4 Creare contenuti per il web - Andrea Giachetti

Computer ed informazione digitale 9
stessa cosa: un dispositivo capace di memorizzare ed elaborare dati digitali sulla base di
sequenze di comandi preordinati. Nel corso degli anni, però, sono cresciute in modo
esponenziale la potenza di calcolo delle CPU, la quantità di spazio a disposizione per
memorizzare i dati e le velocità di trasferimento degli stessi all'interno ed all'esterno della
macchina. Questo ha consentito di cambiare radicalmente le modalità di interazione con la
macchina.
E' probabilmente nota a tutti la famosa “legge di Moore”, un'ipotesi avanzata negli anni 60 da
Gordon Moore, co-fondatore di Intel (nota casa produttrice di microprocessori) che prevedeva
una crescita esponenziale (cioè un raddoppio ogni 18 mesi) del numero di transistor dei
processori (e quindi un simile incremento delle capacità di calcolo) e che si è sostanzialmente
rivelata esatta fino al nuovo millennio. Oggi acquistiamo normalmente personal computer con
CPU che lavorano a frequenze intorno ai 2 GigaHertz, il ché significa che in un secondo
vengono eseguiti in esse due miliardi di operazioni elementari sincronizzate dai cicli del clock,
cioè dell'orologio che scandisce i tempi dell'attività della CPU stessa. Questo fa capire come un
moderno calcolatore possa interagire in tempo reale con l'utente (nel tempo in cui inseriamo un
dato o ci accorgiamo di un cambiamento sullo schermo, dell'ordine del decimo di secondo, la
CPU ha tempo di accorgersi dell'azione dell'utente, eseguire milioni di operazioni di calcolo,
cambiare la rappresentazione sullo schermo, e così via.
Un moderno PC ha, poi, una memoria RAM dell'ordine dei Gigabyte, cioè milioni di milioni di
byte. Questo consente, ad esempio, di elaborare dati digitali che non rappresentano solo numeri
o caratteri di testo, ma codificano anche grandezze fisiche come suoni ed immagini,
consentendo le moderne applicazioni multimediali (anche grazie allo sviluppo di efficienti
tecniche di codifica e compressione che permettono di rappresentare i dati multimediali
utilizzando una quantità ridotta di memoria e di cui parleremo nel capitolo 5).
I calcolatori moderni sono inoltre dotati di dispositivi di memorizzazione di massa (cioè
memorie che mantengono i dati permanentemente a macchina spenta) di grandissima capacità,
ovvero dischi rigidi che oggi arrivano al Terabyte, cioè milioni di miliardi di byte, ma anche
CD, DVD, Blu-Ray, memorie flash, che permettono di salvare permanentemente tali dati e
averli accessibili all'occorrenza.
1.2 Algoritmi e programmi
L'incredibilmente grande capacità di calcolo e memorizzazione (ossia la potenza dell'hardware)
non basta, però, a capire come mai i calcolatori siano diventati strumenti così versatili ed
utilizzati per le più disparate applicazioni.
Per capirlo dobbiamo considerare quindi anche l'evoluzione del software, cioè dei programmi
che vengono fatti eseguire ai calcolatori e dei dati che questi elaborano. I primi calcolatori
venivano utilizzati per compiere operazioni ripetitive su dati perlopiù numerici oppure risolvere
automaticamente problemi matematici di cui sia nota la metodologia di soluzione (ad esempio
risolvere un'equazione di secondo grado dati i coefficienti o trovare il volume di un solido dati i
parametri geometrici): sebbene la complicazione tecnica sia notevole, il fatto che tali compiti si
possano realizzare con lo strumento elettronico è intuitivo. Basta infatti avere una
rappresentazione binaria dei dati di interesse e tradurre le operazioni necessarie a completare
l'elaborazione richiesta in una serie di azioni eseguibili dalla CPU. Svolgere questo compito è
quello che in informatica si dice implementare (cioè realizzare in pratica) un algoritmo,
creando un programma eseguibile. Nei primi modelli di calcolatore questo comportava un
enorme lavoro di codifica, dato che era necessario scrivere direttamente il programma nel