CONCETTI GENERALI DELLE TECNOLOGIE (I . C .T)

Il computer è una macchina che serve per elaborare dati in modo automatico , e non solo !
Ma grazie ad Internet il computer è diventato anche un ottimo mezzo per comunicare. Il termine informatica deriva dalla parola informazione , e quindi possiamo dire che la parola INFORMAZIONE è tutto ciò che possiede un significato per l’uomo.
Tradizionalmente le attività connesse al settore dell’informatica  vengono indicate con queste sigle (EDP  IT  ICT).
Il sistema viene definito come un insieme anche complesso di elementi di natura differente che interagiscono tra loro in modo dinamico e comunque finalizzato al raggiungimento di certi obiettivi.


PROCESSO E PROCESSORE

Con il termine processo si indica l’insieme formato dalle operazioni da svolgere in sequenza e dai dati che vengono elaborati durante queste operazioni per svolgere il compito assegnato.
Il processore è l’esecutore del processo, cioè l’ente che causa l’evoluzione del processo nel tempo .

CLASSIFICAZIONE DEI COMPUTER

I sistemi di elaborazione vengono tradizionalmente classificati secondo diversi livelli :

-1 Calcolatore

-1Calcolatore Apparecchio tascabile dotato di microprocessore per eseguire, sotto il controllo di un programma di istruzioni registrato in memoria , calcoli numerici.
Ogni marca di calcolatore ha il suo linguaggio di programmazione, che si è più o meno come il Basic. Le righe di istruzioni si inseriscono attraverso un tastierino  alfanumerico. L'alimentazione è di solito fornita da batterie, eventualmente ricaricabili, con un'autonomia che va dalle decine alle centinaia di ore, a seconda del consumo richiesto dal display. Le batterie garantiscono inoltre la conservazione delle informazioni (dati e programmi) anche a calcolatore spento. Alcuni modelli prevedono la possibilità di alimentarsi dalla rete elettrica mediante un opportuno trasformatore di corrente.

-2 Piccoli sistemi di elaborazione

-1 Computer palmare o Palmtop Piccolo computer portatile, di dimensioni tali da poter essere tenuto nel palmo della mano. Chiamato ufficialmente PDA o Personal Digital Assistant, si può considerare la naturale evoluzione dell’agenda elettronica. I vantaggi fondamentali del palmare rispetto all’agenda elettronica consistono in una memoria molto più estesa e nella possibilità di comunicare con altri dispositivi elettronici.

-2 Personal computer o Microcomputer Calcolatore da tavolo o portatile che impiega un microprocessore come unità centrale di elaborazione (CPU, Central Processing Unit). I primi modelli di personal computer erano in grado di elaborare a ogni passo informazioni di 4 o 8 bit ed erano considerati strumenti per singoli utenti; più recentemente, la distinzione tra personal computer e mainframe (computer capaci di prestazioni superiori, spesso condivisi da molti utenti) è stata superata, poiché i modelli più recenti di personal computer hanno velocità e capacità operativa simili a quelle dei dispositivi multiutente.



Il personal computer è destinato all'uso domestico, scolastico e da ufficio. Nella gestione domestica può facilitare il controllo del bilancio familiare, la memorizzazione delle scadenze e, non ultimo, può costituire uno strumento di gioco. Nelle scuole viene utilizzato come sussidio didattico. Anche le più piccole imprese, infine, dispongono di microcomputer per la videoscrittura, la contabilità o la gestione di archivi.

-3 Medi sistemi di elaborazione

1 Minicomputer Computer di medio livello, realizzato per eseguire operazioni complesse fornendo prestazioni di input e output a utenti connessi tramite terminali. I minicomputer sono spesso collegati tra loro in rete, e i processi sono distribuiti fra tutte le macchine collegate. Essi sono impiegati largamente nelle operazioni commerciali.

-4 Grandi sistemi di elaborazione

1 Mainframe Computer di prestazioni superiori, progettato per funzioni di elaborazione complesse. I mainframe sono spesso condivisi da molti utenti, collegati mediante terminali, e quelli più potenti, detti supercomputer, svolgono operazioni che talvolta richiedono molto tempo. Sono impiegati in vari settori, in particolare nella ricerca scientifica, e nel campo economico, amministrativo e militare.

