Informatica: argomenti d'interesse generale

Questo testo di Informatica per i concorsi giunge alla sesta edizione profondamente rivisto e aggiornato alla luce delle novità intervenute negli ultimi anni, sia dal punto di vista tecnologico, sia da quello «sociale» (si pensi ai fenomeni delle fake news e del cyberbullismo) sia, infine, dal punto di vista normativo. Inoltre, gli argomenti sono stati rielaborati al fine di adeguarsi a quelli richiesti nei pubblici concorsi per quanto riguarda le prove preselettive, scritte e orali. Il manuale si propone l'ambizioso obiettivo di condensare in un numero limitato di pagine tutto ciò che c'è da sapere sull'utilizzo di un personal computer. Non è certamente un'impresa semplice, tenuto conto del fatto che analizzare nel dettaglio tutte le sfaccettature relative all'hardware, al software, alle reti, ai sistemi operativi, ai principali applicativi, agli aspetti giuridici dell'informatica, richiederebbe migliaia di pagine. In questa sede, però, si forniscono i principi che possono permettere a chiunque di utilizzare consapevolmente un computer e di affrontare le prove di concorso e gli esami che richiedono nozioni di informatica. Gli argomenti trattati sono finalizzati a una preparazione di base: hardware, software, Internet, reti, posta elettronica, word processor, foglio elettronico, presentazioni elettroniche e database. Un capitolo è dedicato agli aspetti giuridici dell'informatica: pirateria e diritto d'autore, protezione dei dati personali, licenze d'uso del software, informatizzazione della pubblica amministrazione. Oltre agli elementi basilari di ciascun argomento, il manuale fornisce un metodo di studio che, partendo dalle nozioni teoriche, mette immediatamente in pratica quanto studiato, con esempi e largo uso di immagini, al fine di preparare il lettore anche alle «prove pratiche» dei concorsi destinate a verificare la conoscenza delle tecnologie informatiche più diffuse. Infine, per ciascun argomento sono previsti dei test finali a risposta multipla per valutare il grado di preparazione conseguito nonché per esercitarsi in vista delle prove a quiz. A completamento dell'opera, un software (accessibile tramite Qr-Code) con il quale esercitarsi e verificare la propria preparazione con centinaia di quiz a risposta multipla.

Questo è un libro che parla di donne. È anche un libro sull'uso del computer. La storia della tecnologia che ci è stata raccontata fino a oggi parla di uomini e macchine ignorando completamente le donne e il loro contributo. Eppure all'origine dell'informatica ci sono delle menti femminili, donne che hanno portato le macchine computazionali da un funzionamento rudimentale all'arte della programmazione, donando una lingua a quella che per tutti era ancora una "scatola". Quando Internet era solo una matassa disordinata, sono state le donne a dargli una struttura e a permetterne lo sviluppo. Prima che il World Wide Web entrasse nelle nostre vite, accademiche e informatiche avevano già trovato il sistema per trasformare enormi quantità di informazioni digitali in conoscenza condivisa. Le donne sono state creatrici di veri e propri imperi nel mondo del web, e tra le prime a fondare e far crescere le comunità virtuali che oggi chiamiamo social network. Le loro sono storie dalle quali avremmo molto da imparare, se solo le conoscessimo.

Una storia lunghissima da Fibonacci agli "eroi" della Calcolatrice Elettronica Pisana, ai creatori del Corso di Laurea che, per primo, renderà sistematica la trasmissione di queste nuove conoscenze e, poi ancora, come conseguenza di quella virtuosa; la prima connessione italiana ad Internet, il registro dei domini e un'idea di futuro dove la voglia e la possibilità di essere protagonisti c'è ancora.

Il volume raccoglie le testimonianze dirette dei protagonisti della nascita dell'informatica, che mosse i suoi primi passi proprio a Pisa nel 1969. La realizzazione di tale opera si inserisce all'interno del programma di Informatica50 che l'Università di Pisa sta promuovendo lungo tutto il 2019 per celebrare il primo mezzo secolo del suo corso di laurea in Informatica.

