p. 1

[close]

p. 2

l idea di pubblicare questo manuale nasce dall insistenza di molti amici e in particolare di mio padre che da sempre mi ha prospettato di mettere nero su bianco e realizzare un compendio di informatica comprensibile e diretto a tutti coloro che per la prima volta si avvicinano alle nuove tecnologie un libro-manuale che racchiudesse tutte le mie esperienze nell ambito tecnico maturate durante l iter di docente nei corsi di formazione professionale dopo diversi anni di ricerche ed approfondimenti sono riuscito ad assemblare questo manuale informatico che spero sia di aiuto a tutti coloro che si avvicinano per la prima volta al mondo dell informatica ed a uno strumento il personal computer che ha cambiato il modo di vivere di pensare e perché no anche di giocare mauro ferrante

[close]

p. 3

1.0 premessa il primo approccio con l informatica presumo per tutti ha inizio quasi sempre per lavoro per curiosità o perché un amico appassionato del settore vi ossessiona con le strabilianti possibilità offerte dai nuovi mezzi tecnologici in tutti i settori dalla grafica alla letteratura spingendovi a varcare la porta di questo nuovo mondo infatti tramite l elaboratore o personal computer il lavoro dell uomo è facilitato migliorato e se i dati inseriti sono esatti il margine di errore è pari a zero e tutti possiamo essere degli impiegati modello ed efficientissimi e svolgere il nostro lavoro in modo professionale e con grande soddisfazione ma sappiamo bene che la vita di tutti i giorni ci mostra anche il lato negativo dell elaborazione dei dati come le file alla posta il blocco dei terminali in banca la bolletta di fornitura dell acqua che ammonta a svariati milioni e altri piccoli grandi errori usciti fuori da efficientissimi p.c tutto questo però scaturisce dall errore umano o dal non saper gestire e utilizzare al meglio gli elaboratori comunque io sono convinto che le nuove generazioni che condividono e utilizzano giornalmente questi nuovi mezzi daranno una svolta alla nostra società nel gestire le informazioni in tempo reale e quindi ottimizzare la vita di tutti i giorni nel comprare pagare e lavorare da casa o tramite internet permettendoci di avere più tempo libero a nostra disposizione 2.0 ­ concetti base il termine informatica è l abbreviazione di informazione automatica utilizzato per la prima

[close]

p. 4

volta in francia nel 1962 esso indica il trattamento automatico dell informazione per mezzo di elaboratori elettronici l informazione viene codificata elaborata trasmessa sotto forma di dati che costituiscono l oggetto principale dell informatica la rilevazione e la raccolta dei dati comprendono anche la registrazione su diversi supporti direttamente impiegabili da elaboratori o meglio dalle unità di entrata di sistemi di elaborazione i più comuni supporti oggi impiegati sono i supporti a memorizzazione magnetica ottica si tratta di dischi nastri sistemi tipo carta di credito nonché di documenti redatti con caratteri ottici o magnetici direttamente interpretabili da apposite apparecchiature i dati raccolti e registrati sui supporti sono organizzati in archivi o con termine inglese molto in uso in file il termine file in inglese significa documento cioè raccolte di dati omogenei utilizzabili ai fini dell elaborazione dopo essere stati introdotti nel sistema di elaborazione e dopo essere stati elaborati i dati sono estratti dal sistema per essere utilizzati analogamente all introduzione l estrazione dei dati può avvenire mediante registrazione su appositi supporti oppure direttamente a mezzo di schermi video telescriventi altoparlanti ecc non esiste praticamente campo delle scienze dell industria della pubblica amministrazione della gestione degli uffici in cui l informatica non giochi un ruolo fondamentale le sue applicazioni si stanno diffondendo capillarmente con tale celerità da costituire un elemento caratterizzante della vita di tutti i giorni per ampi strati di popolazione 3.0 applicazioni caratteristiche e sviluppo l informatica ha subito negli anni settanta profonde modifiche che si possono sostanzialmente riassumere in una drastica riduzione dei prezzi di tutti i dispositivi elettronici e in una loro capillare diffusione a livello di massa la miniaturizzazione è la causa principale della riduzione dei costi dell elaborazione che negli ultimi tre decenni è stata del 20-30 all anno via via che le dimensioni diminuiscono aumenta in proporzione la velocità di funzionamento l unione dell informatica in senso stretto e delle telecomunicazioni rappresenta l aspetto più sensazionale dello sviluppo dell informatica stessa per essa è stato coniato il neologismo telematica cioè telecomunicazioni informatica.