HARDWARE
  
L’unità centrale di elaborazione (CPU) è il dispositivo che esegue materialmente le operazioni logiche, aritmetiche e di trasferimento secondo il procedimento algoritmico richiesto.

-1 Il microprocessore

Il processore viene realizzato sul chip al silicio usando la tecnologia di integrazione su larga scala, che permette di inserire molti dispositivi elettronici in poco spazio.
Gli elementi di memoria della CPU vengono chiamati registri cioè delle celle in cui vengono memorizzati dati e risultati delle operazioni richieste.  
I più recenti risultati della ricerca in questo campo permetteranno di realizzare microprocessori straordinariamente veloci: Intel che ha da poco creato transistor da 20 nm (1 nm = 1 miliardesimo di metro), prevede di poter stipare fino a 1 miliardo di questi dispositivi in un microprocessore, raggiungendo frequenze prossime ai 20 GHz (1 GHz = 1 miliardo di Hz).

-2 Le memorie

La memoria centrale è un dispositivo elettronico in grado di modificare e decodificare dati in forma binaria.
La capacità di una memoria dipende dalla quantità d’informazioni che essa può contenere.
Possiamo distinguere due tipi di memorie la (ROM) e la (RAM).
La rom viene definita come memoria di sola lettura, e la ram la memoria di accesso casuale.

-3 Memoria cache

Piccola area di memoria di un computer che contiene i dati o le istruzioni consultati con più frequenza. Nei microprocessori più recenti esiste una memoria cache integrata nello stesso chip del microprocessore (chiamata cache di primo livello) e una seconda memoria cache esterna (chiamata cache di secondo livello).
La presenza della memoria cache riduce il tempo, misurato in cicli di clock, in cui il processore resta in attesa di dati. La sua efficienza dipende dalla velocità del circuito integrato e dalla qualità dell’algoritmo che determina quali dati vengono richiesti con maggiore probabilità dal processore.

LE UNITA’ DI INPUT

Tra le unità di input del computer possiamo trovare:

-1Tastiera In informatica, dispositivo d'ingresso dotato di tasti, premendo i quali l'utente inserisce nel computer dati (in forma di lettere o numeri) e comandi. Ereditata dalla macchina per scrivere, la tastiera è uno dei componenti hardware fondamentali di un personal computer.

-2 Il video viene usato per visualizzare messaggi e dati di output.

-3 Il mouse dispositivo di posizionamento, che permette di scegliere e attivare comandi sullo schermo per mezzo di un puntatore controllato dal mouse stesso, ha reso più familiare e accessibile l'uso del computer, permettendone un’ampia diffusione.
Il principio di funzionamento è uguale per tutti i tipi di mouse, che possono differire al più per forma e numero di pulsanti: quando l'operatore sposta il mouse, una sferetta collocata sulla sua faccia inferiore mette in rotazione una coppia di rotelle disposte in direzioni perpendicolari tra loro. Il movimento delle rotelle viene convertito in un segnale elettrico mediante il conteggio di punti conduttori o di fessure intagliate presenti su di esse. I più recenti mouse "optomeccanici" hanno eliminato la necessità di molte operazioni di manutenzione o di riparazione collegate alla struttura dei mouse interamente meccanici.

-4 Lo scanner  dispositivo d'ingresso per computer che, attraverso un sistema di rilevazione ottica, esegue la lettura (scansione) di un documento trasformando in segnali digitali le combinazioni di luce e ombra o di colori registrate; i segnali digitali così prodotti possono essere elaborati da apposito software.

-5 In grado di registrare e conservare immagini in formato digitale, che possono essere trasferite sul computer, per poi essere modificate con appositi programmi.

