INGEGNERIAELETTRONICA INFORMATICA

e delle TELECOMUNICAZIONI

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La Storia dell’ICT(Information and Communication

Technology)

(…..e il presente ed il futuro?)

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StoriaI passi fondamentali:

- La scrittura- L’alfabeto- I numeri- La stampa- I sistemi di comunicazione- L’elettronica- L’informatica- Le reti di comunicazione

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Dai pittogrammi agli ideogrammi.Scrittura cuneiforme dei Sumeri IV-III millennio a.c..Successivamente degli Akkadi, Ittiti, Assiri e Babilonesi.Il Babilonese diventò la lingua veicolare della cultura nel medio oriente.Circa 20.000 segni diversi decifrati nel 1857.

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Scrittura geroglifica egizia dal IIImillennio a.c: fino al III secolo d.c..

Immutata dalla 3a dinastia e poistilizzata nel demotico dal IV a.c. alV d.c. (su pietra, legno e papiro).

Decifrata tramite la stele di Rosetta(decreto tolemaico del 196 a.c. in greco,demotico ed egizio).

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Ideogrammi cinesi:Circa 50000 segni diversi scritti su bronzo, pietra e gusci di tartarugaDal I secolo d.c. su carta!Unificazione del linguaggio scritto nell’impero. (+ Corea e Giappone)

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Scrittura Maya e poi Azteca, iniziata nel III secolo d.c. e interrotta nel XVI.Scrittura di segni rappresentanti parole.(Decifrata al 90%)

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L’alfabetoL’alfabeto protosinaitico 1500 a.c. èall’origine di:

Ugaritico (Siria) di tipo cuneiformeFenicio (1300-1000 a.c.), CartagineseEbraico( 1000 a.c.)Greco (800 a.c.), Etrusco (800 a.c.) Latino (600 a.c.)altri: Sanscrito, Arabo , Persiano, Turco

Aramaico, EtiopicoRunico…

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L’alfabeto fu diffuso inEuropa dai fenici.Non aveva vocali.La parola alfabetoderiva da alfabetumche deriva a sua voltada aleph beth.(aleph alfa alif a)

K

L

M

N

S

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I popoli “alfabetici”Invenzioni importantissime:

Alfabeto musicale.Alfabeto Morse.Macchine da scrivere.Alfabeto binario e alfabeti informatici.Calcolatorialtro……( e gli elenchi?)

I popoli “non alfabetici” hanno avuti dei ritardi.

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I numeriNon posizionali (o parzialmente posizionali)

Cuneiformi : base 10 e 60Egizi : base 10Greci e Romani: base 10Aztechi: base 20 (18), Inca: base 40

PosizionaliArabi: base 10 con lo zero!

(al Khwarizmi 800 e Fibonacci 1202)

Informatica: base 2 (simboli 1 e 0); bit e byte……..oggi tutto è numero! 11

Johan Gutenberg

A Magonza nel 1455 stampò 180 copie della Bibbia.Inventò il torchio da stampa.La lastra con caratteri a rilievo.I caratteri mobili e il relativo inchiostro da stampa. La carta di origine cinese diventò molto importante come supportoper la comunicazione e la memorizzazione.

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La comunicazione non tecnologica

Messaggeri piedi o a cavallo.Messaggeri animali (piccioni, cani).Messaggi visivi (fuoco, fumo, bandierine …).Messaggi scritti su papiri, cera, argilla, carta

….Messaggi in chiaro e messaggi cifrati.Giulio Cesare inventò la crittografia.

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Ἐν ταύτῃ τῇ ἐν Μαραθῶνι μάχῃ ἀπέθανον τῶν βαρβάρων κατὰ ἑξακισχιλίους καὶ τετρακοσίους ἄνδρας, Ἀθηναίων δὲ ἑκατὸν καὶ ἐνενήκοντα καὶ δύο· ἔπεσον μὲν ἀμφοτέρων τοσοῦτοι.

(Erodoto: Storie, VI, 117 )

Battaglia di Maratona 490 a. C.

Un famoso messaggero : Filippide

Filippide era un EMERODROMO (corriere). Filippide corse la distanza di 42,195 km per portare la notizia della vittoria ad Atene.

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A Little Bighorn (1876), la battaglia in cui morì il ten. col. Custer con tutti i suoi uomini, tranne uno: il trombettiere

Giovanni Martini, alias John Martin, emigrante italiano nato a Sala Consilina (Sa).

Curiosità: messaggeri a cavallo

Martini, ex garibaldino, portò il messaggio di richiesta d’aiuto al cap. Benteen.

