INFORMATICA e TECNOLOGIA MULTIMEDIALE A.F.2012/2013

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Dispense di Informatica e Tecnologia Multimediale
INFORMATICA e TECNOLOGIA MULTIMEDIALE
A.F. 2012/2013
Docente: Antonio Cannuli
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Programma
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L’Hardware ed il Software
Tipi di Computer
Componenti base di un personal computer
Hardware
Unità centrale di elaborazione
Dispositivi Input
Dispositivi di output
Dispositivi di memoria
Memoria di massa
Memoria veloce
Capacità della memoria
Prestazioni dei computers
Software
Tipi di software
Il computer nella vita di ogni giorno
Il computer nel lavoro e nell'istruzione
Information Technology e societa
Un mondo che cambia
Componenti ed Ergonomia
Computer e salute
Sicurezza, Diritti d'autore, Aspetti Giuridici
Sicurezza dei dati
Virus
Copyright
Privacy
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L'HARDWARE.
È una parola che deriva dall'inglese Hard, solido e Ware, componente. Letteralmente significa ferramenta.
È costituito da tutte le componenti fisiche, meccaniche, elettriche ed elettroniche che costituiscono il
computer. All'interno dell'hardware possiamo distinguere: l'unità di elaborazione, le unità periferiche di
input e output e le memorie di massa.
L'unità di elaborazione è divisibile in varie parti, tra cui una unità logico matematica (ALU) che esegue le
operazioni aritmetiche, di confronto e di trasformazione delle informazioni, le memorie, e le schede.
Queste ultime si occupano della gestione di un tipo di dato quali suoni (scheda audio), immagini (scheda
video). Le memorie sono invece gli elementi destinati ad immagazzinare i dati che il computer riceve ed
elabora. Sono di due tipi: fisse e volatili. Le prime esistono anche dopo lo spegnimento del computer, le
seconde solo quando quest'ultimo è acceso. Le periferiche fanno parte dell'hardware, e sono praticamente
gli strumenti mediante i quali l'uomo "dialoga" con il computer, perchè gli permettono
di
introdurre dati (periferiche di input) e di riceverne (periferiche di output).
PERIFERICHE DI INPUT
PERIFERICHE DI OUTPUT
Tastiera
Monitor
Lettore di CD
Casse audio
Mouse
Masterizzatore
Lettore di DVD
Stampante
Scanner
Schermo
Modem
Modem
Microfono
Plotter
SOFTWARE
Con il termine software (dall'inglese soft, morbido,
e ware, componente) si indica genericamente
l'insieme dei programmi, dei linguaggi di programmazione
e di tutti gli altri elementi logici che
permettono un'efficiente utilizzazione del computer.
Può essere suddiviso in:
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1) Software di sistema (per es. MS-DOS, Windows, Linux);
2) Software applicativi (per es. Office, Open Office);
3) Altri tipi di software (per es. Utilities, Drivers).
TIPI DI COMPUTERS
Il personal computer (PC) è il computer nella sua forma attualmente più comune, con il case materialmente
distinto dalle periferiche: può essere utilizzato da solo utente alla volta ed è dotato di tutto il necessario
per caricare programmi, acquisire, elaborare, fornire e salvare dati.
Il PC è multimediale quando è dotato dell’hardware necessario per consentire la riproduzione simultanea di
audio, immagini e filmati. I computer portatili (laptop) hanno dimensioni e peso limitati, ma sono
altrettanto potenti e dotati e possono essere eventualmente collegati ad un video e ad una tastiera di
dimensioni standard.
I palmari sono computers che differiscono per il peso e le dimensioni ancora più
limitate e per non possedere un disco rigido ma una memoria stabile che permette comunque di svolgere
molte funzioni.
I mainframes e i minicomputers sono apparecchi di grandi dimensioni, assai costosi
e sofisticati, che possono essere utilizzati da più utenti simultaneamente mediante opportuni terminali che
sono detti “stupidi” (se affidano direttamente i calcoli
a un potente
calcolatore centrale) o
“intelligenti” (se sono in grado di svolgere localmente certe funzioni): vi fanno ricorso grandi
oraganizzazioni che devono elaborare enormi quantità di dati. Oggi possono essere sostituiti dalle reti locali.
Il network computer è un terminale di rete intelligente, con elevate capacità di calcolo, ma sprovvisto
di qualsiasi memoria di massa in quanto condivide
e utilizza tutte le risorse disponibili (sistema
operativo, programmi, dati, archivi) della rete a cui è collegato.
UNITA’ PERIFERICHE
LO SCHERMO.
