dati, informazione, conoscenza

38
Dati, Informazione, Conoscenza

Upload: stefano-lariccia

Post on 29-Jun-2015

338 views

Category:

Education


0 download

DESCRIPTION

A basic visual introduction to Theory of Computation, Turing Machine and Halting problem

TRANSCRIPT

Page 1: Dati, informazione, conoscenza

Dati, Informazione, Conoscenza

Page 2: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 3: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 4: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 5: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 6: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 7: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 8: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 9: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 10: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 11: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 12: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni visuali

Page 13: Dati, informazione, conoscenza

Un corso facile facile: Alfabetizzazione informatica ed ECDL• Un corso di base per l’accesso all’uso dell’informatica• Alfabetizzazione Informatica Computer Facile il Corso Intero

• https://www.youtube.com/watch?v=GZclnIxiACk&list=PLDDw3EgGqYgFnsH71YhKvlWbcUbMk2cQk

Page 14: Dati, informazione, conoscenza

Rappresentazioni in CODICE• Codici, origini• Dalla Scrittura alla creazione di codici specialistici: Cosa è il

Codice Binario, Cosa è un Bit cosa è un Byte• Cosa è un Bit cosa è un Byte • https://www.youtube.com/watch?v=DZTezIM8Zxo

• Multipli del Byte e misure della capienza dei supporti digitali KiloByte, GigaByte, MegaByte, TeraByte, PetaByte…• https://www.youtube.com/watch?v=rVsZd_xKTmA

• File ed estensioni per la classificazione dei file• https://www.youtube.com/watch?v=u1LTGKISnpk

Page 15: Dati, informazione, conoscenza

Le origini del calcolo moderno• Codici, origini• Piergiorgio Odifredi , Leibniz, Boole e l’ I Ching

• https://www.youtube.com/watch?v=DZTezIM8Zxo

Page 16: Dati, informazione, conoscenza

Le origini del calcolo moderno• Algebra booleana (George Boule) • Piergiorgio Odifredi , Leibniz, Boole e l’ I Ching

• https://www.youtube.com/watch?v=DZTezIM8Zxo

Page 17: Dati, informazione, conoscenza

Le origini del codice moderno• Codici, origini• Piergiorgio Odifredi , Leibniz, Boole e l’ I Ching

• https://www.youtube.com/watch?v=DZTezIM8Zxo

Page 18: Dati, informazione, conoscenza

Da Raimondo Lullo a Turing • L’homme machine• Piergiorgio Odifredi , nel centenario della nascita di Alan Turing

• https://www.youtube.com/watch?v=I6RxxPd9l3M

Page 19: Dati, informazione, conoscenza

Alan Mathison Turing• L’ uomo Alan Turing• Un documentario con interviste a Marvin Minsky (pioniere dell’AI)

Andrew Hodges (mathematician and Turing Biogrpher) https://www.youtube.com/watch?v=gyusnGbBSHE

Page 20: Dati, informazione, conoscenza

Alan Mathison Turing• L’ uomo Alan Turing• Un documentario con interviste a Marvin Minsky (pioniere dell’AI)

Andrew Hodges (mathematician and Turing Biogrpher) https://www.youtube.com/watch?v=gyusnGbBSHE

Page 21: Dati, informazione, conoscenza

Alan Mathison Turing• L’ uomo Alan Turing• Un documentario di Derek Jacobi • https://www.youtube.com/watch?v=S23yie-779k

Page 22: Dati, informazione, conoscenza

Turing Machine [1]

https://www.youtube.com/watch?v=aXXWXz5rF64

Page 24: Dati, informazione, conoscenza

Turing Machine [2]• The Halting problem

• A visual representation of the Turing «halting problem»• https://www.youtube.com/watch?v=92WHN-pAFCs

Page 25: Dati, informazione, conoscenza

von Neuman [1]• John von Neuman

• A visual representation of von Neuman architecture.. https://www.youtube.com/watch?v=5BpgAHBZgec

