Rappresentazione delle Informazioni

Differenza tra Dati ed Informazioni

Dato e informazione sono spesso utilizzati come sinonimi, ma in realtà i due termini, dal punto di vista informatico, possiedono un significato differente:

Dato

Un dato è un elemento grezzi, non elaborato e privi di significato intrinseco. I dati sono rappresentazioni simboliche di fatti, numeri, caratteri o simboli. I dati possono essere testo, numeri, immagini, suoni, segnali e così via

Informazione

Una Informazione è una visione della realtà derivante dall’elaborazione e interpretazione dei dati, il significato che associamo ai dati. L’informazione è ciò che emerge quando i dati vengono organizzati, contestualizzati e interpretati.

Proprietà di un dato

Le proprietà dei dati in informatica sono fondamentali per garantire la sicurezza e la gestione adeguata delle informazioni. Le tre principali proprietà dei dati sono:

Riservatezza: La riservatezza dei dati si riferisce alla protezione delle informazioni da accessi non autorizzati. Questo implica che solo le persone o le entità autorizzate possono accedere ai dati. Per garantire la riservatezza, vengono utilizzati metodi di autenticazione e autorizzazione per stabilire chi può accedere ai dati. L’uso di cifratura può anche contribuire a proteggere i dati sensibili da occhi indiscreti.
Integrità: L’integrità dei dati è la garanzia che i dati non siano stati alterati o danneggiati in modo non autorizzato o accidentale durante il loro archiviazione, trasmissione o elaborazione. Per garantire l’integrità dei dati, vengono utilizzati meccanismi di controllo, come l’hashing che consentono di verificare se i dati sono stati modificati in modo non autorizzato.
Disponibilità: La disponibilità dei dati riguarda la garanzia che i dati siano accessibili quando necessario. Ciò implica la protezione dei dati da interruzioni o danni che potrebbero impedire l’accesso o la fruizione delle informazioni. Per garantire la disponibilità, vengono utilizzate misure come la pianificazione di backup regolari, la ridondanza dei server e la protezione da eventi dannosi come attacchi informatici o guasti hardware.

Queste tre proprietà, spesso indicate come il “triangolo della sicurezza delle informazioni” o “CIA” (Confidentiality, Integrity, Availability), sono fondamentali per garantire la sicurezza e l’affidabilità dei dati in ambienti informatici. Le organizzazioni adottano strategie e politiche di sicurezza per bilanciare queste proprietà in base alle esigenze specifiche delle loro operazioni e per proteggere le informazioni sensibili da potenziali minacce.

Differenza tra Dato e Rappresentazione

Un concetto fondamentale da comprendere nell’informatica è la differenza tra un dato e la sua rappresentazione. Un dato può essere visto come un valore astratto che può essere espresso in più modi. La rappresentazione di un dato è la forma o il formato in cui questo valore viene visualizzato, trasmesso o memorizzato. Ogni dato può avere più rappresentazioni, e la scelta della rappresentazione dipende dal contesto e dall’obiettivo.

Esempio: Consideriamo il numero 4. Questo è un dato, un valore oggettivo e astratto. Esso può essere rappresentato in diversi modi, come mostrato nella tabella seguente:

Dato	Rappresentazione
4	Numero arabo
quattro	Forma scritta in italiano
four	Forma scritta in inglese
IV	Numero romano
	Numero con le mani

In questo caso, il dato rimane lo stesso (il concetto di “quattro”), ma è espresso in diverse rappresentazioni. Il valore numerico è identico, ma la forma in cui viene visualizzato cambia a seconda della lingua o del sistema di numerazione utilizzato.

Questa distinzione è fondamentale anche nel mondo digitale, dove i dati possono essere memorizzati, trasmessi e elaborati in vari formati. Ad esempio, i numeri possono essere memorizzati in binario, decimale, esadecimale o rappresentati in forma testuale.

Rappresentazione nei Sistemi Digitali

Nei sistemi informatici, i dati devono essere convertiti in una forma che il computer possa comprendere e processare. In questo contesto, parliamo di rappresentazione digitale dei dati. Ogni valore che memorizziamo in un computer è rappresentato attraverso sequenze di bit (0 e 1). Questo formato è noto come rappresentazione binaria. Tuttavia, come vedremo più avanti, lo stesso valore può essere rappresentato anche in altre basi numeriche (ottale, decimale, esadecimale), a seconda dell’uso e del contesto.