Il monitor è la periferica di output che insieme alla tastiera ci permette di "dialogare" con il computer. È
costituito da una superficie di vetro nella cui parte interna sono depositati gruppi di elementi elettrosensibili
detti fosfori. Colpiti da elettroni essi emettono impulsi luminosi. Ha dimensioni variabili tra i 12 e i 21
pollici (1 pollice equivale a 2,54 cm), e riceve i segnali dal computer attraverso un cavo e un apposito circuito.
L'unità principale di illuminamento del video è chiamata "pixel". Il controllo delle immagini avviene
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dividendo in un reticolo di righe per colonne il video. Si ottengono delle unità elementari di
illuminamento di numero variabile secondo la modalità. Gli schermi video per computer possono
funzionare in modalità grafica o in modalità testo. Quando il video è sotto modalità testo lo schermo è
suddiviso in 24 righe per 80 colonne, il computer dialoga con noi attraverso testo e non può dunque
emettere disegni o immagini. Infatti lo schermo è suddiviso in elementi rettangolari elementari troppo
grandi e poco numerosi per ottenere un disegno o una fotografia, ma sufficienti a tracciare del testo.
La memoria impegnata dal computer in questa modalità è perciò bassa. Il sistema operativo MS-DOS
funziona in questa modalità. Quando invece siamo in modalità grafica i pixels sono molto più numerosi.
Esistono diverse modalità grafiche, si va dalla 480 x 640 (480 righe per 640 colonne) fino alla 1200 x 1256 e
oltre. Dato che occorre un po’ di memoria del computer per ogni pixel, il video in modo testo impegna poca
memoria. Infatti, in tale modo, sono presenti sullo schermo solo 25 x 80 = 2000 pixels. Nella minore
modalità grafica sono invece presenti 480 x 640 = 307.200 pixels.
È chiaro che la quantità di memoria impegnata per far funzionare il video in tale modalità è molto alta.
Windows ad esempio funziona in modalità grafica.
I monitors possono essere con schermo CRT (con Tubo a Raggi Catodici), cioè tecnologicamente simili
a un comune televisore, oppure LCD (con Display a Cristalli Liquidi): questi ultimi sono molto più leggeri e
piatti, ma attualmente anche più costosi.
LA STAMPANTE.
Le stampanti sono le periferiche addette alla stampa. Il loro software riceve dal programma di
videoscrittura un flusso di dati che converte in stampe di forma identica a ciò che è mostrato in video.
Esistono differenti tipi di stampanti:
È un particolare tipo di stampante che lavora su grandi formati di carta come l'A1 o l'A0; impiegata
per il disegno tecnico e industriale, generalmente con applicazioni CAD (Computer Aided Design); la testina
di stampa è costituita da pennini di diversi colori.
IL MODEM.
I computer
possono dialogare tra loro attraverso un collegamento
che li unisce. Il modem
(MOdulatore-DEModulatore) è un dispositivo in grado di trasformare i segnali digitali provenienti da un
qualsiasi computer, in segnali analogici in grado di viaggiare su una linea telefonica. Due modem, ai due capi di
una linea, sono così in grado di mettere in comunicazione due computer come se fossero nello stesso ufficio
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collegati direttamente da una cavo. Il modem viene collegato direttamente alla linea telefonica. Appositi
programmi di compressione dei dati consentono di sveltire la trasmissione e altri programmi di
correzione automatica degli errori dovuti ai disturbi della linea telefonica consentono un'ottima qualità
della trasmissione.
LA TASTIERA.
La tastiera è la periferica di input principale per il computer. Essa è nata con l'intento di renderci in grado di
dialogare attraverso serie di caratteri. il suo funzionamento è molto semplice ed efficace, tanto che il
principio di funzionamento è rimasto invariato. La tastiera può essere suddivisa in 3 parti:
Tastiera alfanumerica: è la parte centrale, varia da paese a paese, e comprende i tasti per inserire i 26
caratteri dell’alfabeto anglosassone (secondo lo standard internazionale QWERTY)
- i caratteri numerici da 0 a 9
- i simboli di punteggiatura
- gli altri caratteri tipici di ogni alfabeto nazionale
- la barra spaziatrice
- i tasti particolari:
SHIFT ( ⇑ ) e BLOC MAI (CAPS LOCK) per immettere i caratteri in maiuscolo o per attivare le seconde
funzioni
TAB per spostamenti prestabiliti del cursore
CTRL e ALT (e ALT GR) da utilizzare in combinazione con altri tasti, per funzioni che dipendono dal contesto
BACKSPACE ( ¬ ) per cancellare a sinistra CANC per cancellare a destra
ESC per ritornare a situazioni precedenti quella in esecuzione
INVIO o
RETURN per mandare in esecuzione le azioni indicate con le immissioni precedenti
TASTIERINO NUMERICO: sulla destra, consente l’immissione veloce di dati numerici e simboli
aritmetici, in alternativa all’uso della tastiera alfanumerica.
