CORSO UNITREINFORMATICA DI BASE

Lezione 1

Carla Campo - Manuela Facciolo

COMINCIAMO CON UN PO’ DI STORIA

Ecco i passaggi decisivi che hanno segnato la storia dell’ informatica, dalla macchina per il calcolo meccanico di Leonardo

Da Vinci ai moderni calcolatori.

• 1500 Leonardo da Vinci progetta una macchina per il calcolo meccanico

• 1643 Blaise Pascal inventa una macchina calcolatrice meccanica, chiamata pascalina

1834 Charles Babbage costruisce una macchina programmabile, ossia una macchina alla quale si può inserire in ingresso non soltanto i dati da elaborare, ma anche la sequenza di operazioni che la macchina dovrà eseguire.

1936 Alain Turing dà il modello teorico del moderno calcolatore, la macchina di Turing.

1938 il tedesco Konrad Zuse realizza il primo calcolatore programmabile elettromeccanico che viene usato per i calcoli balistici sulle “bombe volanti”, che verso la fine della seconda guerra mondiale, i tedeschi lanciano sull’ Inghilterra. Anche gli inglesi iniziano la costruzione di un calcolatore elettromeccanico per decifrare i messaggi in codice dell’ esercito tedesco.

1939 il matematico George Robert Stibitz costruisce il primo calcolatore funzionante con codice binario, formato da 0 e 1.

1944 entra in funzione il calcolatore elettromeccanico Mark 1, costruito nei laboratori della IBM. Pesa 5 tonnellate contiene più di 3000 relè, riesce a sommare due numeri di 23 cifre in meno di mezzo secondo. Una volta, durante un calcolo Mark 1 cominciò a dare dati errati, dopo una lunga ricerca venne trovato un insetto (bug) che era rimasto schiacciato dentro un relè. Da qui il termine bug che ancora oggi si usa per indicare un errore nell’ esecuzione del programma.

Nello stesso anno (1944) il matematico americano John Von Neumann teorizza ilfunzionamento dei computer moderni.

Memoria centraleram-rom

Unità di uscitaUnità d’ ingresso

Memoria di massa(hard disk, CD,DVD etc)

Unità logico-Aritmetica

Unità dicontrollo

bus

CPU processore

1946 entra in funzione l’ ENIAC, finanziato dall’ esercito americano prima della fine della 2° guerra mondiale con l’ obiettivo di calcolare i dati balistici della artiglieria americana.

L’ ENIAC è costituito da: 10.000 condensatori,18.000 valvole,70.000 resistenze, pesa 30 tonnellate, effettua 5.000 addizioni al secondo, ed ha una memoria di 200 byte.

Nel 1947 Tre scienziati della Bell Corporation inventano un dispositivo più efficiente, più affidabile, più piccolo, più duraturo, più veloce e più economico delle valvole di vetro. Questo dispositivo riesce a trasmettere la corrente attraverso un resistore. Per questo viene chiamato "transmit resistor", o più comunemente "transistor".

1950 nasce il primo computer costruito in serie UNIVAC 1. Pesa 5 tonnellate, la CPU (unità centrale di elaborazione) è lunga più di 5 metri e alta 2,5 m. Nel 1952 riesce a prevedere il risultato delle elezioni presidenziali americane, il primo exit poll dell’ era moderna.

1954 viene costruito il primo computer a Transistor, inventato nel 1947, che sostituisce le valvole termoioniche e permette di ridurre enormemente le dimensioni dei circuiti elettrici. I suoi inventori nel 1956 ricevettero il premio Nobel.

Transistor

Valvola termoionica

1955 Nasce il primo sistema di simulazione musicale. Il primo computer utilizzato per questo scopo fu l'ILLIAC II, ma i primi sintetizzatori faranno la loro comparsa solo nel 1960.

1956 viene costruito il primo hard disk, composto da una pila di una cinquantina di dischi metallici larghi quasi 62 cm, con una capacità di memoria di 5 megabyte.

1958 viene costruito il primo chip o circuito integrato: i circuiti elettrici diventano microscopici.

Microchip ingrandito

Primo disco rigido

1958 Nasce il primo chip, o circuito integrato. Un impiegato appena assunto alla Texas Instruments è l'artefice di questa invenzione che rivoluzionerà tutto il futuro dell'elettronica. Tuttavia, bisognerà aspettare la terza generazione di calcolatori perché il circuito integrato costituisca la parte fondamentale dei computer. Il brevetto fu riconosciuto alla Texas Instruments da tutti i paesi del mondo tranne il Giappone, che iniziò la produzione di circuiti integrati senza pagare i diritti. Nacque una battaglia legale, che fu vinta dalla Texas. Intanto il Giappone era diventato il maggior produttore al mondo di circuiti integrati.