• A visual representation of .. how a CPU is working https://www.youtube.com/watch?v=HEjPop-aK_w

• A visual representation of ..von Neuman life, work and heritage: https://www.youtube.com/watch?v=VTS9O0CoVng

Page 26: Dati, informazione, conoscenza

von Neuman [1]• John von Neuman

• A visual representation of von Neuman architecture.. https://www.youtube.com/watch?v=5BpgAHBZgec

• A visual representation of .. how a CPU is working https://www.youtube.com/watch?v=HEjPop-aK_w

• A visual representation of ..von Neuman life, work and heritage: https://www.youtube.com/watch?v=VTS9O0CoVng

Page 27: Dati, informazione, conoscenza

John Forbes Nash [1]

• John Forbes Nash, Jr. (Bluefield, 13 giugno 1928[1]) è un matematico ed economista statunitense.

• Tra i matematici più brillanti e originali del Novecento, Nash ha rivoluzionato l'economia con i suoi studi di matematica applicata alla teoria dei giochi, vincendo il Premio Nobel per l'economia nel 1994.

• Nash è anche un geniale e raffinato matematico puro, con un'abilità fuori dal comune nell'affrontare i problemi da un'ottica nuova, trovando soluzioni eleganti a problemi complessi, come quelli legati all'immersione delle varietà algebriche, alle equazioni differenziali paraboliche, alle derivate parziali e alla meccanica quantistica.

• Nash è divenuto famoso al grande pubblico anche per aver sofferto per lungo tempo di una grave forma di schizofrenia, ispirando la realizzazione del noto e pluripremiato film A Beautiful Mind, peraltro non particolarmente accurato riguardo eventi e dati biografici.

Page 28: Dati, informazione, conoscenza

John Forbes Nash e la Teoria dei Giochi [2]• John Nash concepisce l’idea

centrale che darà luogo alla Teoria dei Giochi a partire dalla «competizione per l’accoppiamento» tra ragazzi e ragazze..

• «Nash Equilibrium» è chiamata questa idea

Page 29: Dati, informazione, conoscenza

John Forbes Nash e la Teoria dei Giochi [3]• «Nash Equilibrium»:• Nascita del teorema di Nash• La prima formulazione di questo teorema, relativo alla

nozione di equilibrio più famosa della teoria dei giochi per quel che riguarda i "giochi non cooperativi", appare in un brevissimo articolo apparso nel 1950 dove John Nash, ancora studente a Princeton, spiega la sua idea di fondere intimamente due concetti apparentemente assai lontani[1]: quella di un punto fisso in una trasformazione di coordinate, e quella della strategia più razionale che un giocatore può adottare, quando compete con un avversario anch'esso razionale, estendendo la teoria dei giochi ad un numero arbitrario di partecipanti, o agenti. Nash dimostra che, sotto certe condizioni, esiste sempre una situazione di equilibrio, che si ottiene quando ciascun individuo che partecipa a un dato gioco sceglie la sua mossa strategica in modo da massimizzare il suo payoff, sotto la congettura che il comportamento dei rivali non varierà a motivo della sua scelta (vuol dire che anche conoscendo la mossa dell'avversario, il giocatore non farebbe una mossa diversa da quella che ha deciso).

• Il risultato di Nash può essere visto come una estensione rilevante rispetto al caso dei giochi a "somma zero" studiati in precedenza da John von Neumann. L'idea di equilibrio rappresenta anche una variazione concettuale significativa rispetto all'approccio di von Neumann, che faceva ricorso all'idea di minimax.

Page 30: Dati, informazione, conoscenza

Il dilemma del prigioniero [1]• Il dilemma del prigioniero fornisce un valido spunto per confrontare i due concetti di equilibrio di Nash e

ottimo di Pareto, e per comprenderne l'applicazione in economia. Riprendendo quanto illustrato nella definizione matematica dell'equilibrio di Nash, vediamo la loro applicazione al caso del dilemma del prigioniero. Le possibili scelte per due prigionieri in celle diverse non comunicanti sono parlare (accusando l'altro) o non parlare.

