10-40

Question 1

Cosa si intende con il termine miniaturizzazione?

Answer 1

Si intende il sempre più elevato numero di transistor che è possibile scrivere all’interno del pezzettino di silicio. Scrivendo sempre più transistor aumentano sia la velocità di calcolo che la complessità produttiva e di progettazione.

Question 2

Qual è stato il processo di evoluzione della memoria degli ultimi decenni?

Answer 2

Schede perforate - Schede magnetiche- CD - Chiavette USB - Cloud
Il processo ha portato ad una crescente decentralizzazione della memoria che ha il suo culmine con il cloud

Question 3

Cosa si intende per fase WEB 1.0? [1990-2000]

Answer 3

Con l’arrivo di internet si iniziano a cablare le reti, permettendo lo scambio di informazioni tra i singoli computer. Si potè quindi accedere dai vari computer in rete ai dati memorizzati all’interno dei database centrali (prima l’informazione era ancora relegata all’interno dei singoli computer). Negli stessi anni nacquero anche i primi groupware, ossia software che permettevano agli utenti di lavorare in gruppo. Nella decade 1990-2000 le organizzazioni iniziare a realizzare i propri siti per condividere informazioni utili con tutti i loro stakeholders. I dati potevano essere solo consultati, non si poteva contribuirvi o modificarli. Al tempo si “navigava per numeri” (ogni organizzazione aveva il proprio sito WEB al quale era associato un indirizzo numerico). In questa fase nacquero anche i primi motori di ricerca come Altavista.

Question 4

Cosa si intende per fase WEB 2.0? [2000-2010]

Answer 4

Questo periodo viene anche denominato WEB dinamico, poiché le applicazioni WEB iniziano ad interagire attivamente con l’utente, modificando le informazioni mostrate in base alle informazioni generate dall’utente stesso. Si parla quindi di user generated content. Il WEB 2.0 si contrappone al web statico che rappresenta invece la precedente fase di programmazione WEB con pagine HTML e con con contenuti modificabili solo dall’amministratore o direttamente dal proprietario del sito WEB. Con il WEB 2.0 nascono i fenomeni dei big data e dei social media. L’aumento esponenziale delle informazioni pubblicate sul WEB generò confusione, in particolare nel recupero dei documenti che soddisfacessero i criteri di ricerca. Il WEB era ancora poco efficiente poichè gestito da umani.

Question 5

Cosa si intende per fase WEB 3.0? [2010-2020]

Answer 5

Il WEB 3.0 viene anche denominato WEB semantico. Con questo termine si intende la trasformazione del WEB in un ambiente dove i documenti pubblicati sono associati ad informazioni e dati che ne specificano il contesto semantico in un formato adatto all’interrogazione, interpretazione ed elaborazione automatica. Per fare ciò, però, i computer devono essere in grado di capire il contenuto di un documento, per il quale è necessaria una rappresentazione della conoscenza che permetta alla macchina di ragionare sulle singole parole. In questo processo è necessario definire esplicitamente le relazioni tra concetto centrale e le parole ad esso collegate. Nel fare ciò si può ragionare sia per categorie grammaticali che per reti semantiche.

Question 6

Cosa si intende per reti semantiche?

Answer 6

Le reti semantiche sono definite tecnicamente ontologie. In informatica un’ontologia è una rappresentazione formale ed esplicita di una concettualizzazione di un dominio.

Question 7

Cosa si intende per machine learning?

Answer 7

La costruzione semiautomatica di ontologie da parte di intelligenze artificiali. Questi algoritmi lavorano analizzando tutti i dati presenti all’interno dei documenti del WEB: La ratio che sta dietro a questi algoritmi semiautomatici è quella di copiare la nostra intelligenza. Questo perché l’ottimizzazione attuata dal cervello umano può essere facilmente tradotta in comportamenti statistici.

Question 8

Cosa si intende per fase WEB 4.0? [2020-2030]

Answer 8

Trattasi di una fase in cui le informazioni possono essere processate dai dispositivi senza l’intervento umano. Le macchine divengono quindi senzienti e riescono a prendere decisioni autonome. (Esempio: frigoriferi che effettuano l’ordine automatico dei generi alimentari in autonomia).

Question 9

Cosa si intende con il termine Hype Cycle? In quante e quali fasi è articolato?

Answer 9

Trattasi di un modello realizzato per rappresentare graficamente la maturità, l’adozione e l’applicazione di specifiche tecnologie. L’Hype Cycle si articola in 5 fasi rappresentanti il ciclo di vita di una tecnologia:
1) Technology Trigger
2) Peak of Inflated Expectations
3) Trough of Disillusionment
4) Slope of Enlightenment
5) Plateau of Productivity
L’evoluzione tecnologica quindi può essere descritta a livello matematico con una curva che inizia con una ripida ascesa, per poi discendere e ricominciare a salire gradualmente. All’inizio si ha un rapido susseguirsi di innovazioni ed invenzioni, fino ad arrivare al picco della curva, dove si ha un’invenzione rivoluzionaria che stravolge l’intero comparto tecnologico.

Question 10

Qual è lo scopo della Long Now Foundation?

Answer 10

Trattasi di un’organizzazione fondata nel 1996 il cui obiettivo è promuovere il pensiero “più lento/migliore”. Uno dei progetti proposti dalla fondazione è quello dell’orologio Long Now. Lo scopo è quello di costruire un orologio con determinati requisiti.

Question 11

Quali sono i requisiti che l’orologio Long Now deve avere?

