40.  Mi domando perché mai i computer fanno i calcoli in binario...
L'elaborazione è la principale attività del computer (vedi risposta 13). Tra i motivi tecnici che rendono eccellente l'elaborazione computerizzata ci sono le informazioni binarie, cioè l'elaborazione acquista valore in virtù dei bit. Altre macchine ad esempio capaci di elaborare informazioni analogiche, sono di peggiore qualità.
Ecco perchè la sua domanda non è banale. 

Per risponderle mettiamo a fuoco i pregi dell'informazione digitale (già trattato nelle risposte 31 e 34) in due punti principali.

A) - L'informazione è ovviamente materiale, altrimenti non potrebbe esistere nessuna tecnologia. In particolare è un oggetto che ha la proprietà di distinguersi. Questa sua caratteristica si esprime mediante questa disuguaglianza:

E =/= E*

la quale appunto evidenzia che l'informazione E risulta diversa da qualcosa che gli è vicino e che chiamiamo E*. I bit nascono direttamente da questa formula. Sono infatti due e sono ben distinti l'uno dall'altro:

1 =/= 0

In pratica sono due impulsi di corrente, luce e buio, oppure due magnetini invertiti che si differenziano nettamente. Anche in caso di attenuazione di segnale, sono costruiti in modo da restare distinti. Sotto l'influsso di maggiori perturbazioni potrebbero nascere confusioni, ad esempio potrebbe emergere un terzo tipo di segnale oppure un quarto. I tecnici rinforzano la disuguaglianza ed impongono che i bit siano sempre e soltanto due

1 = NOT 0                0 = NOT 1

Succede così che nei casi difficili, un bit si possa invertire (l'uno diventa zero e lo zero si trasforma in uno), ma null'altro cambia. Queste due espressioni provano la loro straordinaria precisione tecnica.

B) - Poiché l'informazione è materiale, i tecnici la costruiscono con la stessa progressione di un edificio, una macchina, un manufatto, cioè prendono informazioni piccine e con queste formano quelle più grandicelle, con queste le informazioni più grandi e così via. Un esempio lei ce l'ha sotto gli occhi. I puntini gialli formano le lettere sullo schermo, con queste si fanno le parole, con le quali prepariamo le frasi e quindi il testo. La tecnologia binaria segue lo stesso metodo con assoluto ordine e rigore. Mediante i bit costruisce il codice binario che rappresenta una lettera, una cifra, un colore oppure un suono. Con i codici binari prepara le parole, i brani musicali, le figure, i numeri.  Mettendo insieme informazioni di tipo diverso otteniamo la comunicazione multimediale:

 

multimediale

-----------------------------------------

testo, musica, figura, numero ecc.

-----------------------------------------

lettera (es: 0111 0001 = A ), suono,
cifra
(es: 1111 1000 = 8 )ecc.
-----------------------------------------

bit

 

I computer gestiscono informazioni di vario tipo le quali sono codificate in binario. Come la qualità di un orologio dipende dalla precisione dei suoi ingranaggi più piccoli, così pure l'ottima qualità delle informazioni binarie viene garantita dai suoi costituenti elementari che sono i bit.  

I punti A) e B) danno una risposta (seppure incompleta) alla sua domanda, e spiegano perché i computer eseguono elaborazioni in binario. Purtroppo sul tema lei sentirà molte sciocchezze tendenti ad esaltare un pretestuoso contenuto matematico relativo ai bit. Questo errore nasce da una serie di incomprensioni le quali messe insieme portano completamente fuori strada:

1° equivoco:  I tecnici per sottolineare la perfetta distinguibilità dei bit decisero di siglarli simbolicamente con 1 e 0.  Molti hanno creduto che tali simboli fossero numeri e non invece ricordassero la loro totale diversità sopra spiegata.

2° equivoco: Negli anni pionieristici i computer svolgevano soprattutto calcoli ed alla macchina veniva affibbiato il nome di computer o calcolatore. Oggi abbiamo le idee molto più chiare. I bit servono anche per fare numeri ma questo non è l'unico uso (vedi anche risposta 13), anzi è minoritario.   

3° equivoco: Sul piano culturale non si capivano bene i confini tra I'informatica e la matematica (vedi risposte 27 e 29).

 

In conclusione, il computer elabora bit non perché sono numeri che non c'entra niente; ma perché garantiscono una perfetta composizione, e sono le informazioni elementari più precise ed affidabili.  

 

 

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Questa rubrica segue necessariamente la curiosità dei lettori mentre per definizione un libro espone in modo ordinato gli argomenti. Comunque per favorire la continuità logica ed esplicativa richiamo le risposte già date sullo stesso tema ovunque sia possibile.

Condivido pienamente la sua preferenza per la consequenzialità e la completezza dei ragionamenti  riguardanti i fondamenti dell'Informatica. In questo modo infatti sono messe in luce le ragioni di base e si deducono le soluzioni tecniche. Queste non vengono più prese per dato di fatto, cioè con un discorso del tipo: "è così e basta". Ma sono giustificate alla ragione.

I miei libri vengono utilizzati anche nelle facoltà scientifiche proprio per questi motivi.

Una sua collega dell'ITC mi diceva che questo stile didattico: "lo vedeva bene per un liceo". Non capiva che una preparazione completa è invece necessaria maggiormente ai tecnici piuttosto che ai letterati. Essi dovranno mostrare ampie capacità professionali in specie dovranno interpretare e poi tradurre in pratica i bisogni del committente.  Le abilità operative non bastano. Erano sufficienti negli anni pionieristici, ora non più. Oggi le aziende chiedono gente che non solo costruisce l'applicazione software, ma anche sappia discuterla, ne sappia valutare i pro ed i contro. Questo aspettano le banche, gli enti, le imprese; ma faticano perché la preparazione degli studenti è operativa, cioè tralascia i principi di fondo. 

D'altra parte che ne dice lei se un geometra avesse bisogno di un interprete per capire il cliente che gli chiede una casa ? Non direbbe che il geometra è palesemente impreparato ? Così pure oggi viene giudicato un tecnico del computer. Dunque:

una didattica completa non è fatta per i liceali, ma soprattutto per i periti ed i ragionieri informatici.

La scuola è chiamata a dare una formazione seria che lo studente non si può dare da sé e che gli può fornire soltanto l'insegnante.

Questo ne trae vantaggio professionale e soddisfazione personale perché il suo lavoro si eleva quando spiega i segreti della tecnologia. Le sue lezioni acquistano spessore, rispondono alle più importanti e serie richieste del mercato del lavoro, giustificano la tecnologia e non si affannano a spiegare prodotti che già qualche allievo conosce meglio di lui. Le spiegazioni hanno più valore se l'insegnante illustra i presupposti e gli sviluppi di una tecnica o di un prodotto.

In conclusione l'insegnante che spiega l'Informatica a partire dalle sue basi risponde alle necessità del mondo del lavoro e potenzia la sua propria professionalità.

 

 

 

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41. Ho letto con piacere i libri da lei scritti per le scuole. Ho trovato gli argomenti trattati in modo sequenziale e non in modo casuale come nella rubrica.....