TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 1 PIANO NAZIONALE PER LA FORMAZIONE DEI DOCENTI ALLE ICT C.M. 55/2002 FORTIC/UMTS Primo modulo Concetti di base.

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2 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 1 PIANO NAZIONALE PER LA FORMAZIONE DEI DOCENTI ALLE ICT C.M. 55/2002 FORTIC/UMTS Primo modulo Concetti di base delle ICT

3 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 2 Che cos'è l'Information Technology ? Information Technology è un termine che viene usato ricorrentemente nel linguaggio attuale per riferirsi a quella disciplina che si occupa della elaborazione dell'informazione tramite l'uso del computer e di tutto ciò che è ad esso collegato

4 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 3 Questa disciplina nasce per rispondere a precise esigenze e per affiancare il lavoro umano nei casi in cui devono essere svolti compiti veloci e precisi. Una persona, per quanto possa essere veloce nel reperire informazioni o nello svolgere calcoli, non potrà mai raggiungere i tempi richiesti da un calcolatore per svolgere le stesse azioni. Anche per quanto riguarda la precisione, un computer, opportunamente istruito, è capace di svolgere la stessa operazione infinite volte, con un'infinitesima probabilità di commettere errori.

5 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 4 Allargando ulteriormente la panoramica dei servizi offerti dalle strutture informatiche è opportuno entrare nell'illimitato mondo di Internet per guardare le svariate possibilità che vengono offerte.

6 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 5 I servizi offerti dalla rete aiutano le persone impossibilitate all'integrazione sociale in quanto: diminuiscono lisolamento (posta elettronica, liste di discussione); aumentano le possibilità di interazione tra le persone democraticamente uguali davanti al computer; si configurano nuove forme lavorative nel rispetto delle esigenze e dei tempi del lavoratore (telelavoro).

7 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 6 COMPUTER è…. Una macchina "istruibile",cioè una macchina programmabile; è possibile memorizzare al suo interno delle istruzioni che permettono di svolgere delle precise operazioni.

8 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 7 È per questo motivo che il termine "informatica" si riferisce essenzialmente a due branche fondamentali

9 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 8 l'hardware è l'insieme dei componenti fisici del computer il software è Linsieme delle istruzioni, in genere raccolte in programmi, che se eseguite fanno svolgere al computer funzioni ben precise

10 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 9 Limpiego delle Tecnologie dellInformazione da un lato porta con sé dei grossi vantaggi… soprattutto un notevole potenziale di creazione di ricchezza, di standard di vita più elevati e di migliori servizi Dall'altro notevoli rischi connessi agli effetti che ciò può avere sugli equilibri della società odierna.

11 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 10 Questi rischi possono essere condensati in due domande I posti di lavoro che creerà questo nuovo modo di vivere saranno maggiori di quelli che distruggerà? Il divario culturale ed intellettuale già esistente tra chi può e chi non può permettersi di usare le nuove tecnologie, aumenterà a discapito di chi rimarrà emarginato da questo processo innovativo?

12 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 11 BREVE STORIA DEL COMPUTER Prima generazione (1941-1956) I computer di prima generazione rientrano nel periodo che va dal 1941 al 1956, anni in cui era in corso la seconda guerra mondiale. In quel periodo i paesi più potenti, oltre all'impegno bellico, impiegavano le proprie energie anche nello studio tecnologico per arrivare alla costruzione di macchine potenti atte all'aiuto nelle azioni di guerra. Dopo varie migliorie, nel 1945 Johann von Neumann, con la collaborazione dell'università della Pennsylvania, realizzò l'Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC), la cui versatilità permise la realizzazione di computer in serie. Seconda generazione (1956-1963) Nella seconda metà del 1956 vennero introdotti i transistor, la cui immissione nei computer, portò una notevole velocizzazione delle procedure di calcolo. I computer di seconda generazione entrarono in molte industrie e grandi società. In quegli anni fecero grossi passi avanti anche i linguaggi di programmazione; fecero la loro comparsa il FORTRAN e il COBOL che permisero l'ulteriore abbassamento dei costi di produzione. Terza generazione (1964-1971) Negli anni a venire vennero riscontrati problemi dovuti all'uso del transistor, come la perdita di alcune informazioni. La ricerca andò avanti fino ad arrivare allo sviluppo del primo circuito integrato, grazie al quale fu possibile condensare i vari componenti in un unico elemento semiconduttore, detto chip. Questo portò una notevole riduzione delle dimensioni delle macchine. In questa fase vennero sviluppati anche sistemi operativi capaci di controllare il funzionamento della memoria centrale. Quarta generazione (dal 1971 ad oggi) La ricerca negli anni successivi è sempre stata orientata alla produzione di processori sempre più sofisticati. Nel 1981 la IBM introdusse nel mercato il primo Personal Computer. Questo permise a molti utenti di acquistare un computer anche per uso domestico. L'evoluzione sta continuando tutt'oggi per la realizzazione di macchine sempre più precise e capaci di svolgere le più disparate operazioni nel più breve tempo possibile.