Ogni disciplina scientifica si definisce pienamente nel momento in cui viene delimitata da una teoria in grado di evidenziarne i limiti e le potenzialità. Per l'informatica ciò avvenne negli anni trenta del XX secolo, in un effervescente panorama culturale e scientifico che affrontava i fondamenti della matematica, della fisica e della biologia, ben prima dell'avvento del calcolatore elettronico. Cosa significa «calcolare»? Cos'è un algoritmo? Cosa possiamo e cosa non possiamo calcolare? Ci sono dei limiti? Esiste un calcolatore universale? Cos'è un programma? Il programma che ho comperato funzionerà sempre o potrebbe entrare in loop su certi dati? Cos'è un linguaggio? Come si genera? Come si riconosce? Tra le cose che possiamo calcolare, quanti passi di calcolo dovremo ragionevolmente attendere per avere il risultato? Si può fare di meglio di quell'algoritmo per risolvere quel problema? Tutte queste domande hanno condotto alla teoria della calcolabilità effettiva, alla teoria dei linguaggi formali, e più tardi alla teoria della complessità computazionale, che include uno dei più importanti problemi ancora aperti per la scienza contemporanea. Questo volume illustra come sono state affrontate tali questioni. Nasce dall'esperienza ventennale degli autori nell'insegnamento del corso di Fondamenti dell'informatica, dapprima assieme, presso l'Università di Verona, poi separatamente nelle sedi di Verona e di Udine. Nato come dispensa già nel 1999, il volume è via via maturato negli anni, includendo note storiche, esempi e un gran numero di esercizi, molti dei quali assegnati come prova scritta d'esame.

L'attività didattica e di apprendimento del corso è proposta all'interno di un ambiente digitale per lo studio, che ha l'obiettivo di completare il libro offrendo risorse didattiche fruibili in modo autonomo o per assegnazione del docente. Il codice presente sulla copertina di questo libro consente l'accesso per 18 mesi a MyLab, una piattaforma digitale interattiva specificamente pensata per accompagnare e verificare i progressi durante lo studio. MyLab offre la possibilità di accedere al manuale online: l'edizione digitale del testo arricchita da funzionalità che permettono di personalizzarne la fruizione, attivare la lettura audio digitalizzata, inserire segnalibri anche su tablet e smartphone. Le attività formative e valutative sono dettagliate nella pagina di catalogo dedicata al libro.

Attraverso le vicende di eroine geniali e visionarie, questo volume racconta la storia anomala dell'informatica, disciplina costellata da grandi sofferenze ed emarginazioni, soprattutto per quel che riguarda la collocazione femminile. Donne sconosciute al grande pubblico - e purtroppo, in molti casi, anche agli specialisti del settore - sono state le menti geniali che hanno posto le basi delle moderne tecnologie, senza però ricevere alcun riconoscimento, attribuito, il più delle volte, agli uomini con cui collaboravano. Carla Petrocelli porta finalmente alla luce i loro contributi determinanti e innovativi, facendo emergere, ad esempio, le grandi somiglianze fra il poeta George Byron e sua figlia Ada, prima programmatrice al mondo, ancor più stupefacenti se si pensa che in realtà i due non si sono mai conosciuti. Vedremo come la bellissima attrice Hedy Lamarr fosse anche, nell'ombra, una scienziata brillante, capace di brevettare un'idea oggi fondamentale per le telecomunicazioni. Scopriremo poi come il gracile tenente della Marina statunitense Grace Murray Hopper, con il suo spirito di inventiva e la sua meticolosità, ha perfezionato l'arte della scrittura del software, e conosceremo le straordinarie ENIAC Girls, donne coraggiose, forti, che hanno lottato contro il pregiudizio che le voleva solo mogli e madri. Queste donne non compaiono nei libri di storia, ma hanno indubbiamente cambiato la nostra quotidianità. Prefazione di Mario Tozzi.

Che cos'è l'intelligenza artificiale? Da dove viene? Dove si trova e cosa sta cambiando o cambierà nelle nostre vite? È vero che siamo già circondati da macchine pensanti? È vero che stanno diventando sempre più autonome? Che cosa saranno presto in grado di fare? Soppianteranno il lavoro umano? Soppianteranno il pensiero umano? Quando si parla di intelligenza artificiale è facile cadere in una spirale di interrogativi che si avvitano minacciosi. In realtà, esistono risposte comprensibili a queste domande che, se messe in ordine, riescono a darci un quadro chiaro, se non rassicurante, sulla genesi, lo sviluppo, gli scenari attuali e futuri dell'intelligenza artificiale. La storia delle sue applicazioni, accompagna infatti la storia dell'uomo e sarà, nei prossimi decenni, inestricabilmente legata a questa. È venuto il momento di comprendere e di sfatare credenze per affrontare il futuro.

