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Introduzione al Corso
Fondamenti di Informatica 2Ester Zumpano
Lezione 1
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Informazioni Utili
u Docente§ Ester Zumpano§ DEIS, Via Bucci 41c (Piano 5) – 0984/494755§ zumpano@deis.unical.it§ Ricevimento: lunedì, 14:30-17:30
(DEIS, Via Bucci 41c (Piano 5) – 0984/494755)
u Assistente§ Ing. Carmela Comito, Ing. Eugenio Cesario§ DEIS-UNICAL, Via Bucci 41c (Piano 4) – 0984/494717§ comito@si.deis.unical.it; cesario@icar.cnr.it§ Ricevimento: ?
u Sito Web del Corso§ http://si.deis.unical.it/~zumpano/FondamentiIISP
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Materiale didattico
u Libri di Testo§ Apogeo ECDL§ Volume (Excel)
§ Excel 2002 uso avanzato§ Kathy Ivens, Conrad Carlberg (Mc Graw hill)
u Disponibile sul sito§ Lucidi del Corso§ Fondamentali per una copertura completa di tutti gli aspetti del
corso§ Distribuiti a lezione
§ Esercizi proposti§ Con soluzioni
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Modalità di Svolgimento del Corso
u Lezioni (in aula)u Esercitazioni (in laboratorio)u Esame§ Prova di laboratorio: esercizi§ Orale
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Orario del Corso
u Lezione§ Aula L1: lunedì 11:00 -13:00
u Esercitazione di Laboratorio§ Laboratorio di Informatica§ Presso il DEIS, Facoltà di ingegneria§ Cubo 41c (Piano terra)
§ Venerdì, 08:30 – 10:30§ Venerdì, 15:30 – 17:30 (16:30 – 18:30)
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Contenuti del Corso
u Prerequisiti§ abilità di base relative all'uso di un Personal Computer in
particolare per ciò che riguarda l'utilizzo della tastiera e delmouse, conoscenza anche elementare del Sistema Operativo Windows
u Programmazione con Fogli di calcolo§ Fondamenti di Fogli di calcolo§ Rappresentazione e analisi dei dati§ Funzioni complesse
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Programma del Corso
u Elementi di Programmazione con fogli di calcolo§ Informazione, algoritmi, Programmi. Il paradigma di
programmazione dei fogli di calcolo.§ Introduzione a Excel: Il Foglio di lavoro, le celle. Tipi di dato.
Elementi di formattazione. Riferimenti.§ Funzioni nei fogli di Calcolo. Formule. Funzioni statistiche,
finanziare, temporali, matematiche.§ Elementi di statistica descrittiva. Analisi multidimensionale
dei dati. Tabelle Pivot. Grafici.
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
OBIETTIVI DEL CORSO
u Scopo del corso e` la presentazione di metodi per la estrazione di informazioni da insiemi di dati
u Le informazioni possono essere
§ di sintesi (p.e. la media di un insieme di valori numerici)§ di andamento (p.e. il grafico dei valori di una variabile nel tempo)
u La base concettuale e` la statistica descrittiva
u Lo strumento operativo e` il foglio elettronico (spreadsheet), inparticolare MicroSoft Excel
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Algoritmo, Programma
CONCETTI INTRODUTTIVI
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Problema, algoritmo, programma
u Lo scopo fondamentale dell’informatica è la risoluzione di problemi§ Informalmente, per problema si intende un compito che si
vuole far svolgere automaticamente dal calcolatore§ I problemi di interesse sono solitamente parametrici, nel senso
che dipendono da dati i cui valori non sono noti al momento in cui si vuole affrontare e risolvere il problema
§ Per risolvere un problema bisogna svolgere le seguenti attivitৠComprendere il problema§ Definire un procedimento risolutivo (algoritmo) per il problema§ Codificare l’algoritmo in un linguaggio di
programmazione(programma)
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Dal problema alla soluzione
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Rigorosamente…
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Un esempio di algoritmo
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Un altro esempio: area di una campana
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Proprietà fondamentali degli algoritmi
u EseguibilitৠOgni azione deve essere eseguibile in un tempo finito
dall’esecutoreu Non ambiguitৠOgni azione deve essere univocamente interpretabile
u Finitezza§ Il numero totale delle azioni, per ogni istanza del problema,
deve essere finito
u Il numero di azioni elementari deve essere fissato a priori§ Bisogna conoscere le mosse che l’esecutore sa compiere (il
linguaggio che sa interpretare)
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Algoritmi: Esecuzione
• Esecuzione: L'esecuzione delle azioni nell'ordine specificato dall'algoritmo consente di ottenere, a partire dai dati di ingresso, i risultati che risolvono la particolare istanza il problema.