1960 Entra in funzione uno dei più potenti centri di calcolo elettronico al mondo: è il sistema di controllo antimissilistico NORAD (North American Aerospace Defense Command).

1963 la IBM realizza le prime memorie estraibili su dischi magnetici, antenati dei floppy disk.

Viene concordato il codice ASCII, che codifica tutti i simboli della tastiera in sequenze di 8 bit (0,1) per lo scambio di informazioni fra computer.

1964 nasce il primo linguaggio di programmazione, è il BASIC, una versione per piccoli computer è prodotta dal giovanissimo Bill Gates.

L’ IBM realizza il primo software per l’ elaborazione di testi (Word Processor).

1967 La IBM costruisce il primo floppy disk

Disco magnetico Floppy disk

1964 Il primo linguaggio di programmazione semplificato nasce in un college del New Hampshire: è il Basic (Beginner's All Purpose Symbolic Instruction Code). Ne verranno elaborate numerose versioni, di cui una ridotta appositamente per essere installata nei primi computer domestici a metà degli anni '70 (autori della riduzione furono Bill Gates e Paul Allen).

1970 il governo degli U.S.A. nell’ ambito di un progetto per la difesa militare costruisce ARPANET, una rete di comunicazione fra computer, che fa capo al Pentagono. Vent’ anni dopo, la rete diviene accessibile al pubblico: nasce INTERNET. La INTEL realizza le prime memorie Ram.

1971 la INTEL costruisce il primo microprocessore, chiamato 4004, costituito da un piccolo pezzo di silicio in grado di contenere milioni di transistor. Uno degli ideatori fu l’ italiano Federico Faggin.

Nello stesso anno Niklaus Wirth crea il linguaggio di programmazione Pascal.

Microprocessore 4004Federico Faggin

1972 nasce “PONG” il primo videogioco da bar: fa rimbalzare una pallina con una racchetta, rappresentata da una lineetta, che scorre sullo schermo.

PC, come erano (1975 1985)

1975: MITS Altair 8800 1976: Apple I 1980: Sinclair ZX-80

1982: IBM PC 5150 1983: Olivetti M241984: Apple Macintosh Plus

1973 viene sviluppata la tecnologia dei cristalli liquidi LCD per monitor.

1975 Bill Gates e Paul Allen fondano la Microsoft.

1976 Steve Jobs e Steve Wozniak fondano la Apple.

1980 la IBM produce su larga scala i primi Personal Computer, che utilizzano il sistema operativo DOS, prodotto dalla Microsoft.

Steve WozniakSteve Jobs

1984 vengono introdotti sul mercato i CD-ROM.

1985 la Microsoft sviluppa il sistema operativo Windows 1.0

1989 Tim Berners-lee propone il progetto World Wide Web al Cern: nascono le pagine web di internet.

1993 viene realizzato il processore Pentium, che è in grado di elaborare immagini e suoni.

1995 la Microsoft lancia sul mercato il sistema operativo a interfaccia grafica Windows 95.

Nasce il più grande sito di commercio elettronico www.amazon.com

1997 arrivano sul mercato i DVD simili ai CD-ROM ma molto più capienti. Il campione mondiale di scacchi Garry Kasparov viene battuto da un calcolatore il Deep Blu II.

2000 viene realizzato il processore Pentium 4 in grado di elaborare film professionali, trasmettere programmi televisivi via internet. La velocità iniziale era di 1,5 giga hertz.

Per sorridere un po’

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Concetti di base delle tecnologie ICT

L'informatica è la scienza che studia i fenomeni relativi al trattamento e al trasferimento delle informazioni. Questo nome deriva dalla fusione di una parte di due termini:

INFORmazione + autoMATICA = INFORMATICA

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L'elaboratore può essere visto come una macchina che svolge automaticamente una ben precisa funzione:

L’ELABORAZIONE DEI DATI

L’automatismo avviene tramite il passaggio di energia elettrica attraverso i componenti del computer

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All’ elaboratore possiamo trasmettere anche l’insieme delleazioni da svolgere e il modo in cuisvolgerle, ovvero il programma, cioè: l’insieme delle istruzioni da fornire alla macchina perché esegua una certaoperazione.

