introduzione all’informatica – parte 2 · introduzione all’informatica – parte 2 lezione...

Introduzione all’Informatica – parte 2Lezione frontale

Prof. Raffaella FolgieriDEMM – Dipartimento di economia, management e metodi quantitativi

ALGEBRA DI BOOLE

• Abbiamo detto che un elaboratore opera confronti semplici. Introduciamo l’algebra booleana.

• Si deve a Boole(matematico inglese, XIX sec.)

• Si basa su 2 stati: ON – acceso OFF– spento

• Le variabili booleane possono assumere solo 2 valori: 0 e 1

• Con le variabili booleane si costruiscono funzioni booleaneche possono assumere solo 2 stati: TRUE e FALSE


TABELLE DI VERITA’ E OPERATORI

• Gli operatori logiciche esprimono le relazionitra le variabili sono:

• NOT, AND, OR, XOR • Esistono poi NANDe NOR (operatori universali)

che permettono di esprimere qualsiasi altradelle precedenti espressioni, utilizzando un solo tipo di operatori

• Ogni funzione booleana ha una sua tabella di verità


Tabelle di verità: NOT


Tabelle di verità: AND


Tabelle di verità: OR


Tabelle di verità: XOR


Tabelle di verità: NAND


Tabelle di verità: NOR


Algebra booleana ed elaboratore

• Abbiamo detto che l’elaboratore rappresenta l’informazione in modo digitale(intervalli finiti)…

• … e che traduce molte informazioni in binario (informazioni analogiche, numeri, lettere, comandi…)

• Inoltre svolge operazioni utilizzando l’aritmetica binaria

• L’elaboratore “ragiona” mediante confronti semplici,

• poiché quel che comprende con facilità è la differenza tra 0 e 1 (vero‐falso, “passa corrente” – “non passa corrente” nei circuiti)

• Dunque i confronti vengono effettuati grazie all’algebra booleana


Un po’ di Storia… dei linguaggi di programmazione (1)

• 1843, Ada Lovelace (Augusta Ada Byron): primo linguaggio meccanico per macchina di Babbage

• 1946, Konrad Zuse (Svizzera): Plankalkul, mai utilizzato• Diversi progressi influenzano nascita linguaggi:

• 1854, George Boole getta le basi dell’algebra booleana• 1916, F. de Saussure: nascita della linguistica strutturalista• 1936, Alan Turing: macchina di Turing• Intanto nascono IBM e Bell Laboratories• John Von Neumann: modello di elaboratore

• 1949, John Maulchly: linguaggio Short Order Code 8da cui deriverà Assmbly)

• 1951-1952, Grace Murray Hopper: A-0 primo compilatore di programmi



• Tra i linguaggi che hanno segnato la storia:– ForTran (1957), acronimo per Formula Translator, ancora oggi

utilizzato per potenza di calcolo e precisione di cifre;– COBOL (1959), linguaggio utilizzato nel tempo principalmente

per applicazioni commerciali;– ADA, creato su iniziativa del Dipartimento della Difesa degli Stati

Uniti e chiamato così in onore di Ada Lovelace, nel 1983;– SIMULA (1967), per primo introduce il concetto di “oggetto

software”, ripreso poi da SmallTalk nel 1983, primo linguaggio completamente ad oggetti, da cui deriveranno Eiffel (1986), C++(nel 1986, dall’unione di SmallTalk e C), Java (1995). Dalle evoluzioni di questi ultimi due, negli anni 2000, nascerà C#;

– il BCPL, da cui, nel 1972, deriveranno il B (Ken Thompson) ed il C (Dennis Ritchie), che, insieme alla concezione ad oggetti di SmallTalk, fornirà le basi del C++; continua…



• Tra i linguaggi che hanno segnato la storia (continua):– ALGOL (1960), strutture e concetti utilizzati in linguaggi successivi;– PASCAL (1970), Niklaus Wirth, si indica come primo linguaggio

strutturato;– PROLOG (1970), principale esempio di linguaggio logico.

• Sono solo i principali. L’elenco sarebbe molto più lungo– es. linguaggi di interrogazione quali l’SQL (Structured Query

Language)– es. linguaggi “autore dedicati”, che non presuppongono particolari

conoscenze informatiche• Da menzionare i “markup language”, a partire dall’HTML (1989):

– hanno determinato lo sviluppo di una nuvola di applicazioni per lo sviluppo web, ad oggi in forte evoluzione.

Di seguito, mappa logica e temporale dei linguaggi citati, per i quali sono segnalate le interdipendenze.


Un po’ di Storia… dei microprocessori

• Fiore all’occhiello per gli Italiani:– microprocessore è inventato dallo scienziato

italiano Federico Faggin– nel 1971 diresse un gruppo di scienziati della Intel

(Ted Hoff e Stanley Mazor), realizzando il primo microprocessore, l’Intel 4004.

– da quest’ultimo nacquero poi, sempre sotto la direzione di Faggin, l’8008 e l’8080. Federico Faggin nel 1974 fondò la Zilog in cui nacque il famoso Z80.