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Segnalazioni ottiche e con animali

Bandierine (USA)

Fari (Austria)

Piccioni (UK)

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La PostaCome servizio organizzato risale al 2400 A.C. in Egitto.Al tempo dell‘Antica Roma operò una fitta rete di corrieri che trasportavano lungo le strade consolaridelle tavolette di cera con incisi i messaggi.

Nel XIX secolo viene coordinato un sistema postalestatale e interstatale.

06-05-1840: Gran Bretagna , il Penny Black è stato il primo francobollo postale ufficiale ad essere utilizzato al mondo.

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Telegrafo elettricoNell'anno 1837 Samuel Morse inventa un sistema telegrafico elettrico ed un codice, il Codice Morse, che codifica le lettere dell'alfabeto in sequenze di impulsi di due diverse durate (punti e linee).

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Telegrafo elettrico

Componenti base:

Tasto manipolatoreLettore di nastro

Linea elettrica

Scrivente su nastroRivelatore acusticoRivelatore ottico

Il 24 maggio 1844 si ha la prima trasmissione tra Washington e Baltimora.

In Italia il 30 giugno 1847 Carlo Matteucci introduce il primo telegrafo italiano tra Pisa e Livorno.

SOS: … --- …

Il R.E. istituisce la Specialità telegrafisti del genio nel 1883,

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Telefono

Alexander G.Bellregistrò in USA ilprimo brevetto peril telefono nel 1876

L’11 giugno 2002, il Congresso proclamòcome unico inventoredel telefono Antonio Meucci.

Antonio Meucci scoprì, nel 1849, la trasmissione della voce per via elettrica, divenendo così, in assoluto, il primo pioniere del telefono elettrico della storia. Antonio diede subito al suo sistema il nome di “telegrafo parlante”, ribattezzato successivamente telettrofono.

Meucci (1808,1889) Bell (1847,1922) 20

Antichi telefoni civili

La manovella serviva per chiamare il centralino21

Guglielmo Marconi

Il 10 Dicembre 1909Riceve il Premio Nobel

per la Fisica

Bologna 25 aprile 1874Roma 19 luglio 1937

L‘ 8 dicembre 1985(a 21 anni !!!)sperimenta il primo apparecchio telegrafico

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Biografia

Guglielmo Marconi nacque a Bologna il 25 aprile 1874.

Sperimentò i suoi apparati a villa Griffone.

Morì a Roma il 20 luglio 1937.In segno di lutto, le stazioni radiodi tutto il mondo interrupperocontemporaneamente le trasmissioni per due minuti.

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I primi esperimenti

Marconi, appena ventenne, cominciò i primi esperimenti a Livorno. Nell'estate del 1894 costruì un segnalatore di temporali costituito da una pila, un coherer (coesore: un tubetto con limatura di nickel eargento posta tra due elettrodi) e un campanello, capace di emettere uno squillo in caso di fulmine.

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L’avvento del WIRELESS

L‘8 dicembre 1895, l'apparecchio telegrafico che avevacostruito si dimostrò valido nel comunicare e ricevere segnali a distanza superando la collina dietro villa Griffone.

Il colpo di fucile che fu sparato per conferma viene considerato l'atto di battesimo del WIRELESS .

Sistema a spinterometro e circuito risonante25

Dalle prime antenne di Marconi a quelle di oggi

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http://www.fgm.it/documenti/collezione/trasmettitore1.pdfhttp://www.fgm.it/documenti/collezione/trasmettitore1.pdf

Antenne su traliccio (112 m) del ponte radio sul Mar Rosso, per collegare Arabia Saudita e Sudan e realizzate nel 1979 dalla Società Telettra.Sono collocate su cime inaccessibili per vie normali, sui massicci di Erba (Sudan) e Dakka (Arabia Saudita).

Una realizzazione italiana della fine

degli anni ‘70

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Le pietre miliari del telegrafo senza fili1899- Collegamento tra Inghilterra e Francia.1901- Collegamento tra Inghilterra e Canada.1910- Collegamento tra Europa e Sud America.1912 - Il salvataggio di 700 naufraghi del Titanic.

Cabina radio del Titanic

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Marconi a Tobruk e il telegrafo “cammellato”

1911: guerra italo turca in Libia

“sistema radiomobile”29

Lee De Forest (1973,1961)

Inventa la prima valvola elettronica

Il TRIODO 1906

La nascita dell’elettronica

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L’elettronicaNel 1906 Lee De Forest inventa il TRIODO (Audion).

Elettroni (-)

- - + K G P

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L’elettronica

In Accademia Navale a LivornoGiancarlo Vallauri (1882,1957)costruisce i TRIODI

(400 al mese presso il R.I.E.C. durante la I guerra mondiale.)

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La RadioCon l’Elettronica (TRIODI che permettono di amplificare segnali deboli) nasce la RADIO!

1920 prime trasmissioni commerciali in USA .

1922 in Inghilterra la società Marconi inizia una regolare trasmissione di intrattenimento .

Il 6 ottobre 1924 alle ore 21 Ines Viviani Donarelli annuncia messa in onda della prima trasmissione radiofonica in per l’Unione Radiofonica Italiana.La TV nasce in USA nel 1940, a colori nel 1963.La Tv in Italia fu sperimentata nel 1934. Con la RAI iniziò nel 1956.

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Archeologia della radio

Ricevitore telegrafico a valvole“De Forest” 1914

La radio dei bisnonni

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La trasmissione digitale

Shannon nel 1938 dimostrò che il fluire di un segnale elettrico attraverso una rete di interruttori ("accesi/spenti" ) segue esattamente le regole dell'algebra di Boole (1847), ponendo così la base teorica dei sistemi di codificazione, elaborazione e trasmissione digitale dell'informazione.

Claude Shannon (1916-2001)

George Boole (1815-1864) :

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La digitaliz-zazione

La trasmis-sione

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Alan Mathison Turing (1912 - 1954) BOMBA di Turing (1939-45)

La “macchina universale” di Turing (1936). Più che di un oggetto fisico, si tratta di un esperimento concettuale apparentemente semplice che introduce l’idea di calcolatore programmabile.

Il PREMIO TURING

L’informatica

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John von Neumann(1903 - 1957)

La celebre “bozza” in cui viene descritta la “architettura di von Neumann” (giugno 1945).

Il computer EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) fu

Il primo Stored Program Computer . Divenne operativo nel 1951. 38

CEP: Macchina completa, tecnologia a valvole (1961). (Museo degli strumenti di calcolo -Pisa)

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Ancora un po’ di archeologia…memorie a nuclei magnetici,

Uno stratoN bit – N strati

y

x

s

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Le generazioni1° generazione: costruzione di Eniac, una macchina di 180 metri

quadrati, formata da 18.000 valvole e dal peso di 30 tonnellate.

2° generazione: i transistor sostituiscono le valvole rendendo i computer più veloci e più ridotti nelle dimensioni.

3° generazione: con gli anni '70 i transistor vengono sostituiti dai circuiti integrati al silicio, un materiale altamente conduttore, che aumenta la velocità di calcolo, ma che occupa ancora minore spazio.

4° generazione: i primo chip (microprocessore) viene prodotto da Intel corp. nel 1971. (Federico Faggin, Intel 4004).

5° generazione: il computer si evolve, fino a diventare uno strumento di lavoro quotidiano (personal computer, PC), e a diventare così ridotto da occupare lo spazio di un telefono cellulare o di un palmare.

Poi: La RETE

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L'era dell‘elettronica e dei semiconduttori iniziò nel 1947 quando W.Shokley(1910-1989), J.Bardeen(1908-1991) e W.H.Brattain(1902-1987)inventarono e costruirono il primo TRANSISTOR ai Bell Telephone Laboratories.

Il tubo elettronico, il transistor e il chip.

L’Elettronica e i semicoduttori

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Il primo microprocessore

Microprocessore Intel 40041970-1972

sviluppò poi i primi Touchpad e Touchscreen Federico Faggin (1941)

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Archeologia: i primi PC

Apple II del 1977

PC IBM (5150) del 1981

Floppy disk da 5 ¼ inch con circa 100 Kb…

Floppy disk da 3 ½ con circa 400 Kb…

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Archeologia del cellulareAll’inizio degli anni ’80 Motorola costruì il primo cellulare:pesava 1,1 Kg, impiegava circa dieci ore per caricarsi e consentiva 30 minuti di conversazione.

L’ingegnere senior Martin Cooper (1928) usa il cellulare .È considerato il padredella telefonia mobile.

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PCInternet World Wide Web

Gli anni ’80 vedono l’avvento dei Personal Computer

Ma la vera rivoluzione è avvenuta negli anni ‘90 dal collegamento di tre invenzioni dirompenti:

La grande rivoluzione

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INTERNET (INTERconnected NETwork)

ARPANET 1969 (il predecessore in USA). Poi INTERNET, dal 1973 (al CERN).

Il World Wide Web (WWW, "Grande Ragnatela Mondiale") è un servizio di INTERNET che permette di navigare ed usufruire di un insieme vastissimo di contenuti (multimediali e non) collegati tra loro attraverso legami (link), e di ulteriori servizi accessibili a tutti o ad una parte selezionata degli utenti di Internet.

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Vinton Gray Cerf (1943) e Robert Kahan (1938) inventarono il

Transmission Control Protocol (TCP) e l’Internet Protocol (IP).

I padri di INTERNET

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La data di nascita del World Wide Webviene comunemente indicata nel 6 agosto1991.

Il padre del World Wide Web

Timothy John Berners-Lee (1955)

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La posta elettronica (E-mail)sta velocemente soppiantando la posta cartacea

Jon Postel, Internet Pioneer

La sua nascita risale al 1971, quando fu installato su ARPANET(1969) un sistema in grado di scambiare messaggi fra le varie università USA.

Ma chi ne ha definito il funzionamento fu Jonathan Postel (1943, 1998) all‘Information Sciences Intitute della University of Southern California.

La Internet Society ha istituito un premio annuale (Jon Postel Award)per importanti contributi in “service and data communication”.

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Chi ha fatto molti soldi?William Henry Gates III (1955)è il fondatore insieme a Paul Gardner Allen (1953)di Microsoft (1975)

Bill Gates

È l’uomo più ricco al mondo con un patrimonio stimato (2013) di 79 miliardi di dollari.

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Chi ha fatto molti soldi?Steve Jobs nel 1984 lanciò il Macintosh, il primo computer controllato, oltre che con la tastiera, con un nuovo e curioso apparecchio che fu battezzato mouse.

Nel 2007 uscì l’iPhone: un cellulare senza tastiera, con schermo touchpad in grado di navigare nel Web,poi l’iPad.

Si era dato uno stipendio di appena un dollaro all’anno, ma possedeva molte azioni Apple e disponeva di un jet da 90 milioni di dollari.

Steven Paul Jobs (1955-2011)Uno dei fondatori della

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Una grande azienda: la

Gordon Moore (1929) e Robert Noyce (1927,1990)fondarono la INTEL nel 1968.

Oggi INTEL è la più grande azienda multinazionale produttrice di dispositivi a semiconduttore.

Legge di Moore: il numero di transistor in un chip raddoppia ogni 18 mesi…..

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1,000,000

100,000

10,000

1,000

10

100

11975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

808680286

i386i486

Pentium®Pentium® Pro

K1 Billion

Transistors

Source: Intel

Pentium® IIPentium® III

Microprocessori a transistori MOSFET

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Una grande azienda: laCharles R. Flint (1850,1934)fondò la Computing-Tabulating-Recording Company nel 1907 .

L’attuale AD èGinni Rometty(1957).

Thomas J. Watson(1874,1956)la portò ai livelli di oggi.

Big blue

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Larry Ellison ( 1944) è il fondatore nel 1977 della ORACLE (…è anche il quinto uomo più ricco del mondo….)

Oracle è il sistema informativo aziendale più diffusoal mondo. Il suo database si basa sul modello dei dati relazionale inventato nel 1970 da Edgar F. Codd (1923,2003)

Una grande azienda: la

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Una grande azienda: la

Larry Page (1973) e Sergey Brin (1973), studenti di Stanford, fondarono la Google nel 1998.

La prima versione di è del 2005,

come Keyhole Earthviewer nel 2001.

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Automazione e Robotica Industriale

Esistono manipolatori per decine di applicazioni differenti, ad esempio:verniciatura, assemblaggio, pulizia, ispezione, saldatura, montaggio, movimentazione, taglio, controllo qualità, rilevamento, … il numero di applicazioni è destinato ad aumentare con il tempo.

Cancelli …..Magazzini, ecc…

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I Robot

Isaac Asimov (1920,1992) definì le leggi della Robotica (1950)1: un robot non deve danneggiare un essere umano

né direttamente né per inazione,2: un robot deve obbedire agli ordini degli umani tranne

quando ciò contrasta con la prima legge,3: un robot deve preservare la sua esistenza, tranne

quando ciò contrasta con la prima e la seconda legge.

Su Marte

Nel cinema

C3PO e R2D2Curiosity

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http://www.goodreads.com/photo/author/16667.Isaac_Asimovhttp://www.goodreads.com/photo/author/16667.Isaac_Asimov

ICT in automobile

Centraline elettroniche, controllo automatico , sensori ……

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ICT in ospedaleApparecchiature di analisi/diagnosi

Controllo del pazienteControllo del pazienteda remoto

Banche dati per la medicina

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Al supermercato

Bar code reader

Pos comunica con ll sistema bancarioe con la cassa

La cassa comunica con il sistema informativoaziendale

banca

azienda

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La elaborazione delle immagini

Videosorveglianza

Analisi delle immagini(people tracking)

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SICUREZZA

Intercettare e memorizzare.Cifrare e decifrare,Creare canali sicuri, firme digitali.Difesa dagli hackers.Banche di dati biometrici (Immagini, impronte, DNA)Identificazione di siti web sospetti Ecc….

Una rincorsa continua...

enigma

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OGGIL’ICT è pervasiva ma anche invasiva

Antipatia per l’ICT?SI ! è invadente,

non la sappiamo usare,

induce il Digital Divide

non la sopportiamo.

Basta! Preghiamo che venga un VIRUS che la uccida!

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Eliminata!Internet: ≈ 3 miliardi di utenti disperati….(Asia >UE >USA)≈300 miliardi di email che non partono…I telefoni non funzionano (anche i cellulari)….Le auto si fermano….Gli aerei cadono…..Le banche non danno i soldi…..Le centrali elettriche si spengono o esplodono….L’industria si ferma ……Il cibo si rovina…..Le sale operatorie si bloccano……E altro………………….

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Si torna al medio evo?No!

Teniamocela!

Le prospettive di lavoro in hardware e software sono enormi…In Italia , in Europa e nel Mondo…

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Marconi“Ci sono stati tre grandiosi momenti nella mia vita. Il primo, quando i segnali radio da me inviati fecero suonare un campanello dall’altro lato della stanzain cui stavo svolgendo i miei esperimenti; il secondo, quando i segnali trasmessi dalla miastazione di Poldhu, in Cornovaglia, furono captati dalricevitore che ascoltavo dall’altra parte dell’oceanoAtlantico, a una distanza di circa 3000 km; il terzo è ora, ogni qualvolta posso serenamenteimmaginare le possibilità future e sentire che l’attivitàe gli sforzi di tutta la mia vita hanno fornito basi solidesu cui si potrà continuare a costruire.”

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Cosa è stato costruito?

• L’elettronica• Le telecomunicazioni• L’informatica• L’Automazione• Internet• Telefonia cellulare

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Speriamo che tutto questo sia sempre più utile alla nuove generazioni

Grazie!

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INGEGNERIA�ELETTRONICA � INFORMATICA �e delle TELECOMUNICAZIONILa Storia dell’ICT�(Information and Communication Technology)��(…..e il presente ed il futuro?)StoriaDiapositiva numero 4Diapositiva numero 5Diapositiva numero 6Diapositiva numero 7L’alfabetoDiapositiva numero 9I popoli “alfabetici”I numeriJohan GutenbergLa comunicazione non tecnologicaDiapositiva numero 14Diapositiva numero 15Segnalazioni ottiche e con animaliLa PostaTelegrafo elettricoTelegrafo elettricoTelefonoAntichi telefoni civiliGuglielmo MarconiBiografiaI primi esperimentiL’avvento del WIRELESSDalle prime antenne di Marconi �a quelle di oggiUna realizzazione italiana della fine degli anni ‘70Le pietre miliari del telegrafo senza filiMarconi a Tobruk e il telegrafo �“cammellato”Diapositiva numero 30L’elettronicaL’elettronicaLa RadioArcheologia della radioLa trasmissione digitaleLa digitaliz-zazioneDiapositiva numero 37Diapositiva numero 38Diapositiva numero 39Ancora un po’ di archeologia…memorie a nuclei magnetici, Le generazioniDiapositiva numero 42Il primo microprocessoreArcheologia: i primi PCArcheologia del cellulareDiapositiva numero 46INTERNET (INTERconnected NETwork) Diapositiva numero 49La posta elettronica (E-mail)�sta velocemente soppiantando la posta cartaceaChi ha fatto molti soldi?Chi ha fatto molti soldi?Una grande azienda: la Diapositiva numero 54Una grande azienda: laUna grande azienda: laUna grande azienda: laAutomazione e Robotica Industriale I RobotICT in automobileICT in ospedaleAl supermercatoDiapositiva numero 63SICUREZZAOGGIEliminata!Si torna al medio evo?�No!�Teniamocela!MarconiCosa è stato costruito?Diapositiva numero 70