Colloquio di informatica (5 crediti) - Università degli studi della Tuscia Dipartimento di Scienze Ecologiche e Biologiche Corso di laurea in ...

Università degli studi della Tuscia

Dipartimento di Scienze Ecologiche e Biologiche
     Corso di laurea in Scienze Ambientali

          A.A. 2013-2014 - II semestre

     Colloquio di informatica (5 crediti)

              Prof. Pier Giorgio Galli
                (pggalli@unitus.it)

Legge di Moore (1)
« Le prestazioni dei processori, e il numero di transistor
ad esso relativo, raddoppiano ogni 18 mesi. »

Legge di Moore (2)
Nel 1965, Moore ipotizzò che le prestazioni dei
microprocessori sarebbero raddoppiate ogni 12
mesi circa. Nel 1975 questa previsione si rivelò
corretta e prima della fine del decennio i tempi si
allungarono a 2 anni, periodo che rimarrà valido
per tutti gli anni ottanta. La legge, che verrà
estesa per tutti gli anni novanta e resterà valida
fino ai nostri giorni, viene riformulata alla fine
degli anni ottanta ed elaborata nella sua forma
definitiva, ovvero che le prestazioni dei
processori raddoppiano ogni 18 mesi.

I limiti della prima legge di Moore starebbero solo
nel raggiungimento dei limiti fisici imposti per la
riduzione delle dimensioni dei transistor, e quindi
della scala di integrazione, al di sotto dei quali si
genererebbero effetti 'parassiti' indesiderati di
natura quantistica nei circuiti elettronici. Tali limiti
sarebbero peraltro già stati raggiunti con la
generazione dei processori Pentium al di sopra
del quale l'unico modo possibile e praticabile per
aumentare le prestazioni di calcolo e
processamento dati è rappresentato dalla
tecnologia multicore ovvero dall'accoppiamento
in parallelo di più processori come avviene
peraltro nei supercalcolatori dei centri di calcolo.

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Computer: tipologie

• Personal computer
• Tablet              Uso personale
• Smarphone
• Mainframe
                      Offrono risorse
• Midrange systems    ad una molteplicità
• Supercomputer       di utenti

lean back / lean forward

lean back / lean forward
La fruizione lean forward è quella che si ha quando siamo 'protesi in avanti' verso l'informazione,
come facciamo scrivendo, studiando un libro seduti alla scrivania (contemporaneamente
sottolineiamo, prendiamo appunti...), o lavorando al computer. In genere è caratterizzata da un uso
attivo dell'informazione: non ci limitiamo ad assorbire informazione ma la elaboriamo e
modifichiamo. Ci aspettiamo dunque contenuti informativi che si prestino a un lavoro di selezione e
di elaborazione attiva, in una situazione di fruizione che assorbe completamente la nostra
attenzione.
Una situazione di questo genere permette di lavorare bene con informazione fortemente interattiva
(ad esempio ipertestuale), come facciamo quando navighiamo in rete, e non è un caso che la
modalità di fruizione dei videogiochi sia anch'essa lean forward. Perfino quando usiamo, magari
seduti sul divano, un videogioco collegato allo schermo del televisore, la nostra fruizione non è
distesa e rilassata: a dispetto del divano, siamo protesi in avanti verso lo schermo, e pienamente
attivi.

La modalità lean back è invece caratterizzata da una fruizione rilassata, 'appoggiati all'indietro' (ad
esempio, in poltrona), di una informazione che ci assorbe ma da cui possiamo lasciarci trasportare
senza la necessità di interventi attivi di elaborazione e manipolazione. È il modo in cui in genere
leggiamo un romanzo, o guardiamo un film. La nostra attenzione è anche in questo caso
completamente catturata da quel che vediamo o leggiamo, ma – finché essa resta viva – non ci è
richiesto di agire o interagire con l'informazione stessa se non a livello mentale. È solo quando
l'attenzione cala – magari perché quel che stiamo guardando non ci piace o non ci interessa – che
subentra un intervento attivo per modificare il contenuto del flusso informativo (ad esempio
cambiamo canale, e nel farlo spesso, significativamente, ci protendiamo in avanti).
La fruizione lean back è quella tipica della televisione e del cinema, almeno quando stiamo
guardando qualcosa che ci interessa e che assorbe tutta la nostra attenzione.

G. Roncaglia, "La quarta rivoluzione"

Computer: tipologie

• Personal computer   Uso personale lean forward:
                      • desktop     (da scrivania)
• Tablet
                      • workstation (professionale)
• Smarphone           • notebook    (portatile)

• Mainframe           • ultrabook   (mobilità)
                      • netbook     (mobilità)
• Midrange systems
• Supercomputer

Computer: tipologie
                      Uso personale lean back
• Personal computer
• Tablet
• Smarphone
• Mainframe
• Midrange systems
• Supercomputer

Computer: tipologie
• Personal computer
                      È un dispositivo portatile che
• Tablet              abbina funzionalità di telefono
                      cellulare a quello di computer
• Smarphone           palmare

• Mainframe
• Midrange systems
• Supercomputer

Computer: tipologie
                      Funzioni centralizzate di
• Personal computer   elaborazione dati, usati da
                      compagnie telefoniche,
• Tablet              banche, uffici governativi,
                      ecc.
• Smarphone
• Mainframe
• Midrange systems
• Supercomputer

Computer: tipologie

• Personal computer   Detti anche: minicomputer,
                      midrange computer…
• Tablet
                      Come i mainframe ma meno
• Smarphone           potenti.

• Mainframe
• Midrange systems
• Supercomputer

Computer: tipologie
                      Massima potenza di calcolo,
• Personal computer   usati per affrontare problemi
                      con elevata complessità
• Tablet              computazionale come ad
                      esempio nella modellazione dei
• Smarphone           sistemi caotici
                      (http://goo.gl/w8zYjP) o nella
• Mainframe           fattorizzazione dei numeri
                      primi.
• Minicomputer
• Supercomputer

Algoritmi di fattorizzazione
• Un programma che ha lo scopo di individuare i fattori primi di un numero è detto
  algoritmo di fattorizzazione; gli algoritmi di questo tipo possono funzionare anche
  da test di primalità, ma sono quasi sempre più lenti da eseguire rispetto a
  programmi ideati solo per quest'ultimo scopo. Dopo il metodo di divisione per
  tentativi, i più antichi algoritmi di questo tipo sono il metodo di Fermat, che si
  basa sulle differenze tra il numero da fattorizzare N ed alcuni quadrati, efficace
  in particolare quando N è il prodotto di due numeri primi vicini tra loro, e il
  metodo di Eulero, che si basa invece sulla rappresentazione di N come somma di
  due quadrati in due modi diversi.
• Più recentemente, gli algoritmi per la fattorizzazione sono stati basati su una
  gran varietà di tecniche diverse, come le frazioni continue o le curve ellittiche,
  mentre altri, come ad esempio il crivello quadratico, sono basati su
  miglioramenti del metodo di Fermat. Altri ancora, come il metodo rho di Pollard,
  sono probabilistici, e non offrono la garanzia che, dato un numero non primo, ne
  trovino i divisori.
• Ad oggi il più veloce algoritmo deterministico di impiego generale, ovvero senza
  necessità di numeri in forma particolare, è il general number field sieve, che ha
  complessità esponenziale sul numero di cifre di N; è stato proposto un algoritmo
  che ha tempo di esecuzione polinomiale nel numero di cifre di N (algoritmo di
  Shor), ma esso richiede di essere eseguito su un computer quantistico, la cui
  simulazione su un normale calcolatore richiede un tempo esponenziale.
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