[close]

p. 5

tra le diverse applicazioni una di quelle destinate al maggior successo è costituita dalla verifica automatica in tempo reale dell autenticità del documento di identificazione tra le applicazioni più interessanti in questa area si ricordano la possibilità di trasferire fondi dal proprio conto corrente a quello di creditori senza doversi muovere di casa l acquisto di prodotti diversi mediante l uso di carte di credito a microprocessore i versamenti possono essere effettuati per mezzo di apposite macchine dislocate nei punti di vendita il controllo viene effettuato attraverso una rete di telecomunicazioni collegate alle diverse banche l automazione dell ufficio rappresenta il settore in cui si prevede il massimo impatto dell informatica sul modo di vivere e di lavorare di enormi masse di persone la diffusione delle macchine elettroniche per la battitura dei testi con elaborazione di questi ultimi è iniziata negli anni settanta e si è generalizzata negli anni ottanta ormai è tecnicamente possibile ottenere dei testi stampati mediante la semplice dettatura cosa impensabile pochi anni fà un altro elemento di eccezionale impatto nell ambito dell automazione dell ufficio è costituito dalla diffusione di macchine di basso costo in grado di riprodurre immagini e di immagazzinarle sotto forma digitale rendendone così possibile il trasferimento e l elaborazione la costituzione di grandi banche dati è il settore dell informatica che insieme all informatizzazione dei servizi bancari ha avuto uno dei più alti tassi di sviluppo anche in italia sono già realizzate enormi banche dati nelle quali per un verso o per l altro sono state introdotte molteplici informazioni relative a gran parte della popolazione italiana nella costituzione di grandi banche dati esistono due possibili vie a costituzione di una banca centralizzata con tutte le informazioni di ogni tipo possibile alle quali si possa accedere attraverso dei terminali È questa per esempio la strada seguita per la costituzione della banca dati dell i.n.p.s b costituzione di tante banche con una molteplicità di utilizzatori e una molteplicità di fornitori di informazioni È questo il principio adottato dalle amministrazioni pubbliche italiane che hanno istituito sistemi di banche di tipo distribuito in esse vi sono tutte le possibili informazioni anagrafiche sanitarie ospedaliere alberghiere ma sono disgiunte tra loro in quanto non è stato utilizzato un unico supercalcolatore che comprenda tutte le informazioni tra i due sistemi quest ultimo offre le migliori garanzie di difesa della vita privata del cittadino nonché di sicurezza e di affidabilità del sistema stesso.

[close]

p. 6

4.0 gli elaboratori o personal computer gli elaboratori o personal computer sono delle macchine idonee ad elaborare dati testi immagini suoni e altre informazioni in forma codificata in base ad un programma l elaboratore esegue operazioni di vario genere su caratteri simbolici i bit che rappresentano nel mondo codificato della macchina l informazione da trattare queste operazioni sono in sintesi il riconoscimento la memorizzazione e la sostituzione dei caratteri stessi con altri secondo regole specificate con la trasmissione dell informazione a dispositivi di uscita o la loro acquisizione da dispositivi di ingresso l elaboratore realizza la comunicazione con il mondo esterno per esempio restituisce l informazione stampata su supporto cartaceo i caratteri simbolici decodificati diventano a seconda dei casi simboli numerici e calcoli lettere dell alfabeto e testi elementi di immagine e figure disegni grafici fonemi e note parole e musica la potenza di elaborare quantità molto grandi di dati in tempi brevissimi è alla radice del successo dell elaboratore elettronico nella versione personal computer esso ha raggiunto nel giro di un decennio una diffusione capillare con centinaia di milioni di esemplari nelle fabbriche negli uffici nelle case all altro estremo nelle versioni dei grandi e grandissimi elaboratori gestionali e dei super calcolatori scientifici mainframe esso ha ampliato e sta ampliando il campo dei problemi che per volumi di dati in gioco o per complessità e onerosità di calcolo sarebbero altrimenti irresolubili fra questi due estremi esiste e si rinnova in periodi ridotti qualche anno un vero e proprio universo di macchine dalle prestazioni più diverse e con costi accettabili per il sistema produttivo mini calcolatori workstation stazioni di lavoro con potenza elaborativa e corredo di periferiche in genere superiore a quelli dei pc microprocessori per il controllo di macchinari e di processi ecc l elaboratore può essere definito come una macchina capace di compiere operazioni su informazioni rappresentate da tensioni o correnti elettriche che possono assumere dei valori mediante procedimenti che si attuano per effetto di programmi costituiti da istruzioni la denominazione di elaboratore elettronico sintetizza le seguenti peculiarità essenziali a l elaborazione dell informazione b il ruolo dell elettronica dato che l elettrone è il veicolo dell elaborazione c la digitalizzazione da digit cifra che specifica l impiego di valori nella pratica due simboli 1 0 astrattamente identificati come due stati codificati con uno e zero le informazioni codificate in cifre binarie il cui numero dipende dalla ricchezza dell informazione da rappresentare e dalla precisione della rappresentazione stessa vengono elaborate

