Seconda Universitа degli Studi di Napoli Facoltа di Psicologia

1
Seconda Università degli Studi di NapoliFacoltà
di Psicologia

• Abilità Informatiche

Prof.ssa Zahora Giuseppina
2
Introduzione(Cap. 1 pagg. 1-32) Che cosè
linformatica
?
risposte vaghe e contraddittorie
perchè
Linformatica abbraccia campi disparati
Intelligenza Artificiale
Calcolo scientifico-ingegneristico
Gestione Aziendale
Elaborazione di dati geografici e ambientali
3
IntroduzioneChe cosè linformatica
Non è
La scienza e la tecnologia dei calcolatori
elettronici
Nessuna delle molteplici applicazioni dei
calcolatori
Definizione
Linformatica è la scienza della rappresentazione
e dellelaborazione dellinformazione
tecnologia dei calcolatori
strutturazione ed elaborazione delle informazioni
lelaborazione dellinformazione avviene in
maniera sistematica e rigorosa e può essere
automatizzata
4
Linformatica
La parola informatica deriva dal francese
informatique (informazione automatica).

• È la scienza che si occupa
• dei processi e delle tecnologie che consentono il
  trattamento delle informazioni
• della progettazione degli strumenti che
  concretizzano tali funzioni (computer).

5
Il computer
DATI

• É una macchina costituita da dispositivi di
  diversa natura in grado di elaborare dati.
• È una macchina programmabile in grado di
  interpretare ed eseguire ordini impartiti
  dallesterno.

Risultati
PROGRAMMI
6

• Software

• Hardware

• Letteralmente significa componente soffice.
• È la parte logica del computer.
• È linsieme dei programmi che consentono di
  gestire il sistema.

• Letteralmente significa componente dura.
• È la parte fisica del computer.
• È linsieme delle componenti meccaniche,
  elettriche, elettroniche, magnetiche e ottiche.

7

• Dato

• Informazione

• È una conoscenza elementare che presa fuori da un
  preciso contesto non ha alcun valore. (Il
  computer tratta dati).

• È lincremento di conoscenza che deriva
  dallelaborazione di un dato.

Informazione
Dato
Elaborazione
8
Le nuove tecnologie si distinguono in

• Digitali
• in cui i segnali da elaborare sono discreti
  (procedono a salti).

• Analogiche
• in cui il segnale da elaborare è continuo.

9
IntroduzioneChe cosè linformatica
ACM Association for Computing Machinery

• Linformatica è lo studio sistematico degli
  algoritmi che descrivono e trasformano
  linformazione la loro teoria, analisi,
  progetto, efficienza, realizzazione e applicazione

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IntroduzioneAlgoritmi
Problema
Algoritmo
Diagramma a blocchi
Pseudocodifica
codifica
Programma
11
IntroduzioneAlgoritmi
Es somma di due numeri con un pallottoliere
1
2
3
Passo1 spostare 1 pallina della 1a riga da sx a
dx Passo2 spostare 1 pallina della 3a riga da dx
a sx Passo3 spostare 1 pallina della 2a riga da
sx a dx Passo4 spostare 1 pallina della 3a riga
da dx a sx
ripeti fino a quandoci sono palline nella 1a
riga
ripeti fino a quandoci sono palline nella 2a
riga
12
IntroduzioneAlgoritmi
Un problema è un quesito che attende una risposta
detta soluzione
Un processo risolutivo è un insieme di passi da
compiere per giungere alla Soluzione di un
problema
La soluzione o risultato finale è lobiettivo che
vogliamo raggiungere partendo dai dati iniziali
Il criterio di verifica è un controllo sui
risultati finali per verificare che questi siano
rispondenti agli obiettivi iniziali
13
IntroduzioneAlgoritmi
Problema ottenere un biglietto treno per 2
persone da Roma a Milano il 20 marzo

• Passo 1
• Passo 2
• .
• .
• .
• Passo n

biglietto
Ottenere un biglietto
Risultai finali
Problema
Algoritmo

• Da Roma
• a Milano
• X 2 persone
• Il 20 marzo

Dati iniziali
Verifica dei risultati
14
IntroduzioneAlgoritmi

• Formulare correttamente un problema vuol dire
• Chiarire gli obiettivi finali
• Possedere le informazioni iniziali
• Individuare il criterio di verifica

15
IntroduzioneAlgoritmi

• Per descrivere il processo risolutivo bisogna
• Conoscere il tema oggetto del problema
• Utilizzare metodi risolutivi già sperimentati
• Scindere il problema in sottoproblemi
• Ripercorrere il cammino allindietro