TASTIERA FUNZIONALE: contiene i tasti di spostamento, inserimento, cancellazione, i tasti “Print
screen”, “Scroll lock” e “Pause”, oltre ai tasti contrassegnati con F1…F12 impiegati per funzioni particolari
di un programma o del sistema operativo
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Il MOUSE
Il mouse è un dispositivo di input nato dalla necessità di rendere intuitiva la nostra aziona nel computer.
Fare ad esempio "click" su un pulsante disegnato nello schermo vuole essere emulativo del farlo
realmente. Spostare un oggetto sul video vuole essere simile allo spostarlo nella realtà con la propria mano. Il
suo successo sta proprio nel fatto che non occorre ricordare un determinato comando per eseguire
un'operazione, basta farla! Il tipico mouse possiede due pulsanti destinati ad attivare differenti funzionalità
nel software del computer. Il movimento viene trasmesso da una sferetta posta sotto il mouse.
L'hardware del mouse converte le rotazioni in spostamenti nel video.
LO SCANNER
Lo scanner (analizzatore d'immagine) è una periferica di input che permette di fornire al computer la
rappresentazione grafica digitale di un documento, generalmente cartaceo. È simile a una piccola
fotocopiatrice, sul cui piano d'appoggio trasparente viene collocato il documento
da far "leggere" al
computer. L'immagine percepita viene fotografata e quindi tradotta in una serie di codici comprensibili al
computer. L'immagine digitale così ottenuta può quindi essere utilizzata, direttamente o modificata, nella
composizione di nuovi testi o documenti. Lo scanner viene gestito da un programma che può anche
disporre di funzioni particolari in grado di riconoscere i singoli caratteri di testi dattiloscritti o
stampati (non mano scritti) e quindi di renderli utilizzabili nei comuni programmi di trattamento testi.
UNITÀ DI ELABORAZIONE.
L'unità di elaborazione del computer, che provvede al trattamento dei dati, è costituita dalla CPU (Central
ProcessingUnit) e dalla memoria centrale.
La CPU
La CPU è costituita a sua volta da un microprocessore che esegue le funzioni logico matematiche e di
controllo elaborando le istruzioni. Dal punto di vista funzionale si può considerare suddivisa in:
1) Unità logico matematica (ALU, Arithmetic and Logic Unit);
2) Unità di controllo (CU, Control Unit);
L'unità logico matematica (ALU) esegue le operazioni aritmetiche, di confronto e di trasformazione delle
informazioni.
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L'unità di controllo (CU) coordina e governa il funzionamento del computer, in quanto è collegata a tutte le
parti della CPU e alle altre unità.
Particolare importanza rivestono i Bus, che sono dei canali attraverso i quali i componenti del
computer comunicano. I bus trasportano le informazioni da un'unità del sistema all'altra e possono essere
suddivisi in: Businterni, che mettono in comunicazione tutti gli elementi interni al microprocessore; Bus
esterni, che mettono in comunicazione il microprocessore con gli altri dispositivi collegati.
2. LE MEMORIE
Dovendo trattare dei dati il computer necessita di luoghi in cui stoccarle più o meno a lungo. Questi luoghi
sono le memorie. Possono essere interne o esterne.
Alle memorie esterne appartengono tutti quei dispositivi che prevedono
l'asportazione fisica della
memoria.
Alle memorie interne appartengono la memoria dell’HARD DISK, la RAM e la ROM.
La RAM (Random Access Memory, memoria di accesso casuale) è una memoria detta "volatile", perché
perde tutte le informazioni quando viene interrotta l'alimentazione elettrica. Questa consente di sfruttare al
meglio le capacità di elaborazione del microprocessore, perché i dati sono facilmente accessibili.
La ROM (Read Only Memory, memoria di sola lettura) è una memoria di tipo "non volatile" perché il
suo contenuto è sempre disponibile e non viene alterato quando si interrompe l'alimentazione. Le
istruzioni contenute nella Rom possono essere eseguite ma non modificate, e le dimensioni e il contenuto
variano in funzione della configurazione del computer. Tra i programmi principali contenuti nella ROM
troviamo
il programma di autotest, attivato all'accensione, che effettua controlli di presenza e di efficienza delle
unità periferiche collegate: se un dispositivo non funziona viene emesso un messaggio di errore.; un
programma che permette il funzionamento delle unità periferiche e un o programma che permette il
caricamento iniziali da disco del programmi che costituiscono il sistema operativo.