Answer 11

• Longevità
  L’orologio deve essere preciso anche dopo 10 000 anni
• Mantenibilità
  Le prossime generazioni devono essere in grado di mantenerlo in funzione
• Trasparenza
  L’orologio deve essere comprensibile senza dover esser smontato (nessuna funzionalità deve essere nascosta)
• Evolvibilità
  L’orologio deve poter esser migliorato
• Scalabilità
  Si dovranno costruire in precedenza prototipi di dimensioni inferiori

Question 12

Quale fonte energetica alimenta l’orologio?

Answer 12

Il caricamento meccanico umano di un peso in caduta. Questo perché il progetto dell’orologio contempla la manutenzione umana.

Question 13

Quali sono gli aspetti sociali? (impatti) dell’informatica?

Answer 13

• Impatto politico
• Impatto economico
• Impatto scientifico
• Impatto sociale
• Impatto culturale

Question 14

Cosa si intende con il termine segnale?

Answer 14

Si intende una grandezza fisica la cui variazione nel tempo trasmette un’informazione

Question 15

Cosa si intende per segnale elettrico?

Answer 15

Un segnale elettrico è un segnale caratterizzato da una variazione di corrente elettrica o di tensione all’interno di un conduttore o in un punto si un circuito elettrico o elettronico. Nei segnali elettrici gli elettroni rimbalzano in modo disordinato e per misurarli essi vanno disciplinati. Il segnale elettrico genera infatti una quantità infinita di dati e per questo non è misurabile precisamente. Il flusso viene dunque semplificato in una serie di picchi e valli i quali corrispondono ad “acceso” e “spento”. Il segnale elettrico ha un andamento sinusoidale e, per essere misurato, deve essere convertito in un segnale elettronico, acceso-spento-acceso-spento. Nei segnali elettrici si parla di dati analogici

Question 16

Di che tipo di dato si parla nei segnali elettronici?

Answer 16

Si parla di dati digitali, che vengono misurati in zeri ed uni.

Question 17

Cosa si intende per transistor?

Answer 17

Si intende un interruttore che è possibile azionare con energia elettrica.

Question 18

A cosa corrisponde tecnicamente il segnale elettrico on-off?

Answer 18

Esso corrisponde tecnicamente ai bits (binary digits), ovvero le unità minime di informazione che corrispondono alle cifre convenzionali 0 ed 1. I bits sono la materia prima del dispositivo elettronico. Le cifre binarie non sono numeri ma rappresentano valori quali “acceso”-“spento” o “vero”-“falso”. Attraverso un bit si può gestire solamente un’informazione di tipo dicotomico. Per gestire un’operazione più complessa è necessario l’utilizzo di più bit.

Question 19

Cosa si intende per operazioni booleane?

Answer 19

Anche chiamate operazioni logiche, esse corrispondono alle principali operazioni aritmetiche. L’algebra booleana viene utilizzata per manipolare zeri ed uni, ed opera su due categorie: una categoria che lavora su un input e produce un output, e un’altra categoria che lavora su un input e produce un output (NOT).

Question 20

Quali sono le principali operazioni booleane?

Answer 20

• AND
  Operazione assimilabile alla moltiplicazione matematica
• OR
  Operazione assimilabile alla somma matematica
• XOR
  Lavora con 2 input e produce un output
• NOT
  Lavora con un input e produce un output
  Corrisponde in matematica al reciproco di un numero (1 e -1): l’operazione “rovescia” il segnale.

Question 21

Cosa si intende per porta logica?

Answer 21

Trattasi di un dispositivo che implementa operazioni logiche. La porta logica più utilizzata è quella Flip-flop. La porta Flip-flop è utilizzata per costruire le memorie. Grazie a questo dispositivo l’output non cambia immediatamente al cambio dell’input, anche se cambiano i segnali elettrici. L’output rimane quindi memorizzato per un certo lasso di tempo. Questo tipo di porta logica è alla base di tutte le memorie

Question 22

Cosa si intende per circuito integrato (anche denominato VLSI)?

Answer 22

VLSI= very large scale integration
Trattasi di una denominazione generica per indicare un’elevata integrazione di transistor all’interno di un singolo chip.
Il materiale utilizzato per creare un circuito integrato è il silicio, che si trova in natura nella sabbia. Nel processo di creazione dei circuiti integrati, la sabbia viene cotta e, successivamente, tagliata in fette per poi essere inserita in una stampante che scrive, sulla superficie del vetro, i transistor, uniti in circuiti integrati.

Question 23

Quali sono i vantaggi dei circuiti integrati?

Answer 23

• La velocità
  Più transistor vengono scritti e più bit si possono manipolare contemporaneamente
• Il consumo
  I consumi di energia elettrica vengono diminuiti
• I costi di produzione
  I costi diminuiscono poiché con la tecnica a stampante è possibile scrivere un maggior numero di transistor all’interno di uno stesso piatto

Question 24

Quali sono gli svantaggi dei circuiti integrati?

Answer 24

Gli svantaggi sono gli altri costi di ricerca e produzione (una stampante per transistor può arrivare a costare un miliardo di Euro), ed i limiti tecnologici (1 transistor misura 7 nanometri ma si riscontrano difficoltà a scendere di dimensioni)

Question 25

Riassumi la scala dei bit

Answer 25

VEDI FILE pagina 18 Si stima che l'informazione dell'intero universo possa essere stipata in 70. Attenzione! 1Kb (kilobit) è diverso da 1 KB (kilobyte). Similmente 1 Mb non è 1 MB!

