Abilità Informatiche 1 Concetti base

Alcune definizioni (thanks to wikipedia…) INFORmazione + autoMATICA L'informatica è la scienza applicata che si occupa del trattamento dell'informazione mediante procedure automatizzate. In particolare ha per oggetto lo studio dei fondamenti teorici dell'informazione, della sua computazione a livello logico e delle tecniche pratiche per la sua implementazione e applicazione in sistemi elettronici automatizzati detti quindi sistemi informatici. Come tale è una disciplina fortemente connessa con l'automatica, l'elettronica e l'elettromeccanica. L'informatica, assieme all'elettronica e alle telecomunicazioni unificate insieme sotto la denominazione Information and Communication Technology (ICT) Le tecnologie dell'informazione e della comunicazione, sono l'insieme dei metodi e delle tecnologie che realizzano i sistemi di trasmissione, ricezione ed elaborazione di informazioni (tecnologie web e digitali comprese. Convergenza tra le tecnologie della comunicazione e dell’informazione Tecnologie della comunicazione a distanza tra apparecchiature per elaborazione dati

Principali applicazioni Calcolo scientifico Sistemi informativi Office Automation Computer Graphic Desktop Publishing Intelligenza artificiale Automazione industriale Didattica e training Comunicazione Multimedia e intrattenimento

Il Computer Un computer è un dispositivo elettronico, una macchina senza nessuna capacità decisionale che si limita a compiere determinate azioni secondo procedure prestabilite (programmi). Macchina: HARDWARE = componenti fisiche Azioni: SOFTWARE = istruzioni

Tipi di Computer Il supercomputer è un tipo di sistema di elaborazione progettato per ottenere potenze di calcolo estremamente elevate, dedicato ad eseguire calcoli ad elevate prestazioni. (Negli ultimi anni la distinzione tra computer e supercomputer si è molto affievolita). Il mainframe o sistema centrale è una tipologia di computer caratterizzata da prestazioni di elaborazione dati di alto livello di tipo centralizzato. Tipicamente sono presenti in grandi sistemi informatici come Centri di Elaborazione Dati (CED) La Workstation è un computer progettato per per applicazioni tecnico-scinetifiche, generalmente più potente di un normale personal computer. Il Personal computer (PC), pensati per l’utilizzo da parte di un singolo utente nelle attività quali elaborazioni di testi, reperimento informazioni tramite Internet ecc.

Varie declinazioni di un PC Laptop o notebook Desktop Palmare Tablet Smartphone

Struttura di un Computer In informatica l'architettura di von Neumann è una tipologia di architettura hardware per computer digitali programmabili a programma memorizzato la quale condivide i dati del programma e le istruzioni del programma nello stesso spazio di memoria. È l'architettura hardware su cui è basata la maggior parte dei moderni computer programmabili. Binary Unit System

Struttura di un Computer Lo schema si basa su cinque componenti fondamentali: CPU (o unità di lavoro) che si divide a sua volta in Unità operativa, nella quale uno dei sottosistemi più rilevanti è l'unità aritmetica e logica (o ALU) Unità di controllo Unità di memoria, intesa come memoria di lavoro o memoria principale (RAM, Random Access Memory) Unità di input, tramite la quale i dati vengono inseriti nel calcolatore per essere elaborati Unità di output, necessaria affinché i dati elaborati possano essere restituiti all'operatore Bus, un canale che collega tutti i componenti fra loro

