Informática

Da Wikipédia, a enciclopédia livre.
Ir para a navegação Ir para a pesquisa
Disambiguation note.svg Desambiguação - Se você está procurando a empresa dos EUA, consulte Tecnologia da Informação (empresa) .
Uma representação artística da máquina de Turing

A informática é a ciência que trata do processamento da informação por meio de procedimentos automatizados, tendo como objeto o estudo dos fundamentos teóricos da informação, seu cálculo em nível lógico e as técnicas práticas para sua implementação e aplicação em sistemas automatizados eletrônicos denominados sistemas de computador ; como tal, é uma disciplina fortemente ligada à lógica matemática , automática , eletrónica e também eletromecânica .

Acompanha e integra ou apóia todas as disciplinas científicas, e como tecnologia permeia quase qualquer "meio" ou "ferramenta" de uso comum e diário, tanto que (quase) todos nós somos de alguma forma usuários de serviços de TI. O valor da tecnologia da informação em termos socioeconômicos escalou a pirâmide de Anthony em apenas alguns anos, indo de operacional (para substituir ou apoiar tarefas simples e repetitivas), a tática (para apoiar o planejamento ou gerenciamento de curto prazo), a estratégica. Neste contexto, a tecnologia da informação tornou-se tão estratégica no desenvolvimento económico e social das populações que não poder explorá-la, estatuto rebatizado com a expressão digital divide , é um problema de interesse global.

Junto com a eletrônica e as telecomunicações unificadas sob o nome de Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), representa aquela disciplina e ao mesmo tempo aquele setor econômico que deu origem e desenvolvimento à terceira revolução industrial através do que é comumente conhecido como revolução digital . A tecnologia da informação está evoluindo especialmente no campo da telefonia.

Etimologia e significado

Da NASA supercomputador Columbia na instalação NASA avançada Supercomputing

O termo italiano "informatica" deriva do francês "informatique", uma contração de informat (ion) (automat) ique , cunhado por Philippe Dreyfus em 1962. [1] [2] [3] [4] Os primeiros italianos usam datas de volta a 1968. [4]

Nos países de língua inglesa, "ciência da computação" é chamada de "ciência da computação", expressão que aparece pela primeira vez em um artigo de 1959 na Communications of the ACM [5] , no qual Louis Fein discute a criação de uma Escola de Pós-Graduação em Ciências da Computação semelhante . na Harvard Business School , justificando o nome, dizendo que, como ciência da administração, ciência da computação é por sua natureza um assunto aplicada e interdisciplinar de pesquisa, tendo ao mesmo tempo as características típicas de uma disciplina acadêmica. [5] Seus esforços, e os de outros como o analista numérico George Forsythe , serão recompensados: as universidades irão instituir tais cursos, começando com Purdue em 1962. [6] [7] O termo "também é usado na Grã-Bretanha" informática " .

A calculadora, ferramenta básica da informática, tornou-se insubstituível nos mais díspares campos da vida e da ciência, graças à velocidade de cálculo e à notável flexibilidade de sua arquitetura típica, o modelo de Von Neumann . Também é importante notar os diferentes significados de origem entre essas três línguas na nomeação do computador: [8]

  • processador (ou calculadora ), em italiano, por suas diversas habilidades de processamento (embora hoje o termo mais usado seja computador);
  • ordenador , em francês, para enfatizar sua capacidade de organizar dados e informações;
  • computador , em inglês, literalmente calculadora, em descida direta de calculadoras, primeiro mecânicas, depois eletromecânicas, depois eletrônicas.

O princípio fundamental da informática, que é também o significado da própria palavra, é que por meio de um computador o usuário obtém informações a partir de dados , por meio de um processamento automático (por meio de um procedimento previamente estabelecido, que é o programa [9] ) O programador organiza e escreve as instruções do programa (através de linguagens de programação específicas), o programa é instalado em um computador e finalmente este executa suas instruções programadas, respondendo às entradas do usuário. Uma entrada é uma entrada, uma inserção, uma entrada de dados, a que se segue um processamento, que termina com a saída , ou seja, uma saída de informação organizada de forma a obter conhecimento dela . [10] Por conseguinte, a actividade de um computador é, essencialmente, a execução de cálculos lógicos-aritmética, que são levadas a cabo através da execução de instruções anteriormente dadas a ele por um programador.

O computador não é dotado de alguma forma de autoconsciência , pois possui uma forma de inteligência sui generis independente da consciência . De acordo com Yuval Noah Harari , para completar uma tarefa que requer processamento de dados, um dispositivo de computação não precisa retornar um resultado avaliando também experiências subjetivas . [11] Ele escreve que "hoje estamos desenvolvendo novos tipos de inteligência inconsciente que podem realizar tais tarefas [jogar xadrez, dirigir carros, etc.] com muito mais eficácia do que os humanos, uma vez que todas essas tarefas são baseadas no reconhecimento de padrões ", e que "as experiências subjetivas de um motorista de táxi real são infinitamente mais ricas do que as de um carro que dirige sozinho , o que não prova absolutamente nada. [...] Mas o sistema não precisa disso do taxista. Tudo o que ele realmente quer é que os passageiros sejam transportados do ponto A ao ponto B da maneira mais rápida, segura e econômica possível. E os carros que dirigem sozinhos logo serão capazes de se sair melhor do que um motorista humano, mesmo que não possam desfrutar de música ou ficar impressionados com a magia da existência. " [11]

Um ramo específico da ciência da computação, a inteligência artificial (IA), lida com a criação de técnicas, algoritmos e programas destinados a simular processos de pensamento e raciocínio . Essas técnicas não são menos algorítmicas e determinísticas em seus resultados do que aquelas usadas em outras áreas da computação, mas elas têm o potencial de capturar conhecimento e usá-lo para fornecer respostas que muitas vezes são de uma qualidade superior do que as que podem ser alcançadas pelo uso de humanos especialistas. Segundo os filósofos, a inteligência artificial das máquinas não é inteligência real, pois lhes falta a consciência de estar-no-mundo e uma relação concreta com o meio envolvente, características próprias do ser humano. [12] Recentemente, o estudo da ciência da computação também assumiu relevância multidisciplinar na tentativa de esclarecer ou justificar processos e sistemas complexos do mundo real, como a capacidade do cérebro humano de gerar pensamentos a partir de interações moleculares (estudos referentes à bioinformática )

Fundo

Ícone da lupa mgx2.svg O mesmo tópico em detalhes: História da tecnologia da informação e História do computador .
Várias ferramentas de cálculo anteriores ao computador moderno

A história da computação na verdade começa bem antes da invenção do computador moderno. Na verdade, o ábaco (também um dispositivo digital, mas obviamente de complexidade mínima) já era usado na antiguidade para realizar as quatro operações simples. Existem também outros dispositivos automáticos, como as máquinas de Heron , os autômatos de alguns engenheiros árabes na Idade Média , o cavaleiro autômato de Leonardo da Vinci . Foi um matemático árabe, Muḥammad ibn Mūsā al-Khwārizmī , que sistematizou a álgebra (ainda não binária); a partir de seu nome, o termo " algoritmo " será cunhado, o que indica uma sequência finita de operações.

O relógio do computador de Schickhard (1592-1635), Pascaline de Pascal (1623-1662), Stepped Reckoner de Leibniz (1646-1716) foram as primeiras calculadoras analógicas usadas como ferramentas auxiliares para cálculos matemáticos . Babbage (1791-1871) idealizou uma máquina automática de cálculo altamente complexa, a máquina diferencial , que ele conseguiu criar com grande dificuldade, também devido às limitações da mecânica do tempo. Graças a um método conhecido como as diferenças, particularmente adequado para ser expresso em termos mecânicos, Babbage criou um sistema para a execução automática dos cálculos necessários à compilação das tabelas matemáticas . Ele então idealizou, a partir dos cartões perfurados do francês Jacquard , uma nova máquina, a máquina analítica : para ela, identificou uma unidade de computação numérica (diríamos um processador ), uma unidade de controle da execução, uma memória para armazenar os resultados intermediários e um dispositivo de saída para exibir o resultado do cálculo.

Os pais da computação moderna são John von Neumann (1903-1957) e Alan Turing (1912-1954). À primeira devemos a organização conceitual do computador moderno, agora conhecido como arquitetura de von Neumann ; ao segundo, em vez disso, temos que estudar criptografia (uma disciplina já iniciada em séculos anteriores) e a formalização da máquina de Turing , o modelo de base teórica da "máquina" de todo sistema programável moderno. [10]

Veja as entradas: História do computador de 1950 a 1979 , História da computação de 1980 a 1989 , História da computação de 1990 a 1999 , História da computação de 2000 a 2009 , História da computação de 2010 a 2019 .

Recursos

Descrição

Esquema de abstração e execução do usuário para o hardware, passando pelo software e o sistema operacional

Existem algumas pessoas que confundem tecnologia da informação com áreas profissionais que normalmente envolvem o uso de programas de escritório (como o Microsoft Office ), navegação na web ou jogos . Na realidade, a ciência da computação real (que se distingue em teórica e aplicada) é o estudo de procedimentos , algoritmos e linguagens capazes de permitir que uma máquina execute operações automaticamente e, portanto, requer conhecimentos e habilidades consideráveis ​​em questões de estudo como matemática , lógica , lingüística , psicologia , bem como eletrônico , automático , telemática e outros. Embora seja necessário um considerável conhecimento técnico para pertencer à categoria dos cientistas da computação profissionais , para pertencer à dos usuários finais é preciso muito menos - às vezes apenas o mínimo - e isso graças ao trabalho do primeiro, constantemente orientado para fazer o computador usar para todos. [10] Um cientista da computação deve sempre ter um interesse genuíno nos fundamentos teóricos da ciência da computação; que então, por profissão ou paixão, muitas vezes se tornar um desenvolvedor de software é possível, mas, sendo capaz de explorar suas habilidades de resolução de problemas em diferentes áreas, não é óbvio. Em qualquer caso, a informática, pelo menos em sua parte aplicada, é uma disciplina fortemente orientada para a resolução de problemas.

A informática, hoje uma disciplina autônoma de estudo, surge da convergência de diferentes campos disciplinares que, de diferentes formas, têm colocado o problema de como automatizar o cálculo, ou seja, a manipulação de símbolos por meio de certas regras, tornando-os executáveis ​​por uma máquina. [13] Mas os fundamentos teóricos da disciplina derivam diretamente da matemática ( matemática discreta ), à qual a ciência da computação está intimamente ligada. A verdadeira ciência da computação varia entre vários campos estreitos: o estudo de linguagens formais e autômatos , que também diz respeito a compiladores ; o estudo da complexidade computacional , em particular para a minimização do número de instruções a executar para resolver um problema e para a procura de algoritmos aproximados para resolver problemas NP-difíceis ; criptologia , a ciência que estuda métodos para tornar uma mensagem incompreensível para quem não tem uma chave para ler a própria mensagem; teoria do código , usada, por exemplo, para compressão de dados ou para tentar garantir a integridade dos dados ; pesquisa operacional , para fornecer ferramentas matemáticas de apoio às atividades de tomada de decisão; gráficos de computador , divididos por sua vez em gráficos de bitmap e gráficos vetoriais ; citando apenas alguns subcampos. Um caso particular ou subconjunto de computação de uso é a computação corporativa .

Terminologia Básica

Dada a amplitude do tratamento da tecnologia da informação, é necessário definir, embora de forma ampla, um quadro geral para a compreensão do assunto. Portanto, esta seção tenta ser um glossário introdutório de toda a disciplina.

  • Álgebra de Boole - George Boole introduziu uma verdadeira revolução no mundo da lógica , que antes dele por dois milênios permanecera ancorado àquela codificada por Aristóteles . [14] Ele fundou a álgebra da lógica , criando um sistema no qual é possível lidar com qualquer relação lógica através do uso de fórmulas algébricas. Operações (como adição , subtração e multiplicação ) são substituídas por operações lógicas com valores de conjunção , disjunção e negação , enquanto os únicos números usados, 1 e 0, assumem os significados de verdadeiro e falso, respectivamente. Cerca de setenta anos após a morte de seu criador, na década de 1930, a lógica booleana deu origem a uma nova (e ainda mais ampla) revolução quando outro lógico e engenheiro eletrônico, Claude Shannon , teve a ideia de aplicá-la a circuitos eletrônicos , assim criando o que ainda é a base para o funcionamento lógico dos computadores [14] (ver Álgebra Booleana ).
  • Algoritmo - um algoritmo é um procedimento de computação sistemático, que resolve um determinado problema por meio de uma sequência finita de etapas elementares. [13] O termo deriva da transcrição latina do nome do matemático persa al-Khwarizmi , considerado um dos primeiros autores a referir-se a este conceito. O algoritmo é um conceito fundamental da ciência da computação, em primeiro lugar porque é a base da noção teórica de computabilidade : um problema pode ser calculado quando pode ser resolvido por meio de um algoritmo. Além disso, o algoritmo também é um conceito-chave da fase de programação de desenvolvimento de software : tomando um problema como automatizado, a programação constitui essencialmente a tradução ou codificação de um algoritmo para esse problema em um programa , escrito em uma determinada linguagem , que pode portanto, seja efetivamente executado por um computador, representando sua lógica de processamento (consulte o algoritmo ).
  • Aplicativo - o termo "aplicativo de computador" indica um programa que especializa a operação de um computador em uma atividade específica (por exemplo, o processador de texto , ou seja, o processador de texto , é o tipo mais comum de aplicativo em computadores pessoais). [4] As primeiras aplicações práticas ocorreram entre o final dos anos sessenta e o início dos anos setenta , em grandes empresas, e em geral em grandes organizações públicas ou privadas, onde soluções de TI bastante simples permitiam economias de tempo significativas nas operações diárias e rotineiras . Basta lembrar o INPS (antigo líder da TI italiana), Banco da Itália , Alitalia , Eni , Montedison , Enel . Ao longo dos anos, e com um desenvolvimento cada vez mais rápido das capacidades de processamento em paralelo com custos mais baixos, a tecnologia da informação permeou todos os setores, até o dia a dia e o entretenimento pessoal (ver Aplicativo para computador ).
  • Bit - é a unidade elementar de informação processada por processadores digitais; pode assumir dois valores, convencionalmente indicados pelos dígitos 0 e 1. É a abreviatura de dígito binário , ou "dígito binário" (ver bit ).
  • Byte - é a unidade de informação composta por 8 bits, usada como unidade de medida da capacidade de memória de um sistema de processamento (ver byte ).
  • Computação - procedimento de computação totalmente especificado, que é composto de um número finito de operações elementares ou, por sua vez, pode ser decomposto em operações elementares. [13] O cálculo de uma função , ou seja, o cálculo de seu valor em correspondência com valores de entrada particulares, é realizado por meio de um algoritmo expresso em uma linguagem formal específica [13] (ver computação ).
  • Banco de dados - estrutura complexa de organização de dados , que permite a inserção de novos dados e a retirada de antigos, bem como a modificação dos próprios dados, sua atualização e seu processamento. [13] A unidade básica de informação do banco de dados é o registro , que pretende ser uma string organizada em campos para permitir o armazenamento de um grande número de informações, mesmo de diferentes tipos. O registro é, na verdade, um conjunto constituído por um número finito de elementos, chamados campos do registro , cada um dos quais é identificado por uma cadeia alfanumérica (ver banco de dados ).
  • Arquivo - um arquivo é um conjunto de informações homogêneas, codificadas digitalmente , correlacionadas logicamente e registradas em um meio de armazenamento em massa de um computador ( disco rígido , DVD , chave USB , etc.). [13] Os arquivos são todos binários, mas podem armazenar diferentes entidades e são classificados de acordo com o tipo de informação a que se referem: um programa executável , um documento de texto , uma imagem , um som , um vídeo (ver arquivo ).
  • Hardware - na ciência da computação pioneira dos anos 60, esse termo inglês, literalmente "hardware" (o significado literal é "bens duros"), era adequado para indicar as máquinas usadas. O hardware do computador está intimamente ligado à eletrônica ( analógica e digital ) que ele usa para o projeto e construção dos sistemas relacionados. O setor da rede de computadores e equipamentos relacionados também pertence ao hardware. Mesmo com a substituição das válvulas termiônicas em favor dos transistores e depois dos primeiros circuitos integrados MOS, essas máquinas eram compostas por robustos quadros e painéis de metal, todos rigorosamente montados por vistosos parafusos, para conter os preciosos e delicados circuitos eletrônicos que eram os coração dos computadores e os primeiros periféricos básicos. Hoje, quando é difícil considerar o hardware um mouse ou uma webcam, o termo permanece mais do que qualquer outra coisa para distinguir tudo o que é máquina , equipamento , desde programas (software) para fazer a máquina ou instrumento funcionar. Na prática, hardware é tudo o que é palpável e visível aos olhos, como um disco rígido, um monitor, um cabo, uma antena, o mesmo gabinete de um PC. Outros termos descritivos gerais podem ser: recursos físicos e materiais (ver hardware ).
  • Computação quântica - a computação quântica é o conjunto de técnicas computacionais e seu estudo que usam quanta para armazenar e processar informações . Existem muitas diferenças com a ciência da computação clássica, especialmente nos princípios fundamentais (ver ciência da computação quântica ).
  • Interface - ponto de contato entre um computador ou dispositivo controlado por computador e o usuário, ou entre dois componentes físicos do computador. [4] A interface gráfica do usuário ( GUI ) é, em vez disso, o que representa os objetos e entidades internas ao computador ou programa em uma forma gráfica que pode ser manipulada diretamente pelo usuário, por exemplo, configurando a tela como uma mesa (desktop) em quais menus, janelas e ícones [4] estão ativos (consulte a interface e a interface gráfica do usuário ).
  • Hipertexto - conjunto de informações interconectadas, composto por textos, índices hierárquicos, notas, ilustrações, tabelas interligadas por referências e links lógicos. [4] Sua consulta no computador ocorre para livre exploração do usuário, que pode decidir quais links seguir e em que ordem. [4] É a estrutura em que se baseiam os conteúdos dos sites da Internet (ver hipertexto ).
  • Sistema de computador - conjunto de processador e periféricos, dos quais é composto um computador ou configuração de hardware e software; não deve ser confundido com o sistema de informação que é, ao invés, o conjunto de recursos tecnológicos usados ​​para apoiar a circulação de informação dentro de uma organização. [4] Além do computador pessoal clássico ou do servidor de rede, pensamos, por exemplo, no celular , na câmera digital , no console de videogame , no painel do carro com navegador por satélite , no monitoramento na sala de recuperação, etc. São todos sistemas informáticos que nos fornecem serviços específicos. Vamos pensar em um avião moderno: dentro dele podemos encontrar não um, mas muitos sistemas de computador, cada um com uma tarefa específica. A Internet como um todo é um sistema de computador, formado por sua vez por uma rede de sistemas de computador que trabalham para um objetivo comum: permitir que qualquer pessoa se conecte e troque informações com qualquer pessoa, em qualquer parte do globo (ver sistema de computador e sistema de informação )
  • Software - software é o conjunto de componentes intangíveis e virtuais que permitem ao usuário realizar operações. É importante distinguir o software básico (agora chamado de sistema operacional ) do software aplicativo (comumente chamado de programa ou aplicativo): o software básico é usado para tornar o computador operacional, O software aplicativo é usado para implementar novas funções e / ou tornar as peças do computador operacional. No entanto, muitos recursos básicos do software também oferecem valor agregado ao usuário final (por exemplo, o sistema de arquivos permite que o usuário armazene e reutilize seu trabalho conforme necessário). Portanto, dentro do software básico é possível distinguir ainda mais as funções de valor agregado para o usuário e aquelas que são meramente úteis para garantir o funcionamento da máquina. [15]

Áreas temáticas

Como uma disciplina, ciência da computação varia de estudos teóricos sobre algoritmos e os limites da computação para problemas práticos de implementação de computador de hardware e sistemas de software . [16] [17] O CSAB, formalmente denominado Computing Sciences Accreditation Board - que é composto por representantes da ACM e da IEEE Computer Society [18] - identifica quatro áreas que considera cruciais para a disciplina de ciência da computação : teoria da computação , algoritmos e estruturas de dados , metodologia e linguagens de programação e arquitetura e elementos de computador . Além disso, o CSAB também identifica áreas como engenharia de software, inteligência artificial, comunicação e redes de computadores, sistemas de banco de dados, computação paralela, computação distribuída, interação homem-máquina, computação gráfica, sistemas operacionais e computação simbólica. E numérica, como áreas importantes da ciência da computação. [16]

Ciência da computação teórica

Ícone da lupa mgx2.svg O mesmo tópico em detalhes: Ciência da computação teórica .

A ciência da computação teórica é essencialmente abstrata e matemática, mas deriva sua razão de ser de cálculos práticos e cotidianos. Seu objetivo é compreender a natureza da computação e, como consequência desse entendimento, fornecer metodologias cada vez mais eficientes.

Códigos e teoria da informação

A teoria da informação está relacionada à quantificação da informação. Foi desenvolvido por Claude Shannon para encontrar as limitações fundamentais das operações de processamento de sinais , como compressão de dados e armazenamento e comunicação confiáveis ​​dos mesmos. [19] A teoria da codificação é o estudo das propriedades dos códigos (sistemas para converter informações de uma forma para outra) e sua adaptabilidade para uma aplicação específica. Os códigos são usados ​​para compactação de dados, criptografia , detecção e correção de erros e , mais recentemente, também para criptografia de rede. Os códigos são projetados para projetar métodos de transmissão de dados confiáveis ​​e eficientes.

Teoria da computação

Secondo Peter Denning , la domanda fondamentale che soggiace l'informatica è «cosa può essere (efficientemente) automatizzato?». [20] La teoria della computazione cerca di rispondere alle domande fondamentali che riguardano che cosa può essere calcolato e la quantità di risorse necessarie per eseguire i calcoli. La teoria della computabilità si sforza di rispondere alla prima domanda, esaminando quali problemi computazionali sono risolvibili attraverso vari modelli teorici di computazione . Alla seconda domanda invece cerca di rispondere la teoria della complessità computazionale , che studia i costi in termini di spazio e tempo associati ad approcci differenti per risolvere una moltitudine di problemi computazionali.

Il famoso problema P = NP? , uno dei Problemi per il millennio , è un problema ancora aperto nella teoria della computazione.

DFAexample.svg Wang tiles.svg P = NP? GNITIRW-TERCES Blochsphere.svg
Teoria degli automi Teoria della computabilità Teoria della complessità computazionale Crittografia Teoria del calcolo quantistico ( computer quantistico )

Algoritmi e strutture dati

Questo campo studia i metodi di calcolo comunemente usati e la loro efficienza computazionale.

Sorting quicksort anim.gif Singly linked list.png TSP Deutschland 3.png SimplexRangeSearching.svg
Analisi degli algoritmi Algoritmi Strutture dati Ottimizzazione combinatoria Geometria computazionale

Teoria dei linguaggi di programmazione

La teoria dei linguaggi di programmazione è una branca dell'informatica che ha a che fare con la progettazione, implementazione, analisi, caratterizzazione, e classificazione dei linguaggi di programmazione e delle loro particolari caratteristiche. Rientra nella disciplina dell'informatica e allo stesso tempo dipende e influenza matematica , ingegneria del software e linguistica . È un'area di ricerca attiva, con numerosi giornali accademici dedicati.

Compiler.svg Python add5 syntax.svg
Teoria dei tipi Compilatori Linguaggi di programmazione

Metodi formali

Questo è un tipo particolare di tecnica basata sulla matematica per la specificazione, sviluppo e verifica di sistemi hardware e software . L'utilizzo dei metodi formali per la progettazione di hardware e software è motivata dall'aspettativa che, come nelle altre discipline ingegneristiche, eseguire analisi matematiche appropriate possa contribuire all'affidabilità e alla robustezza di un progetto. I metodi formali formano un importante pilastro dell'ingegneria del software, specialmente dove è coinvolta la sicurezza e rappresentano un utile aggiunta al collaudo del software poiché aiutano a evitare errori e possono anche fornire un framework per il collaudo stesso.

I metodi formali sono meglio descritti come l'applicazione di una sufficientemente ampia varietà di fondamenti dell'informatica teorica, in particolare calcolo logico , linguaggi formali , teoria degli automi , e semantica , ma anche sistemi dei tipi , tipi di dati algebrici , riguardo problemi nella specificazione e verifica dell'hardware e del software.

Informatica applicata

L'informatica applicata punta a identificare specifici concetti informatici che possono essere utilizzati direttamente per risolvere problemi del mondo reale.

Architettura dei calcolatori e ingegneria informatica

L' architettura dei calcolatori , o organizzazione dei calcolatori digitali, è il design concettuale e la struttura operativa fondamentale di un sistema computerizzato. Si focalizza ampiamente sul modo in cui la CPU svolge le operazioni internamente e accede agli indirizzi in memoria . [21] Il campo spesso coinvolge discipline dell' ingegneria informatica e dell' ingegneria elettrica , selezionando e interconnettendo i componenti hardware per costruire computer che vengano incontro a obiettivi funzionali, prestazionali ed economici.

NOR ANSI.svg Fivestagespipeline.png SIMD.svg
Logica digitale Microarchitettura Multiprocessing
Roomba original.jpg Flowchart.png Operating system placement.svg
Ubiquitous computing Architettura dei sistemi Sistemi operativi

Analisi della performance dei calcolatori

La computer performance è lo studio del lavoro svolto dai computer , che ha per obiettivi generali il miglioramento del throughput di dati, il controllo del tempo di risposta , l'uso efficiente delle risorse, l'eliminazione dei colli di bottiglia , e la predizione della performance sotto carichi di punta anticipati. [22]

Programmazione e sistemi

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Programmazione (informatica) e Sistema informatico .

In generale i due campi applicativi principali dell' informatica aziendale sono l'ambito di programmazione ovvero lo sviluppo software da parte di team di programmatori e l'ambito sistemistico ovvero la progettazione , realizzazione e gestione dell'infrastruttura IT a supporto delle decisioni di business e operative aziendali in tutte le sue componenti per opera di sistemisti .

Reti di calcolatori

Una rete di computer è un insieme di dispositivi hardware e software collegati l'uno con l'altro da appositi canali di comunicazione , che permette il passaggio da un utente all'altro di risorse, informazioni e dati in grado di essere pubblicati e condivisi.

Basi di dati

Una base di dati (database) è un sistema inteso per organizzare, memorizzare, e recuperare grandi quantità di dati facilmente. Una base di dati digitale è gestita utilizzando sistemi di gestione per memorizzare, creare, mantenere, e cercare dati, attraverso modelli e linguaggi di interrogazione .

Monitoraggio

Il monitoraggio informatico ( monitoring ) è l'area che si occupa di realizzare sistemi atti a sorvegliare l'andamento di funzioni e di prestazioni di risorse, applicazioni e infrastrutture. L'impiego di sensori software o strumenti hardware è alla base del monitoraggio.

Sistemi concorrenti, paralleli e distribuiti

La concorrenza è una proprietà dei sistemi in cui vengono eseguite svariate computazioni simultaneamente, e che potenzialmente interagiscono le une con le altre. Sono stati sviluppati diversi modelli per la generale computazione concorrente, fra cui la rete di Petri , process calculi , PRAM . Un sistema distribuito estende l'idea della concorrenza a più computer connessi attraverso una rete. Computer all'interno dello stesso sistema distribuito hanno una propria memoria, e l'informazione è spesso scambiata tra di essi per conseguire un obiettivo comune.

Sicurezza informatica e crittografia

La sicurezza informatica è una branca delle tecnologie dell'informazione , che ha per oggetto la protezione dell' informazione da accessi non autorizzati, interruzioni, o modifiche, pur mantenendo l' accessibilità e l' usabilità del sistema per gli utenti a cui è destinato. La crittografia è la pratica e lo studio dell'occultamento (criptaggio) e della decifrazione (decriptaggio) dell'informazione. La crittografia moderna è ampiamente connessa all'informatica, poiché molti algoritmi di criptaggio e decriptaggio sono basati sulla loro complessità computazionale .

Scienza computazionale

La scienza computazionale è il campo di studio che concerne la costruzione di modelli matematici e tecniche di analisi quantitativa tali da utilizzare il computer per analizzare e risolvere problemi scientifici. Nella pratica, tipicamente consiste nell'applicazione della simulazione al computer e altre forme di computazione a problemi in varie discipline scientifiche.

Lorenz attractor yb.svg Quark wiki.jpg Naphthalene-3D-balls.png 1u04-argonaute.png
Analisi numerica Fisica computazionale Chimica computazionale Bioinformatica

Computer grafica

La computer grafica è lo studio dei contenuti visuali digitali, e coinvolge la sintesi e manipolazione di dati immagine. Lo studio è connesso a molti altri campi dell'informatica, includendo la visione artificiale , l' elaborazione digitale delle immagini , la geometria computazionale , ed è pesantemente applicata nei campi degli effetti speciali e videogiochi .

Ingegneria del software

L' ingegneria del software è lo studio della progettazione, implementazione , e modifica del software , in maniera tale da garantire alta qualità, affidabilità, sostenibilità, e velocità nella costruzione. È un approccio sistematico al software design , che consiste nell'applicazione di pratiche ingegneristiche al software. L'ingegneria del software ha a che fare l'organizzazione e l'analisi del software, e non solo con la sua creazione e produzione, ma anche con la sua manutenzione interna e sistemazione.

Interazione uomo-macchina

L' interazione uomo-macchina è campo di ricerca che sviluppa teorie, principi, e linee guida per i progettisti delle interfacce utente , in modo che possano creare esperienze utente soddisfacenti con dispositivi desktop , laptop e mobile (vedi usabilità ).

Intelligenza artificiale

L' intelligenza artificiale ( IA ) punta o è richiesta per la sintesi di processi orientati agli obiettivi come per esempio problem solving, decision making, adattamento all'ambiente, apprendimento e comunicazione, riscontrabili in umani e animali. Fin dalle sue origini all'interno della cibernetica e nella Conferenza di Dartmouth (1956), la ricerca sull'intelligenza artificiale è stata necessariamente interdisciplinare, ricorrendo ad aree specialistiche come la matematica applicata , logica simbolica , semiotica , ingegneria elettrica , filosofia della mente , neurofisiologia e intelligenza sociale . L'IA è associata, secondo il pensiero comune, allo sviluppo dei robot , ma il campo principale in cui vi è un'applicazione pratica è lo sviluppo di software , che richiede una comprensione computazionale. Il punto di partenza è stato il quesito di Alan Turing «Can computers think?» dei tardi anni quaranta del XX secolo , che rimane effettivamente senza risposta, sebbene il Test di Turing sia ancora usato per valutare l' output del computer sulla scala dell' intelligenza umana . L' automazione delle attività di valutazione e predizione ha conosciuto crescenti successi nel sostituire il monitoraggio e l'intervento umano in campi dell' informatica applicata che coinvolgono dati del mondo reale di una certa complessità.

Nicolas P. Rougier's rendering of the human brain.png Human eye, rendered from Eye.png Corner.png
Apprendimento automatico Visione artificiale Elaborazione digitale delle immagini
KnnClassification.svg Julia iteration data.png Sky.png
Riconoscimento di pattern Data mining Computazione evolutiva
Neuron.svg English.png HONDA ASIMO.jpg
Rappresentazione della conoscenza Elaborazione del linguaggio naturale Robotica

Insegnamento, titoli di studio e certificazioni

L'insegnamento dell'informatica avviene in diversi modi ea diversi livelli. Nelle scuole secondarie di secondo grado esiste la specializzazione di perito informatico .

L'informatica è entrata nel panorama dell'insegnamento universitario italiano negli anni settanta . Oggi vi sono corsi di Informatica in praticamente tutte le Università che abbiano dipartimenti a carattere scientifico. Solitamente il corso di informatica appartiene alla facoltà di scienze matematiche, fisiche e naturali , anche se di fatto esiste anche un corso di laurea in ingegneria informatica presso la facoltà di ingegneria con elementi misti di informatica pura e sistemi hardware elettronici. L'attuale corso di studi è suddiviso in una laurea triennale , una laurea magistrale e il dottorato in informatica offrendo una formazione teorica di base e avanzata sull'informatica stessa. La laurea in Informatica permette inoltre di sostenere l'Esame di Stato per l'abilitazione alla professione di Ingegnere dell'Informazione. [23]

In Italia si hanno inoltre varie certificazioni che attestano il possesso di abilità informatiche o di competenze professionali:

  • ECDL - European Computer Driving Licence , detta anche Patente europea per l'uso del computer, per le abilità informatiche minimali.
  • EUCIP - European Certification of Informatics Professionals , sistema di servizi e certificazioni, di riferimento nel mondo delle professioni dell'informatica, dell'impresa e della formazione.

Esistono poi numerose altre certificazioni professionali in ambito programmazione (es. Microsoft .Net e Java della Sun Microsystems ) e sistemistico (es. Linux System Administration, Windows certification, application server certification, Vmware / Citrix virtualization certification, Oracle DBA certification, IBM DB2 certification, SAP certification, Cisco e Juniper networking certification), tutte altamente spendibili in ambito lavorativo nel mercato informatico aziendale, detto anche terziario avanzato , fortemente espanso a partire dai primi anni 2000 con la diffusione di Internet .

