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Informatica

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Una rappresentazione artistica della macchina di Turing

L'informatica (termine che deriva dalla lingua tedesca informatik[1], contrazione di informazione automatica) è la scienza che ha per oggetto lo studio dei fondamenti teorici dell'informazione, della sua computazione a livello logico e delle tecniche pratiche per la sua implementazione e applicazione in sistemi elettronici automatizzati detti quindi sistemi informatici .

Indice

1 Cenni storici

2 Aspetti tipici

3 Etimologia e significato

4 Descrizione e ambiti

4.1 Informatica pratica e informatica teorica

4.2 Dettaglio ambiti

4.3 Sezioni introduttive

5 Teorie e terminologia di base

6 Hardware

7 Software

8 Sistema informatico

9 Applicazione

10 Gestione

11 Insegnamento, titoli di studio e certificazioni

12 Note

13 Bibliografia

14 Voci correlate

15 Altri progetti

16 Collegamenti esterni

Cenni storici

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Storia dell'informatica e Storia del computer.

Oggi il termine di informatica è divenuto di uso comune ma dai contorni ben poco definiti. Come scienza si accompagna, si integra, o è di supporto a tutte le discipline scientifiche e non; come tecnologia pervade pressoché qualunque "mezzo" o "strumento" di utilizzo comune e quotidiano, tanto che (quasi) tutti siamo in qualche modo utenti di servizi informatici.

La valenza dell'informatica in termini socio-economici ha scalato in pochi anni la piramide di Anthony, passando da operativa (in sostituzione o a supporto di compiti semplici e ripetitivi), a tattica (a supporto della pianificazione o gestione di breve termine), a strategica.

A questo proposito è importante ricordare che l'informatica è diventata talmente strategica nello sviluppo economico e sociale delle popolazioni che il non poterla utilizzare, uno status battezzato con il termine digital divide, è un problema di interesse planetario.

Aspetti tipici

In altri termini è frequentemente descritta come lo studio sistematico dei processi algoritmici che descrivono e trasformano l'informazione ed è quindi punto di incontro di almeno due discipline autonome: il progetto, la realizzazione e lo sviluppo di macchine rappresentatrici ed elaboratrici di numeri (dunque l'elettronica) e i metodi di risoluzione algoritmica di problemi dati (algoritmica), che sfruttino a pieno le capacità di processamento offerte dalle macchine elaboratrici stesse per l'ottenimento di determinati risultati in output a partire da determinati dati in input. La domanda principale che sostiene l'informatica è dunque: "Come si può automatizzare efficientemente l'elaborazione di informazioni?".

L'informatica, assieme all'elettronica e alle telecomunicazioni unificate insieme sotto la denominazione Information and Communication Technology, rappresenta quella disciplina e allo stesso tempo quel settore economico che ha dato vita e sviluppo alla terza rivoluzione industriale attraverso quella che è comunemente nota come rivoluzione informatica.

Etimologia e significato

« L'informatica non riguarda i computer più di quanto l'astronomia riguardi i telescopi. »

(Edsger Wybe Dijkstra)

L'etimologia italiana della parola "informatica" proviene dal francese, dalla compressione di inform(ation electronique ou autom)atique, e sicuramente Philippe Dreyfus, che per primo utilizza nel 1962 il termine informatique (informatica) voleva intendere il trattamento automatico dell'informazione mediante calcolatore (naturale o artificiale). Da notare il fatto che in lingua inglese non esista l'equivalente di "informatica" ma venga utilizzato il termine "computer science" che, ad ogni modo, presuppone l'esistenza della figura dello scienziato e del ricercatore interessato all'approfondimento della conoscenza della tecnologia dell'elaborazione.

È importante anche notare il differente significato di origine tra queste tre lingue nel denominare lo strumento base dell'informatica:

elaboratore (o calcolatore), in italiano, per le sue svariate capacità di elaborazione;

ordinateur, in francese, a sottolineare le sue capacità di organizzare i dati (oggi le informazioni);

computer, in inglese, letteralmente calcolatore, in diretta discendenza delle calcolatrici, prima meccaniche, poi elettromeccaniche, poi elettroniche.

