Obiettivi del modulo di informatica di base


  1. Comprendere i concetti fondamentali delle Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione (ICT) ad un livello generale e conoscere le varie parti di un computer.
  2. Comprendere cosa è l’hardware, conoscere i fattori che influiscono sulle prestazioni di un computer e sapere cosa sono le periferiche.
  3. Comprendere cosa è il software e fornire esempi di applicazioni di uso comune e di sistemi operativi.
  4. Comprendere come vengono utilizzate le reti informatiche e conoscere le diverse modalità di collegamento a Internet.
  5. Comprendere cosa sono le Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione (ICT) e fornire esempi della loro applicazione pratica nella vita quotidiana e professionale
  6. Comprendere le problematiche di igiene e sicurezza associate all’impiego dei computer. Riconoscere importanti problematiche di sicurezza informatica associate all’impiego dei computer.
  7. Riconoscere importanti problematiche legali relative al diritto di riproduzione (copyright) e alla protezione dei dati associate all’impiego dei computer.

Informatica di base


  • Introduzione
  • Società del’informazione
  • Algoritmo
  • Hardware
  • Software,
  • CPU
  • Bit e Byte
  • Dispositivi di memoria
  • Immagini digitali
  • reti informatiche
  • Pc nel lab. odontotecnico
  • Sicurezza
  • Diritti d’autore
  • Aspetti giuridici


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Cos’è un computer?



E’ una scatola piena di componenti elettronici (hardware) connessa ad altre componenti dette periferiche esterne che immettono (input) o emettono (output) delle informazioni (dati) che vengono elaborati dal computer con dei programmi (software) per ottenere risultati migliori e più velocemente di quanto l’operatore potrebbe fare senza il computer.
Il computer utilizza per svolgere le sue funzioni un linguaggio numerico che non è quello decimale ma binario con la combinazione di soli due numeri 1 e 0 acceso/spento, vero/falso. E’ difficile credere che un sistema che si basa su due soli numeri quindi estremamente semplice, possa elaborare dati e produrre risultati che riguardano ad esempio musica, immagini, film, animazioni ecc.
Nel computer dati, programmi e numeri vengono tutti rappresentati in notazione binaria, ovvero con sequenze di bits, che sono elementi che possono assumere 2 valori, 0 od 1. Questo e' dovuto a come sono costruiti i circuiti elettronici, che devono lavorare ad alte frequenze in modo che i dati elaborati siano immuni ai disturbi elettrici e quindi sono basati su molte componenti semplici, invece che su poche componenti complesse. Byte



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Introduzione



Di seguito sono accennati i concetti fondamentali per comprendere come un insieme di circuiti elettrici, che è il computer, possa comprendere ed eseguire una determinata procedura restituendoci il risultato atteso. Ovviamente, questo insieme di pezzi elettrici, elettronici e meccanici, non può fare altro che eseguire, puntualmente, ciò che noi gli ordiniamo di fare, quindi è nostra la responsabilità della qualità e dell’esattezza del risultato ottenuto.
Si può quindi capire il bisogno di rappresentare sotto forma di sequenza tutte le operazioni che, in successione, il computer dovrà eseguire ma, perché questo sia fatto, è anche necessario che esso sia in grado di identificare i dati che dovrà elaborare e comprendere il “linguaggio” con cui gli vengono impartiti i comandi da effettuare.

Società dell’informazione


Ogni giorno e più volte al giorno, entriamo in contatto con informazioni che ci arrivano attraverso strumenti elettronici che sono collegati ad infrastrutture che in automatico trattano queste informazioni(dati, testo, voce, immagini, ecc). Il più utilizzato e diffuso di questi strumenti è il computer o PC affiancato, nella diffusione sempre più crescente, dallo smart phone e dal tablet pc. Tutto ciò è possibile perchè esistono reti che collegano questi dispositivi tra loro e internet è una rete di reti (la più grande). Questo è la base della moderna società dell’informazione (Information Technology IC oppure ICT Information Communication Technology)


Algoritmi cosa sono?


Come già accennato, un computer non è in grado di eseguire nulla se non gli si comunica esattamente, passo dopo passo, ciò che deve fare. È, quindi, un nostro compito quello di tradurre l’attività in termini formali, dove tutto sia stato individuato ‐ dati noti o da determinare (incognite) – valutato e previsto; è altresì necessario schematizzare tutti i passaggi, indicando tutte le alternative ed il percorso da seguire, in modo che il computer possa generare la soluzione.