16
Introduzione
17
Introduzione
18
IntroduzioneAlgoritmi

• Un algoritmo deve essere
• Finito
• Univoco o non ambiguo o preciso
• Generale
• Completo
• Osservabile nei risultati
• Deterministico

19
IntroduzioneAlgoritmi
Problema cucinare la pasta per la propria
famiglia
Dati iniziali N numero di persone di cui è
composta la famiglia
Algoritmo

• Prendere una pentola adeguata
• Aggiungere dellacqua nella pentola
• Accendere il fuoco e mettere la pentola sul
  fornello
• Attendere che lacqua bolla
• Aggiungere il sale
• Versare la pasta nella pentola
• Attendere che sia cotta
• Scolare la pasta togliendo lacqua

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IntroduzioneAlgoritmi
Problema cucinare la pasta per la propria
famiglia
Dati iniziali N numero di persone di cui è
composta la famiglia L litri di acqua per
persona G quantità di pasta per persona S
grammi di sale per persona M tempo medio di
cottura
Algoritmo
Algoritmo corretto

• Prendere una pentola adeguata
• Aggiungere dellacqua nella pentola
• Accendere il fuoco e mettere la pentola sul
  fornello
• Attendere che lacqua bolla
• Aggiungere il sale
• Versare la pasta nella pentola
• Attendere che sia cotta
• Scolare la pasta togliendo lacqua

• Prendere una pentola da NL litri
• Aggiungere NL litri di acqua nella pentola
• Accendere il fuoco e mettere la pentola
  sulfornello
• Attendere finchè la temperatura raggiunga 100
• Aggiungere NS grammi di sale
• Versare NG grammi di pastanella pentola
• Attendere che sia cotta
• Scolare la pasta togliendo lacqua

21
Introduzione
22
Introduzione
Blocchi elementari
blocco iniziale/finale
blocco di azione
blocco di controllo
blocco di lettura/scrittura
23
Introduzione
24
Introduzione
25
Introduzione
26
IntroduzioneAlgoritmi Calcolo del MCD
MCD
Il Massimo Comune Divisore di due numeri è il più
grande dei divisori comuni ai due numeri
Es1 - MCD tra 20 e 40
ALGORITMO 1
ALGORITMO 2
Divisori di 20 1-2-4-5-10-20 Divisori di 40
1-2-4-5-10-20-40 MCD20
Scomposizione di 20 20522 Divisori di 40
40523 MCD52220
Si elencano tutti i divisori dei numeri e si
selezione il maggiore tra quelli comuni
Si moltiplicano i fattori comuni presi una sola
volta con lesponente minore
non soddisfano proprietà algoritmi
Es2 - MCD tra 25 e 40
ALGORITMO 1
ALGORITMO 2
Divisori di 25 1-5-25 Divisori di 40
1-2-4-5-10-20-40 MCD5
Scomposizione di 25 2552 Divisori di 40
40523 MCD5
27
Introduzione
28
IntroduzioneEs Algoritmo di Euclide
Es1 - MCD tra 20 e 40
Es2 - MCD tra 25 e 40
a20 b40 (test1 falso) a40 b20 restoa mod b
0 ab20 bresto0 (test2 vero) MCD a 20
a25 b40 (test1 falso) a40 b25 restoa mod b
15 ab25 bresto15 (test2 falso) resto25 mod
15 10 ab15 bresto10 (test2 falso) resto 15
mod 10 5 ab10 bresto5 (test2 falso) resto
10 mod 5 0 ab5 b0 MCD a 5


scambio a e b
scambio a e b
29
Introduzione
N.B.
Scambio di a e b
a
b
a
b
c
3
5
3
5
3
ca3 ab5 bc3
ab b?
5
?
5
3
30
IntroduzioneAlgoritmi
31
IntroduzioneDiagrammi di flusso (flow chart)
32
IntroduzioneDiagrammi di flusso (flow chart)
33
IntroduzioneDiagrammi di flusso (flow chart)
Condizioni di validità
34
IntroduzioneDiagrammi di flusso (flow chart)
Analisi strutturata
35
IntroduzioneDiagrammi di flusso (flow chart)
Schema sequenziale
36
IntroduzioneDiagrammi di flusso (flow chart)
Schema di selezione
37
IntroduzioneDiagrammi di flusso (flow chart)
Schema di iterazione
38
IntroduzioneDiagrammi di flusso (flow chart)
Es. Schema di iterazione
39
IntroduzioneI linguaggi per la programmazione di
algoritmi
linguaggio macchina
Anni 50)
linguaggi ad alto livello applicazioni
matematiche e gestionali