13 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 12 Famiglie di computer Palmare o palmtop Laptop computer Workstation

14 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 13 L'hardware Nonostante ci siano stati innumerevoli evoluzioni tecniche nell'hardware, alla base del funzionamento di un computer è sempre presente l'architettura della macchina di Von Neumann un dispositivo di ingresso per inserire i dati; un elaboratore per eseguire le operazioni, una memoria, per immagazzinare dati e programmi, un dispositivo di uscita, per visualizzare, in varie forme, il risultato dell'elaborazione. Il funzionamento di tale macchina è basato sull'interazione di quattro parti:

15 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 14 LE PARTI DEL COMPUTER

16 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 15 COSTITUZIONE FISICA DI UN COMPUTER dispositivi per l'immissione dei dati, detti periferiche di input (mouse, tastiera). il processore, contenuto nel case. la memoria, floppy disk e CD-Rom, oltre alle memorie presenti nel case. dispositivi per l'estroversione dei dati, detti periferiche di output (stampante e monitor).

17 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 16 IL CASE Il case è la scatola che contiene le parti principali del computer e a cui sono collegati i dispositivi di ingresso e uscita necessari per il suo funzionamento.

18 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 17 PARTE POSTERIORE DEL CASE Porte input/output

19 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 18 PARTE ANTERIORE DEL CASE

20 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 19 PARTE INTERNA AL CASE LA SCHEDA MADRE

21 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 20 L'UNITÀ CENTRALE DI ELABORAZIONE Il microprocessore costituisce lunità centrale di elaborazione (in inglese CPU o Central Processing Unit) del computer, il vero cervello di un calcolatore elettronico. Il suo compito è quello di elaborare ed eseguire tutte le operazioni richieste da tutte le componenti del computer. Le sue dimensioni sono veramente ridotte (poche decine di centimetri quadrati) ed è corredato da una piccola ventola per evitarne il surriscaldamento. La CPU è composta da diverse unità: lunità di controllo che interpreta i comandi provenienti dagli altri componenti del computer e invia nuovi comandi agli stessi; in particolare si occupa dell'interpretazione delle istruzioni prelevate dalla memoria; lunità aritmetico-logica (ALU- Arithmetic Logical Unit) che svolge calcoli, operazioni logiche e confronti richiesti dallunità di controllo; i registri che memorizzano i dati e gli indirizzi durante l'elaborazione; la memoria cache che memorizza temporaneamente le istruzioni e i dati prima di trasferirli nella RAM in modo da aumentare le prestazioni; la logica di interfacciamento con il BUS che è la logica di controllo del sistema impiegato per garantire l'interscambio di informazioni tra le varie componenti dell'elaboratore.

22 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 21 LA MEMORIZZAZIONE DEI DATI Come fanno i sistemi informatici a gestire ed elaborare le informazioni? Per meglio comprendere il funzionamento di una CPU, è possibile vederla come costituita da un numero di microscopici interruttori che possono essere "accesi" o "spenti". La combinazione degli interruttori, dà vita all'enormità delle istruzioni che può essere eseguita dal computer. Lo stato di "acceso" o "spento" viene tradotto in "1" o "0" nell'alfabeto del computer. Lunità di informazione di base è chiamata Bit, Binary digit, la cifra binaria che può assumere valore 0 o 1. Ogni carattere viene rappresentato da una sequenza di otto bit, identificata con il termine Byte. Ogni carattere o numero viene rappresentato usando una codifica ben precisa, detta ASCII, pronunciato "aschi", acronimo di American Standard Code for Information Interchange. Un byte memorizza un carattere, per memorizzare più caratteri è necessario parlare di multipli del byte, unità di misura dei supporti di memorizzazione. I multipli del byte sono: KiloByte (KB) =1.024 Byte; MegaByte (MB) = 1.024 KiloByte = 1.048.576 Byte; GigaByte (GB) = 1.024 MegaByte = 1.073.741.824 Byte. Terabyte (TB) = 1024 GigaByte = 1.099.511.627.776 Byte.

