corso

Numero di crediti :9

Semestre : 2° semestre

Informatica e tecnologie della comunicazione digitale - Scaringella A. (8065)

Settore scientifico disciplinare : INF/01

Numero di crediti :9

Tipologia corso:corso

lingua: italiano

Data inizio corso: Mercoledì, 24 Febbraio, 2016

Semestre : 2° semestre

Iscrizione al corso : Closed
Collaboratori:
Obiettivi formativi:

Il Corso ha durata complessiva di 72 ore.

Il Corso intende fornire una introduzione ai concetti di base dell’informatica ed ad alcuni sistemi informatici e alle nuove tecnologie di vasto impiego nell'ambito della Comunicazione attraverso i nuovi media.  Dopo una introduzione all'informatica, si illustrano l'architettura hardware, l'architettura software, i sistemi operativila rappresentazione delle informazioni numeriche e non numeriche nei sistemi di elaborazione dati, i linguaggi di programmazione.


Vengono introdotte le reti di computer. La rete Internet viene studiata dettagliatamente, con i suoi protocolli di comunicazione e i principali applicativi di Internet, la posta elettronica, le pagine Web, il Web semantico e la sicurezza in internet, ecc.. Vengono presentati e studiati i linguaggi di marcatura HTML e XML.  Si studieranno alcune applicazioni di particolare utilità per la raccolta e la strutturazione dei dati, i database relazionali E-R e il costrutto del linguaggio SQL per la loro interrogazione.

 

 CONTENUTO DEL CORSO in LINGUA INGLESE

The course aims at providing an introduction to basic concepts of computer science and some computer systems for statistics of wide application in Science of Communication. After an introduction to computer science, hardware architecture, software architecture, operating systems, representation of numerical and non-numerical information in systems for data management, programming languages are illustrated.

Computer networks are introduced. Internet, with its communication protocols and main Internet applications, e-mail, Web pages, semantic Web, security in Internet etc. are studied in detail. HTML and XML mark-up languages are presented and studied. Some application of particular utility to sociologists for collection and structuration of data E-R, data bases and the constructions of SQL language for their queries are studied.

Contenuto e articolazione del corso:

Programma del corso

RAPPRESENTAZIONE DIGITALE DELLE INFORMAZIONI IN UN SISTEMA DI ELABORAZIONE DATI
Il sistema numerico binario, passaggio dal sistema numerico decimale al binario e viceversa, operazioni aritmetiche di somma, sottrazione e prodotto nel sistema binario. Operazioni di complemento a 1 e di complemento a 2 per la rappresentazione dei numeri binari negativi. Dispositivi bistabili.  Algebra booleana, insieme dei valori booleani (V,F), tabelle di verità degli operatori booleani, operatori AND, OR, NOT, espressioni booleane, (Algebra booleana: operatori aggiuntivi NAND, NOR, XOR e loro tabelle di verità). Applicazione dell'operatore NAND per la PENN DRIVE. Diagrammi di Venn: Somma logica, prodotto logico e negazione. Esempio di realizzazione del circuito hardware addizionatore attraverso l'algebra booleana. Codifica digitale ed organizzazione delle informazioni non numeriche (Codice ASCII e ASCII esteso), Cenni di Codifica Ottale, Esadecimale, Esempi di passaggi da Binario a Ottale, a Esadecimale e viceversa, Unicode, Big5, Codifica digitale dei colori (RGB), Codifica binaria del Codice a barra. Codice QR, Digitalizzazione  delle immagini e del suono. Organizzazione logica delle informazioni in strutture gerarchiche: Bit, Byte, Campo, Record, File. Misura della informazione. (Capitolo 3 del libro di testo: "Avvicinarsi all'Informatica" + Dispense on line "Digitalizzazione Colori e Suoni" in Materiali + Tesina Damiano Radici in "Materiali")
ARCHITETTURA HARDWARE
Architettura hardware di un sistema di elaborazione dati: MACCHINA DI VON NEUMANN, Memoria centrale (RAM), Unità centrale di elaborazione (Alu, CU, Registri), metodo di lavoro e misura della CPU, Memorie di massa, Organizzazione della memoria di massa: grafo ad albero n-ario, nodi ed archi, grafo orientato e grafo non orientato, operazioni di visita in ampiezza e in profondità di un grafo ad albero, misura delle memorie di massa, Bus, Dispositivi di input/output: Tastiera, Mouse, Scanner, Digitizer, Fotocamera digitale/ Video, Stampante, Plotter, Casse acustiche, il terminale video, video e schermo tattile, capacitivo e resistivo. (Capitolo I del libro di testo: "Avvicinarsi all'Informatica" +  Libro di testo "Strumenti e Metodi dell'Informatica per Scienze della Comunicazione" da pag. 173 a pag. 178)
INTRODUZIONE AL SOFTWARE
Dal problema al programma, passando per l'algoritmo. Programma sorgente e programma oggetto. Programmi open source. Teoria della Calcolabilità e linguaggi di programmazione. Problemi, metodi e solutori, algoritmi, complessità degli algoritmi e dei programmi e funzioni associate, problemi trattabili e problemi intrattabili, cenni sulla teoria della calcolabilità, macchina di Turing, diagramma di flusso, esempi di diagrammi di flusso (algoritmo) per calcolare la successione di Fibonacci, per calcolare la somma dei primi n numeri interi dispari, per calcolare il prodotto tra due numeri interi positivi, utilizzando l'operazione di somma, per calcolare il quoziente e il resto della divisione tra due numeri interi positivi, per trovare quale sia il massimo numero tra tre numeri, (Algoritmo del programma CART, basato sugli alberi di classificazione, per l'estrazione dei dati da un sistema informativo per il management delle Imprese e delle Pubbliche Amministrazioni).  Introduzione ai linguaggi di programmazione e alle grammatiche formali, grammatiche di Chomsky, rassegna di alcuni linguaggi di programmazione e dei linguaggi di marcatura. (Capitolo II del libro di testo: "Avvicinarsi all'Informatica"  +  Lettura da pag. 370 a pag. 407 del Libro di testo "Strumenti e Metodi dell'Informatica per Scienze della Comunicazione")
LE RETI DI COMPUTER
Introduzione alle reti di computer, Architettura di reti, Modello di riferimento ISO-OSI, Protocolli di livello, Reti di computer e sistemi distribuiti.  (Capitolo IV del libro di testo: "Avvicinarsi all'Informatica")
LA RETE INTERNET
Introduzione alla rete Internet, Architettura di Internet, Protocolli di comunicazione di Internet, TCP/IP, Livello 3 IP, Indirizzamento IP e indirizzo IP (mnemonico, numerico decimale, numerico binario e intervalli di appartenenza, applicazione dei numeri binari negativi) Tecniche di Subnetting per ampliare le reti aziendali e delle Pubbliche Amministrazioni, Router e nodi terminali. Applicazioni di Internet: MAIL, FTP, TELNET, TALK, CHAT, INTRANET, Linguaggio HTML, Ipertesti ed Ipermedia, Browser, Modello Client-Server, Statico, Semidinamico, Dinamico, Applicazioni Grafiche interattive, Java, tag APPLET, Java Script. Applicazioni che usano il modello peer–to–peer. Skype: modalità basilari di skype. Intranet, ovvero l'Internet Aziendale. XML, Origine di XML, Obiettivi di XML,  SGML, Limiti di SGML, Limiti di HTML, La rivoluzione semantica dell’XML, Linguaggi di markup scritti tramite l’XML, Le proprietà dell’XML,  Processore XML/XSL, Struttura logica del linguaggio XML, La struttura fisica del linguaggio, Entità esterne: parole chiavi “System e Public”, Apertura e chiusura dei tag nel linguaggio XML, Documenti XML: validi e ben formati,  Le DTD, Tipi di dati, Gli attributi,  I Commenti, Lo spazio dei nomi XML, La creazione di DTD personali, L’XML ha sempre riguardato i dati,  XLS, Il processore XML,  I metadata, Modellodei dati RDF. I Blog, i Wiki, le Reti Sociali, web 2.0. (Capitolo V del libro di testo: "Avvicinarsi all'Informatica" + Appunti on line in Materiali FTP e Telnet Automatici).