Schema concettuale del processo elaborativo

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Dati

Istruzioni

ElaboratoreRisultati

Minicomputer

• È un sistema di elaborazione di medie dimensioni, in grado di permettere la multiprogrammazione

è capace di supportare numerosi posti di lavoro.

È utilizzato dalle piccole e medie aziende per gestire al meglio il proprio sistema informativo.

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Mainframe• È un sistema di elaborazione

complesso, può supportare migliaia di posti di lavoro ed è capace di memorizzare milioni e milioni di byte. Spesso è progettato per utilizzare le linee di comunicazioni (reti).Vengono utilizzati dalle grandi aziende, che si estendono sul territorio, come le banche o le imprese di assicurazioni, che conservano i dati in un’unica sede.

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Mainframe IBM

Supercalcolatori

Sono al vertice della classificazione degli elaboratori, troviamo macchine molto potenti, progettate per raggiungere altissime velocità.Sono dispositivi dotati di più unità centrali e vengono utilizzati per specifici problemi, come nel settore delle previsioni del tempo o in campo militare

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ComputerEsistono principalmente due tipi di computer di uso comune:

IL PC , PERSONAL COMPUTER o desktopè un computer che viene posato su un tavolo e che per la sua considerevole mole ed accessori a seguito, non viene generalmente spostato.

IL NOTEBOOK O LAPTOP

E’ un computer portatile che, dato il suo peso leggero ed il suo minimo ingombro, si può tranquillamente portare con se in ogni momento ed usarlo in ogni luogo, grazie alla sua alimentazione a batteria

COMPONENTI

HARDWARE

SOFTWARE

L' HARDWARE è una stanza o un UFFICIO VUOTO,IL SISTEMA OPERATIVO è l' ARREDAMENTO - armadio, scaffali, scrivania (sono quelle cose che ti permettono di mantenere ordine).I PROGRAMMI o APPLICAZIONI sono gli attrezzi che vengono usati comunemente in ufficio - macchina da scrivere, calcolatrice, tavola da disegno, proiettore diapositive.

COMPONENTI

HARDWARE

Per Hardware si intendono tutti i componenti materiali di un computer, banalmente, tutto quello che si può toccare.

Quindi l’Hardware è la macchina nella sua fisicità compresi i componenti esterni quali: tastiera, schermo, stampante, mouse ecc.

SOFTWARE

Per Software si intendono invece i programmi.

Il Software rappresenta una serie di istruzioni, scritte in un apposito linguaggio, che permettono alla macchina di funzionare.

TIPI DI COMPUTER

Naturalmente i diversi tipi di computer presentano differenze sostanziali sia nelle capacità d’elaborazione sia nei costi.

Il prezzo è strettamente collegato alla configurazione: un computer grafico ha un costo maggiore di un computer che deve servire solo per la stesura dei testi.

TIPI DI COMPUTER

La configurazione è l’insieme dei componenti hardware e software di cui un computer è dotato.

Computer molto simili nell’aspetto esteriore possono avere prezzi molto diversi.

La struttura del personal computer

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Il case, chiamato anche châssis, è l’unità di sistema e contiene, raggruppa e protegge tutti gli elementi del computer.

Elementi dell’unità di sistemaIn essa sono presenti:•La scheda madre•L’Unità Centrale di Elaborazione•La Memoria centrale•L’hard disk•Il lettore CD o DVD e il masterizzatore.•La scheda video e audio.

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Eventuali altre unità possono essere:•Le porte native, ossia gli attacchi per tastiera, video e mouse.

•Attacchi specializzati per altre unità periferiche esterne (USB).

•Schede per il collegamento alla rete telefonica o alla rete locale.

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Unità centrale di elaborazione CPU

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È il dispositivo che esegue le operazioni logiche, aritmetiche e di trasferimento dei dati, il cui componente principale è il Microprocessore.

Unità centrale di elaborazione CPU

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E’ il vero cervello del computer, La sua velocità viene calcolata in HERTZ .Un computer che ha un processore di 2000 megahertz equivalenti a 2 gigahertz, significa che è in grado di eseguire 2 miliardi di operazioni al secondo.

Memoria Centrale

È costituita da una serie di memorie, con utilizzi diversi l’una dall’altra. La memoria di un computer si misura in termini di byte , Kilobyte , Megabyte , Gigabyte,

Terabyte.