CPU Il compito della CPU è quello di eseguire le istruzioni di un programma presente in memoria centrale o primaria (RAM) dopo averlo prelevato dalla memoria secondaria o di massa. Prestazioni: Architettura: numero di bit (../32/64) si riferisce alle differenze relative alla gestione delle informazioni da parte del processore installato sul personal computer. Generalmente con 32 e 64 bit ci si riferisce alla "larghezza" del formato standard di una variabile semplice all'interno di una certa architettura hardware. Velocità (clock): clock speed si riferisce al numero di operazioni elementari che la CPU è in grado di eseguire in ogni secondo. L’unità di misura è l’hertz (Hz) (KHz, GHz). Dimensioni della cache: La cache è un tipo di memoria di dimensioni ridotte ma molto veloce che mantiene copie dei dati ai quali si fa più frequentemente. Finché la maggior parte degli accessi alla memoria avviene per i dati memorizzati nella cache, la latenza media dell'accesso alla memoria sarà più vicina alla latenza della cache piuttosto che a quella della memoria principale, perciò le performance saranno migliori.

Memoria primaria La RAM (acronimo dell'inglese Random Access Memory ovvero memoria ad accesso casuale in contrapposizione con la memoria ad accesso sequenziale), è un tipo di memoria volatile caratterizzata dal permettere l'accesso diretto a qualunque indirizzo di memoria con lo stesso tempo di accesso. Nella memoria RAM vengono copiati (caricati) i programmi che la CPU deve eseguire. Una volta chiuso il programma, le modifiche effettuate, se non opportunamente salvate sul disco rigido o su altra memoria non volatile, verranno perse. Per le sue caratteristiche, la RAM viene utilizzata come memoria primaria nei computer più comuni. Il tipo di memoria ad accesso diretto più comune attualmente è a stato solido, a lettura-scrittura e volatile, ma rientrano nel tipo di memoria ad accesso casuale la maggior parte dei tipi di ROM (memoria a sola lettura), la NOR Flash (un tipo di memoria flash), oltre a vari tipi di memorie informatiche utilizzate ai primordi dell'informatica e oggi non più utilizzate come ad esempio la memoria a nucleo magnetico.

Memoria di massa La memoria secondaria o memoria di massa, i cui maggiori rappresentanti sono gli hard disk, ma anche supporti rimovibili come dischi floppy, CD, DVD, nastri magnetici, memorie flash di ogni tipo ed altro ancora. È detta di massa perché raccoglie tipicamente grandi quantità di dati rispetto alla memoria primaria e in maniera non volatile cioè permanente almeno fino alla volontà dell'utente.

Hard disk drive Capacità di memorizzazione, misurata in Giga Byte ( 1 GB = miliardo di byte ) oppure in Tera Byte ( 1 TB = 1000 miliardi di byte ). Quanto maggiore è la capacità di memorizzazione di un hard disk, quanto più è possibile memorizzare dati. Velocità di accesso ai dati è il tempo medio necessario per raggiungere un dato memorizzato sull'hard disk. È determinata principalmente dalla velocità di rotazione dei piatti del disco fisso, misurata in giri al minuto ( rpm ). Ad esempio, un hard disk da 10.800 rpm è potenzialmente due volte più veloce rispetto ad un hard disk da 5.400 rpm. Velocità di trasferimento dati. È il volume di dati che può essere trasferito dal disco fisso, misurata in Gbit/s ( Giga bits al secondo ). Volume, grandezza dei dischi misurata in pollici. In origine il volume dei dischi di un hard disk aveva un volume uguale a quello dei floppy disk. I primi hard disk degli anni '70-80 avevano un volume pari a 8", 5.24" e 3,5". Negli anni '90 si è affermato come standard l'hard disk da 2,5 pollici. Interfaccia, la tipologia di connessione dell'hard disk con la scheda madre del computer. Le principali interfacce sono l'interfaccia IDE (Integrated Drive Electronics), EIDE, SCSI (Small Computer System Interface), FireWire, SATA, USB.