Question 26

Qual è il problema di base della scala dei byte?

Answer 26

Essa prende in prestito il sistema esadecimale, utilizzando il 10 e le sue potenze, nonostante i byte si basino sul 2 e sulle sue potenze.

Question 27

Quali sono i principali fattori secondo i quali le memorie possono essere classificate?

Answer 27

- Disposizione: Si fa riferimento alla disposizione fisica della memoria all'interno del dispositivo elettronico. In questo caso, le memorie vengono classificate in primarie e secondarie: 1) Memorie primarie (quelle centrali, collocate internamente al dispositivo) 2) Memorie secondarie (memorie aggiunte al dispositivo elettronico, collocate internamente o esternamente al dispositivo) - Volatilità: 1) Memorie permanenti 2) Memorie temporanee (perdono i byte in mancanza di alimentazione) - Capacità: Le memorie si dividono per la quantità di byte che riescono a memorizzare - Tecnologia: Vengono utilizzate 3 tipologie di tecnologie: 1) magnetica 2) elettronica 3) ottica -Tipo di accesso: Esistono memorie che accedono ai dati in modo: 1) sequenziale 2) diretto 3) causale - Numero di operazioni: Le memorie si distinguono per l'accesso in scrittura o in lettura. Le memorie classiche permettono di combinare le 2 operazioni - Velocità: 1) Velocità d'accesso Quanto tempo ci si impiega a raggiungere la memoria dal dispositivo 2) La velocità di lettura Quanti bit/byte è possibile leggere contemporaneamente 3) La velocità di scrittura Quanti bit/byte è possibile scrivere contemporaneamente - Costi

Question 28

Come vengono classificate le memorie a livello gerarchico?

Answer 28

(Dal basso verso l'alto) - Memorie periferiche - Memorie centrali Che a loro volta si suddividono in: Memorie centrali Memorie cache Registri

Question 29

Cosa si intende per memoria centrale o primaria?

Answer 29

È una memoria elettronica organizzata in celle rettangolari. Fisicamente, la memoria centrale è un pezzo di scheda sul quale sono soldati i circuiti integrato. Ogni cella ha un indirizzo fisico espresso in notazione esadecimale che la identifica univocamente. Dentro ogni cella ci sono poi otto flip-flop (uno per bit). Le informazioni vengono scritte casualmente: proprio per questo, la memoria viene denominata Random Access Memory, RAM. Grazie agli indirizzi si possono individuare le informazioni scritte in modo casuale. In ogni caso, i vari programmi, quando lavorano sulla memoria, si riservano un pezzo di essa appositamente.

Question 30

Come funziona la RAM a livello logico?

Answer 30

La RAM è una memoria elettronica, che memorizza le informazioni fintanto che c’è energia elettrica. Le informazioni che non si vogliono perdere devono essere memorizzate sulla memoria permanente, all’interno della quale si trovano i programmi e i file. Nel momento di accensione del dispositivo elettronico, tutti i programmi memorizzati sulla memoria permanente vengono copiati nella memoria centrale. In memoria centrale, quindi, vengono caricati tutti i programmi di funzionamento, ai quali si aggiungono tutti i programmi caricati dall’utente: di conseguenza, più memoria centrale c’è, più programmi possono essere eseguiti contemporaneamente. Dato che la RAM è una memoria elettronica, più essa è grande più è veloce e più operazioni può eseguire.

Question 31

Da cos'è composta la RAM?

Answer 31

La RAM è fatta di chip, ossia di circuiti integrati, che eseguono delle operazioni booleane in un certo lasso di tempo: il numero di operazioni che si possono eseguire dipende dalla frequenza di funzionamento di un componente elettronico.

Question 32

Cosa si intende per clock?

Answer 32

Il clock è l'unità utilizzata per esprimere la frequenza di funzionamento di un componente elettronico.

Question 33

Cosa esprime la frequenza di funzionamento?

Answer 33

La frequenza di funzionamento esprime il numero di eventi che accadono in un determinato intervallo di tempo. Questo fattore viene misurato in Hertz, dove un Hertz corrisponde ad un accadimento in un secondo di tempo20. Un Hertz corrisponde ad un clock al secondo. I circuiti integrati lavorano in KHz (mille Hertz), MHz (un milione di Hertz), GHz (un miliardo di Hertz).

Question 34

Cosa si intende con il termine data path?

Answer 34

Il data path è la quantità di bit che la memoria riesce a trasferire ad ogni ciclo di clock.

Question 35

Quali sono le 2 principali distinzioni quando si parla di tipi di memorie centrali?

Answer 35

Memorie volatili e non volatili (anche chiamate semipermenenti)

Question 36

Fai esempi di memoria volatile

Answer 36

- Static RAM: Il tipo più costoso e efficiente, utilizzato per creare la cache e i registri. La memoria centrale statica è in grado di conservare i dati per un certo lasso di tempo. Le SRAM sono le memorie più veloci e le più piccole in termini di capacità. Sono utilizzate per creare la cache. - Dynamic RAM, DRAM: Le DRAM utilizzano dei condensatori, poco costosi, che possono essere rimpiccioliti a piacere e questo permette di realizzare memorie centrali a basso costo ed abbastanza capienti. Hanno però bisogno di un segnale elettrico continuo per mantenere i dati e non sono sincronizzate con il segnale elettrico del sistema. La DRAM va continuamente riempita, miliardi di volte al secondo: ogni cella viene stressata miliardi di volte e continua a perdere i bit. La DRAM permette il continuo rinfresco dei dati.