L'HARD DISK
L'HARD DISK (disco rigido) permette di memorizzare e di accedere a una elevata quantità di dati. Non
può essere estratto dall'unità di lettura/scrittura. Ha capacità maggiori di quelle dei floppy disk, tempi di
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accesso ridottissimi ed è molto più affidabile: è contenuto infatti in un drive sigillato, che permette di
eliminare l'azione di agenti estranei, quali la polvere, e di ottenere maggiore precisione e densità di
registrazione delle informazioni, in quanto la testina si avvicina a pochi centesimi di millimetro dalla
superficie del disco.
LE MEMORIE ESTERNE
Alle memorie esterne appartengono tutti quei dispositivi che prevedono
l’asportazione fisica della
memoria.
LETTORI CD E DVD
I lettori CD e DVD sono di recente diffusione.
CD-ROM: è rimovibile, come il floppy disk, ma può contenere una quantità di dati molto maggiore (~
700MB). Però il comune driver per CD è solo un lettore: per potere anche scrivere su un CD è necessario
dotarsi di un masterizzatore,
un dispositivo in grado
di incidere su CD-W (scrivibili solo una volta) e CD-RW (riscrivibili). Il CD-ROM è tecnologicamente simile al
CD audio: in entrambi, i dati sono incisi con metodi ottici. DVD (digital versatile disk): è simile al CD ma ha
una capacità 25 volte superiore: sono usati principalmente come supporto per filmati in alta risoluzione
e richiedono un apposito lettore (che legge anche i CD).
LE SCHEDE
Il computer non dialoga direttamente con le periferiche. A parte la tastiera, la stampante ed il mouse tutte
le periferiche hanno bisogno di un interprete che traduca il loro linguaggio nel linguaggio del computer
e viceversa. Tali traduttori sono le schede. Esiste dunque una scheda video per comunicare con lo schermo,
una scheda audio per comunicare con le casse, una scheda di rete per comunicare con il MODEM.
Le schede sono presenti per motivi pratici all’interno del contenitore-computer e sono delle semplici
piastre piene di componenti hardware alloggiate in una zona della macchina predisposta.
LE SCHEDE VIDEO (CGA, EGA, VGA, SVGA).
Sono le schede destinate a dialogare con il computer per ottenere immagini sul video. A parte i circuiti
integrati e i coprocessori delle immagini tali schede contengono una particolare memoria, la memoria video
(detta RAM video o VRAM), destinata a supportare le immagini. La sua presenza, unita a quella del
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coprocessore video, solleva il computer dal compito di visualizzarle e dunque maggiore è la sua dimensione
maggiore è la velocità di presentazione delle immagini sul video. Le schede video più diffuse sono le seguenti:
CGA, EGA, VGA, SVGA.
ALTRE SCHEDE PRESENTI NORMALMENTE SUL COMPUTER
Altre schede presenti normalmente sul computer sono:
- la scheda audio dedicata al trattamento ed elaborazione de i dati sonori. È l'equivalente della
scheda grafica ma per i suoni. Nella parte esterna normalmente presenta tre innesti per spinotti di cui uno
per le casse audio, uno per le cuffie ed uno per il microfono.
- La scheda di rete collega modem e computer
interpretandone nel contempo i dati. È facilmente
individuabile per la presenza dello spinotto di collegamento indentico a quello telefonico. Spesso il modem
è interno al computer. In tal caso la scheda di rete contiene anche il modem.
IL SOFTWARE
Abbiamo affermato che, se l'hardware è la parte fisica del computer, il software è l'insieme dei comandi che
permettono al computer di eseguire i compiti richiesti. Sin dai primordi il software si è suddiviso:
1) software di sistema (compreso il BIOS);
2) software applicativo;
Tale necessità nasce dal fatto che di per sé l'hardware va gestito al meglio per ottenerne le migliori
prestazioni. Un eventuale software applicativo dovrebbe altrimenti gestire tutte le capacità del sistema e
contemporaneamente occuparsi del suo reale compito. Per questioni prettamente organizzative il primo
compito è stato riservato ad un particolare software detto per l'appunto di sistema. Il compito del
software applicativo è allora risolvere i problemi cui è destinato.
Questa settorializzazione del software rende più veloce ed efficiente l'azione della CPU
ed in generale permette un migliore sfruttamento delle caratteristiche dell'hardware.