Ecco alcuni esempi di dati e le loro rappresentazioni digitali:

Dato	Rappresentazione Binaria	Rappresentazione Esadecimale	Rappresentazione Decimale
Lettera “A”	01000001	41	65
Numero 10	00001010	0A	10
Simbolo ”$”	00100100	24	36

In questi esempi, possiamo vedere come lo stesso dato (ad esempio, la lettera “A”) abbia diverse rappresentazioni:

Binario: La rappresentazione effettiva in cui il computer memorizza il dato.
Esadecimale: Una rappresentazione compatta e conveniente per visualizzare grandi quantità di dati binari.
Decimale: Il formato numerico più familiare all’uomo.

Rappresentazione e Interpretazione

Quando parliamo di dati e della loro rappresentazione, è essenziale tenere a mente che un computer può interpretare lo stesso insieme di bit in modi diversi a seconda del contesto. Prendiamo come esempio la sequenza di bit 01000001:

Se interpretata come un numero in decimale, rappresenta il valore 65.
Se interpretata come un carattere nella tabella ASCII, rappresenta la lettera A.
Se parte di un’immagine, potrebbe rappresentare un pixel con un determinato colore o una componente di un’immagine in formato binario.

Come rappresentare un numero decimale in binario

Il sistema decimale (base 10) è il sistema di numerazione che utilizziamo comunemente e che si basa su 10 cifre (0-9). Il sistema binario (base 2), invece, utilizza solo due cifre, 0 e 1, ed è il sistema usato dai computer per memorizzare e gestire i dati.

La conversione da decimale a binario si basa sulla divisione successiva del numero decimale per 2, registrando il resto ad ogni divisione. I resti ottenuti, letti dal basso verso l’alto, formano il numero binario corrispondente.

Metodo Passo-Passo per la Conversione da Decimale a Binario

Dividi il numero decimale per 2.
Annota il resto (sarà 0 o 1).
Continua a dividere il quoziente per 2, fino a quando il quoziente diventa 0.
Il numero binario è dato dalla sequenza dei resti letti dal basso verso l’alto.

Esempio di Conversione (da Decimale a Binario):

Convertiamo il numero 27 in binario.

27 ÷ 2 = 13, resto 1
13 ÷ 2 = 6, resto 1
6 ÷ 2 = 3, resto 0
3 ÷ 2 = 1, resto 1
1 ÷ 2 = 0, resto 1

Ora, leggiamo i resti dal basso verso l’alto: 11011.

Quindi, il numero 27 in decimale è rappresentato come 11011 in binario.

Esempio con un altro numero:

Convertiamo il numero 45 in binario.

45 ÷ 2 = 22, resto 1
22 ÷ 2 = 11, resto 0
11 ÷ 2 = 5, resto 1
5 ÷ 2 = 2, resto 1
2 ÷ 2 = 1, resto 0
1 ÷ 2 = 0, resto 1

Leggiamo i resti dal basso verso l’alto: 101101.

Quindi, il numero 45 in decimale è rappresentato come 101101 in binario.

Come rappresentare un numero binario in decimale

La conversione da binario a decimale si basa sul concetto di peso delle cifre in un numero binario. Ogni cifra di un numero binario rappresenta una potenza di 2, partendo da destra (posizione 0) verso sinistra.

Metodo Passo-Passo per la Conversione da Binario a Decimale

Prendi ogni cifra binaria e moltiplicala per 2 elevato alla posizione della cifra (partendo da destra con posizione 0).
Somma i risultati delle moltiplicazioni per ottenere il numero decimale equivalente.

Esempio di Conversione (da Binario a Decimale):

Convertiamo il numero binario 11001 in decimale.

Cifra binaria	Posizione	Valore della posizione (2^posizione)	Risultato della moltiplicazione
1	4	2^4 = 16	1 × 16 = 16
1	3	2^3 = 8	1 × 8 = 8
0	2	2^2 = 4	0 × 4 = 0
0	1	2^1 = 2	0 × 2 = 2
1	0	2^0 = 1	1 × 1 = 1

Ora sommiamo i risultati: 16 + 8 + 0 + 0 + 1 = 25.

Quindi, il numero binario 11001 è uguale a 25 in decimale.

Altri sistemi di rappresentazione dei numeri

Ora che abbiamo esplorato le conversioni tra il sistema decimale e il sistema binario, possiamo affrontare brevemente come lavorare con gli altri sistemi di rappresentazione numerica comunemente utilizzati nell’informatica: il sistema ottale (base 8) e il sistema esadecimale (base 16). Questi sistemi sono utili perché offrono un modo più compatto per rappresentare numeri binari e sono ampiamente utilizzati nella programmazione e nell’architettura dei computer.

Sistema Ottale (Base 8)

Il sistema ottale utilizza otto cifre: da 0 a 7. È particolarmente utile perché ogni cifra ottale corrisponde a un gruppo di tre bit in binario, semplificando la lettura e la conversione di numeri binari di grandi dimensioni.

Conversione da Decimale a Ottale

La conversione da decimale a ottale segue un processo simile a quello della conversione in binario, ma qui dividiamo il numero per 8.

Metodo Passo-Passo:

Dividi il numero decimale per 8.
Annota il resto.
Continua a dividere il quoziente per 8 fino a quando il quoziente diventa 0.
Il numero ottale è ottenuto leggendo i resti dal basso verso l’alto.

Esempio

Convertiamo 156 in ottale.

156 ÷ 8 = 19, resto 4
19 ÷ 8 = 2, resto 3
2 ÷ 8 = 0, resto 2

Il numero 156 in decimale è 234 in ottale.

Conversione da Binario a Ottale:

Raggruppa il numero binario in gruppi di tre bit a partire da destra.
Se il gruppo finale ha meno di tre bit, aggiungi zeri a sinistra per completare il gruppo.
Converti ogni gruppo di tre bit nel corrispondente numero ottale.

Esempio

Convertiamo il numero binario 10111001 in ottale.

Dividiamo in gruppi di tre bit: 10 111 001 (aggiungiamo uno 0 a sinistra per completare il gruppo).
010 = 2, 111 = 7, 001 = 1.

Quindi, 10111001 in binario è 271 in ottale.

Conversione da Ottale a Binario:

Converti ogni cifra ottale nel corrispondente gruppo di tre bit.
Unisci tutti i gruppi di bit per ottenere il numero binario.

Esempio

Convertiamo il numero ottale 562 in binario.

5 = 101, 6 = 110, 2 = 010.

Quindi, 562 in ottale è 101110010 in binario.

Sistema Esadecimale (Base 16)

Il sistema esadecimale utilizza sedici simboli, ossia le cifre da 0 a 9 e le lettere da A a F, dove:

A rappresenta 10,
B rappresenta 11,
C rappresenta 12,
D rappresenta 13,
E rappresenta 14,
F rappresenta 15.

Questo sistema è molto utile nell’informatica perché ogni cifra esadecimale corrisponde a un gruppo di quattro bit in binario, semplificando la lettura di lunghe stringhe binarie, come quelle utilizzate nella codifica di colori o indirizzi di memoria.

Conversione da Binario a Esadecimale:

Raggruppa il numero binario in gruppi di quattro bit, partendo da destra.
Se il gruppo finale ha meno di quattro bit, aggiungi zeri a sinistra per completarlo.
Converti ciascun gruppo nel corrispondente simbolo esadecimale.

Esempio

Convertiamo il numero binario 1010111101 in esadecimale.

Dividiamo in gruppi di quattro bit: 0010 1011 1101.
0010 = 2, 1011 = B, 1101 = D.

Quindi, 1010111101 in binario è 2BD in esadecimale.

Conversione da Esadecimale a Binario:

Converti ogni cifra esadecimale nel corrispondente gruppo di quattro bit.
Unisci i gruppi per ottenere il numero binario.

Esempio

Convertiamo il numero esadecimale 3A7 in binario.

3 = 0011, A = 1010, 7 = 0111.

Quindi, 3A7 in esadecimale è 001110100111 in binario.