• FORTRAN (FORmula TRANSlator)
• COBOL (Common Business Oriented Language

linguaggi ad alto livello basati sullo studio di
principi della programmazione
Anni 60)
ALGOL (Algorithmic Language)

• PASCAL
• C
• ADA

linguaggi ad alto livello Object-Oriented
linguaggi ad alto livello non convenzionali

• C
• Java
• Delphi

• LISP
• PROLOG

40
IntroduzioneHardware

• CPU
• Memoria Centrale (RAM)
• Memoria di massa
• BUS di sistema
• Unità periferiche

41
Introduzione Personal Computer

• I personal computer del tipo esemplificato in
  figura sono tipicamente "calcolatori da ufficio",
  e per questo sono anche detti "desktop computer".

case di tipo tower
42
Introduzione Personal Computer

• Da tempo sono disponibili calcolatori portatili,
  esplicitamente disegnati per essere facilmente
  trasportabili, anche durante l'uso.
• Ne esistono attualmente diverse categorie
• portatile classico, dotato di schermo
  sufficientemente ampio e relativamente
  ingombrante
• "tablet-pc", più leggeri e di dimensioni ridotte
• palmari che, come suggerisce il termine, possono
  essere tenuti in una mano

43
Introduzione Altri sistemi informatici
(Workstation-Mainframe)

• Workstation (stazioni di lavoro)
• video di grandi dimensioni
• processore di elevate prestazioni
• sono in grado di servire alcune decine di utenti
• utilizzate da professionisti per il lavoro su
  disegno tecnico (CAD), ricerca scientifica, o
  produzioni audio/video
• Mainframe
• sistemi di grandi dimensioni
• capaci di gestire centinaia di utenti
• molti processori
• gigantesche memorie di massa
• centinaia o addirittura migliaia di terminali
• ES sistemi di prenotazione dei viaggi aerei,
  sistemi informativi per la gestione dei conti
  correnti di una banca.

Complessità, prestazioni e prezzo aumentano
passando dai personal computer alle workstation e
ai mainframe
44
Introduzione Altri sistemi informatici - Reti

• Una rete di calcolatori e costituita dalla
  connessione di più elaboratori per mezzo di
  dispositivi dedicati al trasferimento dei dati.
• Si distinguono due categorie principali
• Ie reti locali (LAN, Local Area Network)
• Ie reti geografiche (WAN, Wide Area Network)

45
Introduzione Altri sistemi informatici - Reti

• Le reti locali collegano fra loro calcolatori e
  terminali che sono fisicamente vicini fra loro
• Sono molto veloci (consentono cioè di trasmettere
  grandi quantità di dati in poco tempo).
• In una rete locale alcuni "servizi" vengono messi
  a disposizione dei calcolatori collegati in rete
• stampanti di qualità
• calcolatori con ampie memorie di massa per la
  memorizzazione di grandi quantità di dati

46
Introduzione Altri sistemi informatici - Reti
RETE LAN
stampante alta risoluzione
diskserver
stampante bassa risoluzione
bus
workstation
workstation
workstation
workstation
47
Introduzione Altri sistemi informatici - Reti
terminali remoti
RETE GEOGRAFICA
collegamento diretto o tramite telefono
rete geografica
host
host
terminali locali
rete geografica
rete geografica
rete LAN
host
48
IntroduzioneSoftware

• Firmware
• Ambienti di programmazione
• Software di produttività pesonale

49
Introduzione Ambiente di programmazione

• Ambiente di programmazione insieme di strumenti
  che facilitano la scrittura dei programmi e la
  verifica della loro correttezza.
• Hanno molti aspetti in comune
• Editor (creazione programma sorgente)
• Compilatore (traduzione programma
  sorgente-programma oggetto
• Linker (collega insieme vari programmi oggettoin
  un unico programma eseguibile
• Controllore dell' esecuzione (debugger)

50
Introduzione Software di produttività personale

• Software di produttività personale
• Si adattano a funzioni tipiche della vita
  quotidiana (scrivere e comunicare
• Comprendono
• sistemi di videoscrittura (elaboratori di testi o
  word processor),
• agende elettroniche, che consentono di
  memorizzare un programma di lavoro o un
  indirizzario personale
• ipertesti, che consentono di costruire strutture
  reticolari complesse, al cui interno trovano
  posto "pezzi" di testo (elenchi di vocaboli,
  paragrafi, riferimenti)
• posta elettronica (e-mail), che consente lo
  scambio di messaggi fra due qualsiasi utenti di
  sistemi informatici che siano collegati tramite
  una o più reti di calcolatori
• fogli elettronici (spreadsheet), che permettono
  di effettuare efficientemente l'analisi, la
  gestione e la rappresentazione di dati
  soprattutto numerici
• sistemi per la gestione di basi di dati (o
  database system)