ELEMENTI DEL LINGUAGGIO di marcatura HTML
(Hypertext Markup LanguageDefinizione del Tag, formattazione dei testi, Strumenti di organizzazione dell'impaginatura, Immagini, Link, Elenchi, Tabelle. 
APPROFONDIMENTI DEL LINGUAGGIO di marcatura HTML e CSS
Creazione di tabelle Complesse a celle variabili, Introduzione ai Fogli di Stile CSS (Cascading Style Sheets), Elementi di CSS, Fogli di stile inline, L'elemento style, Conflitto tra stili, Fogli di stile esterni, Posizione, Sfondo e dimensione degli elementi, Box CSS, Evoluzione del Web: CSS3 e HTML5, Siti Web adattativi. (Libro di testo: "Comunicare sulla rete" Complementi di Informatica per Scienze della Comunicazione di Angela Scaringella, Ed. UniversItalia).
INTERATTIVITA’ E ANIMAZIONE IN INTERNET
Questionari on line sul web realizzati con moduli html (Form) per raccolta dati, interviste e sondaggi di opinione on-line, Script CGI, Disegno di una form, Script cgi per elaborare una form.  Esempi: e-commerce, voto elettronico, home banking. Applicazioni grafiche interattive e animazioni sul web, Esempi di Applet Java per l'insegnamento interattivo e a distanza, Tv su Internet. (Capitolo VI del libro di testo: "Avvicinarsi all'Informatica" )
BASI DI DATI
Il problema dell’archiviazione dei dati, evoluzione storica degli archivi informatici, le basi di dati, Modello Relazionale, Relazioni, Attributi, chiavi, vincoli di integrità, interrogazioni su una base di dati, operazioni insiemistiche sulle relazioni: unione, intersezione e differenza, operatori specifici dell’algebra relazionale: selezione, proiezione e join naturale, operatori booleani, il linguaggio SQL, vincoli in SQL, SQL per l’interrogazione delle basi di dati, interrogazioni nidificate, manipolazione dei dati in SQL. Elementi di progettazione di una base di dati, progettazione concettuale logica e fisica, Modello Entità-Relazione, Strategie di progettazione di una base di dati: Top down, Bottom-up, Inside-out, Strategia mista, Modello logico del DBMS Relazionale.  Esempio di un sistema di data base distribuita a livello nazionale: il Sistema SBN (Sistema Bibliotecario Nazionale), modello concettuale delle entità e relazioni coinvolte, concetti di generalizzazione e specializzazione, descrizione delle entità del sistema, modello concettuale della procedura "catalogazione partecipata" del Sistema Bibliotecario Nazionale. Presentazione del pacchetto Access della Microsoft per la realizzazione pratica di due progetti sperimentali di gruppo di base dati assegnati in aula durante il corso, uno riguardante il campionato di calcio e l'altro sugli studenti frequentanti questo corso di Informatica (i risultati sono tra i materiali da leggere come esperienza pratica.(Capitolo X del libro di testo: "Avvicinarsi all'Informatica")
MOTORI DI RICERCA
Come cercare i documenti WEB, le frasi di interrogazioni, Modello Booleano, Operatori AND, OR, NOT, XOR, NEAR, Motore Altavista, Google, Algoritmo Page Rank di Google basato sul criterio di "Autorevolezza" di una pagina web, Motori di Ricerca alla Sapienza, Le Ontologie per le pagine web semantiche.
ARCHITETTURA SOFTWARE: I SISTEMI OPERATIVI
Introduzione ai sistemi operativi. Architettura dei sistemi operativi. Multiprogrammazione. Scheduling dei processi. Comunicazione interprocesso. gestione della memoria. File System, Kernel, Time Sharing, Memoria Virtuale, Presentazione dei S.O. MS-DOS, Unix, Windows, Android. 
SICUREZZA IN INTERNET
Intranet ovvero l'Internet Aziendale, Proteggere una Intranet, il Problema della Sicurezza in Internet, Tipi di attacchi sulla rete Internet, Difesa della rete privata, Firewall, Packet filter, Proxy server, la Crittografia, Crittografia e Sicurezza, Crittografia simmetrica e asimmetrica, Algoritmi di cifratura DES e RSA, Firma Digitale. 
ELEMENTI DEL LINGUAGGIO  di marcatura XML (Extensible Markup Language)
Grammatica e sintassi, finalità e caratteristiche in relazione al web semantico, Personalizzazione dei linguaggi di markup, SGML; Dati strutturati e integrati, Dcumenti XML Validi: il Document Type Definition (DTD), Documenti XML Well Formed, gestione dei metadati, sezioni CDATA, Basi di Dati in XML, differenze tra HTML e XML. Domini applicativi di XML: un esempio "come impaginare un giornale on line".
Excel 
Cartelle, fogli di lavoro, formattazione, archivi di dati, grafici, stampa e salvataggio. Esempi in aula: Ordinamento, filtraggio, formule. 
ELABORAZIONE DI IMMAGINI DIGITALI GRAFICA DIGITALE
Immagini RASTER e Immagini VETTORIALI. Pixel. Scalabilità delle immagini. Tipi di file per le immagini e tipi di software per le immagini. Concetti di Risoluzione, Profondità, Contrasto e Contorno, Algoritmi di rilevamento dei contorni.
 
