Fondamenti di informatica 1/Dati e informazioni

Informazione, trasmissione e comunicazione

L'informazione è l'oggetto di una trasmissione ed è costituito da un messaggio che è in grado di cambiare il grado di incertezza di chi lo riceve rispetto a determinati aspetti della realtà.

Se noi, ad esempio, assistiamo ad un documentario trasmesso in televisione, acquisiamo tutta una serie di elementi che aumentano il nostro livello di conoscenza in merito all'oggetto del documentario. La stessa cosa avviene leggendo un libro o guardando una fotografia.
E' importante notare che poiché i destinatari dei messaggi di comunicazione sono esseri umani, questi vengono codificati in forma che possano da questi essere interpretati, per cui le informazioni saranno codificate sotto forma di testi, immagini, suoni.

Inoltre, la trasmissione di informazioni richiede la presenza di almeno due interlocutori, uno che la trasmette e l'altro che la riceve, se poi questa trasmissione è anche bidirezionale, ossia entrambi gli interlocutori sono in grado di trasmettere e di ricevere allora vi è anche comunicazione.
La trasmissione televisiva del documentario, di cui avevamo già accennato, è difatti una trasmissione perché è unidirezionale, avviene in una sola direzione fra l'emittente televisiva e i telespettatori. La telefonata fra due persone è invece una comunicazione perché avviene in due direzioni, con scambio di informazioni fra gli interlocutori.

L'informazione per essere trasmessa o comunicata spesso richiede di essere elaborata, ossia trasformata in una forma che possa essere utilizzata da un essere umano a da una macchina, questo compito viene generalmente svolto dal computer che prende anche il nome di elaboratore elettronico, questo è una macchina costituita da dispositivi elettronici e meccanici, hardware le cui funzioni sono regolate da programmi, software.

Nell'elaborare l'informazione il computer compie delle operazioni che possono essere di:

• manipolazione matematica, quando per esempio effettua dei calcoli su valori numerici;
• organizzazione, quando per esempio mette in colonna una serie di nomi e/o numeri;
• conversione, quando per esempio trasforma dei dati di tipo numerico in grafici.

Il computer comunque non si occupa solo di elaborare le informazioni codificando, manipolando e convertendo opportunamente i dati, ma anche di trasmissione e di comunicazione. Anzi, oggi, grazie alla diffusione delle reti informatiche, internet soprattutto, esso è il più potenze mezzo di trasmissione e di comunicazione esistente.

Per fare questo necessiterà di opportune codifiche dei dati e di protocolli di comunicazione. Questi ultimi sono delle regole condivise da entrambi gli attori della trasmissione che hanno lo scopo di far sì che la comunicazione non sia incerta.
Per meglio comprendere il concetto di protocollo di comunicazione nella vita di tutti i giorni prendiamo come esempio una comunicazione telefonica. Chi riceve la telefonata alza la cornetta e generalmente risponde - pronto -, il chiamante si presenta, ci si saluta e dopo inizia la trasmissione di informazioni fra gli interlocutori, al termine ci si risaluta e si chiude la comunicazione.

Vedremo in seguito come i computer richiedano anche essi per poter comunicare dei protocolli sebbene meno informali e molto più rigorosi di quelli utilizzati nella vita di tutti i giorni dagli esseri umani.

Il dato

Un dato è un messaggio elementare definito da una sequenza di simboli appartenenti ad un insieme limitato denominato alfabeto o codice. Il tipo di informazione che si deve rappresentare e il sistema di codifica denotano l'ampiezza dell'alfabeto.

Dato	Alfabeto
Testo	a -...- z - A -...- Z - 0 -...- 9
Numero	0 - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9
Punteggiatura	. - , - ; - : - ? - !

Forma analogica e forma digitale

I dati possono essere rappresentati in forma analogica o in forma digitale. La forma analogica la si ha quando il passaggio fra un dato e l'altro può avvenire in forma continua, come ad esempio lo spostarsi delle lancette di un orologio per l'appunto a lancette.
La forma digitale la si ha invece quando la variazione avviene per valori discreti, come ad esempio accade per le cifre di un orologio digitale.
In pratica mentre in un orologio a lancette, analogico, potremmo in teoria misurare anche le infinitesime frazioni di secondo, disponendo di una scala sufficientemente ingrandita, in un orologio digitale invece il passare da un secondo all'altro avviene per scatti, ossia in forma discontinua (discreta).

Il sistema binario

In un computer i dati e conseguentemente le informazioni sono memorizzate e poi elaborate in forma digitale ed esattamente in forma binaria, ossia mediante l'impiego di soli due simboli, 0 e 1. Non ci si lasci ingannare dal fatto che l'alfabeto del computer sia costituito da soli due simboli, con questi si può rappresentare e codificare qualsiasi informazione.

Nello stesso modo in cui noi esseri umani riusciamo a rappresentare qualsiasi numero utilizzando solo dieci simboli (0,1,2,..,9), semplicemente utilizzando delle sequenze, allo stesso modo possiamo rappresentare qualsiasi tipo di dato facendo semplicemente corrispondere allo stesso una specifica sequenza di simboli.

Il sistema binario è un sistema numerico posizionale in base 2, ossia utilizza solo due simboli, tipicamente 0 e 1. La sua struttura come per tutti i sistemi posizionali è identica a quella del sistema decimale che come ben si sa usa dieci simboli. Nel sistema binario lo 0 corrisponde allo 0 del sistema decimale, l'1 all'1 e al 2 corrisponde invece 10 (si legge "uno zero" e non dieci), ossia non potendo rappresentare il 2 non avendo un simbolo da associargli si "ricomincia" la numerazione partendo da 0 e si riporta un'unità a sinistra.
La stessa cosa accade nel sistema decimale, per cui giunti al 9, non avendo un ulteriore simbolo per rappresentare il 10 si "ricomincia" a contare partendo da 0 e riportando a sinistra un'unità. Una tabella di conversione binario decimale renderà più chiaro il concetto.

Binario	Decimale
0	0
1	1
10	2
11	3
100	4
101	5
110	6
111	7
1000	8
1001	9
1010	10
1011	11
1100	12
1101	13
1110	14
1111	15

Le operazioni aritmetiche nel sistema binario si fanno nello stesso identico modo con cui si fanno nel sistema decimale.

  101+
 1001=
-----
 1110

Che nel sistema decimale equivale a:

 5+
 9=
--
14

E' poi possibile convertire i numeri da un sistema all'altro usando degli algoritmi (procedimenti) di facile impiego. Per passare dal sistema binario a quello decimale si moltiplicano le cifre binarie per le potenze di 2 crescenti partendo da destra come nell'esempio che segue: $1001=1*2^{3}+0*2^{2}+0*2^{1}+1*2^{0}=9$ Per passare invece dal sistema decimale a quello binario si divide il numero da convertire ripetutamente per due riportando un 1 se vi è resto nella divisione e uno 0 se invece non vi è resto, come nell'esempio che segue in cui si converte il numero decimale 10 in binario:

10 : 2 = 5 (resto 0) 5  : 2 = 2 (resto 1) 2  : 2 = 1 (resto 0) 1  : 2 = 0 (resto 1)

Il numero binario risultante è 1010.