L'informatica oggi non è argomento per (soli) tecnici: oltre 4 miliardi di persone connesse a Internet sono il mondo digitale che si affianca a quello reale. Capire come la società si è evoluta e come interagisce con la tecnologia non è più solo tecnica, è anche sociologia, politica, giurisprudenza, psicologia, filosofia e formazione. A ogni innovazione tecnologica è sempre corrisposto un impatto sociale, inizialmente contenuto, poi via via sempre più profondo. L'importanza dei dati era già nota negli anni '50, quando per memorizzare 5 Mb (3-4 brani mp3) serviva un armadio da una tonnellata. Oggi in meno di 5 grammi memorizziamo 256 Gb. Pensate a cosa è in grado di fare il nostro smartphone rispetto a uno di 10 anni fa: buona parte della differenza è lì. L'intento degli autori è spiegare come funzionano le moderne tecnologie agli umanisti, perché possano comprendere cosa c'è alla base della digitalizzazione della società, in che cosa si esplicita, quali problemi etici solleva e quali nuove patologie ha fatto emergere, nuove e preoccupanti, come per esempio la moda dei selfie estremi e molte altre nuove patologie comportamentali, psichiche e fisiche. Viene inoltre affrontato il tema della sicurezza informatica: che cos'è, chi sono gli autori dei crimini informatici, come agiscono e perché. Gli aspetti tecnologici sono illustrati in modo semplice, senza che ci sia necessità di una preparazione tecnica: ciò che serve si trova tra le pagine di questo manuale. L'auspicio è coinvolgere e appassionare quanti più studenti possibile, perché - anche se non si dedicheranno a queste tematiche nel loro futuro - se le avranno comprese e le diffonderanno sarà un importante risultato.

Il volume si occupa di hardware, software e comunicazioni, senza tralasciare dati, privacy e cybersecurity. Lo stile efficace e diretto, capace di legare concetti squisitamente informatici a conseguenze pratiche nella vita personale e professionale e l'onnipresente lucidità, fanno sembrare ogni cosa l'ovvia conseguenza di tante altre ovvietà. Ma nulla è ovvio, se non la chiara esigenza di padroneggiare un fenomeno che a volte sembra invece intenzionato a dominarci. Una seconda caratteristica del libro è l'impronta di chiaro stile nordamericano che è visibile ovunque nel testo: dalla narrazione in prima persona, ai consigli ai lettori, dai legittimi dubbi dell'autore su tecnologie o norme all'invito a sviluppare un senso critico e a dubitare intelligentemente di qualunque stranezza o nuova verità assoluta provenienti dal mondo digitale. E assieme a ciò, una visione molto più europea che americana dei pericoli legati alla cessione a terzi, spontanea o inconsapevole, dei nostri dati personali o aziendali. L'edizione italiana è stata arricchita da una piccola integrazione, per descrivere esplicitamente la più diffusa tecnica usata per tracciare e registrare il comportamento degli utenti web, spiegare metodi di difesa e introdurre alcuni aspetti normativi piuttosto rilevanti nella UE, come per esempio il GDPR o la legge sui cookies. Il libro è una lettura per tutti coloro che vogliono saperne di più su computer e comunicazioni. Spiega, con precisione e attenzione, non solo come funzionano ma anche come influenzano la nostra vita quotidiana, in termini che chiunque può capire, indipendentemente dalla propria esperienza e conoscenza della tecnologia.

Il libro affronta, senza presunzione di esaustività, numerosi argomenti del vasto campo dell'Information Technology, esaminando anche i risvolti di alcuni di essi in ambito psicologico e sociale. Nella prima parte sono trattati i sistemi per l'elaborazione dell'informazione, spaziando dalle tradizionali architetture - appunto di Von Neumann - a quelle per l'intelligenza artificiale, fino alle più recenti disquisizioni sui paradigmi di calcolo del cloud computing e dell'iperconvergenza. Nella seconda parte viene introdotto il concetto di codifica dell'informazione, intendendo con esso alcune rappresentazioni e formati, mediante i quali sono raffigurati i principali oggetti della nostra osservazione: numeri, lettere, parole, immagini, suoni. L'attenzione verte poi sulla codifica con la quale tali oggetti vengono presentati a un computer affinché esso sia in grado di trattarli ed elaborarli, secondo il nostro volere, pur non avendone di fatto cognizione. In merito si parla di programmazione procedurale e orientata agli oggetti, quest'ultima alla base di tutti i più moderni linguaggi di programmazione, fino al più recente approccio agile. Nella terza parte sono discusse le problematiche, non solo squisitamente tecniche, legate alla condivisione dell'informazione attraverso l'interconnessione tra sistemi e la comunicazione tecno-mediata, parlando delle più recenti tendenze evolutive della Rete, rappresentate dai Social Network, dai BIG DATA e da Internet delle cose, illustrando le principali insidie del mondo digitale ed alcune sue derive come la dipendenza dalla Rete o la disinformazione attraverso le fake news. Nell'ultima parte il focus ricade sulle tematiche riguardanti la sicurezza, con particolare attenzione alla crittografia e ai suoi risvolti nella società digitale come le criptovalute e le blockchain, terminando con la disamina delle insidie del cybercrime e del deep web.