Question 37

Fai esempi di memoria non volatile

Answer 37

Sono quelle memorie che mantengono le informazioni anche con il computer spento, per un certo periodo di tempo. - ROM (Read Only) PROM, EPROM21, EEPROM, Flash memory Chiamate ROM (Read Only Memory - memorie a sola lettura), sono molto piccole e permettono solamente di leggere i dati. - NVRAM Mantiene le informazioni anche se spenta.

Question 38

Quali sono le caratteristiche della memoria periferica?

Answer 38

La memoria periferica ha una maggiore capacità rispetto a quella centrale, la quale arriva a gestire al massimo qualche decina di GB. La memoria di massa memorizza le informazioni anche senza energia elettrica, in modo semipermanente. Essa ha però una velocità di accesso, di lettura e di scrittura ridotta rispetto agli altri tipi di memoria centrale, quali, per esempio RAM e ROM. La memoria di massa è inoltre tipicamente rimovibile dal dispositivo elettronico. e può essere collocata internamente al dispositivo elettronico o esternamente. La pennetta USB è un classico esempio di memoria di massa esterna e rimovibile

Question 39

In quali 4 grandi sottocategorie si qualificano le memorie di massa?

Answer 39

- Nastri magnetici - Dischi magnetici - Dischi ottici - Memorie elettroniche

Question 40

Descrivi le caratteristiche dei nastri magnetici

Answer 40

Queste memorie sono realizzate su di un supporto speciale, oggigiorno della forma di una cassetta, all’interno delle quali ruotano delle bobine circondate da un film plastico. Per essere utilizzate, le cassette hanno bisogno di un dispositivo di riproduzione che funga da lettore e da registratore. Il nastro viene trascinato da dei motori, che si trovano all’interno del dispositivo di riproduzione, che permettono di avvolgere o svolgere il nastro sulla bobina. Sul film plastico viene steso uno strato di polvere di ferro che, utilizzando il principio magnetico, viene magnetizzata o smagnetizzata

Question 41

I nastri magnetici raggiungono velocità di lettura/scrittura elevate?

Answer 41

No, la velocità con cui possono svolgere queste operazioni, che va dai 10 MB/s a 1 GB/s è per forza limitata dal fattore della sequenzialità e della velocità del motore che avvolge e svolge il nastro.

Question 42

Quali sono i punti deboli e i punti di forza dei nastri magnetici?

Answer 42

Oltre alla velocità poco elevata, non esiste uno standard di scrittura e lettura di questo tipo di memoria. D'altro canto però, i punti di forza delle cassette a nastro magnetico sono la capacità, la durabilità e i costi contenuti.

Question 43

Quali sono le caratteristiche dei dischi magnetici?

Answer 43

Oggi, i dischi magnetici hanno una capacità media di 2.8MB. Alcune versioni speciali hanno una capacità di 100 MB. La memoria dei dischi magnetici è molto pratica, in quanto realizzata su un supporto di tipo disco che può essere rimosso dal lettore del floppy. Nonostante ciò, questi dischi, essendo rimovibili e fatti di materiale poco robusto, spesso si danneggiano. Venne inventato dall’IBM, quindi, il primo disco fisso, Hard Disk, o HD. Esso non è in plastica ma in ferro, con polvere di ferro sulla superficie, e con involucro in materiale rigido, tipicamente in ferro. All’interno dell’hard disk si hanno dei dischi, disposti uno sopra l’altro, trascinati da un albero collegati al motore. La grandezza della testina è di qualche micrometro; essa riesce a scrivere i byte e a concentrarsi sulla superficie dei dischi. Ogni disco è attaccato a questo braccio, che è un motorino meccanico azionato dalla corrente elettrica che trasforma il segnale in elettronico. Ogni disco ha una testina che viene usata per scrivere informazioni, le testine sono collegate a un braccio che le fa muovere. Le testine sfiorano la superficie del disco e non lo toccano mai. Se le testine toccano il disco, si rompe. Al giorno d’oggi, un HD ha una capacità massima di 20TB. I componenti meccanici dell’hard disk sono soggetti a veloce usura in quanto stressati e sopra riscaldati. Per risolvere il problema, il motorino e i dischi sono sigillati nella loro scatola in un ambiente sotto vuoto o, ultimamente, con gas elio, affinché non entri la polvere, che rovinerebbe irrimediabilmente le superfici del disco e gli altri componenti meccanici. Il gas elio aiuta inoltre i componenti meccanici a girare meglio e ad evitare che si usurino.

Question 44

Come viene suddiviso internamente il disco?

Answer 44

Il disco viene nativamente preparato suddividendo la superficie in circonferenze concentriche che prendono il nome di tracce, anelli circolari sui quali sono memorizzati i dati del disco, a loro volta divise in settori. La disposizione dei settori prende il nome di Zone Bit Recording. Tutti i settori sono uguali di grandezza. Quando i dati vengono salvati sul disco, essi vengono scritti nei settori in modo sequenziale. La lettura invece è diretta, perché basta spostare la testina.

Question 45

Quali problemi sono stati riscontrati con il sistema operativo Windows per la gestione dei dati sulla superficie del disco?

Answer 45

Con il sistema operativo Windows, durante il salvataggio di un file di grandi dimensioni, esso occupa un certo numero di settori non necessariamente contigui se non c’è un numero sufficiente di settori liberi contigui. L’operazione rallenta il caricamento dei dati in lettura. Quindi, di tanto in tanto, Windows ha bisogno di eseguire un processo di deframmentazione, che essenzialmente scrive i file in modo contiguo.