51
Introduzione Applicazioni dellinformatica
l'informatica si occupa della rappresentazione e
la elaborazione delle informazioni
le sue applicazioni si estendano potenzialmente a
ogni attività umana
calcolo numerico
sport
attività giudiziaria
giochi
Fino a qualche decennio fa
Oggi

• Aumento prestazioni
• Aumento velocitàdi trasmissione
• Tecnologia multimediale

Sviluppi tecnologici
Riduzione dei costi
Incremento qualitativo e quantitativo delle
applicazioni informatiche
52
Introduzione Applicazioni dellinformatica

• Applicazioni numeriche
• Applicazioni gestionali
• I servizi telematici
• Automazione industriale
• Controllo di impianti industriali
• Realtà virtuale

53
Le applicazioni gestionali

• Le classiche applicazioni gestionali operano su
  grandi basi di dati realizzando sistemi
  informativi integrati
• Tipici ambienti applicativi
• banche
• società finanziarie o assicurative in genere
• compagnie di trasporto (con i sistemi di
  prenotazione)
• società telefoniche
• enti pubblici (anagrafe, immatricolazione
  veicoli, intendenza di finanza)
• funzioni aziendali di contabilità
• gestione personale, clienti e magazzino
• Automazione d'ufficio (office automation)
  servizi finalizzati a migliorare la qualità del
  lavoro e I'interazione interpersonale fra gli
  impiegati

svolgono funzioni specializzate e ripetitive
(calcolo di paghe e contributi, gestione di
operazioni di sportello) applicate a quantità
notevoli di dati
tende soprattutto a fornire servizi di alta
qualità e facili da usare
54
Introduzione Le aree disciplinari
dellinformatica
Dieci aree disciplinari (Association for
Computing Machinery)

• 1 Algoritmi e strutture dati
• Studia la rappresentazione e la manipolazione
  dell'informazione
• Si occupa
• della teoria degli algoritmi e delle loro
  proprietà formali (tra cui lo studio della loro
  complessità)
• dell'organizzazione dei dati più adatta a
  rappresentare l'informazione
• 2 Architettura dei calcolatori
• Studia la realizzazione delle varie parti
  hardware che caratterizzano un sistema
  informatico
• Si pone come obiettivo la costruzione di elementi
  funzionali sempre più affidabili ed efficienti e
  la costruzione di sistemi e impianti sempre più
  complessi

55
Introduzione Le aree disciplinari
dellinformatica

• 3 Intelligenza artificiale e robotica
• Studia l'automazione di compiti normalmente
  affidati a esseri umani, simulando la loro
  intelligenza
• 4 Scienze computazionali
• Studia la soluzione di problemi numerici, ponendo
  I'accento sull'efficienza delle tecniche
  risolutive e sulla precisione dei risultati

56
Introduzione Le aree disciplinari
dellinformatica

• 5 Basi di dati e sistemi per il ritrovamento
  dell'informazione
• Studia la gestione di grandi quantità di dati,
  essenziale nelle applicazioni gestionali
• 6 Grafica computerizzata
• Studia Ie tecniche per rappresentare e manipolare
  immagini bidimensionali e tridimensionali sullo
  schermo del calcolatore

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Introduzione Le aree disciplinari
dellinformatica

• 7 Interazione uomo-calcolatore
• Studia I'efficienza del trasferimento di
  informazione fra uomo ed elaboratore, non solo
  tramite le interfacce classiche (monitor e
  tastiera), ma anche attraverso vari sensori e
  attuatori.
• 8 Sistemi operativi e software di rete
• Studia la costruzione e la gestione dei sistemi
  operativi e del software dedicato al controllo
  delle reti di calcolatori

58
Introduzione Le aree disciplinari
dellinformatica

• 9 Linguaggi di programmazione
• Studia i linguaggi e le tecniche di
  programmazione, individuando caratteristiche
  comuni ai vari linguaggi e definendo in modo
  preciso le loro proprietà
• Studia le problematiche legate alla traduzione
  dei linguaggi di alto livello in linguaggi
  operativi, cioè eseguibili direttamente
  dall'elaboratore
• 10 Ingegneria del software
• Studia le metodologie e gli strumenti che possono
  aiutare nella costruzione di programmi e sistemi
  software, ponendosi per obiettivo l'aumento della
  produttività dei programmatori e la realizzazione
  di applicazioni più efficienti, affidabili e
  facili da usare per l'utente finale.