LE UNITA’ DI OUTPUT

-1 Stampante, unità periferica che riproduce un testo o un'immagine generati da un computer, su carta o su altro supporto adatto, come un trasparente o un lucido. Esistono essenzialmente due tipologie di stampa: a impatto e senza impatto.
Una stampante a margherita dispone di un meccanismo rotante costituito da un set di caratteri metallici o in plastica, fissati alle estremità di altrettanti raggi. La margherita ruota fino al carattere desiderato e un martelletto proietta il raggio sul foglio. Si tratta di un sistema piuttosto antiquato, lento e rumoroso, che produce stampe di qualità modesta.
Nelle stampanti ad aghi, i caratteri vengono impressi sul foglio mediante colonne di sottilissimi aghi e un nastro inchiostrato. Il numero di aghi può variare da 9, a 18, a 24 e con esso, la qualità della stampa. Anche in questo caso, il procedimento è lento e rumoroso e il risultato di qualità scarsa.
Nelle stampanti a getto di inchiostro, la testina proietta microscopiche goccioline di inchiostro sul foglio. Il sistema garantisce una risoluzione migliore rispetto alle stampanti a impatto; basti pensare che mentre una stampante ad aghi possiede da 9 a 24 aghi, la testina di una stampante a getto di inchiostro reca da 30 a 60 ugelli per l’emissione dell’inchiostro.
La stampante laser, infine, sfrutta un procedimento analogo a quello elettrofotografico delle fotocopiatrici. Un fascio laser riproduce su un tamburo fotosensibile la pagina da stampare, creando su di esso una distribuzione di cariche elettrostatiche che attirano le particelle di inchiostro. La pagina così composta viene quindi trasferita sul foglio di carta, che attira su di sé le particelle di inchiostro per via elettrostatica; un leggero riscaldamento favorisce l’adesione dell’inchiostro alla carta.

-2 Le casse musicali ci permettono di ascoltare suoni provenienti da un cd musicale o da un qualsiasi programma.
I più moderni impianti musicali (Dolby Surround) sono composti da più di 2 casse, generando un suono limpido e reale.

LE UNITA’ DI INPUT E DI OUTPUT

-1 Modem Dispositivo che converte i segnali prodotti da un computer dalla forma digitale a quella analogica, e viceversa, per permettere la trasmissione di segnali digitali.
I modem vengono generalmente usati per permettere la comunicazione tra computer diversi, collegati in rete tramite le linee telefoniche.

-2 Il video sensibile al tatto e uno schermo dotato di una rete di raggi infrarossi, l’utente puntando il dito sullo schermo , interrompe un raggio attivando il comando presente sul video sul punto corrispondente.

DISCHI E NASTRI

Dispositivo di memoria di massa sul quale possono essere immagazzinate informazioni. Si
distinguono diversi tipi di dischi, a seconda del supporto (disco rigido o hard disk; disco flessibile o floppy disk) e della tecnica di scrittura e memorizzazione (magnetizzazione o incisione).

-1 FLOPPY DISK

È un supporto per la memorizzazione dei dati costituito da un sottile disco di materiale plastico e racchiuso in una custodia protettiva quadrata di plastica rigida o semirigida.
La capacità di un floppy è andata aumentando nel corso degli anni.

-2  HARD DISK

Hard disk L'hard disk, o disco rigido, registra magneticamente i dati immessi in un computer. È costituito da una pila di dischi magnetici indeformabili montati su un motore.
È un dispositivo di memoria di massa di elevata velocità e capacità (da decine a migliaia di Megabyte), costituito da uno o più dischi di materiale rigido, con un rivestimento che permette la registrazione magnetica dei dati. Un disco rigido tipico ruota a 5400 o 7200 giri al minuto.

-3 DVD

DVD-ROM (DVD Read Only Memory, a sola lettura), destinati alla memorizzazione in forma digitale di dati e di elementi audio e video leggibili da un computer, godono delle stesse caratteristiche di alta capacità (attualmente 3,95 o 2,58 miliardi di byte) e velocità di lettura descritte per i DVD video. I computer dotati di lettori per DVD possono riprodurre anche le immagini di un DVD video.

-4 CD-R

I CD-R sono compact disc in cui il processo di memorizzazione può essere condotto in maniera più semplice, utilizzando un apposito dispositivo detto masterizzatore.
Un ulteriore progresso tecnologico ha portato all'introduzione dei CD-RW. Su questo tipo di supporto i dati possono essere scritti, modificati e cancellati.

IL COLLEGAMENTO DELLE PERIFERICHE

Qualunque dispositivo collegato a un computer, controllato dal suo microprocessore attraverso il sistema operativo vengono chiamati periferiche. La tastiera, il monitor e il mouse, pure periferiche, possono anche essere considerati semplici estensioni dell'unità principale, dal momento che costituiscono sorgenti primarie di dati in ingresso e in uscita nella maggior parte dei sistemi di elaborazione.