 
 
FINE DEL PROGRAMMA 
 
 
 
PROGRAM of the COURSE in ENGLISH
 
 
REPRESENTATION OF INFORMATION
Numerical binary system. Translation from decimal to binary system and back, arithmetical operations, sum, subtraction and product in the binary system. One's and two's complement operations for the representation of negative binary numbers. Bistable devices. Elements of Boolean algebra: set of Boolean values (T, F), truth tables of Boolean operators, Boolean expressions, (Boolean algebra, supplementary operators NAND, NOR, XOR and their truth tables). Application of NAND to the PENN DRIVE (argument of first exercise). Venn diagrams. Logical sum, product and negation. Example of realization of an adding hardware circuit through Boolean algebra. Coding and organization of information. Coding and organization of non-numerical information (ASCII and extended ASCII codes). Hints of octal and hexadecimal coding. Examples of translation from binary to octal and hexadecimal systems and back, Unicode, Big5. Logical organization of information. Organization of information into hierarchical structures: Bit, Byte, Field, Record, File. Measure of information.  (Notes in materials "CODIFICA DELLE INFORMAZIONI" on the electronic notice board). 
 
HARDWARE ARCHITECTURE
Hardware architecture of a computer. Von Neumann machine. Random access memory,(RAM). Central processing unit (Alu, CU, Registers), method of work and measures of CPU, mass storage, organization of mass memory: n-ary tree graph, nodes and arcs, oriented and non-oriented graphs, breadth and depth visit of a tree graph, measure of mass storage, Bus, input/output devices,: keyboard, mouse, scanner, digitizer, digital camera, printer, plotter, speakers, videoterminal, capacitive and resistive ouchscreen (notes "ARCHITETTURA HARDWARE" in materials on the electronic notice   board + book  "Introduzione all'Informatica" from p. 173 to p. 178).
 
INTRODUCTION TO SOFTWARE
From problems to programs, passing through algorithms. Source and object programs. Computability theory and programming languages. Problems, methods and solutors, algorithms, complexity of algorithms, of programs and related functions, tractable and intractable problems, hints of computability theory, Turing machines, flow diagrams, examples of flow diagrams, flow diagrams for the algorithms to compute Fibonacci sequence, to compute the sum of the first n odd natural numbers, to compute the product of two natural numbers using sum operation, to compute the quotient and the remainder between two natural numbers, to find the maximum of three integer numbers (Algorithm of CART program based on classification trees for extracting information from a data base for management and public Administration (Topic of first essay)). Introduction to programming languages and mark-up languages  (Notes "INTRODUZIONE AL SOFTWARE" in materials on the electronic notice board + book "Introduzione all'Informatica" from p. 83 to p. 143). 
 
COMPUTER NETS
Introduction to copmputer nets. Net architecture, ISO-OSI Reference model, Layer protocols, Computer Nets and distributed systems. (Notes "RETI DI COMPUTER: ARCHITETTURA ISO-OSI" in materials on the electronic notice board).

INTERNET
Introduction to Internet, Architecture of Internet, Communication Protocols of Internet, Layer 3 IP, IP Addressing, Subnetting, Routers and Terminal Nodes. Internet applications: MAIL, FTP, TELNET, TALK, CHAT, INTRANET, Hypertexts and Hypermedia, Browsers, static, semidynamic dynamic Client-Server models, Graphic Interactive Applications, Java, APPLET tag, Java Script (Notes "TCP/IP: ARCHITETTURA DELLA RETE INTERNET" and "SERVIZI DI INTERNET" in materials on the electronic notice board).

EXCEL

Spreadsheets, Wrksheets, formatting, data archives, Charts, printing and saving. (Examples in class: ordering, filtering, formulae. Study.: "Intrduzione all'Informatica" from p. 3 to p.27 and do as a homework the exercise st p. 25)

HTML

Elements of markup language HTML (Hypertext Markup Language)  Definition of tags, text formatting, tools for organizing pages, Images, Links, Lists, Tables (Notes in distane learning  "LEZIONE DI HTML" in materials on the electronic notice board).

COMPLEMEMTS OF HTML MARKUP LANGUAGE

Creatiion of complex tables with variable cells. Introduction to style sheets CSS (Cascading Style Sheets), Elements of CSS, in-line style sheets, the style element, conflict between styles, external style sheets, position, background and sizes of the elemnts, Box CSS, Evolution of Web: CSS3 and HTML5, adaptive Web sites (Textbook: "Comunicare sulla rete" Complementi di Informatica per Scienze della Comunicazione di Angela Scaringella, Ed. UniversItalia).