[close]

p. 7

tramite l algebra di boole ideata nell ottocento tramite l algebra di boole è possibile codificare il programma di elaborazione i comandi le istruzioni ma anche rappresentare nello stesso modo l informazione stessa i dati istruzioni e dati diventano così una serie di zero e uno la loro natura viene riconosciuta grazie alla loro posizione in memoria indirizzo che l elaboratore stesso definisce ne consegue che in linea di principio l elaboratore non svolge necessariamente una funzione determinata a priori ma esegue le funzioni definite dai programmi calcoli scientifici elaborazione di testi e di immagini sintesi del parlato banca di dati elaborazioni logiche intelligenza artificiale ecc la macchina inoltre essendo programmabile è un intreccio di componenti hardware e di programmi software 5.0 i primi calcolatori ed evoluzione informatica la prima generazione con questo nome si indica quel periodo durato circa vent anni che vide la nascita dei primi calcolatori elettromeccanici queste macchine eseguivano solo le operazioni per le quali erano state programmate sfruttando complessi meccanismi attivati da motori elettrici l uso di valvole e diodi sostituirà nel tempo gli interruttori meccanici e getterà le basi per l invenzione del transistor anno 1936 le maggiori innovazioni tecnologiche del xx secolo sono nate per scopi militari con enormi sforzi economici poi sono diventate di dominio pubblico quando il loro scopo iniziale è cessato così è stato per internet così fu per il primo calcolatore dopo la prima macchina di konrad zuse lo z1 che serviva per elaborare dati numerici su nastro perforato il primo vero investimento destinato alla costruzione di un calcolatore fu voluto nel 1936 da churchill in inghilterra egli voleva che fossero decifrati in tempi brevissimi i messaggi criptati dell esercito tedesco ordinò quindi la costruzione di un calcolatore elettromeccanico il colossus i primi messaggi che riuscirono a decifrare furono quelli della marina italiana a causa del primo vero calcolatore della storia la marina inglese affondò tre nostri incrociatori pesanti e due cacciatorpediniere era il 28 marzo 1941 anno 1939 viene realizzato il primo calcolatore funzionante con codice binario l inventore fu il matematico george robert stibitz che aveva a disposizione solo lampadine e relè telefonici proprio perché il relè per sua natura può essere acceso o spento il codice che ne derivò fu necessariamente

[close]

