RELAZIONE DEL LIBRO - 'L'INFORMATICA' - Il pensiero algoritmico

il procedimento risolutivo che consiste nell'algoritmo;

l'esecutore costituito dall'elaboratore elettronico.

L'algoritmo è quella serie di istruzioni, scritte in un linguaggio comprensibile dal computer, che consentono all'elaboratore di eseguire dei calcoli e di comunicarli all'utente.

Ogni algoritmo ha una struttura propria a seconda del compito che deve svolgere. Ovviamente, dovendo giungere ad un risultato, l'algoritmo non può esse una sequenza infinita di istruzioni.

Ha alcune istruzioni che permettono al programmatore di velocizzare il suo lavoro, ma essendo una sequenza di ordini, deve seguire un certo ordine allo stesso modo in cui le lingue seguono la grammatica. Ad esempio, non pot 939h75j remo chiedere ad un elaboratore di eseguire un calcolo se nell'algoritmo non sono ancora stati inseriti i dati necessari.

Nell'algoritmo esistono dati semplici e dati strutturali. I dati semplici sono quelli di tipo vero e falso oppure le cosiddette operazioni logiche and, or e not.

All'interno dell'insieme dei dati semplici vi sono quelli di tipo intero e quelli di tipo reale. I dati di tipo intero, sono una quantità limitata di numeri compresi tra un valore massimo ed un valore minimo.

Quelli di tipo reale, in ambito informatico, sono anch'essi solo una piccola parte di quelli che siamo abituati ad utilizzare nella matematica.

Il concetto di dati strutturali si può spiegare con un semplice esempio: l'array. L'array, serve per ordinare una sequenza di numeri o lettere nell'ordine desiderato dando ad ogni valore una determinata posizione. Per accedere agli elementi dell'array per eventuali modifiche, sarà necessario individuare il dato attraverso la sua posizione data (di solito) da uno o due numeri a seconda che si tratti di una semplice riga o, ad esempio, di una tabella a doppia entrata.

NOME DATA DI NASCITA SESSO RESIDENZA

Tabelle di questo genere vengono chiamate record ed ogni campo del record (nome, data di nascita, ecc.) può essere raggruppato in un singolo array.

I dati di solito vengono schematizzati con varie strutture come ad esempio il grafo, l'albero e la lista.

Come comunicare con l'elaboratore

L'unico modo per poter comunicare con l'elaboratore, è usare un linguaggio che possa comprendere. Ovviamente ve ne sono svariati e vengono definiti linguaggi di programmazione. I principali linguaggi di programmazione, al giorno d'oggi sono il Basic, il Fortran, il Cobol, il Pascal ed il C. Il computer, nell'elaborazione dei dati, trasforma tutte le informazioni ricevute in linguaggio binario, esegue le operazioni richieste ed emette il risultato in un linguaggio comprensibile all'utente. Prima che venissero ideati questi linguaggi più semplici da utilizzare, perché più vicini alla nostra lingua, la programmazione avveniva tramite l'utilizzo delle due cifre 0 ed 1 ovvero lo stesso linguaggio adoperato dal computer per eseguire i calcoli poiché non si sapeva come tradurre le istruzioni dal linguaggio di programmazione al codice binario.

Esistono due paradigmi di programmazione: quello imperativo, in cui il controllo è compito del programmatore, e quello dichiarativo in cui il problema del controllo è demandato all'esecutore.

L'architettura dell'elaboratore

Le tre funzioni principali per utilizzare un computer sono quella di immissione dei dati, quella di elaborazione e quella di emissione. Pertanto sarà necessario che un computer sia provvisto di una tastiera, un monitor e (non necessariamente) una stampante e di una unità di elaborazione composta dalla memoria e da un processore. La memoria ha il compito di memorizzare il programma da eseguire ed i dati sui quali si dovrà operare. Ha una capacità limitata e pertanto non può contenere un numero infinito di informazioni. Le parti più piccole della memoria sono le locazioni e ogni locazione e suddivisa in gruppi da otto bit. In ogni bit, potrà essere inserita una sola informazione data da 0 e 1. Il processore, invece, è diviso in due parti: l'unità di controllo che organizza e gestisce l'elaborazione dei dati e l'unità aritmetico-logica che esegue i calcoli aritmetici e le operazioni logiche.

I caratteri digitati sulla tastiera, infine, vengono trasformati dal computer nel codice ASCII anche questo in linguaggio binario. Ad esempio la lettera A sarà 01000001.

La calcolabilità e la complessità

Un problema è detto calcolabile, se esiste un algoritmo che lo risolva. A questo punto, tutti i problemi che si possono schematizzare in un algoritmo, saranno risolvibili dal computer. Tuttavia ciò non è sempre vero perché bisogna tener conto anche della complessità dell'algoritmo. La complessità si misura attraverso il tempo impiegato per giungere alla soluzione e la quantità di memoria impiegata. Al giorno d'oggi, il problema più rilevante è senza dubbio il tempo dato che i computer iniziano ad avere memorie di capacità immense. Alcuni algoritmi eseguono un numero di istruzioni proporzionali a n alla 2, alla 3 o 2 alla n. Nel caso di 2 alla n, con n uguale a 60, il tempo impiegato dall'elaboratore per giungere alla soluzione sarà di 366 secoli, tempi, dal punto di vista umano, non accettabili.