Solid State drive In elettronica e informatica un'unità a stato solido, impropriamente denominata anche "disco" a stato solido (in sigla SSD dal corrispondente termine inglese solid-state drive) è una tipologia di dispositivo di memoria di massa basata su semiconduttore, che utilizza memoria allo stato solido (in particolare memoria flash) per l'archiviazione dei dati, anziché supporti di tipo magnetico come nel caso dell'hard disk classico. Rispetto agli hard disk gli SSD hanno un tempo di accesso ai dati è praticamente nullo (quantificabile in 0,1 ms o meno). Negli SSD, infatti, non vi sono parti in movimento e la memorizzazione delle informazioni avviene in forma elettronica, modificando per effetto tunnel lo stato delle celle di transistor. Gli SSD usano infatti chip di memoria flash mentre gli hard disk utilizzano dischi magnetici. Adoperando un SSD l'accesso al dato è immediato e, di conseguenza, quest'ultimo viene posto sul bus altrettanto istantaneamente contribuendo all'ottenimento di performance irraggiungibili con gli hard disk tradizionali, sia in lettura che in scrittura.

Periferiche INPUT OUTPUT Esterne Interne

Alcuni tipi di porte I/O - USB Nome Versione Velocità teorica Velocità reale Data di pubblicazione Low-Speed USB 1.0 1,5 Mbps  (187,5 KB/sec) 1 Mbps  (125 KB/sec) Gennaio 1996 Full-Speed USB 1.1 12 Mbps  (1,5 MB/sec) 7 Mbps  (875 KB/sec) Agosto 1998 Hi-Speed USB 2.0 480 Mbps  (60 MB/sec) 280 Mbps  (35 MB/sec) Aprile 2000 Super-Speed USB 3.0 4,8 Gbps  (600 MB/sec) 3,2 Gbps  (400 MB/sec) Settembre 2008 Super-Speed+ USB 3.1 10 Gbps  (1,25 GB/sec) 7,2 Gbps  (900 MB/sec) Gennaio 2013 Universal Serial Bus

Alcuni tipi di porte I/O - HDMI HDMI (High-Definition Multimedia Interface; è un'interfaccia audio/video usata per trasferire dati video non compressi e dati audio digitali compressi o non compressi, da una sorgente HDMI compatibile (per esempio da un controller video) a un monitor, un proiettore, un televisore digitale o un dispositivo audio digitale compatibile.

Come «ragiona» un computer Il nostro sistema di numerazione è il sistema decimale: ciò significa che contiamo in base 10, scleta che forse isiede nel fatto che abbiamo dieci dita. Naturalmente, uno stesso numero può essere espresso in basi differenti. Forse se fossimo nati ragni avremmo contato fino ad otto ed useremmo un sistema di numerazione ottale. Come conta, invece, un computer? Un computer capisce solo due stati: passa corrente o non passa corrente: è come se avesse due dita. Tutti i sistemi che oggi usiamo nell'informatica sono a due stati, si dicono 'bistabili': i circuiti elettrici possono trovarsi nello stato di acceso o di spento, i dischi magnetici dell'hard disk sono fatti di microscopici magneti che possono essere magnetizzati in un verso o nel verso opposto, i dischi ottici come i CD-ROM e i DVD si comportano come microscopici specchi che riflettono la luce oppure non la riflettono. I valori 0 e 1 corrispondono alle situazioni Vero – Falso, Acceso – Spento, Si – No. Questi sono i due soli valori che un computer riconosce perché esso, per memorizzare una informazione su un supporto di memoria, ha a disposizione solo questi.

L’informazione digitale ASCII (acronimo di American Standard Code for Information Interchange, Codice Standard Americano per lo Scambio di Informazioni) è un codice per la codifica di caratteri. La standard ASCII è stato pubblicato dall'American National Standards Institute (ANSI) nel 1968. Ha 8 bit

L’informazione digitale RGB è un modello di colori le cui specifiche sono state descritte nel 1936 dalla CIE

L’informazione digitale L’elemento base della rappresentazione `e il bit (binary digit, cifra binaria): rappresentazione binaria. Con un bit, quindi, possiamo rappresentare un’informazione che può assumere 2 valori: Stato di una lampadina: 0 = spento, 1 = acceso Per rappresentare più valori è necessario usare sequenze di bit: 1 bit 2 valori: 0, 1 2 bit 4 valori: 00, 01, 10, 11 3 bit 8 valori: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 In generale: n bit rappresentano 2n diversi valori Vogliamo dare una rappresentazione binaria per i quattro punti cardinali Ciascun punto cardinale può essere rappresentato da una sequenza di 2 bit secondo la seguente codifica Nord 00 Est 01 Sud 10 Ovest 11 La codifica `e una convenzione. E´ il modo in cui associamo un’informazione ad una sua rappresentazione binaria.