Question 46

Qual è la dimensione tipica di un settore di un disco?

Answer 46

La dimensione tipica è di 512 byte, dei quali 40 sono utilizzati per la correzione degli errori. Moltiplicando i settori del disco per i byte per settore si ottiene la dimensione del disco, ma va ricordato che bisogna sottrarre dal calcolo i byte utilizzati per la RAM di correzione errori.

Question 47

Qual è un'ulteriore complicazione legata agli Hard Disk?

Answer 47

Un'ulteriore complicazione è legata al sistema operativo. Ogni sistema operativo ha il suo modo di formattare il disco, ossia di prepararlo all'uso e di scriverci i dati. Il sistema operativo durante la formattazione suddivide la superficie del disco in cluster (unità minime di allocazione spazio), che spesso coincidono con il settore. Il disco riconosce lo spazio che ha a disposizione grazie alla formattazione. In teoria, la formattazione cancella tutti i dati del disco, ma tecnicamente servirebbero sette formattazioni consecutive per cancellare definitivamente i dati.

Question 48

Cosa si intende per file?

Answer 48

I file sono contenitori di dati/informazioni. Il file è generato e gestito da un programma specifico - Word, Excel, Blocco Note ecc. Le operazioni attuabili con un file sono: creazione, cancellazione, scrittura, lettura, apertura e chiusura. Ogni file è caratterizzato da un nome e da un percorso di memorizzazione. Ha anche una serie di attributi aggiuntivi, quali l'estensione, le dimensioni, il proprietario, la data di creazione ecc.

Question 49

Quali sono le principali tipologie di file esistenti?

Answer 49

● Eseguibili File che vengono eseguiti uno dopo l’altro e contengono istruzioni. ● Di sistema Organizzati dal sistema, ossia il computer, per gestire operazioni varie. ● Di configurazione Contengono informazioni per gestire il monitor, la stampante ecc. ● Di tipo log Registrano tutto ciò che succede all’interno di un dispositivo elettronico. Vengono inserite informazioni che registrano eventi che succedono nel sistema. ● Temporaneo Vengono creati temporaneamente per gestire dei dati e vengono poi cancellati. ● Di testo ● Di audio ● Video ● Multimediale Testo, immagini, audio ● Record Contengono file organizzati in modo strutturato, per esempio le tabelle.

Question 50

Come scrive i file il sistema operativo sul disco? Quali sono i difetti di questo processo?

Answer 50

Il sistema operativo scrive i file sul disco dividendoli in cluster. Il difetto di questo sistema è la discrepanza che si ha tra record logico e record fisico. Di conseguenza, quando il sistema operativo salva il file sul disco, si riscontrano spesso problemi dovuti al fatto che il file è diverso dalle dimensioni del cluster. Questa diversità genera uno spreco di spazio. Per esempio, un file di un solo byte va ad occupare comunque un intero settore (ovvero 512 bytes). O ancora, un file di 513 bytes occupa 2 settori (quindi 1024 bytes). La discrepanza tra record logico e fisico dipende anche dal sistema operativo utilizzato. Per esempio, Windows lavora a 4096 byte (8 settori) e per salvare 1 singolo carattere se ne sprecano 4095. Oggi, per ovviare parzialmente al problema, i sistemi operativi riescono a scrivere all’interno del settore anche altri pezzettini, pur non riuscendo mai a utilizzare tutti i byte disponibili.

Question 51

Com'è l'accesso ai dati dei dischi magnetici?

Answer 51

È diretto-misto. Ovvero, si ha una parte sequenziale di scrittura, ma la lettura viene effettuata direttamente.

Question 52

Come va calcolata la velocità di memoria dei dischi magnetici?

Answer 52

La loro velocità va calcolata tenendo conto di diversi fattori: - Seek time Tempo di spostamento della testina da una traccia all'altra - Ritardo di rotazione: -Transfer rate: Quanti MB al secondo riesce a scrivere e leggere un disco magnetico - IOPS (Input Output per second) Quante operazioni di input e di output si possono in un secondo

Question 53

Cosa sono concretamente i dischi ottici?

Answer 53

I dischi ottici sono dischi di plastica trasparente, sul quale viene incollato uno o più strati riflettenti in nylon. Per scrivere i bit viene utilizzato un laser, che riesce a riscaldare il materiale plastico, creando dei forellini sulla superficie del nylon. Questi buchi variano di dimensione in base al tipo di laser utilizzato, e permettono al laser di trapassare la superficie, raggiungere lo specchio e fare in modo che la luce rimbalzi. Questo procedimento avviene in fase di scrittura dei bit. In fase di lettura. la luce del laser viene utilizzata ad una potenza inferiore rispetto a quella utilizzata in fase di scrittura, tale da non andare a danneggiare la superficie del disco. Se il segnale luminoso rivolto nella superficie del disco viene riflesso, ciò significa che il bit in considerazione corrisponde a 1. Viceversa, se il segnale luminoso non viene riflesso, il bit a cui ciò corrisponde è 0.

Question 54

Cos'è concretamente la luce del laser di una memoria ottica?

Answer 54

La luce del laser è una testina che va a leggere la superficie del disco, il quale ruota grazie ad un motore. Utilizzando diversi raggi laser è possibile creare diversi tipi di dischi ottici. Se viene utilizzato un laser grossolano, vengono creati buchi grandi, quindi in una superficie vi è poco spazio per pochi buchi. Questa tecnica, utilizzata per la creazione di CD - Compact Disk - permette di memorizzare poche informazioni. Se i laser sono più precisi è possibile immagazzinare più informazioni: è la tecnica utilizzata per la creazione dei blu-ray disk.

