è costretto a raccogliere lultimo fiammifero è il perdente. Descrivere una strategia vincente per il primo giocatore

9 Elementi di informatica dibase9 Problema delle dodici monete Tra 12 monete di identico aspetto potrebbe nascondersene una falsa e pertanto di peso diverso. Disponendo di una bilancia a 2 piatti per confrontare gruppi di monete, si vuole individuare la moneta falsa e stabilire se essa pesi più o meno delle altre, mediante non più di 3 pesate.

10 Elementi di informatica dibase10 Soluzione del gioco dei quindici Siano A il primo giocatore e B il secondo 1. Prima mossa: A raccoglie 2 fiammiferi 2. Mosse successive: se B raccoglie k fiammiferi (k<=3), allora A raccoglie 4-k fiammiferi

11 Elementi di informatica dibase11 Soluzione del gioco delle monete 1, 2, 3, 4 : 5, 6, 7, 8 1, 2, 5 : 3, 4, 6 9, 10 : 11, 1 1:27:81:2 9:10 7P 8P 1L 9L0 1L 2L 3L 4L 5P 6P 7P 8P 1P 2P 3P 4P 5L 6L 7L 8L 9L 10L 11L 12L 9P 10P 11P 12P 0 1L 2L 6P5P 3L 4L5L 3P 4P 7L 8L 1P 2P 6L 9L 10L 11P 12L 12P 0 9P 10P 11l 7:83:4 6P2L8Pimp7P3L5P4L4P5L3P7Limp8L2P6L 12:19:10 11P10L12L12P10P11L9P 1P

12 Elementi di informatica dibase12 Breve storia dei calcolatori Primi strumenti di calcolo meccanici –Abaco 1600 –Pascal (somma e sottrazione) –Leibniz (moltiplicazione e divisione) 1800 –Babbage (quadrato e stampa) –Babbage (macchina analitica) Ada Augusta Lovelace (prima programmatrice) –Schede perforate utilizzate nel 1890 (inizio di IBM)

13 Elementi di informatica dibase –Mark I (primo calcolatore elettromeccanico) 1946 –ENIAC 1949 –EDSAC (macchina di tipo Von Neumann) Anni successivi –Stessa architettura ma tecnologia più avanzata 1960 –Internet (fine anni sessanta per esigenze militari, si chiamava Arpanet) 1989 –www (word wide web: enorme enciclopedia)

14 Elementi di informatica dibase14 Hardware Pezzi fisici tangibili che supportano lelaborazione (chip di silicio, fili elettrici, tastiera, dischi, stampanti….) Software I componenti hardware sono inutili se non ricevono precise istruzioni. Un programma è una serie di istruzioni che lhardware esegue in sequenza.

15 Elementi di informatica dibase15 Componenti hardware principali Dispositivi di input –Ad es.: mouse, tastiera Dispositivi di output –Ad es.: monitor, stampante Insieme in uno stesso contenitore –Processore (CPU) Central Processing Unit Interpreta e esegue le istruzioni –Memoria Organizzazione hardware standard Memoria Processore (CPU) Dispositivi di input Dispositivi di output

16 Elementi di informatica dibase16 Due Tipi di Memoria Principale –area di lavoro –mantiene temporaneamente programmi e dati (mentre il programma è in esecuzione) Ausiliaria –permanente –salva programmi e risultati –Esempi: floppy & hard disk, CD, nastri

17 Elementi di informatica dibase17 Organizzazione della Memoria Principale Bit = una cifra binaria –valori: 0 o 1 Byte = 8 bit La memoria principale è una lista di locazioni numerate ciascuna di un byte Il numero di byte utilizzato per memorizzare un dato varia con il tipo di dato

18 Elementi di informatica dibase18 Radice Organizzazione della Memoria Ausiliaria FileDirectory File Directory File Directory

19 Elementi di informatica dibase19 Programma Insieme di istruzioni che il calcolatore deve eseguire Calcolatore ProgrammaInputOutput

20 Elementi di informatica dibase20 Tipi di Programmi Sistema Operativo –Programma supervisore DOS, Windows, MacOS, UNIX, Linux Applicazioni esistenti –word-processor/editor –web browser –compilatori o assembler Applicazioni create dallutente

21 Elementi di informatica dibase21 Informazione Esistono due formati per memorizzare linformazione: ANALOGICO DIGITALE Linformazione analogica è continua La tecnologia digitale spezza e cresce proporzionalmente alla linformazione in tanti pezzi sorgente di informazione che rappresenta come numeri Es: termometro di mercurio, segnali Es: compact disc elettrici

22 Elementi di informatica dibase22 I computer moderni sono digitali: Ogni tipo di informazione è spezzato in blocchi. Ogni blocco è rappresentato da un numero e linformazione è memorizzata sotto forma di sequenza di numeri. Il computer digitale memorizza linformazione sotto forma di numeri binari (base 2). La singola cifra binaria si chiama bit (binary digit). La base del sistema indica quante cifre si hanno a disposizione e il valore posizionale di ogni cifra in un numero.

23 Elementi di informatica dibase23 Sistemi posizionali Il sistema di numerazione decimale è basato sullalfabeto decimale {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} ed ogni numero è rappresentato come sequenza di simboli di tale alfabeto. Ad ogni simbolo è associato un peso a seconda della posizione. Es: 2863=2x x x x10 0

24 Elementi di informatica dibase24 In generale i sistemi numerici posizionali in base b 2 rappresentano ogni numero con m cifre in base b: N=c m-1 …….c 0 Dove i c i denotano elementi di un insieme di b simboli che corrispondono ai primi b numeri naturali 0…..b-1. Vale N=c i b i Es: =1x2 3 +1x2 2 +0x2 1 +0x2 0

25 Elementi di informatica dibase25 Come comunicare Linguaggio macchina: –sequenze di 0 ed 1 –rigoroso –essenziale Linguaggio assembler: –simbolico –semplice traduzione aggiuntiva Linguaggio naturale: –linguaggio preferito dallessere umano –ambiguo, ridondante, non preciso Linguaggio di programmazione ad alto livello

26 Elementi di informatica dibase26 Storia Moderna PASCAL (1970) Programming in Logic (1971) C (1974) ADA(1980)

27 Elementi di informatica dibase27 Storia Contemporanea C++ (1985) Java (1994)

28 Elementi di informatica dibase28 Tipi di programmazione Funzionale Logica Procedurale Orientata agli oggetti

29 Elementi di informatica dibase29 Traduttori traduttore programma macchina Codice in l. macchina dati macchina Codice in l. macchina risultati

30 Elementi di informatica dibase30 Compilatori ed interpreti Compilatore –programma che traduce un programma in linguaggio ad alto livello in un programma in linguaggio più semplice che il calcolatore può eseguire (più o meno) direttamente. Interprete –programma che traduce ed esegue una dopo laltra le istruzioni che compongono il programma sorgente

31 Elementi di informatica dibase31 Lapproccio di Java Sia compilato che interpretato Codice intermedio: Byte Code –codice a basso livello portabile –simile al codice assembler ma indipendente dallhardware –invisibile ai programmatori Java Linterprete traduce dal byte code in un programma nel linguaggio macchina della macchina specifica

32 Elementi di informatica dibase32 Lambiente Java Programma Java Compilatore Java Programma in Byte-Code Dati in input Esecuzione Interprete Programmi precedentemente compilati Output del Programma Java


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