-1 PORTA PARALLELA E SERIALE

La porta è seriale quando i caratteri vengono trasmessi un bit per volta;
La porta è parallela quando i bit del carattere vengono trasmessi contemporaneamente.

-2 USB

USB In informatica, acronimo per (Universal Serial Bus), uno standard per porte seriali, sviluppato negli anni novanta, per il collegamento di periferiche a personal computer. Permette la connessione in catena di tastiera, mouse, monitor, stampante e altri dispositivi con velocità di trasmissione molto elevate.

SOFTWARE

Software, termine generico che indica l'insieme dei programmi per computer, vale a dire le sequenze di istruzioni che guidano i circuiti di un elaboratore a compiere il lavoro di cui è destinato. A seconda delle funzioni e delle applicazioni, si possono distinguere diverse categorie di software. Le due categorie fondamentali sono i sistemi operativi (software di sistema), che controllano direttamente i circuiti di un computer, e i programmi applicativi, destinati a gestire le svariate applicazioni per cui esso può essere impiegato.

-1 IL SISTEMA OPERATIVO

Sistema operativo e il software responsabile del controllo e dell'allocazione di tutte le risorse hardware di una macchina, quali la gestione della memoria, la temporizzazione dell'unità centrale di elaborazione (CPU, Central Processing Unit), la destinazione dello spazio sui dischi e il controllo delle periferiche. Il sistema operativo è il fondamento su cui poggiano tutti i programmi applicativi, quali, ad esempio, gli elaboratori di testo e i fogli elettronici.
Il sistema operativo risiede solitamente nella memoria di massa, tranne un piccolo segmento di codice che risiede nella ROM e che carica il sistema nella RAM (la memoria ad accesso casuale).

I LINQUAGGI DI PROGRAMMAZIONE

I linguaggi di programmazione In informatica:
qualsiasi linguaggio artificiale utilizzato per esprimere una sequenza di istruzioni che un computer è in grado di comprendere, elaborare ed eseguire viene definito linguaggio di programmazione.
In generale, i linguaggi di programmazione sono caratterizzati da una struttura sintattica estremamente rigida, dettata da regole fisse che tengono conto del sistema di elaborazione del computer. A seconda del livello di astrazione permesso, si distinguono linguaggi di basso e di alto livello.

LE RETI

Reti di comunicazione In informatica, sistemi di connessione tra più computer, che consentono la condivisione di informazioni e servizi.
Una rete può coinvolgere collegamenti permanenti, come cavi dedicati, o connessioni temporanee, realizzate attraverso le linee telefoniche o altri sistemi di telecomunicazioni. Può interessare un'area ristretta, come nel caso delle reti locali, che in genere collegano computer, stampanti e dispositivi situati nello stesso edificio, o essere costituita da un numero molto alto di elaboratori, piccoli e grandi, distribuiti su un'ampia zona geografica.
Indipendentemente dalle dimensioni, lo scopo di una rete consiste nel permettere lo scambio tra gli utenti di informazioni in forma elettronica: semplici messaggi di posta elettronica, o comunicazioni più complesse.

-2  RETI LOCALI

Una rete locale o LAN (Local Area Network) consiste di un certo numero di computer e dispositivi distribuiti su un'area limitata, connessi mediante appositi cavi (cavi coassiali o fibre ottiche) in modo che ciascun elemento possa interagire con tutti gli altri.


-3 RETE A BUS

In una rete a bus, i dispositivi sono collegati linearmente a un unico cavo di comunicazione, detto bus, senza formare anelli o diramazioni.
Poiché tutti i messaggi viaggiano in entrambi i sensi lungo un'unica linea, esistono protocolli di comunicazione che stabiliscono delle norme per evitare sovrapposizioni e per fissare la proprietà dei pacchetti di informazioni in transito.

-4  Rete a stella

La rete a stella è un modello di collegamento tra computer in cui i singoli nodi fanno capo all'unità centrale in una disposizione radiale.

-5  Rete ad anello

In una rete di comunicazioni ad anello, le informazioni viaggiano su un circuito chiuso, da un nodo all'altro, in un'unica direzione. Quando un nodo riceve un messaggio, ne verifica la destinazione e, nel caso sia diretto a un altro nodo, lo invia al successivo.
da e verso altri dispositivi. Il termine è a volte considerato sinonimo di controllore di comunicazione.