Question 55

Che tipo di caratteristiche hanno i dischi ottici? (durabilità, velocità... etc.)

Answer 55

La capacità dei dischi ottici è bassa, e va dai 700 MB per i CD, ai 4.7 GB per i DVD, a 100 GB per i blu-ray a quadruplo strato. Anche la velocità, che va dai 5 MB/sec ai 230 MB/sec, è bassa. I costi vanno dalle unità alle decine di Euro. La durabilità è di soli cinque anni, perché i dischi ottici sono creati su un materiale plastico che si riscalda all’utilizzo, dilatandosi e perdendo dati. L’affidabilità è scarsa, in quanto, in caso di graffi sulla superficie, i dati vengono perduti. Inoltre, la superficie di nylon potrebbe staccarsi, e i dischi ottici sono particolarmente soggetti alle fonti di calore, che provocano il dilatarsi del supporto e la conseguente perdita di dati.

Question 56

Cosa sono le flash memories e in che categorie possono essere suddivise?

Answer 56

Le flash memories utilizzano la tecnologia elettronica per memorizzare i dati. Trattasi di memorie molto veloci in quanto l'accesso ai dati è diretto. Le flash memories possono essere suddivise in: - Memory card: Anche chiamate SD. Trattasi di memorie realizzate su di un circuito integrato racchiuso in un involucro di plastica. Queste schede hanno un lato a pettine che serve per trasportare i dati da e per il lettore. Il numero di pettini influenza la velocità, che è relativamente poca viste le dimensioni. - Flash drives: Alla loro estremità c'è un connettore USB all'interno del quale si trova il pettine con i contatti. I formati flash drives sono innumerevoli (esempio: pen drives). - SSD: Le SSD sono dispositivi di memoria di massa basati su un semiconduttore, che utilizza una memoria flash per l'archiviazione dei dati.

Question 57

Che tipo di caratteristiche hanno le flash memories? (durabilità, velocità... etc.)

Answer 57

a capacità di memorizzazione dei dati delle memory card e dei flash drives va dai 32 GB ai 128 TB delle SD-card. La velocità è limitata dal basso numero di circuiti integrati utilizzati e dalla connessione, che è fatta con un piccolo pettine. I costi vanno dalle unità alle migliaia di Euro. La durabilità è scarsa: una pennetta può essere utilizzata un migliaio di volte. Ciò è dovuto all’utilizzo di componenti elettronici di scarsa qualità. L’affidabilità delle memorie flash è buona, ma il sovraccarico di energia brucia irrimediabilmente la chiavetta.

Question 58

Meglio SSD o hard disk?

Answer 58

Le SSD stanno lentamente sostituendo gli hard disk, in quanto hanno alcuni vantaggi rispetto ad essi: non hanno componenti meccanici che rischiano di rompersi, sono robuste e resistono agli urti e alla polvere, hanno una velocità simile a quella della RAM, consumano poca energia (in fase di non utilizzo consumano 1W, in utilizzo 2 watt, contro i 10 watt dell’HD in stato di riposo, e 30 watt in stato di utilizzo) e sono silenziose. I dischi magnetici, però, hanno un rapporto costo per GB più alto dei dischi tradizionali, e la loro durabilità è inferiore rispetto a quella del disco tradizionale.

Question 59

Come sono chiamati i tipi di connessioni tra memorie periferiche e dispositivi elettronici?

Answer 59

Sono chiamate interfacce

Question 60

Qual è un serio problema che affligge ogni tipo di memoria?

Answer 60

La retro-compatibilità. In gergo si parla di memory evolution trap

Question 61

Come deve essere gestito il fenomeno dei big data?

Answer 61

Il fenomeno dei big data deve essere gestito attraverso operazioni di memorizzazione (attraverso memorie di recupero e backup), di elaborazione e di trasferimento dati

Question 62

Cosa si intende con CED o data center?

Answer 62

Trattasi di una funzione all'interno di un'organizzazione che coordina e mantiene le apparecchiature ed i servizi di gestione delle risorse informatiche, ovvero l'infrastruttura IT.

Question 63

Come fanno i dispositivi elettronici a trasformare i dati analogici in informazioni?

Answer 63

I dati analogici vanno convertiti in dati digitali, ossia in insiemi di zeri e di uni. Una volta eseguita la conversione, i dati vanno raccolti, memorizzati ed elaborati per trasformarli in informazioni. In parole povere, gli zeri e gli uni vanno manipolati in modo tale che rappresentino le quattro grandi classi dell’informazione: testo, suoni, numeri e immagini. In gergo si tratta di un processo di codifica e decodifica di zeri ed uni. La codifica è la modalità seguita per assegnare univocamente ad ogni elemento dell'insieme da rappresentare una stringa che lo rappresenta, ovvero un codice.

Question 64

Che caratteristiche deve presentare un codice?

Answer 64

Un codice dev'essere al contempo efficiente (utilizzare un numero di simboli strettamente necessario per codificare l'informazione) e ridondante (deve mettere a disposizione un numero di simboli abbondanti per permettere di rappresentare il maggior numero possibile di informazioni).

Question 65

Quante informazioni si possono rappresentare attraverso i bit?

