Obiettivi Formativi

il corso di fondamenti di informatica ha l'obiettivo di fornire le conoscenze di base degli aspetti teorici dell'informatica e un'introduzione di programmazione in C.

Learning Goals

The Fundamentals of Computer Science Course introduces fundamental theoretical concepts of computer science and an introduction of a computer programming.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni al calcolatore.

Teaching Methods

Lectures and exercitations in the computer lab.

Prerequisiti

Nessuno

Prerequisites

None

Verifiche dell'apprendimento

Esame scritto (programmazione) e orale.

Assessment

Written and oral exams.

Programma del Corso

Introduzione all’informatica: Breve storia degli elaboratori elettronici, Concetto di Informatica e di informazione, Architettura degli elaboratori e di un sistema informatico, Informatica nei settori della scienza. Rappresentazione dell'informazione e sistemi numerici: Generalità sui sistemi numerici. Sistema decimale, binario, ottale, esadecimale. Rappresentazione dei numeri interi. Conversione tra sistemi numerici. Memorizzazione dei numeri interi (notazione in complemento a due, notazione in eccesso), Operazioni aritmetiche tra numeri binari. Rappresentazione in virgola mobile. Standard IEEE. Codifica ASCII. Algebra di Boole: funzioni logiche, espressioni logiche. Compressione dati. Bit di parità, codici di correzione degli errori. Hardware: Tipi di elaboratori: multiutente, personal computer. Digitalizzazione dell’informazione. Simboli ed alfabeto. Rappresentazione binaria. Alfabeto binario. Digitale e analogico. I segnali digitali. Le basi dell'informatica moderna: bit e byte. La CPU. RAM. ROM. I Bus di input e output. La comunicazione con le periferiche. La legge di Moore. Le periferiche di input/output: tastiera, input di testo, input di grafica. Gli strumenti di puntamento. I pixel e la risoluzione. Lo schermo. Le memorie secondarie: memoria ottica, magnetica, magneto-ottica. Software: Sistemi operativi e programmi applicativi. Le interfacce utente. Applicativi e documenti: la formattazione della scrittura, i fogli elettronici, le basi di dati, le presentazioni multimediali. Organizzare le informazioni nei fogli elettronici. Differenza tra una tabella e una base di dati. Struttura di un database. Rappresentare l’informazione multimediale: Codifica delle immagini. Pixel. Risoluzione dell’immagine. Compressione: tecniche e formati. Le reti: La rete elettronica. Le applicazioni delle rete. Le reti locali: architettura, sistema. Le reti locali e le reti geografiche. Introduzione ad Internet. Storia Internet. Il protocollo TCP/IP. Come ci cambia la vita. Internet come rete di comunicazione: sincrona e asincrona, broadcast, multi cast e point-to-point. Architettura client/server. Dominio. DNS. Gli strumenti di Internet. La nascita del WEB. Elaborazione dei dati: linguaggio macchina. Esecuzione dei programmi, Istruzioni aritmeitico-logiche La programmazione: Concetto di algoritmo. Rappresentazione degli algoritmi, Scoperta degli algoritmi. Strutture iterative. Strutture ricorsive. Efficienza e correttezza. Diagrammi di flusso (flow-chart). Strutture fondamentali degli algoritmi: sequenziale, condizionale e iterativa. La stesura di un diagramma a blocchi. Il linguaggio C: Generalità sui linguaggi di programmazione. Interpreti e compilatori. Concetti della programmazione tradizionale. Unità procedurali. Sintassi del linguaggio C. Struttura di un programma in C. Tipi di dati. Variabili. Costanti. Operatori. Prime istruzioni di I/O. Le librerie standard del C. Strutture di controllo. Strutture condizionali e iterative. La gestione statica degli array. Gli array monodimensionali (vettori). Gli array multidimensionali (matrici). Stringhe di caratteri. La gestione dei sottoprogrammi in C. Le funzioni. L’approccio modulare e i suoi vantaggi. Il prototipo di una funzione. Argomenti delle funzioni. Regole di visibilità delle funzioni. L’istruzione return. Le strutture. Gli algoritmi fondamentali: di ricerca, di ordinamento. Applicazioni particolari.

Course Syllabus

Introduction of computer sciences: brief history of computer architecture. Data storage: bits and their storage. Main memory. mass storage. Representing information as bit patterns. The binary system. Storing Integers and fractions. Data Programming and data compression. Communication errors. Hardware. Computer architecture. CPU. RAM. ROM. Bus. Moore’s law. peripheral devices. Pixels. Monitor. Scanner. Operating Systems. History. Operating System Architecture. Coordinating the machine’s activities. Security. Networking and Internet. Network fundamentals. Internet. Web. Internet Protocols. Security. Algorithms. The concept. Algorithm representation. Algorithm discovery. Iterative Structures. Recursive Structures. Efficiency and correctness. Programming languages. Historical perspective. Traditional programming concepts. Procedural units. Language implementation. Object-oriented programming. Compiling and running the program in C. Variables, data types and arithmetic expression.Program Looping.making decisions.Working with arrays. Working with functions.Working with structures. Pointers. More on data types.