p. 8

quello dello 0 e 1 su questo linguaggio si basano tutti i computer di oggi stibitz inventò anche il sistema a virgola mobile i calcolatori di allora non erano sufficientemente potenti da poter elaborare numeri troppo grandi quindi questi venivano divisi per 10 100 1000 al momento di fornire il risultato il calcolatore rimoltiplicava il numero il bello di questo sistema è che fu adottato su larga scala a partire dal 1987 sempre nel 1939 in un garage in mezzo a un campo di prugne nella valle di santa clara bill hewlett e david packard si mettono insieme e fondano una piccola società per la produzione di componenti elettronici la hewlett-packard il primo componente che produssero fu un oscillatore audio hp 200a poiché la fortuna volle che walt disney lo utilizzò per la sonorizzazione del film fantasia la società hp divenne famosa al punto che quella che allora si chiamava valle di santa clara oggi e più semplicemente denominata silicon valley nel 1989 lo stato della california ha giustamente dichiarato monumento nazionale quel garage di palo alto anno 1942 per velocizzare il montaggio delle apparecchiature elettroniche prodotte in serie un ingegnere tedesco paul eisler intuisce che sarebbe meglio inserire i componenti su una base prestampata con un processo chimico-fotografico incide la base in modo da ricavare delle piste di rame inventa così il circuito stampato l invenzione potrebbe costituire la svolta nell evoluzione dei calcolatori verrà infatti immediatamente usata per la costruzione del circuito di esplosione comandata delle munizioni antiaree anno 1944 entra in funzione il calcolatore elettromeccanico mark 1 costruito nei laboratori della industrial business machines i.b.m funziona con dei programmi registrati su nastro perforato pesa quasi 5 tonnellate e le sue 78 sezioni di calcolo sono comandate con più di 3000 relè questa mole di componenti faceva sì che il mark 1 potesse sommare due numeri di 23 cifre in meno di mezzo secondo il mark 1 fu anche protagonista della coniazione del termine bug che oggi sta a indicare un errore di esecuzione di un programma durante una sessione di calcolo infatti il mark 1 iniziò a comunicare risultati errati la matematica grace murray hopper dopo una lunga ricerca trovò che un insetto bug era rimasto schiacciato nel relè 70 del pannello f.

[close]

p. 9

la pulce di mark 1 nello stesso anno il matematico americano john von neumann teorizzò il funzionamento di un calcolatore tramite programmi immessi nella memoria centrale insieme a dati da elaborare fino ad allora infatti ogni calcolatore eseguiva solo le istruzioni per le quali era stato costruito questa teoria gettava le basi per la realizzazione dei computer moderni anno 1945 l electronic and numeric integrator and calculator eniac entra in funzione in un laboratorio del maryland il finanziatore dell opera l esercito americano sborsò mezzo milione di dollari di allora per la costruzione il calcolatore serviva per la compilazione rapida dei dati balistici necessari all artiglieria americana con 10.000 condensatori 18.000 valvole 70.000 resistenze 30 tonnellate di peso ed un consumo di 175 kilowatt come 1200 computer odierni l eniac riusciva ad elaborare le tabelle balistiche facendo uso di parti interamente elettroniche tuttavia l esercito americano fu molto dispiaciuto per il fatto che la sua costruzione fu completata 9 mesi dopo la fine della guerra l eniac anno 1947 tre scienziati della bell corporation inventano un dispositivo più efficiente più affidabile più piccolo più duraturo più veloce e più economico delle valvole di vetro questo dispositivo riesce a trasmettere la corrente attraverso un resistore per questo viene chiamato transmit resistor o più comunemente transistor successivamente verranno realizzati transistors basati su un resistore si silicio puro questa caratteristica porterà all enorme diffusione di questo componente dall altra parte del mondo intanto i russi si lanciano nella produzione di computer sovietici realizzano il mesm dal

[close]