Answer 65

Un singolo bit può assumere due valori: 0 o 1. Un singolo bit viene utilizzato per rappresentare informazioni dicotomiche, dualismi quali sì/no, vero/falso ecc. 2^1 2 bit possono assumere quattro diverse combinazioni possibili, e possono quindi codificare quattro dati. 2^2 3 bit assumono otto valori, codificando quindi otto dati. 2^3 (e così via...)

Question 66

Come si rappresenta l'informazione in informatica?

Answer 66

I padri dell’informatica decisero di rappresentare le informazioni tramite la codifica esadecimale, composta dalle cifre da zero a nove e da sei lettere: con una cifra esadecimale, si riuscirono a rappresentare quattro lettere. Il modo esadecimale di rappresentare i bit è ancora oggi utilizzato da tutti i computer.

Question 67

Quanti bit servono per codificare un testo?

Answer 67

Per codificare un testo sono necessari 6 bit, ossia 64 combinazioni totali, che permettono di codificare le 21 lettere dell'alfabeto, le lettere maiuscole e i segni di punteggiatura. Tuttavia, non tutte gli alfabeti posseggono lo stesso numero di lettere. Il problema iniziò ad emergere nel momento in cui i vari computer iniziarono a scambiarsi dei dati, cosa impossibile da fare se essi erano scritti in differenti codifiche.

Question 68

Quale fu la soluzione allo scambio dati se le codifiche erano differenti?

Answer 68

Nel 1963 l'American National Standard Institute (ANSI) creò la codifica standard ASCII. In questa prima versione, venivano utilizzati 7 bit per ogni carattere, quindi 128 caratteri, ossia informazioni diverse, possibili. Si poté quindi rappresentare l’intero alfabeto inglese, assieme a tutti i segni di punteggiatura. Nel momento in cui i dati e le informazioni venivano trasportati in Europa, sorse però di aggiungere informazioni - quali, per esempio, le lettere accentate dell’alfabeto - alla codifica standard. Venne dunque creata la codifica ASCII esteso, che aggiunse un bit, arrivando quindi ad otto bit per carattere, ottenendo 256 combinazioni possibili per carattere. Nel momento in cui si dovettero scambiare informazioni con i paesi dell'Europa Orientale, sorse nuovamente il problema di codificare nuovi caratteri, quelli cirillici. Nel 1983, l'istituto svizzero ISO crea delle versioni ASCII esteso modificate. Ciascun carattere è rappresentato da un singolo valore ad otto bit. Questi valori possono essere usati in quasi tutti i sistemi di scambio dati per comunicare nella maggior parte delle lingue europee (con alcune eccezioni dovute ad alcuni caratteri mancanti). La codifica ISO presenta 16 versioni. In ogni versione, i primi 128 caratteri, ossia i primi 7 bit, sono uguali. La seconda parte, ossia l’ottavo bit, caratterizza la variante: attraverso il bit aggiuntivo, ossia grazie ai 128 caratteri complessivamente in più, l’ISO riesce a codificare gli alfabeti dell’Europa Orientale. Ogni versione è destinata a un alfabeto sempre di 256 posizioni. In questo modo, si ha sempre un byte per carattere, e con 16 varianti è possibile gestire 2048 caratteri. La codifica ISO 88 59 viene trovata oggi all’interno di tutti i dispositivi elettronici. Il suo svantaggio sta nello spazio che occupa: all’interno del dispositivo elettronico, devono essere installate le sedici tabelle delle rispettive varianti della codifica. Di conseguenza, si hanno sedici file aggiuntivi per ogni tipo di carattere. I dispositivi elettronici non dotati di una memoria capiente, quali, per esempio, le stampanti, non possono supportare l’installazione delle sedici tabelle. Nel 1991, lo Unicode Consortium, composta da diverse nazioni, decide di mettere ordine una volta per tutte alle codifiche. Il Consortium creò la codifica UTF. he esiste in diverse varianti: UTF8, UTF16, UTF24, UTF32. I nomi delle varianti fanno riferimento al numero di bit utilizzati per carattere. UTF8: 8 bit, ovvero un byte, per ogni carattere UTF16: 16 bit, ovvero due byte, per ogni carattere. Se non è specificato il tipo di formato UTF si intende UTF16. In termini di codifica dei testi, la creazione di un documento tramite la versione UTF8 comporta l’utilizzo di un byte per carattere. Invece, utilizzando la versione UTF32, per ogni carattere vengono occupati 4 byte, comportando una maggiore dimensione del file, sia in termini di memoria che di trasmissione via internet. La codifica UTF8, che utilizza un numero variabile di bit, è la più efficiente e quella che viene utilizzata nei documenti HTML 5.0 l vantaggio di questa codifica è che essa permette di comprimere nativamente i dati: ecco perché è vincente quando i dati devono essere spediti in rete, ed è per questo che è stata adottata come standard per i documenti HTML. La compressione nativa dei dati ha come conseguenza il risparmio di bit nel momento dell’invio del documento in rete: un carattere che viene codificato in 6 bit, in rete ne occupa 8. In UTF8, i restanti due bit vengono riempiti con due zeri, e così facendo non è necessario che questi due bit vengano inviati: ecco come avviene il risparmio di spazio in rete.

Question 69

Come vengono codificati i numeri?

Answer 69

Anche per la rappresentazione dei numeri vengono utilizzati i caratteri ASCII. Il difetto di questa codifica è che, per rappresentare un numero a due cifre, servono 16 bit: per esempio, il 12 viene codificato con [0011 0001][0011 0010]. Con 16 bit, la cifra massima rappresentabile è il 99.

Question 70

Qual è il problema della codifica ASCII?

Answer 70

La codifica ASCII prevede l'utilizzo di un byte per ogni cifra. Anche per la rappresentazione dei numeri vengono utilizzati i caratteri ASCII. Il difetto di questa codifica è che, per rappresentare un numero a due cifre, servono 16 bit: per esempio, il 12 viene codificato con [0011 0001][0011 0010]. Con 16 bit, la cifra massima rappresentabile è il 99.

Question 71

Qual è la soluzione al problema di codifica ASCII per i numeri?

Answer 71

La soluzione è la codifica binaria, più efficiente perché occupa meno bit! Con la notazione binaria, utilizzando solo 4 bit è possibile rappresentare i numeri dallo 0 al 15. Utilizzando 5 bit con la codifica binaria si arriva al massimo al numeor 31 (anzichè 32 ovvero 2^5). Questo è dovuto al fatto che si parte dallo zero. Ugualmente con 7 bit si arriva al 127 anzichè al 128 (2^7). In ogni caso, per rappresentare il 127 in codifica binaria vengono utilizzati solamente 7 bit, anzichè i 24 della codifica ASCII (70% di risparmio).

Question 72

Come posso esprimere un numero decimale decomponendolo in una somma di potenze di 10?

Answer 72

Esercizio pagina 35 Decomponendolo in una somma di potenze di 10

Question 73

Come posso convertire un valore binario in decimale?

Answer 73

Esercizio pagina 35 Decomponendolo in una somma di potenze di 2

Question 74

È possibile rappresentare un numero decimale come una sequenza di resti di una divisione per 10?

Answer 74

Si, esempio pagina 35. Basta dividere ripetutamente il numero per 10 ed usando i resti

Question 75

Come si può rappresentare un numero decimale come un numero binario?

Answer 75

Dividendo il numero ripetutamente per 2 ed usando i resti

Question 76

Come si fa a trasformare un numero da decimale ad esadecimale?

Answer 76

Bisogna proseguire con il solito procedimento, solamente che si divide la cifre per 16.

Question 77

Come si trasforma un numero da esadecimale a decimale?

Answer 77

Processo pagina 36

Question 78

In sunto come si effettuano le operazioni di codifica e decodifica?

Answer 78

Da cifre elettroniche a sistema decimale: uso somma di potenze. Da sistema decimale a cifre elettroniche: uso il sistema dei resti.

Question 79

Quali sono le 2 tecniche principali di codifica di un'immagine?

Answer 79

a) Utilizzare insiemi di bit per rappresentare un'immagine b) Descrivere i contenuti di un'immagine in modo testuale

Question 80

Descrivi la tecnica dell'utilizzare insiemi di bit per rappresentare un'immagine

Answer 80

La tecnica consiste nell'accendere i bit in corrispondenza dell'area d'immagine "ricalcandola". Il risultato ottenuto è qualitativamente scarso poiché l'immagine appare molto sgranata. Questa tecnica viene per esempio utilizzata per la rappresentazione di immagini in bianco e nero dove il bianco corrisponde all'1 e il nero allo 0. La tecnica viene utilizzata anche per rappresentare una scala di grigi che necessita però di più pixel per essere rappresentata. Sfruttando la tecnica additiva dei colori primari è possibile realizzare per insiemi di bit anche immagini a colori. I tre colori (rosso-verde-blu) vengono sovrapposti in presenza di una fonte esterna che genera luce. La luce attraversa i pixel dei tre colori disposti a griglia e ciò genera i colori sullo schermo. Mescolando rosso-verde-blu è possibile ottenere tutti gli altri colori. Un'ulteriore tecnica è la tecnica CMYK, anche denominata tecnica in quadricromia. In questo caso i colori utilizzati sono il ciano, il magenta, il giallo e il nero. A differenza che per la tecnica RGB, per questa tecnica la luce non è necessaria, in quanto utilizza il bianco della carta.

Question 81

In che ambito vengono rispettivamente utilizzate la tecnica RGB e la tecnica CMYK?

Answer 81

La tecnica RGB viene utilizzata per i monitor mentre la tecnica CMYK per stampare immagini su carta.

Question 82

Quanti colori si possono rappresentare con 8, 16, 24 e 32 bit?

Answer 82

8 bit= 2^8= 256 16 bit= 2^16= 65536 colori (etc...etc...)

Question 83

Come si descrive il contenuto di un'immagine in modo testuale?

Answer 83

Attraverso le immagini vettoriali. Ovvero, le immagini sono rappresentate specificando gli elementi geometrici, quali punti, segmenti e poligoni che le compongono. La descrizione dell'immagine viene effettuata attraverso istruzioni in testo xml. Questa tecnica viene ampiamente utilizzata e i file in questione sono file SCG, EPS e PDF La tecnica delle immagini vettoriali comporta dimensioni ridotte del file, un alto grado di compatibilità tra dispositivi elettronici e la creazione di immagini scalabili.

Question 84

Quali sono i principali formati bitmap?

Answer 84

- Non compressi: Tutti i bit vengono scritti uno dopo l'altro senza essere manipolati - Compression lossless: La compressione lossless comprime le informazioni senza comportare una perdita di dati. A questa famiglia appartengono i file PNG e GIF - Compressione lossy: La compressione in modalità lossy comprime i daati per risparmiare byte ma ha come conseguenza la perdita di informazioni. Questo è il caso delle immagini JPG o JPEG.

Question 85

Di che 2 tipologie può essere la compressione dati?

Answer 85

Di tipo lossless o di tipo lossy