• Se entrambi non parlano avranno una pena leggera (1 anno);• Se entrambi parlano, accusandosi a vicenda, avranno una pena pesante (6 anni);• Se fanno scelte diverse, quello che parla avrà la libertà (0 anni) e l'altro avrà una pena leggermente più

pesante (7 anni) che non se avessero confessato entrambi.• Se entrambi conoscono queste regole e non prendono accordi, la scelta che corrisponde all'equilibrio di Nash

è di parlare, per entrambi. Da questo esempio si vede che la teoria nei casi reali non è sempre la soluzione migliore (o talvolta non è sufficientemente realistica).

• Entrambi i giocatori hanno a disposizione le stesse strategie (due) e gli stessi pay-off (2x2) che sono (indicheremo per brevità confessa con c e non confessa con n e gli anni di carcere col segno meno poiché rappresentano perdite e quindi guadagni negativi):

• Strategie: • Pay-off:• Si deduce immediatamente che, per entrambi, la strategia dominante è confessa, infatti

Page 31: Dati, informazione, conoscenza

Il dilemma del prigioniero [2]• quindi qualunque sia la scelta dell'avversario, scegliere confessa garantisce sempre un

guadagno maggiore rispetto a scegliere non confessa. È immediato riconoscere come la combinazione di strategie dominanti confessa-confessa soddisfi la disuguaglianza che definisce l'equilibrio di Nash, infatti per entrambi i giocatori

• (per il secondo giocatore la disuguaglianza è soddisfatta invertendo l'ordine delle strategie). In sostanza, posto che il secondo giocatore confessi, il primo deve scegliere anch'esso confessa, e non può aumentare il proprio guadagno cambiando solo la sua strategia: il suo pay-off nel caso non confessa-confessa è minore di quello che otterrebbe giocando l'equilibrio. confessa-confessa è inoltre l'unico equilibrio del gioco, infatti nessun'altra combinazione di strategie soddisfa la disuguaglianza.

• La soluzione del gioco è quindi che entrambi confessano, ottenendo 6 anni di carcere ciascuno.

Page 32: Dati, informazione, conoscenza

Il dilemma del prigioniero [3]• Il confronto tra equilibrio di Nash e ottimo paretiano fa dubitare della generalità di

quanto sostenuto da Adam Smith. Egli infatti riteneva che se ogni componente di un gruppo persegue il proprio interesse personale e vi sono condizioni di concorrenza perfetta, l'equilibrio che ne esce è uno nel quale ogni azione individuale accresce la ricchezza complessiva del gruppo. Un ottimo di Pareto, insomma. Oggi invece sappiamo che se ogni componente del gruppo fa ciò che è meglio per sé, il risultato cui si giunge è, in generale, un equilibrio di Nash ma non necessariamente un ottimo di Pareto: è quindi possibile che, se ogni agente fa solo il proprio interesse personale, si giunga ad un'allocazione inefficiente delle risorse. Nel caso del dilemma del prigioniero, ciò è evidente: il valore minimo possibile di anni di carcere è 0 per il singolo e 2 per il gruppo, ma se entrambi scelgono la propria strategia dominante, ne ottengono 6 a testa.

Page 33: Dati, informazione, conoscenza

La metafora del dolce e della ricetta [1]

Page 34: Dati, informazione, conoscenza

La metafora del dolce e della ricetta [2]

Page 35: Dati, informazione, conoscenza

La metafora del dolce e della ricetta [2]

Page 36: Dati, informazione, conoscenza

La metafora del dolce e della ricetta [3]

Page 37: Dati, informazione, conoscenza

La metafora del dolce e della ricetta [4]

Page 38: Dati, informazione, conoscenza

La metafora del dolce e della ricetta [4]