Franco Angeli: Informatica

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.

Negli ultimi anni il modo di comunicare è completamente cambiato. Abbiamo assistito in poco tempo a una rapida e impressionante crescita nell'utilizzo di contenuti basati su informazioni multimediali come immagini, audio e video. Tali contenuti sono diventati i protagonisti indiscussi delle comunicazioni prodotte da mass media, aziende, amministrazioni pubbliche, scuole e università, operatori dell'intrattenimento, enti turistici, fondazioni, ONG… Malgrado questo vasto fenomeno abbia radicalmente modificato le modalità di veicolazione dei contenuti, siamo spesso spettatori di comunicazioni che non comunicano o, peggio ancora, di comunicazioni che penalizzano il contenuto informativo. Infatti, se da un lato i progressi scientifico-tecnologici ci hanno messo a disposizione applicazioni software sempre più semplici da utilizzare e quindi hanno facilitato il processo di produzione, dall'altro si è diffuso enormemente il rischio di un loro utilizzo errato, inefficace, quando non del tutto improprio: video a quadretti, audio incomprensibile, immagini in bassa risoluzione, video troppo piccoli per essere visti su una televisione oppure troppo “pesanti” per essere scaricati sullo smartphone, immagini troppo grandi per lo schermo del telefonino, audio di ottima qualità che consuma tutto il piano tariffario sono alcuni dei problemi che si possono presentare quando chi produce la comunicazione ignora le caratteristiche fondamentali delle informazioni multimediali. Questo libro, rivolto in primo luogo a quegli studenti che saranno chiamati a occuparsi nel prossimo futuro proprio di comunicazione, si focalizza sulla produzione e sulla trasmissione all'interno della rete Internet dei contenuti multimediali, due processi critici la cui importanza viene spesso sottovalutata. Particolare attenzione verrà rivolta ad alcuni fondamenti di informatica necessari a comprendere concetti basilari per la comunicazione in ambiente digitale, come, per esempio, la differenza tra bit e byte o quella tra GIF e JPEG, il significato di acronimi come fps o MP3, la relazione tra frequenza di campionamento e qualità sonora, ma anche l'importanza dei modelli psico-acustici e psico-visivi. Inoltre, centrale sarà l'analisi delle modalità di trasmissione dei contenuti multimediali nella rete Internet. Il percorso, costruito attraverso 11 capitoli, consentirà di comprendere le fondamenta necessarie per produrre efficaci comunicazioni multimediali.

Le reti, gli impianti e i sistemi informatici in larga parte non si vedono, ma determinano la qualità della nostra vita. Il loro comportamento improprio è spesso all'origine di black-out telefonici ed elettrici, di disservizi nei sistemi bancari, nei sistemi di prenotazione e controllo del traffico aereo o ferroviario, di errori nella gestione di impianti nucleari e attrezzature medicali. Molto spesso, cioè, all'origine di un incidente o di un disservizio c'è il comportamento improprio di un impianto, rete o sistema informatico. Tener conto della qualità di questi sistemi è dunque fondamentale. Uno dei più importanti indici di qualità è la prestazione. Questo testo affronta la problematica della qualità dal punto di vista della prestazione (performance), e intende dare alla sua valutazione (performance evaluation) un volto nuovo.

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.

In questo testo vengono illustrati i principi della programmazione e forniti elementi di strutture dati, facendo riferimento al linguaggio di programmazione C++. La descrizione del linguaggio arriva fino alle classi e non viene esaminata la programmazione a oggetti. I vari costrutti linguistici del linguaggio C++ vengono presentati in forma semplificata e gli esempi sono stati scelti prendendo argomenti che hanno riscontro nell'esperienza comune.

Per ogni cittadino dei Paesi tecnologicamente avanzati è normale, fin dall'infanzia, poter disporre di servizi come elettricità, acqua corrente, telecomunicazioni, sanità. Dietro di essi, così come dietro tutte le più importanti infrastrutture che sorreggono la nostra società, vi sono enormi reti di computer, indispensabili per il loro funzionamento. A loro volta, i computer non funzionano da soli, ma grazie all'azione di molti professionisti che agiscono secondo opportune procedure e con riferimento a regolamenti e leggi. È quindi corretto pensare alle infrastrutture informatiche non solo come a strumenti tecnologici (sistemi informatici), ma anche come a insiemi di persone, tecnologie e regolamenti (sistemi informativi), che elaborano e trasportano le informazioni essenziali per l'erogazione dei servizi. Per capire come ciò avvenga, occorre analizzare le relazioni che si stabiliscono tra questi sistemi, utilizzando un approccio formale. Questo libro si propone di presentare in modo esaustivo, ma allo stesso tempo sintetico, gli aspetti più importanti dei sistemi informativi, considerando sia le componenti tecnologiche, sia quelle economico-organizzative (con una particolare attenzione rivolta al fondamentale ruolo giocato dalle risorse umane).