Il software di sistema in definitiva è quel software preposto al controllo ed all'ottimizzazione dell'hardware
del computer e delle periferiche a lui collegate. Un esempio tipico è quello della stampa. Il software di
sistema riceve la richiesta di stampa del documento indirizzata alla stampante e fa si che il documento sia
inviato alla stampa attivando la stampante. Sotto questo punto di vista è sia gestore che vigile nell'hardware.
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Un particolare software di sistema, risiedente in una memoria ROM, è il BIOS (Basic Input/Output
Software= Software di Input/Output di base). Esso è il software preposto al corretto avviamento del
computer ed alle comunicazioni elementari fra le componenti principali dell'hardware. Viene richiamato
dal software di sistema sia al momento dell'accensione che durante le singole operazioni elementari. È posto
dal costruttore delle schede madri in una memoria ROM (quindi non modificabile).
6. TIPOLOGIA DEGLI APPLICATIVI
La seguente suddivisione è sufficientemente completa da comprendere la massima parte dei programmi
attualmente in commercio:
- sistemi operativi: MS-DOS, MS-Windows.
- Le banche dati: software, come le enciclopedie elettroniche, preposti a fornire informazioni di
qualunque natura;
- I programmi di grafica: software preposto alle manipolazioni di immagini, al disegno e a tutto ciò che
riguarda la grafica;
- I fogli elettronici: software preposto alla manipolazione di massicce quantità di dati intabellati;
- I programmi di videoscrittura: software preposti alla manipolazione di testi;
- I programmi di supporto: che facilitano il lavoro del software applicativo.
Da ricordare i database. Sono dei software la cui funzione è semplificare la ricerca e l'organizzazione dei
dati sia nelle banche dati che nei fogli elettronici. Con l'evoluzione dei linguaggi di programmazione sono
stati costruiti e messi sul mercato software per la risoluzione di ogni tipo di problema possibile.
MS – WINDOWS
MS-WINDOWS E L'INTERFACCIA GRAFICA
Nei primi anni '70 una azienda, la Logitech, propose per la prima volta sul mercato uno strumento del tutto
sconosciuto fino ad allora, il mouse. Questi trasformava i movimenti della mano in movimenti identici sullo
schermo. Sul mouse era presente un pulsante la cui funzione era quella di attivare la porzione di schermo su
cui si faceva click. Ossia si stabiliva, con apposito software, che se andavo col mouse su una determinata
zona del video e facevo click sopra riuscivo ad attivare il programma associato a tale area. Questo permetteva
di evitare di battere le parole chiave da tastiera e rendeva perciò intuitivo e più veloce l'uso dei programmi.
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Fu allora che la Microsoft, già leader del software con il sistema operativo MS-DOS, propose, anche se non
primo nel campo, MS-Windows un sistema operativo in cui tutti i comandi presenti nel DOS erano
attivabili anche con il mouse.
Tale intuitività nell'uso e l'accattivante aspetto delle immagini sul video resero MS- WINDOWS talmente
popolare da soppiantare in breve l'uso del DOS. LA novità insita in windows stava nel rapporto diretto fra
mouse e schermo in modalità grafica. I motivi di tale potenzialità stanno nell'intuitività dell'ambiente
grafico. Quando si sposta con il mouse un documento sul desktop è come se lo si facesse realmente e
fisicamente sulla scrivania di lavoro. Il principio base di windows era dunque di cercare di ricreare sullo
schermo la scrivania di lavoro eliminando nel contempo i difetti di un tale modo di lavorare. Si
ricorderà che il video può lavorare in modalità testo e in modalità grafica. WINDOWS lavora
esclusivamente in modalità grafica e dunque necessita di memoria RAM molto maggiore che per il DOS.
Viene chiamata interfaccia grafica o GUI (grafic user interface) l'immagine che un programma quale
WINDOWS mostra e che interagisce con noi tramite mouse o comandi via tastiera. L'interfaccia
grafica di WINDOWS è molto ben studiata e garantisce perciò un approccio alle funzionalità del
computer ed ai programmi quasi elementare.
WINDOWS ED I COMANDI DOS
Windows è un miglioramento di MS - DOS e dunque ne conserva le potenzialità migliorandole in
ambiente grafico. Ad esempio sostituisce le parole di comando con azioni equivalenti. Per copiare un
file da una directory ad un'altra basta andare in gestione risorse sopra il nome che rappresenta il file,
premere e tener premuto
il tasto sinistro del mouse e "trascinare" il file dentro la directory di
destinazione. Il tutto come se si stesse prendendo un oggetto da un cassetto per spostarlo in un altro. Ragion
per cui tutti i comandi del DOS (ed anche altri nuovi) sono presenti sotto diversa forma in WINDOWS.
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