I sistemi operativi

All'inizio, i dati venivano inseriti all'interno del computer attraverso schede e nastri perforati; tuttavia la CPU, durante l'immissione dei dati, rimaneva inattiva con un grande spreco di tempo e pertanto si ovviò a questo inconveniente rendendola attiva anche durante l'immissione e la stampa dei dati.

Il sistema operativo può essere visto in due modi differenti: dall'utente e dal progettista. Dal punto di vista dell'utente, la cosa più importante è che venga evitato l'uso diretto delle risorse del sistema e che sia in grado di inviare eventuali messaggi di errore.

Per quanto riguarda il progettista, invece, il sistema operativo prende la forma di processo ovvero il programma nella sua esecuzione, le risorse che impiega e tutto ciò che accade all'interno del computer durante l'utilizzo.

La memoria viene divisa in tre parti: la prima è riservata a quella parte di sistema operativo che deve risiedere obbligatoriamente all'interno del computer, la seconda ai programmi dell'utente e la terza che viene lasciata libera. E' importante che la memoria sia divisa in partizioni variabili in modo che ogni informazione occupi solo lo spazio necessario a contenerla. Se fosse divisa in parti uguali, vi sarebbe un enorme spreco di memoria.

Gli archivi

L'archivio informatico, deve avere tutte le funzionalità del tradizionale archivio cartaceo ed in più, il pregio della velocità nella ricerca delle informazioni. L'archivio funziona con lo stessa metodo del record del quale si è già parlato precedentemente. E' importante che nell'archivio informatico, si possa giungere allo stesso risultato attraverso più strade partendo dagli elementi che abbiamo in mano. Ad esempio, se in una scuola vogliamo sapere il nome di un insegnante, possiamo partire dalla materia che insegna, o dalla classe in cui insegna o anche dai nomi dei suoi alunni, ma l'importante è che alla fine otteniamo le informazioni desiderate.

Altra cosa importante è che l'archivio informatico possa essere aggiornato di continuo senza alcun inconveniente seguendo l'ordine adottato fino ad ora e, proprio per l'aggiornamento, è indispensabile che si possa giungere velocemente al punto in cui bisogna apportare la modifica.

Basi di dati

Il sistema di gestione di una base di dati o database consente di:

Creare archivi di dati con la struttura desiderata

Memorizzare su disco i dati dell'archivio

Aggiornare e modificare con facilità i dati dell'archivio

Reperire velocemente le informazioni

Occorre fare una distinzione fra dato ed informazione: il dato è la rappresentazione di un'informazione ottenuta per mezzo di alcune caratteristiche dell'informazione stessa. L'informazione è l'incremento di conoscenza che può essere acquisita dai dati. Anche se le due definizione  sembrano rincorrersi, i dati costituiscono informazione solo se letti attraverso una chiave di lettura.

E' importante nell'utilizzo di una base di dati, che questa non abbia alcuna influenza sugli altri programmi applicativi e sull'hardware. Inoltre è consigliabile non ripetere più volte lo stesso dato nel caso che vi si possa giungere da più strade, ma fare in modo che si giunga sempre ad un unico dato che vale per tutti per maggiore praticità nell'aggiornamento.

Ambienti applicativi

Ormai l'informatica è entrata in tutti gli ambienti; infatti i programmi applicativi vengono utilizzati per le più svariate esigenze: per la casa, il lavoro, lo studio, il divertimento, ecc.

I più importanti ed utili programmi per computer, sono quelli di scrittura chiamati word processor.

Consentono di scrivere, elaborare testi, apportarvi infinite correzioni e di inserirvi eventuali immagini.

Altri programmi sono i fogli elettronici che consentono di fare calcoli attraverso formule matematiche. Sono composti da una griglia ed ogni cella viene identificata con un numero ed una lettera.

Infine, ci sono gli elaboratori di immagini che, appunto, consentono di modificare immagini o di crearne.

Invenzione abbastanza recente, sono gli ipertesti che hanno rivoluzionato il modo tradizionale di leggere un libro. In realtà si tratta di un vero e proprio libro, ma è possibile passare da un argomento all'altro attraverso dei pulsanti presenti direttamente nel testo.

Conclusioni

L'informatica sta diventando parte essenziale della vita delle persone. Tuttavia è sbagliato pensare di raggiungere con una macchina l'intelligenza umana. Dobbiamo ricordare che i computer devono essere utilizzati solo allo scopo di fare meglio, ciò che all'uomo risulta difficile.