L'informatica è una scienza giovane ed i suoi principi generali sono alquanto incerti. La colpa di questa incertezza non è di Rossi o di Bianchi, né della scuola né dell'Italia arretrata ma è una situazione generale, presente dovunque dovuta alla giovane età di questo settore.

La storia insegna che in altre discipline successe qualcosa di simile nei secoli passati. Ad esempio l'alchimia in antico ignorava le nozioni di base e non era ancora la scienza chimica che oggi conosciamo. Dunque i tecnici del software come gli alchimisti del passato sono talora un pò arruffoni; i programmi qualche volta sembrano la pietra filosofale; ci sono soluzioni meravigliose ed anche tanto pressappochismo come nell'antica alchimia appunto.
 

Con questa rubrica si vuole rispondere alla curiosità dei lettori sui temi più vari ed anche si tende ad illustrare le idee che ne sono alla base. Le risposte vorrebbero giustificare all'intelletto le soluzioni tecniche che spesso vengono proposte come dati di fatto, mentre la mente ne chiede le ragioni.

I fondamenti infatti aprono le porte ad un apprendimento approfondito sul piano intellettuale.  Aiutano chi vuol capire la materia senza sentirsi costretto a "smanettare". Gli evitano i dettagli operativi perché la macchina lo incuriosisce esclusivamente sul piano culturale oppure gli richiede decisioni come il dirigente scolastico che deve fare un investimento informatico.

Dopo le positive reazioni ad una prima rubrica sperimentale presentata da Educazione&Scuola, abbiamo avviato questa nuova iniziativa indirizzata ai docenti ed ai dirigenti scolastici, nonché ovviamente agli studenti.

anno 1999

La modulazione digitale parte da un'onda sinusoidale (chiamata onda portante) che si modifica a seconda del segnale originario che è un'onda quadra.

Fig. 1 - Onda quadra

In sostanza l'onda portante viene deformata - cioè viene modulata - per rappresentare il bit 1 ed il bit 0.

La modulazione segue tre metodi base a seconda se viene deformata l'ampiezza, o la frequenza oppure la fase della portante. La seguente figura illustra sinteticamente come funzionano.

Fig 2 - Tre modulazioni di base

In particolare:

-  Il primo esempio è la modulazione di ampiezza di "010100". L'ampiezza dell'onda aumenta per indicare il bit 1; rimane la stessa per lo zero.

-  Il secondo è la modulazione di frequenza di "01001". La frequenza della portante aumenta per indicare il bit 1; rimane la stessa per lo zero.

-  Il terzo è la modulazione di fase di "001010". La fase dell'onda si inverte per indicare il bit 1; rimane la stessa per lo zero.

anno 1999

Che cosa sia la modulazione è stato spiegato alla domanda 2, poco sopra in questa pagina, e dunque sembrerebbe tutto chiaro.Colpisce però che il modem abbia uno spazio, una importanza sproporzionata la quale suscita qualche perplessità in coloro che guardano criticamente le soluzioni tecnologiche. Mi spiego.

L'elettronica integra funzioni complicatissime in un piccolo chip. Un intero processo viene racchiuso in un microscopico circuito dunque c'era da spettarsi che il modem venisse realizzato con un minuscolo chip, nascosto e confuso insieme a tutti gli altri. Ed invece non è così. Il modem è un apparecchio alquanto grande che si compra a parte oppure se è integato nel personal deve essere comunque ben visibile e distinguibile. Perché?

Da quanto si è visto le ragioni non possono essere di tipo tecnico, ma hanno una diversa origine.
Quando un dispositivo privato si collega ad una struttura pubblica si pone il preciso problema di stabilire dove passa la linea di confine tra le due proprietà. Il confine determina i limiti delle rispettive responsabilità ed è particolarmente importante in quanto le due zone ricadono sotto leggi e norme diverse. Il problema è bene noto, ad esempio, per chi fruisce dell'energia elettrica. Sappiamo che il contatore della luce è l'ultimo elemento della proprietà Enel a partire dal quale cominciano le responsabilità del privato. Lo stesso criterio viene seguito nell'erogazione dell'acqua e del gas.
Nella trasmissione dati dove finisce la rete pubblica e comincia la proprietà del privato? Dove finisce l'infrastruttura ed iniziano i circuiti del mio calcolatore?

La proprietà privata viene delimitata dal segnale rettangolare che può percorrere solo piccole distanze, quella pubblica viene attraversata dai segnali modulati che coprono ampi spazi dunque il dispositivo di confine tra le due zone è il modem. Per tale ragione esso è ben evidente anche se i suoi compiti sono modesti.

anno 1999

"tritacarne".....

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Dopo aver letto tale premessa il lettore intenderà come le unità che compongono il computer non abbiano ruoli paritetici. Nell'unità centrale risiedono i programmi ed i controlli che garantiscono il funzionamento di tutto il sistema in condizioni normali ed in quelle anomale, mentre le periferiche si limitano a tradurre la forma fisica delle informazioni. Ci sono funzioni condizionanti e funzioni condizionate, per cui resta comodo riassumerle secondo una gerarchia. La figura dice che le periferiche dipendono dall'unità centrale la quale si trova al vertice.

Nei nostri personal le periferiche si trovano vicine all'unità centrale. Quando le periferiche vengono spostate a chilometri di distanza esse diventano terminali i quali seguono la stessa logica e formano necessariamente una rete gerarchica.

Le prime reti per computers erano monocentriche cioè gerarchiche. Anche oggi esse hanno una importanza non trascurabile. Tutte le elaborazioni ed i controlli dipendono dall'host mentre il terminale non può fare alcunché senza il suo permesso. Si ha una precisa gerarchia la quale è perfettamente consona alle necessità di controllo interne di una azienda, ad una organizzazione e ad un istituto.

Internet invece è formato da tanti host i quali per definizione sono paritetici e non soggiacciono alle dipendenze di alcuno. La rete policentrica ha una struttura assai diversa dalla precedente, ed offre come primo vantaggio la possibilità di colloquiare liberamente.

Ci sono anche lati negativi però. Internet, non avendo un vertice cioè un organo di controllo centralizzato, non è controllabile per via meccanica, come invece è la rete monocentrica. Dunque le due reti vengono scelte a seconda degli scopi che si vuol raggiungere. Ad esempio una banca per avere la massima sicurezza nei suoi movimenti interni sceglierà ancora la rete gerarchica, mentre per comunicare con altre banche ulizza la policentrica Internet.

anno 1999

Tuttavia in Internet il rapporto gerarchico è vario e mobile. In questo momento B dipende da A e tra un istante A dipenderà da B, perché A sarà chiamato a servire B. Dunque anche entro Internet sussiste una gerarchia la quale però è variabile. Non si può esprimere con un albero fisso ma per spiegarlo si dice che ci sono rapporti del tipo:

CLIENTE-SERVENTE (client-server)

Mentre nella rete gerarchica si dice che i rapporti tra il centro e la periferia sono del tipo:

PADRONE-SCHIAVO (master-slave)

In conclusione la gerarchia sussiste sempre:

- è varia e mobile entro una rete policentrica, cioè in Internet,
- è rigida ed assoluta in una rete monocentrica che è gerarchica.

(vedi anche risposta 11)