L’informazione digitale Il BIT può immagazzinare solo uno dei due valori binari: 0 e 1. Esso non può costituire un dato “complesso” ma solo un valore (esempio: non è possibile attribuire, tramite un solo BIT, un valore relativo ad ognuno dei 105 tasti della tastiera). Per ovviare a tale problema nasce il BYTE. Esso é formato da 8 BITs contigui, concatenati. L’informazione verrà quindi elaborata ed immagazzinata sotto forma di tanti BYTES. I MULTIPLI DEL BYTE: KB, MB, GB, TB Come per ogni unità di misura, anche per il BYTE vi sono ordini di grandezze maggiori, multipli: Kb (kilobyte), Mb (megabyte), Gb (gigabyte), Tb (terabyte). 1KB = 1.000 bytes, 1 MB = 1.000.000 bytes, 1 GB = 1.000.000.000 bytes, 1 TB = 1.000.000.000.000 bytes. Alcune precisazioni Il computer calcola in sistema binario. I valori dei multipli del byte sopra riportati sono invece espressi in sistema decimale. Nel sistema binario i multipli vengono espressi con una forma esponenziale la cui base è 2. Un kilobyte non sarà equivalente a 10 alla terza bytes (sistema decimale) ma a 2 alla decima bytes; un megabyte non sarà 10 alla sesta ma 2 alla ventesima; un gigabyte non sarà 10 alla nona ma 2 alla trentesima; un terabyte non sarà 10 alla dodicesima ma 2 alla quarantesima

1 BIT = solo un valore: 0 o 1; 1 BITE = sequenza di 8 BITs contigui, esempio: 10010100; 1 Kb = (mille) 2^10 = 1.024 bytes; 1 Mb = (un milione) 2^20 = 1.048.576 bytes; 1 Gb = (un miliardo) 2^30 = 1.073.741.824 bytes; 1 Tb = (mille miliardi) 2^40 = 1.099.511.627.776 bytes;

Il software Sistemi operativi Applicativi

Il Sistema Operativo Un sistema operativo (abbreviato in SO), in informatica, è un software di sistema che gestisce le risorse hardware e software della macchina, fornendo servizi di base ai software applicativi (programmi) installati. Tra i sistemi operativi per computer desktop troviamo Microsoft Windows, macOS, Chrome OS, le distribuzioni GNU/Linux, sistemi Unix-like, sistemi BSD, e Android, iOS, Windows Phone per i dispositivi mobili, quali smartphone e tablet.

L’interfaccia grafica L'interfaccia grafica utente, nota anche come GUI (dall'inglese Graphical User Interface), comunemente abbreviata in interfaccia grafica, è un tipo di interfaccia utente che consente all'utente di interagire con la macchina controllando oggetti grafici convenzionali. Con l'espressione interfaccia grafica si indica l'interfaccia di un qualunque programma: dal sistema operativo, al software applicativo. Nel primo caso, si intendono i desktop environment, mentre nel secondo si indica lo strato software che realizza e gestisce le tipiche finestre che proprio nel desktop environment sono ospitate e contrapposta alla logica di elaborazione.

Software applicativi Foglio di calcolo Grafica raster Analisi testi Gestione e analisi dei dati Gis Data Base Grafica vettoriale Editor di testi Impagnazione Presentazione dei risultati Presentazione Bibliografia