informatica di base per le discipline umanistiche

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informatica di base per le discipline umanistiche

• vito pirrelli
• Istituto di Linguistica Computazionale CNR Pisa
• Dipartimento di linguistica
• Università di Pavia

(per iniziare)
2
seconda lezione informazioni e dati

• vito pirrelli
• Istituto di Linguistica Computazionale CNR Pisa
• Dipartimento di linguistica
• Università di Pavia

(continua)
3
il calcolatore una definizione
dispositivo elettronico programmabile finalizzato
alla gestione delle informazioni
hardware tutto quanto non possiamo trasmettere
per telefono...
software tutto quanto possiamo trasmettere per
telefono...
(per saperne di più clicca sulle parole
evidenziate in giallo)
(continua)
4
il calcolatore è programmabile...
(torna indietro)

• è cioè in grado di eseguire istruzioni operando
  su dati rappresentati come quantità discrete...

(per saperne di più clicca sulle parole
evidenziate in giallo)
(continua)
5
il linguaggio del computer
(torna indietro)
il computer è in grado di comprendere e di
elaborare soltanto un proprio personalissimo
linguaggio, il codice binario...
(continua)
6
seconda lezione informazioni e dati
(torna indietro)

• fine seconda lezione

(lezione 3)
7
gestione delle informazioni...
(fine excursus)

• raccolta, acquisizione
• archiviazione, conservazione
• elaborazione, trasformazione, produzione
• distribuzione, comunicazione, scambio

(continua)
8
il calcolatorefunzionalità di base ...
(torna indietro)
(continua)
9
gestione delle informazioni...
(torna indietro)

• nelle attività umane, le informazioni vengono
  gestite in forme diverse
• idee informali
• linguaggio naturale (scritto o parlato, formale o
  colloquiale, in varie lingue)
• disegni, grafici, schemi
• numeri e codici
• e su vari supporti
• mente umana, carta, dispositivi elettronici

(continua)
10
informazioni e dati
(torna indietro)

• nel computer le informazioni vengono
  rappresentate in modo essenziale e uniforme come
  dati

(continua)
11
informazioni o dati?
(torna indietro)

• (definizioni da un vocabolario della lingua
  italiana)
• informazione notizia, dato o elemento che
  consente di avere conoscenza più o meno esatta di
  fatti, situazioni, modi di essere.
• dato ciò che è immediatamente presente alla
  conoscenza, prima di ogni elaborazione (in
  informatica) elementi di informazione costituiti
  da simboli che debbono essere elaborati

(continua)
12
uninformazione è un dato strutturato...
(torna indietro)

• un esempio
• Mario 275
• su un foglio di carta sono due dati e non
  significano molto
• ma se il foglio di carta viene fornito in
  risposta alla domanda a chi mi devo rivolgere
  per il problema X qual è il suo numero di
  telefono?, allora i dati possono essere
  interpretati come fonte di informazione

(continua)
13
un esempio di dato strutturato...
(torna indietro)
(continua)
14
perché dati strutturati?
(torna indietro)

• le informazioni sono più volatili, i dati più
  stabili
• I dati costituiscono una risorsa strategica,
  perché più stabili nel tempo di altre componenti
  (processi, tecnologie, ruoli umani)
• ad esempio, i dati delle banche o delle anagrafi
• la storia della scienza è caratterizzata dal
  continuo cambiamento di informazioni relative a
  dati relativamente stabili
• la rappresentazione precisa di forme più
  complesse di informazione (concetti evoluti) non
  può prescindere dai dati

(fine excursus)
15
il calcolatoremodello architetturale ...
(fine excursus)
(per saperne di più clicca sulle icone!)
16
la cpu
(fine excursus)
è la parte "pensante" di ogni computer,
costituita da un sottile cristallo di silicio. Su
un processore (p.e. di un cm2) vengono impressi
diodi, transistor e circuiti. Esegue le
istruzioni ed elabora i dati dei programmi
presenti nella memoria RAM e nei registri interni
al processore.
(per approfondire, vai a lezione 3)
17
la memoria centrale

• la RAM (random access memory) o memoria centrale
  serve a memorizzare un programma in esecuzione o
  i dati in corso di elaborazione
• è lunità di memoria con la quale interagisce la
  cpu attraverso i bus
• la memoria centrale è volatile, nel senso che i
  dati/programmi in essa contenuti vengono
  cancellati al termine dei processi di
  esecuzione/elaborazione e comunque non
  sopravvivono a computer spento...