p. 10

quale discenderanno l m-20 il besm-i e la serie minsk hanno anche delle stampanti più veloci di quelle americane peccato che commisero l errore di realizzare quasi tutti i computer della serie minsk non compatibili tra di loro non solo il sistema sovietico non era binario si basava su tre cifre che però non erano rappresentabili in simboli logici l unica astrusa soluzione era quindi di nuovo un doppio sistema binario nel quale una cifra logica era annullata per scendere a tre valori anno 1950 nasce l univac-i il primo computer costruito in serie pesa 5 tonnellate la sola unità centrale la cpu è lunga più di 5 metri e alta 2 metri e mezzo può essere programmato usando le stesse schede della ibm le capacità del calcolatore permettono di risolvere il prodotto di due numeri in 2,5 millisecondi una potenza di calcolo notevole tuttavia per stampare i risultati ci vorranno tre anni quando nel 1953 sarà dotato di una veloce stampante 600 righe al minuto i primi exit-poll dell era moderna videro protagonista proprio un univac-i che durante le elezioni presidenziali americane del 1952 anticipò il risultato finale vinse eisenhower anno 1954 il primo calcolatore elettronico installato in italia entra in funzione al politecnico di milano prodotto dalla computer research il crc-102a impiega come memoria un moderno tamburo magnetico che aumenta notevolmente le sue prestazioni il tempo che intercorre tra un guasto e l altro infatti è assai superiore alle tre-quattro ore anno 1955 nella sede del cnr a roma viene installato un calcolatore mark-i in grado di risolvere prodotti tra numeri di 12 cifre in pochi millisecondi la macchina sarà utilizzata per la soluzione in poche ore di sistemi con numerose equazioni ed incognite il primo computer funzionante interamente a transistor il tradic viene sperimentato dalla bell ma sarà la siemens nel 1957 a commercializzare il primo modello definitivo chiamato 2002 nasce il primo sistema di simulazione musicale il primo computer utilizzato per questo scopo fu l illiac ii ma i primi sintetizzatori faranno la loro comparsa solo nel 1960 il 1955 è un anno fertile per l informatica italiana al cnr centro nazionale delle ricerche di roma viene installato un elaboratore ferranti mark i furono spesi 300.000.000 di lire dell epoca ma gli ingegneri garantirono che la macchina sarebbe stata sufficiente per molti anni a venire errore imperdonabile da non ripetere neanche oggi quando compriamo un computer

[close]

p. 11

anno 1956 per la prima volta si parla di un nuovo tipo di memorizzazione dei dati si tratta di un disco magnetico rotante che serve come memoria ausiliaria poichè la memoria principale è affidata al più sicuro tamburo magnetico questo nuovo sistema si presenta come un pila di dischi rigidi alta un metro con un diametro di 60 cm questa specie di juke-box è in pratica il primo hard-disk della storia l immagine di uno dei primi hard disk 6.0 la seconda generazione benché il transistor fosse stato inventato già da dieci anni nessun computer funzionava interamente con questi nuovi componenti solo nel 1957 verrà commercializzato il primo calcolatore basato completamente sul transistor è il modello 2002 della siemens ag inizia così la seconda generazione dei computer.

[close]

p. 12

anno 1957 come nei migliori sogni americani un ingegnere suo fratello e un amico con 70.000 dollari presi in prestito fondano una società per la produzione di mini-elaboratori la società si chiama digital equipment corporation dec uno dei primi computer prodotti fu il pdp-i che ebbe grande successo il diretto successore di questo mini-computer fu il pdp-8 sul quale si cimentarono numerosi studenti americani negli anni successivi questa società fu seconda solo alla ibm anno 1958 nasce il primo chip o circuito integrato un genio appena assunto alla texas instruments è l artefice di questa invenzione che rivoluzionerà tutto il futuro dell elettronica tuttavia bisognerà aspettare la terza generazione dal 1970 per vedere i circuiti integrati come parte fondamentale dei computer una curiosità il brevetto fu riconosciuto alla texas insruments da tutti i paesi del mondo tranne il giappone che inizio la produzione di circuiti integrati senza pagare i diritti iniziò allora una battaglia legale che fu vinta dalla texas intanto il giappone era diventato il maggior produttore al mondo di circuiti integrati lo scherzo gli costerà una multa che oggi si può valutare in 180.000.000.000 di lire all anno da pagare fino al 2001 anno 1959 la olivetti presenta il primo progetto di calcolatore elettronico di produzione italiana è l elea 9003 elaboratore elettronico automatico basato totalmente su una architettura a transistor anno 1960 entra in funzione uno dei più potenti centri di calcolo elettronico al mondo è il sistema di controllo antimissilistico norad north american aerospace defense command diventerà ben più famoso grazie alle prodezze informatiche di matthew broderick nel film wargames

[close]

p. 13

il film war games anno 1963 un gruppo di ricercatori americani progetta e realizza un rivoluzionario sistema di posizionamento rapido del cursore sullo schermo per la sua forma particolare viene chiamato inizialmente mouse nome che lo accompagnerà per il resto della sua esistenza tuttavia non fu mai introdotto nel mercato solamente nel 1981 fece la sua comparsa insieme ad un computer della xerox il primo mouse viene commercializzato il pdp-8 che è in realtà molto meno potente degli altri calcolatori disponibili sul mercato tuttavia il prezzo contenuto ne favorì il successo l elaboratore entrò in numerose scuole americane e divenne uno dei primi computer a disposizione degli studenti uno di questi finì in mano al piccolo william henry iii gates futuro fondatore della microsoft il dec pdp-8 anno 1964