INTERACTIVITY AND ANIMATION IN INTERNET

On-line questionnaires based on html forms for collecting data, interviews and on-line opinion tools, CGI scripts, Design of a form, cgi script, design of a form, processing of a form. Examples: e-commerce, electronic vote, home bankinScript CGI, Disegno di una form, Script cgi per elaborare una form.  Esempi: e-commerce, voto elettronico, home banking. Graphic interactive application and on-Web animations, Examples of Java Applets for interactive distance learning, (Notes in “MODULI ON LINE HTML”).

DATA BASES

Data storage, the problem of data storage, historical evolution of computer archives, data bases, relational model, Relations, Attributes, Keys, Integrity Constraints, Queries on a Data Base, Set Operations on Relations: Union, Intersection and Difference, specific operators of relational algebra: selection, projection and natural join, Boolean operators, SQL language, Constraints in SQL, SQL for queries on data bases, nested queries, database management in SQL (notes in materials “BASI DI DATI”). Elements of design of databases, conceptual logical and physical design, Entity-Relation Model, strategies of design of databases: Top-down, Bottom-up, Inside-out, mixed strategies, Logical Model of Relational DBMS (Textbook “Introduzione all'Informatica from p. 233 to p. 263).

Example of a database system distributed at national level: SBN System (Sistema Bibliotecario Nazionale (National Library System), conceptual model of involved entities and relations, generalization and specialization concepts, description of the entities of the system, conceptual model of “participated cataloging” procedure of National Library System (notes in materials "ESEMPIO DI BASE DI DATI DISTRIBUITA: SBN"). Software programs for databases: Exercises of Access (relational database of Microsoft Office package), corresponding to BASE of Open Office package Programmi Software per le Basi di dati. (Textbook “Introduzione all'Informatica" from p. 233 to p. 263). Data Mining, Cart Algorithm (Textbook “Introduzione all'Informatica from p. 61 to p. 143). Argument of I Essay.

SEARCH ENGINES

How to search documents on the WEB, phrases for queries, Boolean Model, AND, OR, NOT, XOR, NEAR Operators, Altavista Engine, Google, Page Rank Google algorithm based on “authoritativeness” criterion of a Web page, Search Engines at “Sapienza”, Ontologies for Web semantic pages (Notes in materials "MOTORI DI RICERCA").

DIGITAL IMAGE PROCESSING. DIGITAL GRAPHICS

Raster and Vector Images. Scalability of images. File types for images and software types for images. Concepts of Resolution, Depth, Contrast and Outline. Detection algorithms of outlines.

SOFTWARE ARCHITECTURE. OPERATING SYSTEMS.

Introduction to Operating Systems. Interprocess communication. Memory management.  File System, Kernel, Time Sharing, Virtual Memory.Memoria Virtuale. Presentation of Operating Systems. Presentazione dei S.O. MS-DOS, Unix, Windows, Android. (Notes in materials "SISTEMI OPERATIVI")

 

 

 

ELEMENTS OF LANGUAGE XML (Extensible Mark-up Language)

 

 

 

Conoscenze e competenze che saranno acquisite:

Alla fine del corso lo studente avrà acquisito gli elementi di base dell'informatica e una conoscenza iniziale di alcune applicazioni rilevanti per le Scienze della Comunicazione.

Prerequisiti ed eventuali propedeuticità:

Conoscenze di base della matematica delle Scuole Superiori

Modalità di valutazione dell'apprendimento e prova d'esame:
A chi è rivolto il corso:

Agli studenti del Primo Anno dei Corsi di Laurea Triennali:

Come ottenere la tesi:
Metodi didattici:

Lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche

Modalità di valutazione della frequenza:
Testi d'esame:

  

  • AVVICINARSI ALL'INFORMATICA, Angela Scaringella, Casa Editrice Aracne, Roma


 

  • COMUNICARE SULLA RETE: COMPLEMENTI DI INFORMATICA PER SCIENZE DELLA COMUNICAZIONE, Angela Scaringella, Nuova Edizione, Casa Editrice UniversItalia, Roma.


 

  • STRUMENTI e METODI DELL'INFORMATICA PER SCIENZE DELLA COMUNICAZIONE, Angela Scaringella, Casa Editrice Edizioni Nuova Cultura, Roma

 

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Materiali del corso: