Informatica: argomenti d'interesse generale

Il presente volume si rivolge agli studenti dell'Università di Parma (Anno Accademico 2019/2020).

«Hello World!», Buongiorno mondo! Da quasi cinquant'anni, chiunque si cimenti per la prima volta nello studio della programmazione informatica si imbatte in questa frase. La si trova nel primo esercizio di qualsiasi manuale, fin dai primi anni settanta: l'esercizio consiste nel compilare un breve programma il cui effetto sia quello di far comparire sullo schermo quelle due parole inglesi, al tempo stesso scherzose e profetiche. Il computer risponde, ed è subito l'alba di un nuovo mondo, quello delle macchine. Gli algoritmi sono tutt'intorno a noi, e noi affidiamo loro le nostre vite, sempre di più, spesso senza neppure accorgercene. Hannah Fry, che li conosce bene, ci racconta in questo libro delizioso i segreti che animano le schede logiche dei computer, le promesse e i limiti dellacomputer science, gli scenari un po' distopici e un po' grotteschi che si prospettano nel nostro imminente futuro tecnologico. Vieni accusato di un crimine? Come vorresti che venisse determinato il tuo destino? Da un giudice o da un algoritmo? L'algoritmo sarà sicuramente più razionale e meno soggetto a errori di giudizio, ma un giudice in carne e ossa potrà sempre guardarti negli occhi prima di pronunciare la sentenza. Cosa scegli? Eccoci nell'era degli algoritmi, la storia di un futuro non poi così lontano nel quale le macchine comanderanno incontrastate e prenderanno decisioni importanti in campo sanitario, nei trasporti, nella finanza, nella sicurezza, in tutto ciò che guarderemo, in ogni luogo in cui andremo e persino nella decisione di chi mandare in prigione. Ma quanto possiamo fidarci di loro? Che tipo di futuro vogliamo? Queste domande sono al centro di Hello World, un libro che solleva il velo sui meccanismi di funzionamento dei programmi che ci stanno prendendo la mano, ne dimostra il potere e ne mette in risalto i limiti. Rimane da domandarsi se gli algoritmi siano davvero migliori degli esseri umani che stanno rimpiazzando.

Pubblicità personalizzate online, interventi per condizionare le scelte politiche e di consumo, mappatura degli spostamenti... i nostri dati e quelli dei nostri amici, che disseminiamo ogni volta che usiamo lo smartphone o navighiamo su Internet, sono la merce più preziosa per Apple, Google, Facebook, Amazon & Co. I colossi del web 2.0 si arricchiscono rivendendo i nostri profili ad aziende, partiti politici, gruppi di pressione, venditori di scarpe e materassi, ma anche di scommesse online e contenuti porno. Ma siamo sicuri di voler essere noi la merce che consente a Mark Zuckerberg (Facebook), Larry Page e Sergej Brin (Google), Jeffrey Bezos (Amazon) di figurare in testa alla classifica delle persone più ricche del pianeta? Il libro - manuale pratico che non disdegna riflessioni e interrogativi sui cambiamenti indotti dalle tecnologie - suggerisce come sottrarsi al controllo di Google, Facebook e compagnia. Tutti, anche coloro che hanno poca dimestichezza con la tecnologia, impareranno a usare programmi, motori di ricerca, app che impediscono di raccogliere i nostri dati e preferenze. L'autore ci aiuta a essere più consapevoli delle implicazioni di gesti apparentemente innocui (i like, le chat che frequentiamo) e dei costi umani (lavori sempre più precari) e ambientali (rifiuti high-tech che non sappiamo come smaltire) che stiamo pagando. Terminata la lettura, sapremo quali strategie attuare per non essere solo merce passiva dell'era digitale.

La visione computazionale, o visione artificiale, è la disciplina che studia i metodi computazionali atti a produrre una rappresentazione della struttura solida del mondo tridimensionale esperito attraverso proiezioni bidimensionali di esso, le immagini. Il libro, pensato per l’adozione in un corso universitario, si concentra sugli aspetti geometrici della disciplina e tratta in modo approfondito alcuni metodi con un approccio “verticale” allo studio della materia, contrapposto a quello “orizzontale” che mira a fornire una panoramica completa. Per questa sua caratteristica può risultare utile anche a chi, al di fuori dall’ambito accademico, si trovi ad applicare la visione alla soluzione di problemi pratici. Questa seconda edizione ha beneficiato di una completa revisione del testo, con l’introduzione di listati Matlab© per tutti gli algoritmi proposti (codice disponibile anche in rete). La terminologia è stata rivista con l’obiettivo di allinearla con quella in uso nella fotogrammetria, disciplina che ha molti punti in comune con i temi della visione computazionale trattati nel testo. Il filo conduttore della trattazione è il processo di acquisizione di un modello numerico tridimensionale di un soggetto a partire da molteplici immagini, noto anche come structure from motion nella letteratura anglosassone.

Lo scopo di questo volume è di introdurre ai fondamenti dell’informatica moderna non solo gli studenti dei corsi di Ingegneria e Informatica, ma anche tutti coloro che vogliono comprendere le idee alle radici della rivoluzione tecnologica che pervade le nostre vite. Il testo presenta le tappe più significative della computer science: dalla introduzione del codice binario, al modello architetturale di Von Neumann, dal concetto di algoritmo, all’introduzione dei linguaggi di programmazione e degli ambienti per la produzione dei programmi.

Connessioni attive 24 ore su 24, il mobile come piattaforma primaria per il Web, social network perennemente presenti. Oggi, farsi gli affari altrui è diventato quasi un gioco da ragazzi e poco importa che molti servizi abbiano adottato robusti sistemi di protezione: spesso i principali nemici della nostra privacy siamo noi stessi. Usare motori di ricerca come Google per recuperare informazioni particolari, scoprire la provenienza geografica di un utente della rete Internet, analizzare le relazioni nei social network, sfruttare funzionalità di Facebook per ricerche non convenzionali, capire se un'immagine è artefatta, entrare nel mondo dei software-spia, imparare come monitorare account WhatsApp, mettere in atto trucchi tecno-psicologici per rendere il tutto più credibile: ecco come un malintenzionato può setacciare la nostra vita. Questo manuale insegna questo e molto altro: senza la pretesa di diventare un hacker o un investigatore informatico, il lettore impara alcune delle più efficaci tecniche di spionaggio e soprattutto cosa è possibile fare per proteggersi.

Arduino è diventata la piattaforma di programmazione a microprocessore tra le più famose nel mondo, ed è un’idea italiana. Se vuoi imparare ad usare Arduino per i tuoi studi, le tue invenzioni o i tuoi prototipi elettronici, realizzando progetti utili, con questo libro realizzerai: un Vu Meter a led; effetto luci polizia; effetto fuoco presepio elettronico; simulazione semaforo; come usare la USB per scambiare dati con il computer; usare i pulsanti per comandare gli apparecchi; misurare la temperatura; regolare la temperatura; accensioni luci con crepuscolare; come usare la tecnica PWM; realizzare un dimmer a led; creare i colori con i led RGB; generare suoni e semplici melodie; usare un display LCD; usare un servomotore; memorizzare dati in modo permanente con la EEPROM. Trovi anche la descrizione dei comandi software più utilizzati. Come funziona la scheda Arduino. Come costruirla da te. Cosa sono e come usare i pin di ingresso e di uscita. Come convertire i segnali dei sensori in numeri utili. Una lista delle schede di espansione shield e la loro utilità. Tutto spiegato con la massima semplicità per farti apprendere con il minimo sforzo.

L'insegnamento dell'informatica, anche a livello introduttivo, non può prescindere dalla comprensione dei concetti alla base dei sistemi di elaborazione, della loro struttura e dei principi di funzionamento, della teoria sulla quale il calcolo automatico è fondato. Un sufficiente livello di approfondimento e di rigore tecnico sono quindi indispensabili. Scopo del volume è di fornire i fondamenti della cultura informatica a chi si accosti in modo sistematico alla scienza dei calcolatori. Il testo presenta un repertorio selezionato di argomenti, abbastanza ampio tuttavia da riflettere l'articolazione e la complessità della disciplina.

Informatica 1 è il primo di due volumi dedicati all'Informatica e destinati agli studenti delle scuole medie superiori e dei primi anni dell'Università. Il libro è adatto per prepararsi a interrogazioni, test, ricerche e approfondimenti. Tutti gli argomenti trattati vengono affrontati in maniera graduale e completa grazie a un approccio interdisciplinare che permette anche alle persone che non hanno specifiche conoscenze di base di appassionarsi a questa interessante materia.

Il manuale fornisce un'introduzione integrata e organica agli argomenti che costituiscono quei corsi universitari che affrontano cenni di fondamenti di informatica unitamente alla programmazione; può essere impiegato, quindi, come base per gli studenti che iniziano un corso di studi in informatica oppure come supporto per studenti e lettori interessati a un'introduzione alle tecnologie che s'impongono ormai trasversalmente quali prerequisiti imprescindibili all'interno di un ampio numero di discipline - non solo tecnico-scientifiche - e delle loro più diffuse applicazioni. Lo scopo è sviluppare una conoscenza operativa dell'informatica; l'informatica, infatti, offre un fondamento scientifico ad argomenti come la progettazione di computer, la programmazione, l'elaborazione delle informazioni, le soluzioni algoritmiche dei problemi e il processo algoritmico stesso. Data la vastità di temi, è indispensabile cogliere la portata e le dinamiche di un'ampia gamma di argomenti. Il manuale adotta un approccio ascendente, partendo dalla descrizione dell'hardware e dell'architettura di un calcolatore, passando per la rappresentazione dell'informazione e degli algoritmi fino a fornire una introduzione approfondita alla programmazione in C.