Definizione di “algoritmo”.
In informatica identifica una sequenza ordinata e definita di azioni elementari (diversamente il computer lavorerebbe all’infinito senza mai produrre un risultato), non dubbie (interpretabili in un unico modo) che, riferite ad un determinato insieme di dati iniziali, possano trasformarli in un risultato finale (eseguibilità dell’azione).
L’algoritmo deve avere un punto d’INIZIO dove si avvia l’esecuzione delle azioni definite e un punto di FINE dove s’interrompe l’esecuzione.

Le azioni che compongono un algoritmo, per essere eseguite devono essere rappresentate in un linguaggio che, comprensibile all’operatore umano, venga reso interpretabile e quindi eseguito dal computer. Questo è il linguaggio di programmazione (negli anni ne sono stati sviluppati molteplici con varie caratteristiche), composto da istruzioni elementari, non ulteriormente scomponibili, che utilizzate per rispondere all’azione descritta, realizzino il programma “software” impiegato dal computer per eseguire l’algoritmo.


Esempio banale di algoritmo può essere quello di cucinare pasta



pasfus
  • scegliere il tipo di pasta
  • scaldare l’acqua sufficiente alla quantità di pasta da cuocere
  • salare l’acqua
  • scaldare il sugo
  • quando bolle l’acqua mettere la pasta
  • dopo 12 minuti (tempo di cottura) scolare la pasta
  • unire il sugo alla pasta e mescolare
  • dividere il tutto nei piatti
  • servire per ogni ospite
  • iniziare a mangiare

CPU


Una delle parti principali che costituiscono un elaboratore è la “Unità di elaborazione centrale”, o Central Processing Unit, o
CPU è a tutti gli effetti il “cervello” del nostro elaboratore. Essa è una potente e veloce macchina in grado di operare esclusivamente sui valori “0” e “1” o, per l’esattezza su sequenze di questi valori. Gli elementi della sequenza (gli“0” e “1”) sono l’unità base sulla quale gli elaboratori elettronici ed in particolare le CPU lavorano, e sono detti bit (binary digit). La lunghezza di queste sequenze dipende dalla “capacità” del processore. Bit”: questo rappresenta la lunghezza della sequenza di questi “0” e “1”, chiamati per l’appunto bit. I bit costituiscono l’unità base sulla quale gli elaboratori elettronici lavorano.

cpu

Linguaggio binario

Ogni dato immesso nelPC (testo, immagini, video, musica ecc. ) viene convertito Per esempio la semplice frase “oggi visito questo sito” diventa: 01101111 01100111 01100111 01101001 00100000 01110110 01101001 01110011 01101001 01110100 01101111 00100000 01110001 01110101 01100101 01110011 01110100 01101111 00100000 01110011 01101001 01110100 01101111 totale:23 byte Esempio di immagine come la vediamo sul pc
amanofr
e come viene convertita in linguaggio binario (solo i numeri bianchi) totale: 41 KB(kilobyte)

codice-freccia

Prova a
convertire in codice binario una semplice frase usando il link sotto Convertitore binario BIT e BYTE

Dispositivi di memorizzazione dei dati


unità-di-memoria
I dispositivi di memorizzazione sono di differenti tipologie che presentano caratteristiche molto diverse l’una dall’altra. Una prima importante distinzione tra le memorie è quella che le suddivide in volatili e non volatili. • Le memorie non volatili conservano i dati anche quando il computer viene spento (ed eventualmente, se vengono rimossi dal computer) ed hanno un rapporto capacità/prezzo molto alto. I dischi rigidi e i CD-ROM sono memorie di questo tipo. • I dispositivi di memoria volatili sono caratterizzati da una velocità (in termini di tempo impiegato per scrivere o leggere informazioni) notevolmente maggiore delle precedenti, sono “riempiti” quando il computer viene messo in funzione e durante il suo utilizzo, e svuotati quando lo si spegne. Le memorie veloci, come la RAM (Random Access Memory) hanno un costo commisu- rato alla loro capacità (vedi sotto) decine di volte superiore a quello delle memorie “lente” di cui sopra. Come detto in precedenza, un calcolatore è in grado di elaborare esclusivamente sequenze di bit. Esiste una nomenclatura in base alla lunghezza delle sequenze: la sequenza di 8 bit forma un byte, che è usato a sua volta come unità di misura della capacità delle memorie (ovvero della quantità di dati memorizzabile) I dispositivi di memorizzazione, volatili e non, si dividono anche in • Memorie di sola lettura (read-only), che vengono generalmente fornite “scritte”, cioè con delle informazioni già memorizzate per cui si può accederne il contenuto solo “in lettura” e non si può scrivervene di ulteriore o modificare quello presente. • Memorie di lettura e scrittura (read-write) utilizzabili per leggere e scrivere (o cancella- re) dati un numero virtualmente infinito di volte. hd Hard Disk (disco rigido) ram RAM

