OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso desidera fornire allo studente le conoscenze di base dell’informatica e della programmazione. Vengono quindi svolte due parti in parallelo tra loro. La parte riguardante le architetture descrive dapprima la rappresentazione delle informazioni e successivamente offre una panoramica dei calcolatori e delle reti dati, con particolare riferimento ad Internet. La parte riguardante la programmazione permette allo studente di acquisire una sufficiente capacità per scrivere semplici programmi che possano essere utili in ambito logico e matematico.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO)

La rapida evoluzione delle metodologie e delle tecniche che trattano l’informazione e la comunicazione richiede oggi l’impiego del calcolatore in ogni ambito lavorativo. E’ pertanto necessario comprendere la sua architettura ed il suo funzionamento in modo da poterne conoscere i possibili impieghi, le potenzialità nonché i limiti. Uno degli strumenti più utili nel campo dell’ingegneria è la programmazione: mediante essa è possibile far svolgere al calcolatore qualsiasi compito, in particolare nell'ambito tecnico e scientifico dell’ingegneria. Considerata la specializzazione del corso di laurea che non riguarda l’ambiente informatico, e quindi il numero limitato di ore delle quali si dispone per il corso, viene presentato agli studenti il linguaggio C mediante un ambiente di programmazione (CodeBlock) facilmente comprensibile ed utilizzabile. La efficacia della didattica dipende fortemente dalla presentazione agli studenti di un buon numero di esercitazioni che illustrino i principali algoritmi e la loro formalizzazione.

Parallelamente alla parte di programmazione, è necessario far comprendere sia il modo con cui il calcolatore traduce i programmi in servizi illustrandone l'architettura ed il funzionamento, sia come il contenuto di conoscenza dell'informazione possa essere considerato e trattato, In particolare viene quindi definito il concetto di informazione e viene illustrato come l'informazione stessa possa essere gestita e trasmessa mediante le moderne tecnologie con l'impiego delle reti di calcolatori e di Internet.

L'obiettivo del corso è quindi quello di accrescere la dimestichezza dello studente con il mondo dell'Informatica mediante la comprensione dei principi di base e dei meccanismi di funzionamento dei sistemi che la riguardano.

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso e' articolato in lezioni teoriche in aula ed esercitazioni in aula Informatica. Le lezioni teoriche trattano in prevalenza la parte relativa all'architettura ed al funzionamento del calcolatore e di Internet; le esercitazioni sono parte integrante del corso: esse prevedono la comprensione e la scrittura di semplici programmi ed il loro debug con l’assistenza del docente.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Cenno agli impieghi ed alla storia del calcolatore.

Rappresentazione delle informazioni all’interno del calcolatore, bit byte e codici.

Architettura e funzionamento di un calcolatore (modello di Von Neumann).

CPU (microprocessore), registri ed ALU, memoria, rom, ram, I/O.

Istruzioni, codice eseguibile, assembler, linguaggi e compilatori, esecuzione di un programma, esempi.

Sistemi operativi.

Dati e codifiche, rappresentazione dei dati all’interno del calcolatore, stringhe, numeri interi, numeri reali; suoni, immagini e video.

Operazioni matematiche, operazioni logiche e loro significato, porte logiche, esempio di sintesi di un sommatore ad un bit.

L’hardware, il software e la loro evoluzione: dai personal computer agli smartphone.

Trasmissione dati tra calcolatori, relazioni tra velocità e larghezza di banda, supporti fisici per la trasmissione dei dati. Protocolli.

Input/Output dei personal computer, interfacce utente ed interfacce per la trasmissione dati.

Modem, linee telefoniche e linee dati, connettività analogica e digitale.

Reti di calcolatori, modello client - server, servizi, reti locali e geografiche.

Standard ethernet, TCP/IP, il modello a layer: link, network, transport ed application.

Esempi di protocolli ai diversi livelli, campi header e data di un protocollo.

Internet e la sua rete, indirizzi MAC ed IP, assegnazione degli indirizzi, accesso ad internet.

Dominii ed indirizzi IP, DNS, DNS dinamici, netmask; IPV4/6

Web Server e Web Client: programmazione server-side e client-side.

Apparati di rete, hub, switch e router.

Wireless LAN, Bluetooth, GPRS, UMTS.

La crittografia e la protezione dei dati, l’algoritmo RSA, chiave pubblica e privata.

Cenni al rapporto tra privacy, sicurezza e servizi offerti.

La rivelazione e la correzione degli errori.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Nello spazio di Aulaweb riservato al corso, sono reperibili dispense ed indicazioni sia riguardanti la parte di teoria, sia riguardanti la parte di programmazione.