(continua)
18
la memoria virtuale

• i programmi e i file molto estesi possono
  eccedere la capacità della memoria centrale
  disponibile anche se questa è molto grande
• per evitare inconvenienti, in un sistema che
  utilizza la memoria virtuale, soltanto le parti
  del programma o del file al momento necessarie
  vengono memorizzate nella memoria centrale del
  computer il resto è immagazzinato sul disco
  fisso fino a che non si renda necessario il suo
  caricamento sulla RAM

(fine excursus)
19
la memoria di massa
(fine excursus)
20
le periferiche di input/output
(fine excursus)
21
i bus

• il bus di un computer è un insieme di
  collegamenti in rame localizzati sulla scheda
  madre che connettono tra loro tutti i dispositivi
  dellelaboratore ...

(fine excursus)
22
tipologia dei dati
(per saperne di più vai alla 3)

• numeri (1011, 23, 10-2)
• caratteri alfabetici (A, b, j, L, ?, )
• dati logici o booleani (VERO, FALSO)
• strutture complesse di dati
• vettori
• matrici
• dati che contengono altri dati

(per saperne di più clicca sulle parole
evidenziate in giallo)
(fine excursus)
23
tipologia di istruzioni

• operazioni di input/output
• carica da RAM ...
• scarica su RAM ...
• leggi da tastiera
• scrivi su video
• operazioni aritmetico-logiche
• somma due numeri
• nega una condizione
• strutture di controllo
• confronta due numeri (stabilisci il più grande)
• continua a leggere fino a fine riga
• se trovi un punto, vai a capo

(fine excursus)
24
analogico e digitale
(per saperne di più vai alla 3)

• le grandezze numerali possono essere continue o
  discrete
• continuo la temperatura
• discreto il numero di abitanti di una nazione
• le grandezze continue si rappresentano con i
  numeri reali
• e grandezze discrete con i numeri naturali

(fine excursus)
25
sistema decimale e binario
(ritorna alla 3)

• sistema decimale
• 10 cifre 0-9
• base 10
• unità ordinate da destra a sinistra (da 0 a n)
• ennesima unità 10n
• valore della cifra ennesima
• cifran 10n
• esempio 325
• 3102 2101 5100

• sistema binario
• 2 cifre 0-1
• base 2
• unità ordinate da destra a sinistra (da 0 a n)
• ennesima unità 2n
• valore della cifra ennesima
• cifran 2n
• esempio 110
• 122 121 020 42

(continua)
26
la transcodifica (da binario a decimale)
come si traduce un numero binario in un
decimale?
clicca su una lampadina per conoscerne il valore
decimale!
(continua)
27
la transcodifica (da binario a decimale)
come si traduce un numero binario in un
decimale?
somma il valore decimale di tutte le lampadine
accese!
(continua)
28
la transcodifica (da binario a decimale)
2kcifra... 2icifra 2i-1cifra... 20cifra
formula per il caso generale ....
(continua)
29
esercizio a bruciapelo...
65

(continua)
30
da decimale a binario

• esempio
• 173 (base 10) ? (base 2)
• 173 / 2 86 1
• 86 / 2 43 0
• 43 / 2 21 1
• 21 / 2 10 1
• 10 / 2 5 0
• 5 / 2 2 1
• 2 / 2 1 0
• 1 / 2 0 1
• 10101101

(continua)
31
perché funziona?
(ritorna alla 3)

• 173 86 2 1
• 86 43 2 0
• 43 21 2 1
• 21 10 2 1
• allora
• 173 ((((10 2 1) 2 1) 2 0) 2 1)
• ((10 2 1) 2 1) 22 0 2 1
• (10 2 1) 23 1 22 0 2 1
• 10 24 1 23 1 22 0 2 1
• ecc....
• stiamo proprio determinando i pesi da dare alle
  potenze del due!