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Unità di misura unità disco

PRINCIPALI MEMORIE

RAM

ROM

Memorie di massa

RAM(Random Access Memory)

E’ la memoria principale del computer.

La RAM è una memoria volatile, che esiste cioè solo in presenza di alimentazione elettrica ed allo spegnimento del computer si svuota.Per questo motivo è consigliabile salvare spesso il lavoro, in quanto lo spegnimento anche casuale del PC farebbe perdere tutte le modifiche e le aggiunte fatte al file in lavorazione.

RAM(Random Access Memory)

La RAM carica al suo interno dati e programmi nel momento in cui devono essere usati.

La quantità di RAM è molto importante in un PC in quanto, insieme alla CPU ne determina la velocità.

ROM(Read Only Memory)

La ROM è una memoria permanente, cioè quello che vi è stato registrato vi rimane in modo stabile.

Al suo interno è registrata una parte del sistema operativo, in modo che all’avvio del computer possa eseguire le prime operazioni fondamentali.

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. All'interno del case troviamo la SCHEDA MADRE che è la base sulla quale vengono inseriti tutti i componenti interni. (cpu, memorie, ecc.)

Scheda madre

LA SCHEDA VIDEO

 La SCHEDA VIDEO è un'altra componente che viene istallata sulla scheda madre e che permette di visualizzare le informazioni sul monitor. Senza scheda video il monitor non può essere collegato al computer-case.

Analogamente alla scheda video, la SCHEDA AUDIO ci permette di ascoltare suoni che vengono emessi dal pc.

LA SCHEDA AUDIO

MEMORIE DI MASSA

Disco rigido o Hard diskDischetto o Floppy disk

Unità a nastro DAT

Pen drive

DVD

CD-ROM

 I dati vengono conservati nel disco fisso (Hard disk), che è costituito da un insieme di dischi sovrapposti sulla cui superficie tramite un’operazione di predisposizione (detta formattazione) vengono ricavate un certo numero di tracce (o piste) e di settori nei cui solchi vengono scritti i dati.

Disco rigido o Hard disk

floppy disk è un dischetto (con l'involucro a forma quadrata!) nel quale è possibile (mediante il lettore floppy-disk) memorizzare e leggere i file.Viene facilmente rimosso, permettendo così di passare i dati da a 1,44 megabyte.Data la scarsa capacità di memoria, non viene quasi più usato.

Floppy disk

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Per ovviare alle caratteristiche della limitatezza e della volatilità della memoria centrale, si fa ricorso a supporti magnetici od ottici (dischi), detti memorie esterne sui quali vengono memorizzati dati e programmi in maniera permanente o fino a quando l'utente non decide di modificarli o cancellarli.

Lettore CD/DVD

Il LETTORE CD e DVD è un apposito contenitore nel quale viene inserito il cd-rom (o il DVD), e serve solamente per leggerne il contenuto.

Masterizzatore CD/DVD

Il  MASTERIZZATORE è un apposito contenitore che oltre ad avere le stesse funzioni del lettore di CD e DVD, può anche memorizzare

CD/DVD

Il CD-R e' un dischetto (come un cd musicale) nel quale e' possibile memorizzare e leggere i file.Ha una capacità di circa 650 MB.Nel CD-R si possono memorizzare i dati una sola volta.Il CD-RW è un CD riscrivibile (si può cancellare e riscrivere dati).

DVD-R/DVD-RW

Analogamente, il DVD-R è un dischetto (come un dvd video) nel quale è possibile memorizzare e leggere i file.Ha una capacità di circa 4700 MB (equivalente a circa 7 CD).Nel DVD-R si possono memorizzare i dati una sola volta.Il DVD-RW è un DVD riscrivibile (si può cancellare e riscrivere dati).

PEN DRIVE

La PEN DRIVE è una comodissima unità di memoria esterna, facilmente trasportabile delle dimensioni di qualche centimetro.I dati possono essere facilmente memorizzati e cancellati e le sue capacità di memoria variano da 1 GB ad oltre 64 GB.Ha soppiantato l'uso del Floppy Disk.

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UNITÀ INPUT/OUTPUT

L’unità periferiche permettono il trasferimento dei dati tra l'esterno e la CPU e viceversa.

Le periferiche più note all’operatore sono: la tastiera, il mouse, il video, il floppy disk, la stampante, il CD-ROM, il

masterizzatore, lo scanner, il modem.

Fine