Il software traduce il pensiero umano in azioni di macchinari. Senonché il pensiero può contenere errori, così come errori possono essere commessi nella traduzione del pensiero in mosse di macchinari. Pensiamo, ad esempio, a un terminale bancomat. Cosa fa chi sviluppa il software per la sua guida? Mette innanzitutto giù il suo pensiero, nelle cosiddette specifiche o lista delle azioni da far compiere al terminale. Successivamente, consegna le specifiche a chi produce il programma di guida. Tuttavia, le specifiche possono contenere errori, così come errori possono essere commessi dal programmatore. Con la conseguenza di imprevedibili malfunzionamenti e perdite economiche. Pertanto, la Banca che commissioni il software imporrà, al produttore, un requisito di affidabilità (ad esempio, che esista una probabilità di malfunzionamento non superiore a uno su centomila nelle 24 ore). Quel che vale per un bancomat vale anche per il servosterzo di un'automobile, l'autopilota di una metropolitana, quello di un aereo o di un vettore satellitare. In questi casi, un malfunzionamento produrrebbe perdite anche umane. Pertanto, chi commissioni il software imporrà ora sia un requisito di affidabilità sia uno di safety, cioè di sicurezza contro eventi catastrofici. Come deve operare, chi produce software, perché esso non infranga i requisiti di affidabilità e safety? È la domanda a cui questo testo intende rispondere.

Una guida pratica all'uso delle principali tecniche statistiche utilizzate nell'ambito del Controllo Statistico dei Processi. Un testo per tutti coloro che si occupano delle applicazioni della statistica nel controllo dei processi produttivi, in particolare, consulenti, auditors ISO-TS, responsabili qualità, di produzione, green e black belt.

Questo libro offre gli strumenti concettuali e tecnici necessari per interpretare, progettare e gestire processi di comunicazione mediante le tecnologie multimediali dell'informazione. Inquadra i fondamenti, i metodi e i modelli base delle scienze informatiche essenziali per la progettazione multimediale a partire da una prospettiva comunicazionale e interdisciplinare. È il risultato dell'esperienza didattica universitaria, ma anche, e soprattutto, di un dibattito scientifico che affronta la panoramica degli argomenti coltivando le sinergie disciplinari. Scritto per lettori con cultura non esclusivamente tecnologico-scientifica, il testo avvicina la formalizzazione ed elaborazione automatica dell'informazione ai metodi di realizzazione di un sistema informativo, perseguendo la progettazione di servizi di community nel contesto contemporaneo di Internet più WWW. Il libro articola la propria riflessione assumendo come riferimento costante l'idea di sviluppo sostenibile, che può trovare concreta realizzazione nella progettazione di sistemi informativi per l'accesso e la comunicazione di ampie comunità virtuali e nell'esperienza delle reti socio-tecnologiche d'interattività, in una prospettiva di inclusione digitale globale.

Sigmund Freud affermava che ci sono due cose che tutti credono di poter fare: la psicanalisi e l'equitazione e che soltanto il cavallo si ribella. Agli studenti dico sempre che c'è una terza cosa che tutti credono di poter fare, ed è la simulazione. Nemmeno qui c'è un cavallo che si ribelli, ma questo può avere costi umani e sociali. Ci si riferisce alla simulazione digitale (cioè col calcolatore). Si possono con essa simulare sistemi stradali, di traffico aereo e di telecomunicazione, impianti chimici e nucleari, sistemi di produzione industriale, sistemi di produzione e distribuzione dell'energia, sistemi militari, bancari e finanziari, di emergenza e di pubblico soccorso. Aziende piccole e grandi, enti pubblici e militari, enti economici e di ricerca tendono sempre più a fondare le proprie scelte sui risultati di simulazioni. Ma scelte approssimative possono avere costi ingenti. La simulazione digitale è una disciplina e, come tutte le discipline, se non applicata professionalmente, diventa uno strumento che produce masse ingenti di dati cui non si sa che significato dare. È la disciplina della costruzione dei modelli e dell'interpretazione dei risultati (analisi dell'output). Questo volume ne copre entrambi gli aspetti e guida lo studioso al passaggio dai più tradizionali metodi di simulazione sequenziale, ai più moderni di simulazione parallela e distribuita, includendo internet e simulazione web. Ampio spazio è dato ai metodi statistici per l'analisi dell'output.