Date post: | 17-Feb-2019 |
Category: |
Documents |
Upload: | truongthien |
View: | 214 times |
Download: | 0 times |
Sistemi di elaborazione delle informazioni
Davide Sardina [email protected]
Università degli studi di Enna Kore Corso di Laurea in Servizio Sociale
A.A. 2017/2018
Eleborazione dei dati
Raccolta
Digitalizzazione
Elaborazione ed analisi
Risultati Visualizzazione
Contenuti del corso
Prima parte
• Introduzione allo studio dei sistemi informatici
• Strumenti software di elaborazioni dati
Seconda parte
• Collaborazioni e creazione di questionari on-line
• Strumenti per l’analisi delle relazioni sociali
• Data mining per le scienze sociali
Esercitazioni
Esercitazione 1: Excel
Esercitazione 2: Analisi statistica con Excel
Esercitazione 3: Creazione di un dataset e analisi con SPSS
Esercitazione 4: software per il data mining e caso studio per le scienze sociali
Testi consigliati • Testo principale: M. Mezzini
“Informatica di base” Apogeo Education
• Dispense fornite dal docente
• Altri testi: D. Sciuto, G. Buonanno, L. Mari, “Introduzione ai sistemi informatici”, Quarta edizione, McGraw-Hill.
Contatti e link utili
Orario del corso Lunedì 14:30-17:30
Venerdì 09:00-12:00
Orario di ricevimento
Lunedì 10-12
Martedì 10-12
Per ulteriori orari di ricevimento è possibile concordare via mail: [email protected]
Appelli
Le date degli appelli:
• https://www.unikore.it/index.php/servizio-sociale-esami/servizio-sociale-calendario-esami
Modalità di esame
• Prova scritta a risposta multipla e risposta aperta
• Durata: 2h
TECNOLOGIE E METODI INFORMATICI
Informatica per le scienze motorie
Sommario
• Architettura dei sistemi di elaborazione
– Hardware e software
• Rappresentazione delle informazioni
– Sistema numerico binario
Hardware e software
• Hardware: tutto ciò che fa parte dell’architettura del computer (processore, memoria, ecc.)
• Software: tutto ciò che è digitale (dati e istruzioni) e rappresentato in un linguaggio comprensibile dal computer
Architettura di un calcolatore
RAM
SCHEDA MADRE
CPU
HARD DRIVE
Comunicazione
Collegamento
Architettura di Von Neumann
Lo schema si basa su quattro componenti fondamentali:
1. CPU (processore) che è composto da:
– Unità Aritmetico-Logica (o ALU)
– Unità di Controllo (CU)
2. Memoria principale (RAM, Random Access Memory) e secondaria (Hard disk)
3. Periferiche di input/output
4. Bus di sistema
ALU CU
Central Processing Unit (CPU)
Memorizzare i dati
• La memoria è un dispositivo in grado di immagazzinare istruzioni e dati all’interno del computer, accessibili attraverso indirizzi
• Istruzioni e dati sono in formato binario, un sistema che usa solo due simboli, 0 o 1, che all’interno del computer assumono il significato di spento (0) e acceso (1), assenza di segnale elettrico (0) e passaggio di segnale elettrico (1)
• Un bit è un simbolo che rappresenta solo valore 0 oppure 1 ed è l’unità elementare dell’informatica
• Tutti i dati (numeri, immagini, file, ecc.) devono essere convertiti in formato binario per: – Fare calcoli tramite il processore – Essere memorizzati all’interno delle memorie
• 8 bit consecutivi costituiscono 1 byte – 01001011 sono 1 byte = 8 bit
RAM: memoria centrale
0000
0001
0002
0003
0004
0005
0 0 1 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 0 1 1
INDIRIZZO DATI (BYTE)
MEMORIA
Disco fisso: memoria secondaria
Differenze tra memorie
• Lettura e scrittura sulle memorie: alcune memorie sono a sola lettura (read-only) mentre altre permettono di leggere e scrivere su di esse;
• Memorie volatili e non volatili (permanenti): le prime conservano i dati sino a che sono collegate alla corrente elettrica, le seconde mantengono i dati anche dopo lo spegnimento del computer.
Tipologie di memoria • Memoria Random Access Memory
(RAM): alcuni giga byte (1 000 000 000 byte)
• Disco fisso (hard disk): fino ad alcuni tera byte (1000 giga byte = 1 000 000 000 000 byte)
• Chiavetta Universal Serial bus (USB): parecchi giga byte
Dispositivi di input/output
• Dispositivi (o periferiche) di input servono per introdurre dati dall’esterno verso l’interno del computer
• Dispositivi di output, al contrario, permettono di ottenere dati e risultati dal computer verso l’esterno
• DOMANDA: in che forma sono questi dati?