Immagini digitali


Un’immagine digitale, cioè la rappresentazione di un immagine sul computer, si compone di pixel che costituiscono le unità minime di informazione luminosa. Ogni pixel è rappresentato da un determinato numero di bit, dipendentemente dal numero di colori che questo può assumere. In particolare ogni pixel è rappresentato da un insieme di bit che indicano nell’ordine: l’intensità di rosso, quella di verde e quella di blu (RGB) che deve essere associata al relativo punto dell’immagine per poter essere rappresentato correttamente sullo schermo. Ad esempio supponendo di rappresentare ogni pixel con 12 bit, si avranno 4 bit per il rosso, 4 per il verde e 4 per il blu, quindi un pixel associato al colore 1011000011112 sarà rappresentato con un colore con componente rossa di intensità 10112, nesuna componente verde (00002) e componente blu massima (11112).

La rappresentazione delle immagini

Quanto finora descritto, si riferisce alle immagini che vengono direttamente visualizzate sullo schermo, cioè si parla di una rappresentazione dell’immagine di tipo bitmap o raster. Questo significa che ogni pixel che compone l’immagine viene rappresentato per mezzo di uno o più bit. Se però successivamente si applicano particolari operazioni all’immagine, la sua qualità ne può risultare alterata. Ad esempio, si supponga di aver rappresentato un’immagine in maniera raster, cioè memorizzando ogni pixel che la compone. Se successivamente si opera un ingrandimento dell’immagine al 200%, da ogni pixel se ne generano 4, ottenendo così lo sgranamento dell’immagine iniziale, cioè si delineano sempre più i singoli pixel: un po’ quello che accade, ad esempio, ingrandendo notevolmente l’immagine di una fotografia. Esiste anche un altro metodo per la rappresentazione delle immagini, in maniera tale che eventuali successivi ingrandimenti non producano sgranature dell’immagine stessa: le immagini di tipo vettoriale (vector graphics). Questo è possibile se anziché rappresentare un’immagine per mezzo della memorizzazione di ogni singolo pixel che la compone, la si rappresenta memorizzando ogni curva, cerchio, rettangolo, ... di cui è composta l’immagine. Ciò rende l’immagine indipendente dalla dimensione della stessa. Infatti non si ha la necessità di definire a priori la dimensione dell’immagine, ma la si può pensare come il risultato delle operazioni necessarie per realizzarla. Ad esempio, piuttosto che memorizzare un insieme di pixel contigui dello stesso colore, si può memorizzare il fatto che essi sono il risultato del disegno di un segmento di un certo colore che inizia e termina a determinate coordinate (relative)1. Il visualizzatore di immagini, interpretando le indicazioni presenti nella rappresentazione dell’immagine stessa, la visualizza sullo schermo ricostruendola di volta in volta, cioè, in gergo tecnico, la rasterizza, ovvero riproduce una versione raster della stessa per poter essere visualizzata.

vector-bitmap immagine Bitmap o Raster e vettoriale come risultato dopo un ingrandimento

  1. Le problematiche di igiene e sicurezza associate all’impiego dei computer
  2. L’utilizzo del PC in ambito professionale comporta dei rischi per la salute dell’operatore ed esistono norme in proposito a tutela degli oparatori.
  3. Il LINK : propone in un video e consigli in proposito vedi anche in APPROFONDIMENTI




Umberto Quadri © 2017 Contattami