86
43
21
(fine excursus)
32
la transcodifica (da binario a decimale)
0 020
come si traduce un numero binario in un
decimale?
clicca su una lampadina per conoscerne il valore
decimale!
(continua)
33
la transcodifica (da binario a decimale)
2 121
come si traduce un numero binario in un
decimale?
clicca su una lampadina per conoscerne il valore
decimale!
(continua)
34
la transcodifica (da binario a decimale)
4 122
come si traduce un numero binario in un
decimale?
clicca su una lampadina per conoscerne il valore
decimale!
(continua)
35
la transcodifica (da binario a decimale)
0 023
come si traduce un numero binario in un
decimale?
clicca su una lampadina per conoscerne il valore
decimale!
(continua)
36
la transcodifica (da binario a decimale)
0 024
come si traduce un numero binario in un
decimale?
clicca su una lampadina per conoscerne il valore
decimale!
(continua)
37
la transcodifica (da binario a decimale)
0 025
come si traduce un numero binario in un
decimale?
clicca su una lampadina per conoscerne il valore
decimale!
(continua)
38
la transcodifica (da binario a decimale)
0 026
come si traduce un numero binario in un
decimale?
clicca su una lampadina per conoscerne il valore
decimale!
(continua)
39
la transcodifica (da binario a decimale)
0 027
come si traduce un numero binario in un
decimale?
clicca su una lampadina per conoscerne il valore
decimale!
(continua)
40
la doppia articolazione
(fine excursus)

• al livello di organizzazione (o articolazione)
  primaria, il linguaggio umano (o linguaggio
  naturale) è fatto di parole che formano frasi

il linguaggio è fatto di parole che formano frasi

• a questo livello le unità linguistiche di base
  sono le parole del dizionario

(continua)
41
la doppia articolazione
(torna indietro)

• la grammatica di una lingua definisce i modi in
  cui le parole si possono combinare per formare
  una frase corretta

il linguaggio è fatto di parole che formano frasi
il fatto linguaggio è di parole formano che frasi
(continua)
42
la doppia articolazione
(torna indietro)

• al livello di organizzazione (o articolazione)
  secondaria, il linguaggio è fatto di combinazioni
  di lettere

il linguaggio è fatto di combinazioni di lettere

• a questo livello le unità linguistiche di base
  sono le lettere dellalfabeto, o meglio il
  repertorio di fonemi dellitaliano

(continua)
43
la doppia articolazione
(torna indietro)

• anche a livello di organizzazione secondaria
  esistono combinazioni possibili e combinazioni
  impossibili di caratteri

il lin gua gno scio fa sco mi tra
pmo fsa uuo cvi pfe

• le regole fonotattiche di una lingua sanciscono
  quali combinazioni sono possibili e quali no

(continua)
44
la doppia articolazione
(torna indietro)

• a uno stesso fonema (ad es. a) possiamo
  associare diversi correlati fisici
• il movimento articolatorio necessario a produrlo
• lanalisi dellonda sonora prodotta
• il carattere che lo rappresenta ortograficamente
• la funzione oppositiva della a allinterno
  della lingua è tuttavia indipendente dai suoi
  correlati fisici
• è questo che ci consente di definire una
  relazione di equivalenza tra la sequenza
  ortografica pesce e la sua trascrizione
  fonologica (o sequenza di fonemi)

(continua)
45
il codice binario
(torna indietro)
il linguaggio del computer si chiama codice
binario perché usa due caratteri soltanto, lo 0
e l1 (nota la differenza rispetto al nostro
alfabeto 221) nel linguaggio del computer le
parole si ottengono come sequenze di 0 e 1 (ad
es. 01000110) a ciascuna parola è associato
univocamente un dato, unistruzione o un
indirizzo di memoria.
(continua)
46
le parole digitali
(torna indietro)
analogamente al nostro linguaggio, il significato
di una parola digitale dipende dallordine in
cui si incontrano i caratteri (da e ad sono
due parole altrettanto diverse tra loro di 10 e
01) questo codice è molto semplice ma anche
molto dispendioso per formare tante parole
diverse bisogna aumentarne la lunghezza! esistono
solo due parole di un carattere (0 e 1), quattro
di due (00, 11, 01, 10), otto di tre, sedici di
quattro e così via ...
in generale, esistono 2n parole binarie diverse
di n caratteri...
(continua)
47
le parole digitali
(torna indietro)
il bit è lunità di base del codice binario a
livello di articolazione secondaria può assumere
solo due stati 0 e 1
il byte è una parola ottenuta concatenando 8 bit
(continua)
48
le parole digitali
(fine excursus)

• analogamente a quanto avviene per i caratteri di
  una lingua, la funzione dello 0 e dell1
  allinterno del codice binario è indipendente
  dalla loro realizzazione fisica