• Possiamo inserirli così o dobbiamo prima convertirli?
L’angolo delle domande
• DOMANDA: in che forma sono questi dati? Possiamo inserirli così o dobbiamo prima convertirli?
• Avete diverse tipologie di dati da digitalizzare: – Fascicolo di 5 pagine in formato cartaceo... – Cartelle con diversi documenti presenti all’interno di una chiave
USB... – Immagini dei , scattate, sulla memoria della fotocamera... – Questionario con decine di domande da sottoporre a diverse
persone, anche molto lontane fisicamente... – Relazioni sociali e collegamenti tra individui...
• Una volta caricati in un computer questi dati, come pensate di analizzarli?
Rappresentazione delle informazioni
Rappresentare dati digitali
• Qualsiasi informazione per essere analizzata all’interno del computer deve essere convertita in formato binario:
– numeri -> codifica binaria • ad es.: 123 [0111 1011]
– caratteri -> codifica ASCII • ad es: ‘T’ [0101 0100]
– immagini -> RGB • ad es: rosso -> (255,0,0) [11111111 00000000 00000000]
Codifica binaria
• Conversione da binario a decimale: 11011 = 1 × 24 + 1 × 23 + 0 × 22 + 1 × 21 + 1 × 20 = 16 + 8 + 0 + 2 + 1 = 27
• Conversione da decimale a binario: 59:2 = 29 resto 1 → 1 29:2 = 14 resto 1 → 1 14:2 = 7 resto 0 → 0 7:2 = 3 resto 1 → 1 3:2 = 1 resto 1 → 1 1:2 = 0 resto 1 → 1 =111011
Codifica ASCII
Conversione immagini
• Immagini possono essere in scala di grigio oppure a colori
• Qualsiasi colore può essere rappresentato dalla composizione del rosso, del verde e del blu
• Per ogni pixel, abbiamo 3 byte = 24 bit per rappresentare un colore
• La risoluzione di un’immagine è data dalla sua dimensione larghezza x altezza
Struttura dello Schermo (Monitor)
Esempio
400x300 pixels 16x20 pixels
Picture element (Pixel)
Dettagli dell’immagine
• Immagine in scala di grigi
– Risoluzione 400*300=120.000 pixels (120 kbyte)
• Immagine a colori
– Risoluzione 16*20=320 pixels (320*3=960 byte)
• Immagine a colori 1200x800 = ?
– Risoluzione 1200*800 = 960.000 * 3 = 2.880.000 (~2 Mbyte)
• Compressione delle immagini
– Formato png, jpeg, tiff, gif (256 colori)
Memorizzazione e archiviazione dati 1. Digitalizzazione dei documenti di testo, immagini,
video, ecc.
2. I documenti digitalizzati vengono impacchettati all’interno di file
3. I file vengono memorizzati in memoria secondaria (disco fisso)
01010101 01001001 10010100 10010100 01010101 01001001 10010100 01010101 10010100 01001001 10010100 10010100 01010101 01001001 10010100 10010100 01010101 01001001 10010100 01010101 10010100 01001001 10010100 10010100
Software applicativo e di sistema
• Software di sistema: gestisce la macchina
– Esempi di software di sistema? Sistema operativo
• Software applicativo: necessita del software di sistema
Software applicativo
Software di sistema
Software applicativo
Soft
war
e d
i pro
du
ttiv
ità • Videoscrittura
• Fogli elettronici
• Gestori di database
• Creazione di presentazioni
Soft
war
e sp
eci
aliz
zato
• Analisi statistiche
• Fotoritocco
• Montaggio video
• Analisi delle reti sociali
Sistema operativo
• Il sistema operativo (SO) è un insieme di software che permettono all’utente di usare a pieno l’hardware e i dispositivi di input/output – interfaccia grafica (finestre, mouse, ecc.)
– file system
• Compiti del SO: – Esecuzioni e gestione dei
programmi applicativi
– Gestione hardware
– Interfaccia tra utente e hardware
SO come interfaccia tra utente e macchina
OS
Windows Linux
Android
OS X
iOS
Caratteristiche dei SO
• Multi-utente
– Il SO gestisce l’accesso da parte di diversi utenti
– Ad es: amministratore, utente semplice, utente ospite
• Multi-tasking
– Diversi software vengono eseguiti contemporanemente
Schema di comunicazione
OS Software
applicativo
Driver
Utenti
Hardware
1 2
Memoria principale Memoria secondaria CPU
Bus
Sommario dei compiti del SO
• Principalmente si occupa della gestione:
– dei processi
– della memoria principale
– dei dispositivi di I/O
– delle informazioni in memoria secondaria,
– file system
– degli accessi degli utenti
– delle comunicazioni tra gli utenti e tra le macchine
– della configurazione all’accensione della macchina.