È importante tenere a mente che, a dispetto di quanto molto comunemente si ritiene, quella dei computer non è affatto classificabile come intelligenza. L'elaboratore non fa altro che eseguire istruzioni preventivamente "impartitegli" da un essere umano. Ciononostante, il computer è diventato insostituibile nei campi più disparati della vita e della scienza, grazie alla velocità di calcolo e alla notevole flessibilità della sua architettura-tipo, il modello di Von Neumann.

Una branca specifica dell'informatica, l'intelligenza artificiale (IA), si occupa di creare tecniche, algoritmi e programmi atti a simulare processi di pensiero e ragionamento. Queste tecniche non sono meno algoritmiche e deterministiche nei loro esiti di quelle usate in altri settori dell'informatica, e tuttavia hanno il potenziale di catturare conoscenza e farne uso per fornire risposte spesso di qualità superiore a quella ottenibile mediante l'uso di esperti umani.

Descrizione e ambiti

Informatica pratica e informatica teorica

Esistono frange di persone che confondono l'informatica con aree vocazionali che tipicamente riguardano l'utilizzo di software applicativo e che comprendono il semplice utilizzo di programmi per l'ufficio, il navigare sul web o il gaming. L'informatica invece vede editor di testo, browser e videogame come semplici strumenti di lavoro o svago. Quello che interessa, nell'informatica pura, non è tanto saper usare i cosiddetti applicativi per come essi si presentano, quanto piuttosto capirne, tramite ad esempio l'analisi del codice sorgente, la struttura ed eventualmente saperla migliorare con l'uso di algoritmi più efficienti sotto diversi criteri (uso di memoria, numero di istruzioni, parallelismo, ...). Nelle università esistono dei dipartimenti e dei corsi di Informatica. Un informatico dovrebbe sempre avere un interesse genuino per i fondamenti teorici dell'informatica; che poi, per professione o per passione, spesso faccia lo sviluppatore di software è possibile ma, potendo sfruttare le proprie capacità di problem solving in diversi ambiti, non è scontato. In ogni caso l'informatica, almeno nella sua parte applicativa, è una disciplina fortemente orientata al problem solving.

I fondamenti teorici della disciplina discendono quindi direttamente dalla matematica (matematica discreta), a cui l'informatica è strettamente legata, ed è anche per tale motivo che di recente lo studio dell'informatica ha assunto rilevanza multidisciplinare nel cercare di chiarire o giustificare processi e sistemi complessi del mondo reale, quali ad esempio la capacità del cervello umano di generare pensieri a partire da interazioni molecolari (studi facenti capo alla bioinformatica).

In particolare l'informatica spazia in diversi campi più ristretti: lo studio dei linguaggi formali e degli automi, che riguarda anche i compilatori; lo studio della complessità computazionale, in particolar modo per la minimizzazione del numero di istruzioni da eseguire per la risoluzione di un problema e per la ricerca di algoritmi approssimati per risolvere problemi NP-difficili; la crittologia, la scienza che studia i metodi per rendere un messaggio incomprensibile a chi non sia in possesso di una chiave di lettura del messaggio stesso; la teoria dei codici, utilizzata per la compressione dati o per aumentare l'integrità dei dati; la ricerca operativa, per fornire strumenti matematici di supporto alle attività decisionali; la computer grafica, suddivisa a sua volta in grafica bitmap e grafica vettoriale; citando solo alcuni sottocampi.

Dettaglio ambiti

Nel dettaglio le discipline informatiche sono:

Algoritmica

Teoria della Calcolabilità algoritimica

Teoria della Complessità computazionale

Complessità di Kolmogorov

Complessità della Comunicazione

Strutture dati

Teoria dei linguaggi e degli automi

Semantica Formale

Teoria dell'Informazione

Crittografia

Teoria dei codici

Ottimizzazione combinatoriale

Combinatorica per l'informatica e analisi degli algoritmi

Machine Learning

Teoria algoritmica dei Giochi

Computazione Parallela

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