23 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 22 LORGANIZZAZIONE LOGICA DEI DATI Tutti i documenti, indipendentemente dal loro formato o dal loro contenuto, costituiscono quello che si definisce un file Un file può essere visto come uninsieme di informazioni salvate su di un dispositivo di memoria e al quale è stato assegnato un nome. Tutto quello che viene memorizzato sul computer, che sia un'immagine, un documento di testo, un programma o qualsiasi altro tipo, ha la forma di file. Directory Visto che all'interno della memoria possono essere immagazzinati molti file, per facilitare l'operazione di ricerca e per avere una struttura ordinata del sistema, è utile raccogliere i file in cartelle. Le cartelle sono spesso chiamate directory e vengono identificate tramite un nome affidato dall'utente. Un tipo di file molto usato in tutti i campi è il database, atto alla memorizzazione di grosse quantità di dati. Nei database le informazioni sono organizzate in maniera strutturata:la struttura principale ha laspetto di una tabella, le cui righe vengono definite RECORD e le colonne CAMPI. Ad ogni RECORD di norma corrisponde ununità (un libro, un alunno ecc.) mentre i CAMPI definiscono le caratteristiche di queste unità (ad es. autore ed editore, sesso e classe)

24 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 23 I SUPPORTI DI MEMORIZZAZIONE Le unità di memoria si differenziano per tre aspetti; infatti possono essere: di sola lettura/di scrittura temporanee/permanenti interne/esterne I principali parametri che caratterizzano la memoria sono : 1.CAPACITA 2.TEMPO DACCESSO 3.TEMPO DI TRASFERIMENTO 4.TIPO DACCESSO CONSENTITO

25 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 24 SUPPORTI DI MEMORIA I supporti di memorizzazione, cioè i dispositivi su cui devono essere salvate le informazioni, sono essenzialmente di TRE TIPI Unità ad accesso sequenziale, in cui un dato viene reperito solo se vengono letti tutti quelli che lo precedono. Unità ad accesso sequenziale, in cui un dato viene reperito solo se vengono letti tutti quelli che lo precedono. Il disco rigido:spesso è costituito fisicamente da più dischi magnetizzati che vengono letti da testine di lettura e che sono strutturati in tracce e settori. Il disco rigido:spesso è costituito fisicamente da più dischi magnetizzati che vengono letti da testine di lettura e che sono strutturati in tracce e settori. E il cdrom, più flessibile ed economico, ma capace di memorizzare una grande quantita di dati; ha lo svantaggio del tempo di accesso più elevato rispetto al disco rigido.

26 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 25 LA RAM E LA ROM La RAM è anche chiamata memoria di lavoro o memoria temporanea. Queste due definizioni indicano che: MEMORIA DI LAVORO: a differenza del disco rigido viene usata per tenere in memoria i dati prodotti mentre si lavora al computer. salvataggio, MEMORIA TEMPORANEA: in questa memoria vengono mantenuti temporaneamente i dati fino al salvataggio, che corrisponde alla scrittura dei dati stessi sul disco rigido. INVECE E UNA MEMORIA CHE PUÒ ESSERE SOLO LETTA LA ROM INVECE E UNA MEMORIA CHE PUÒ ESSERE SOLO LETTA Nella Rom è contenuto un programma, il BIOS, che esegue tutte le istruzioni fondamentali per lavvio del computer

27 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 26 LE UNITA DI MEMORIA MEMORIE DI MASSA La memoria di massa è quella in cui vengono memorizzate le informazioni definitivamente. Le informazioni che vengono scritte in essa sopravvivono anche in seguito allo spegnimento del computer e sono accessibili fintanto che non vengono esplicitamente rimosse dall'utente.

28 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 27 LE PERIFERICHE DI INPUT Un dispositivo di ingresso è un componente hardware che viene utilizzato per trasferire all'interno del computer i dati che devono essere elaborati mediante un programma, memorizzati in modo permanente sul disco rigido oppure utilizzati come informazioni necessarie alla esecuzione di certe operazioni.

29 TAAA 1043 tutor ins. Giuseppe Campanella 28 LA TASTIERA La tastiera è costituita da un insieme di tasti la cui pressione provoca linvio di segnali interpretati dal computer come caratteri o come comandi