File system
• Sistema di archiviazione e gestione dei file in una struttura gerarchica all’interno delle memorie
• Dotato di specifiche operazioni che svolge grazie al sistema operativo
• Presenta all’utente l’organizzazione logica delle informazioni e gestisce le operazioni che si possono effettuare
• Una directory è un particolare tipo di file, gestito dal file system che contiene altri file
Pensate di dover spostare centinaia di file contemporanemente...
Tipi di file system
• Principali operazioni del file system:
– Creazione dei file/cartelle
– Lettura dei file/cartelle
– Scrittura dei file/cartella
– Modifica degli attributi dei file/cartelle
– Spostamento di file/cartelle
• Il file system dipende dal sistema operativo:
– FAT32, NTFS sono file system per il sistema Windows
File
• Un file è un’unità logica di memorizzazione che contiene al suo interno dati organizzati in modo specifico in base al tipo.
• I file possono contenere:
– testi (sequenza di caratteri ASCII)
– dati (numerici, documenti, tabelle, etc.)
– programmi
– immagini, filmati, suoni
• Un file è comunque una sequenza di bit/byte.
Attributi dei file
• Ogni file possiede alcuni attributi per la gestione:
– tipo: serve al sistema operativo per aprire il software per la corretta gestione del file NOTA: solitamente è presente un’estensione ma non sempre
– indirizzo: dove si trova il file all’interno del disco
– dimensione: quanti byte occupa il file all’interno del disco
– data e ora di creazione, modifica
– proprietario: chi ha creato il file e può modificarlo
– permessi: chi può svolgere sui file e quali operazioni
Nome di un file
• Composto da 2 parti separate da un punto:
nome.estensione
• L’estensione indica il tipo di applicazione che lo ha generato ma può essere omessa
– serve al sistema operativo per aprire il software per la corretta gestione del file
Tipi di file
Le unità disco
• Ogni computer è dotato di una o più unità disco che, per poter memorizzare i dati sotto forma di file, necessitano di un file system
• Solitamente, tali unità vengono identificate mediante una lettera maiuscola assegnata dal sistema operativo
– Ad es: ‘C:’, ‘D:’, ecc.
• Un’unità può rappresentare il lettore CD/DVD
Percorso dei file (pathname)
• Il percorso di un file o pathname indica la sua posizione nella struttura gerarchica creata dal file system
– ad es.: D:\Unikore\SistElabInf_L39\2_informazione.ppt
Software
• Chiariamo le differenze:
– Istruzioni in formato binario (linguaggio macchina) eseguite e memorizzate nel computer;
– Programmi che vengono installati nel computer tramite il sistema operativo -> Software applicativo
– File e dati memorizzati (temporaneamente o permanentemente) in memoria (principale o secondaria)
Esercizi
Che differenza c'è tra hardware e software: [A] L'hardware è l’insieme dei componenti fisici, il software si riferisce ai programmi. [B] Corrispondono alla parti pesanti o leggere del computer. [C] Hardware è la parte più importante del computer, il software quella meno importante. [D] Il primo è composto da programmi, il secondo dalle periferiche. Fanno parte dell’hardware: [A] Il sistema operativo ed i programmi applicativi. [B] Il processore e la memoria centrale. [C] Il sistema operativo e le periferiche. [D] Il file system e la RAM.
Un bit: [A] Corrisponde ad 8 byte. [B] Può contenere un carattere. [C] E' l'unità minima di memorizzazione. [D] Può rappresentare solo numeri. Quale di queste affermazioni non è corretta: [A] La CPU è il cervello elettronico del computer. [B] Non è possibile svolgere operazioni di somma tramite la CPU. [C] Tramite la CPU è possibile coordinare altri dispositivi hardware. [D] La CPU legge e scrive dalla memoria RAM.
Quale di queste è un’operazione del sistema operativo?
[A] Lettura dei dati dall’hard disk.
[B] Scrittura di testo.
[C] Creazione di grafici.
[D] Navigazione in internet.
Quale di queste non è un’operazione del sistema operativo?
[A] Memorizzazione di un file tramite il file system.
[B] Comunicazione tra utente e hardware.
[C] Controllo dell’esecuzione dei programmi.
[D] Creazione di presentazioni.