Note

  1. ^ Ma nel 1957 l'informatico tedesco Karl Steinbuch aveva già coniato la parola «Informatik» pubblicando un documento chiamato Informatik: Automatische Informationsverarbeitung .
  2. ^ informàtica in Vocabolario - Treccani , su www.treccani.it . URL consultato il 29 settembre 2017 .
  3. ^ ( FR ) Alain Le Diberder, Informatique , su LeMond.fr , 24 gennaio 2001. URL consultato il 25 marzo 2016 .
  4. ^ a b c d e f g h Francesco Sabatini e Vittorio Coletti, Il Sabatini Coletti dizionario della lingua italiana 2008. Con CD-ROM , Rizzoli Larousse, 31 luglio 2007, ISBN 978-88-525-0173-9 . URL consultato il 30 settembre 2017 .
  5. ^ a b Louis Fein, The Role of the University in Computers, Data Processing, and Related Fields , in Commun. ACM , vol. 2, n. 9, September 1959, pp. 7–14, DOI : 10.1145/368424.368427 . URL consultato il 29 settembre 2017 .
  6. ^ Durante i primi giorni del calcolo automatico, fu suggerito un gran numero di termini per i praticanti di tale campo in Communications of the ACM ‒ "turingeer", "turologist", "flow-charts-man", "applied meta-mathematician", e "applied epistemologist". Tre mesi dopo, nello stesso giornale, fu suggerito "comptologist", seguito nell'anno successivo da "hypologist". Fu suggerito anche il termine "computics".
  7. ^ Donald E. Knuth, George Forsythe and the Development of Computer Science ( PDF ), su stanford.edu , 20 ottobre 2013. URL consultato il 29 settembre 2017 (archiviato dall' url originale il 20 ottobre 2013) .
  8. ^ Carlo Sansotta, Nozioni di Informatica , Lulu.com, 2011, ISBN 978-1-4709-2502-4 . URL consultato il 29 settembre 2017 .
  9. ^ programma in Vocabolario - Treccani , su www.treccani.it . URL consultato il 29 settembre 2017 .
  10. ^ a b c Fiorenzo Formichi, Giorgio Meini e Ivan Venuti, Corso di informatica. Per le Scuole superiori. Con espansione online: 1 , Zanichelli, 1º gennaio 2012, ISBN 978-88-08-16180-2 . URL consultato il 29 settembre 2017 .
  11. ^ a b Yuval Noah Harari, Homo deus. Breve storia del futuro , Bompiani, 2017, ISBN 978-88-452-9279-8 . URL consultato il 29 settembre 2017 .
  12. ^ Giovanni Fornero e Franco Restaino, Storia della Filosofia. Il pensiero contemporaneo: il dibattito attuale , vol. 9, Gruppo Editoriale L'Espresso, 2006.
  13. ^ a b c d e f Walter Maraschini e Mauro Palma, Enciclopedia della Matematica , AL, Corriere della Sera, 2014.
  14. ^ a b Paolo Freguglia (a cura di), Boole , in Grandangolo Scienza , vol. 29, Corriere della Sera, 2016.
  15. ^ Si potrebbe argomentare che tutte le funzioni del SO offrono valore aggiunto all'utente, ma molte di queste operano in background e sono trasparenti rispetto all'utilizzatore del sistema, mentre altre sono parte integrante della computing experience .
  16. ^ a b Computer Science as a Profession , su csab.org , 17 giugno 2008. URL consultato il 30 settembre 2017 (archiviato dall' url originale il 17 giugno 2008) .
  17. ^ ( EN ) National Research Council, Computer Science: Reflections on the Field, Reflections from the Field , 4 ottobre 2004, DOI : 10.17226/11106 , ISBN 978-0-309-09301-9 . URL consultato il 30 settembre 2017 .
  18. ^ CSAB, Inc. , su www.csab.org . URL consultato il 30 settembre 2017 .
  19. ^ ( EN ) Graham P. Collins, Claude E. Shannon: Founder of Information Theory , in Scientific American . URL consultato il 30 settembre 2017 .
  20. ^ Peter J. Denning, Computer Science: The Discipline ( PDF ), su idi.ntnu.no , Encyclopedia of Computer Science, 25 maggio 2006. URL consultato il 30 settembre 2017 (archiviato dall' url originale il 25 maggio 2006) .
  21. ^ Ronald A. Thisted, Computer Architecture ( PDF ), Departments of Statistics, Health Studies, and Anesthesia & Critical Care, University of Chicago, 1997.
  22. ^ Bob Wescott, The Every Computer Performace Book , 1ª ed., ISBN 1-4826-5775-9 , OCLC 857903757 .
  23. ^ Iscrizione all'ordine degli ingegneri per laureati Informatici | ALSI , su www.alsi.it . URL consultato il 12 febbraio 2017 .

Bibliografia

  • G. Ausiello, C. Batini, V. Frosini, « Informatica » in Enciclopedia Italiana - Appendice VI , Roma, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 2000.
  • AM Gambino, A. Stazi, Diritto dell'informatica e della comunicazione (Manuale), Giappichelli, Torino, 2009.
  • Camera dei deputati. Segretariato generale, ed. Ambiente e informatica: problemi nuovi della società contemporanea. Vol. 16. Servizio studi, legislazione e inchieste parlamentari, 1974.
  • Enrico Grassani, L'assuefazione tecnologica. Metamorfosi del sistema uomo-macchina, Editoriale Delfino, Milano 2014.

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Controllo di autorità Thesaurus BNCF 1576 · LCCN ( EN ) sh89003285 · GND ( DE ) 4026894-9 · BNF ( FR ) cb11932109b (data) · BNE ( ES ) XX525961 (data)
Informatica Portale Informatica : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di informatica