Un po’ di Storia… di Internet (1)

• 1969 origini di Internet. Progetto sperimentale militare statunitense commissionato da Dipartimento Difesa all’agenzia governativa ARPA (Adv. Research Projects Ag.)

• rimase di carattere militare fino alla fine degli anni ’70• ARPAnet suscitò interesse nella comunità ristretta di militari

e scienziati• si affermò il concetto di internetworking, condivisione di

risorse tra reti fisicamente distinte• rete delle reti, "ragnatela" reti locali e regionali

interoperanti tra loro.• Defense Advanced Project Research Agency (DARPA) riprese

e sviluppò originario protocollo NCP (Network Control Protocol).



• Network Control Protocol in due parti: Transmission Control Protocol e Internet Protocol

• TCP/IP implementato ufficialmente dalle macchine connesse dal primo gennaio 1983. Le specifiche furono rese pubbliche, comportando la diffusione del TCP/IP su ogni tipo di piattaforma.

• La crescita di ARPAnet divenne esponenziale.• Dipartimento della Difesa decise così di separare

nettamente gli elaboratori militari dalla struttura• 15 anni successivi: nacquero numerose reti regionali

(scopi scientifici e di ricerca) BITnet, CSnet, USEnet, collegate tra di loro e con ARPAnet.



• Negli anni Ottanta National Science Foundation fonda NSFnet, composta da superelaboratori.

• Più efficiente rispetto ad ARPAnet, che nel 1990, con la disattivazione dell’ultimo dei suoi nodi originari, si "spense" definitivamente.

• Si delineò il concetto di Internet.• Intanto, nel 1971 il primo messaggio email viene inviato

sulla rete (da Ray Tomlinson e Newman). Lo stesso Tomlinson non ricorda più con precisione il contenuto del messaggio, ma sostiene che probabilmente era “QWERTYIOP”.



• 1991: Tim Berners-Lee (CERN), sviluppatore del linguaggio HTML, conia l'espressione WWW (World Wide Web), progetto di diffusione dell’informazione in modalità ipertestuale e ipermediale.

• Nuova e più semplice modalità di utilizzo della rete.• Le pagine Web, realizzate in HTML, possono contenere

collegamenti ipertestuali (o hyperlink) ed elementi multimediali.

• In Italia Internet giunta attraverso Centri di Ricerca e Università. Seconda metà degli anni Ottanta


Arpanet 1969


INTERNET - 1Internet (con la “i” maiuscola):Nato da progetto ’60 del Ministero della Difesa USA: ARPAnet(Advanced Research project Agency Network)

Unico protocollo universalmente accettato: TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol), costituito da:

- IP scompone i dati e li inserisce in pacchetti (1,5 KB)- TCP garantisce corretta trasmissione o reinvio pacchetti

Componenti per realizzare le connessioni:HubBridgeGatewayRouter


INTERNET - 2

Vantaggi:- Superamento distanze- Navigazione a maglia (secondo attitudini)- Condivisione informazioni- Servizi diretti (es. posta elettronica)- Servizi indiretti (home banking; spesa elettronica strumenti di e-learning utili per chi lavora, per esempio; chat; banche dati (es. quelle giuridiche) …)

Svantaggi:- Privacy- Attacchi (virus)- Poca chiarezza nelle regole (commerciali, per esempio…)


INTERNET - 3Altre caratteristiche e servizi:- DNS (Domain Name Server, mantenimento dei nomi dei nodi)- Coordinata da Internet Society- Netiquette- Servizi: posta, newsgroup, FTP (File Transfer Protocol)- WWW (siti… Internet non è World Wide Web)- Linguaggio: HTML, altri..

Indirizzo di un sito: es. www.unimi.itURL (Uniform Resource Locator), formato da:- Protocollo HTTP (Hyper Text Transfer Protocol- L’organizzazione proprietaria del sito- Il tipo di dominio (it, com, org, tv, eu….)

Intranet non è Internet: è una rete interna ad un’organizzazione, accessibile solo dai suoi membri


Internet: in Italia

Nota finale sui linguaggi:sul più completo sito che censisce i linguaggi esistenti, sono registrati 8512 linguaggi di programmazione


Reti e datiRETIPerchè:Risparmio hardware (es. stampanti)Risparmio software (es. licenze)Lavoro cooperativo (scambio informazioni)

DATIVengono rappresentati con segnali elettromagnetici

Modello di rete Chiamante (sorgente)Trasmettitore (es. telefono)Canale di trasmissione

- guidato (cavo coassiale o telefonico)- non guidato (etere)

RicevitoreUn concetto importante: larghezza di banda


Reti informaticheLAN (Local Area Network)un edificio

MAN (metropolitan)più edifici nella stessa città

WAN (Wide)oltre la città, oltre confine

Le reti

DIM

ENSIO

NE D

ELLA R

ETE

NU

MER

O D

I HO

ST CO

NN

ESSI

In ordine crescente di:


Numerose tipologie di reti

Differenze dovute a diverse esigenze:-Velocità della rete- Collegamento all’interno dell’edificio- Collegamento transoceanico

Tecnologie hardware e modalità di trasmissione diverseScelte influenzate anche da aspetto economico

Elaboratori o altri dispositivi collegati a reti diverse non possono comunicare direttamente!

Le reti


Topologia delle reti

Rete omogenea: stessi sistemi su elaboratori e dispositivi collegatiRete non omogenea: collegamento di sistemi diversiVarie topologie scelte in base a:- esigenze (ad esempio omogeneità o eterogeneità della rete, o rete molto affollata)- conformazione del “territorio” da coprire...Topologie:• Stella• Grappolo• Lineare• Anello• Maglia


Rete a Stella

E’ il modello più sempliceTutti gli elaboratori sono collegati ad un elaboratore centrale (Server)Il Server è il gestore della rete (più potente degli altri, cui fornisce servizi, tra cui software, accesso a Internet, ecc.)

stella

Alla rete a stella sono collegati terminali intelligenti (con qualche programma/servizio residente in locale, cioé sul terminale stesso) o terminali stupidi. (differenza tra terminali intelligenti e stupidi l’abbiamo vista all’inizio del corso)


Rete a grappolo

Elaboratori collegati tra loro, non terminaliIl Server è la “radice” del grappoloServe ad ottimizzare il numero di nodi, cioé sfruttare meglio i “gangli” di connessione

grappolo

nodi


Rete lineare

Tipica di LAN con poco traffico: un “pacchetto” di dati viene inviato lungo la portante principale, finché non arriva a destinazione. Se vi fosse molto traffico (pacchetti avanti e indietro) l’ultimo elaboratore dovrebbe aspettare troppo tempo il pacchetto che gli è destinato)

lineare


Rete ad anello

Utilizzata in caso di LAN con molto traffico. Infatti il pacchetto di dati può essere instradato in due diverse direzioni, scegliendo di volta in volta quella più libera.

anello

In azzurro: le direzioni


Reti a maglia

Tutti sono connessi tra loro (mediante altri dispositivi).Tipico di reti eterogenee, cioé con collegamento di sistemi diversi.Esempio di rete eterogenea a maglia: Internet

Maglia (eterogenei/Internet)


Internetworking

Una internet (con la “i” minuscola) è l’insieme di più reti distinte collegate tramite gateway (router).

Il software di rete fa in modo che gli utenti non si rendano conto delle differenze tra i sistemi con cui comunicano.

Il software applicativo è indipendente dalla tecnologia hardware utilizzata (LAN o WAN che sia)


I browser

Sono strumenti software che permettono la navigazione in Internet. Più precisamente in WWW (World Wide Web – la ragnatela)

Ve ne sono diversi, a seconda del sistema operativo (anche se oggi si possono usare molti browser su più piattaforme operative.

Qualche esempio:• Explorer (Windows)• Modzilla (Linux, ma anche Windows)• Netscape (Windows, ma anche Linux)


La posta elettronica - 1

Elementi che compongono un messaggio di posta elettronica:• Testo (il messaggio per default è di solo testo. Strumenti software per gestire la posta elettronica consentono poi di inserire anche immagini, ma anche queste sono “tradotte” in digit…)• Indirizzo del destinatario• Indirizzo del mittente• Eventuali indirizzi in copia carbone (nascosti)Vantaggi:• Facile distribuzione• Trasmissione e ricezione messaggi real-time• Costo minimo (solo di connessione)• Importanti per scambio informazioni e lavoro cooperativoServizi accessori:• Conferma ricezione; priorità messaggi ecc. ecc.


La posta elettronica - 2

Componenti necessari per lo scambio di messaggi:• SMTP (Simple Mail Transport Protocol) per trasmissione• DNS (Domain Name Server) che riceve richiesta • POP (Post Office Protocol) Server destinatario

Formato di un indirizzo di posta:• Nominativo (nome, un cognome, insieme dei due o un nickname).• @ (si legge “at”, indica che quel che segue è il nome logico del server destinatario, cioè l’organizzazione, l’ufficio, o il provider presso cui è la casella)• Nome logico del server destinatario• Il dominio Esempi: [email protected]

[email protected]@[email protected]


Gestione della posta elettronica

Come per i browser, vi sono strumenti per gestire la posta elettronica di vario tipo, a seconda della piattaforma adoperata.

Tra i più comuni:• Outlook (Windows)• Outlook Express (Windows) • Eudora (Linux)

Inoltre, è possibile anche avere caselle di posta elettronica su provider (es. Yahoo, Libero, Virgilio…) e quindi consultare i messaggi accedendo direttamente da Internet.


Cosa abbiamo visto

• I diversi meccanismi di “ragionamento” di un elaboratore (calcolo

binario, logica booleana)

• Storia dei linguaggi, de microprocessori e di Internet

• Internet: funzionamento e strumenti (browser)

• Posta elettronica: funzionamento e strumenti

• Reti: le basi


introduzione all’informatica – parte 2 · introduzione all’informatica – parte 2 lezione...

Documents