[close]

p. 14

il primo linguaggio di programmazione semplificato nasce in un college del new hampshire è il basic beginner s all purpose symbolic instruction code ne verranno elaborate numerose versioni di cui una ridotta appositamente per essere installata nei primi computer domestici a metà degli anni 70 proprio questa versione ridotta avrà un enorme successo in quel periodo e nel decennio successivo autori della riduzione sono william henry iii gates ancora lui e paul allen nel 1964 vengono sviluppati alcuni dei software più importanti mai immessi nel mercato a giugno la ibm mette a punto il primo word processor della storia mentre un gruppo di ricercatori americani getta le basi del sistema ocr riconoscimento automatico dei testi inoltre viene presentata la prima tavoletta grafica capace di inviare al computer i disegni tracciati sulla sua superficie da una stilo sarà l ibm a lanciare sul mercato il primo grande elaboratore basato su circuiti integrati e il sistema-360 capace di decine di milioni di operazioni al secondo il successo di questo calcolatore è strepitoso ne vengono prodotte fino a mille unità al mese mentre le azioni della ibm crescendo vertiginosamente fanno sì che la azienda diventi il maggiore produttore al mondo di calcolatori elettronici 7.0 la terza generazione la nascita del circuito integrato rivoluziona ancora una volta il mondo dell informatica le prestazioni degli elaboratori della terza generazione si impennano i tempi di calcolo divengono brevissimi e le dimensioni delle macchine si riducono questi cambiamenti fanno sì che il prezzo dei calcolatori si abbassi ad un punto tale da permettere che nel 1975 il computer in casa non sarà più un sogno anno 1965 a poca distanza dal lancio del sistema-360 la ibm non riesce a tenere testa all ascesa della società control data fondata da seymour cray la cdc si impone così nel mercato della produzione di super-calcolatori iniziando una concorrenza spietata con le grandi multinazionali due specialisti dei laboratori della at&t gettano le basi del linguaggio unix capace di adattarsi a qualsiasi calcolatore a 16 o 32 bit la prima versione sarà lanciata nel 1969 ma bisognerà aspettare 10 anni prima che il prodotto diventi commerciale solo nel 1977 infatti il sistema sarà largamente diffuso negli ambienti accademici anno 1968

[close]

p. 15

tre ingegneri si mettono insieme e fondano una società chiamata integrated electronics inc proprio come nei migliori dei sogni americani la società inizia con solo 12 dipendenti e pochi dollari di fatturato in italia sarebbe rimasta tale per sempre negli usa invece dopo dieci anni la integrated electronics meglio conosciuta come intel diventerà fornitrice di processori per la ibm che sceglierà l 8008 per la nuova serie di computer dopo vent anni i dipendenti saranno 25.000 e pensare che il primo processore intel il 4004 fu progettato da un ingegnere italiano esce nelle sale cinematografiche 2001 odissea nello spazio riguardo ad una curiosità del film esistono numerose voci di corridoio c è chi dice che hal il nome del computer pensante protagonista del film sia un acronimo di heuristically-programmed algorithmic una corrente più maliziosa è invece convinta che le tre lettere h.a.l siano semplicemente quelle precedono le tre lettere i.b.m in questo anno vennero commercializzati i primi floppy da 8 potevano contenere fini a 260 kb furono molto utilizzati all inizio degli anni 70 dall ibm un floppy da 8 un lettore da 8 dell inizio degli anni 70 anno 1969 finalmente qualcuno ha pensato di brevettare i cristalli liquidi e stata la società svizzera hoffman la roche alla rca si sono mangiati le mani cinque anni prima infatti la società americana giunse alla stessa scoperta ma non brevettò gli lcd perché giudicati di scarso utilizzo e pensare che la vera scoperta dei cristalli liquidi risale addirittura al 1888 frutto delle ricerche di un botanico austriaco.

[close]