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Algoritmi e Programmi
u Algoritmo§ Sequenza finita di passi che risolve in un tempo finito un problema
u Programma§ Testo scritto in accordo alla sintassi e semantica del linguaggio di
programmazione
PROBLEMA ALGORITMO PROGRAMMA
metodo risolutivo
linguaggio di programmazione
Popolazioni e campioni
CONCETTI INTRODUTTIVI
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Concetti di base: popolazioni e campioni
u Una popolazione (population) include tutti gli oggetti di interesseu Esempi di popolazione:§ tutti i potenziali votanti per l’elezione del rettore§ tutti gli abbonati alla RAI§ tutte le fatture ricevute dal Dipartimento di Informatica nel
2002u Un campione (sample) e` un sottoinsieme di una popolazione,
spesso scelto in modo casuale e preferibilmente rappresentativo dell’intera popolazione (problema centrale della statistica infernziale, che, ahime`, non avremo tempo di fare)
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Concetti di base: variabili e osservazioni
u Una unita` statistica {osservazione, caso} – record {observation, case} e` una ennupla di valori che caratterizza un elemento di una popolazione o di un campione
u Una variabile {carattere, attributo, campo} – variable {attribute, field} e` l’identificatore (nome) di uno dei valori dell’osservazione
u Se una popolazione (campione) e` rappresentata in forma di tabella le righe della tabella sono le osservazioni, i nomi delle colonne sono le variabili e il contenuto di ciascuna riga e` la lista dei valori delle variabili
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Un esempio
98562FJodie Foster
27526FAndie Macdowell
8,55543FMeg Ryan
2,55351FHolly Hunter
45155FNicole Kidman
34938FSusan Sarandon
4,54734FMeryl Streep
64732FSharon Stone
124757FJulia Roberts
34426FEmma Thompson
103332FWhoopi Goldberg
103166FMichelle Pfeiffer
43036FWinona Ryder
2,52721FJessica Lange
2,51732FAngela Bassett
SalaryForeignGrossDomesticGrossGenderName
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Concetti di base: tipi di valori
u Possiamo classificare le variabili in base alla tipologia dei valori che possono assumere;
u Distinguiamo tra:
§ Variabili numeriche (quantitative), se sui valori e` possibile compiere un insieme significativo di operazioni aritmetiche;
§ Variabili categoriche (qualitative), altrimenti
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Concetti di base: tipi di valori
u Le variabili numeriche possono essere:
§ discrete, se i valori possono essere contati§ continue, se sono il risultato di una misura continua
u Le variabili categoriche possono essere:
§ ordinali, se esiste un ordine naturale sui possibili valori (es.giudizi scolastici: insufficiente, sufficiente ecc.)
§ nominali, altrimenti (es. colori)
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Data from a questionnaire on environmental policy
Age Gender State Children Salary Opinion35 Male Minnesota 1 $65.400 561 Female Texas 2 $62.000 135 Male Ohio 0 $63.200 337 Male Florida 2 $52.000 532 Female California 3 $81.400 133 Female New York 3 $46.300 565 Female Minnesota 2 $49.600 145 Male New York 1 $45.900 540 Male Texas 3 $47.700 432 Female Texas 1 $59.900 4
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Intepretazione dei dati mediante la distribuzione dei valori degli attributi
u Nello studio di un campione di osservazioni in cui alcune variabili sono di tipo categorico o categorizzabile, puo` essere molto informativo vedere come le osservazioni si distribuiscono sulle categorie;
u Una tabella di frequenze riporta il numero di osservazioni che ricadono in ciascuna delle categorie stabilite;
u Un istogramma e` una tecnica di visualizzazione di una tabella di frequenza tramite un diagramma a barre.
Lo strumento operativo e` il foglio elettronico (spreadsheet), in particolare MicroSoft Excel
Il Paradigma di Programmazione dei Fogli di Calcolo
Fondamenti di Informatica 2
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Uno strumento di programmazione: La lavagna
60
=
60
48300
75/360
80426
43=14
86+12
=12
*34
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
La lavagna come strumento di programmazione
u Ogni cella rappresenta un datou Su ogni dato è possibile esprimere delle operazioniu I valori in celle diverse possono essere combinati per produrre i valori
di altre celle
60
=
60
48300
75/360
80426
43=14
86+12
=12
*34
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Lavagne, tabelle
u Possiamo dare i nomi agli elementi della lavagnau Ogni elemento è univocamente determinato dalle sue coordinate
6010
=11
609
483008
75/3607
804266
43=145
86+124
=123
*342
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RQPONMLIHGFEDCBA
Riga 4Colonna C
Riga 5Colonna C
Riga 6Colonna C
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Il paradigma dei fogli di calcolo
u Una enorme (potenzialmente infinita) tabella§ Insieme di celle
u Ogni cella ha un indirizzo§ Una cella è univocamente determinata
u Ogni cella può essere utilizzata per contenere dei dati§ Ogni cella può essere§ Un dato originario§ Il risultato della manipolazione di dati contenuti in altre celle
u Algoritmo in un foglio di calcolo§ Prima definizione (grezza)§ Insieme di operazioni che coinvolgono celle
§ Ne vedremo altre più raffinate successivamente
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
u Excel è uno spreadsheet:§ Consente di effettuare calcoli e analisi sui dati, e rappresentare
graficamente le informazioni in vari tipi di diagrammi.§ Supporta l’utente nelle operazioni di:
§ Modellazione di formule complesse§ Rappresentazione grafica avanzata e creazione di carte geografiche§ Ordinare e filtrare elenchi di informazioni§ Importazione/esportazione per lo scambio di dati con database§ etc.
ExcelExcel
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Interfaccia di Excel
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
u Composizione: celle disposte in 256 colonne e 65.536 righe.
u Identificativi colonne: A…Z, AA…ZZ, BA…BZ, …, IA…IV.
u Identificativi righe: 1…65.536
u Indirizzo di cella: combinazione di una lettera di colonna e di un numero di riga.
Foglio di lavoroFoglio di lavoro
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
EXCEL
E’ possibile passare da un foglio ad un altro tramite le frecce di scorrimento delle schede oppure facendo clic con il mouse sulla scheda che corrisponde al foglio sul quale si desidera lavorare.
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Oggetti, Proprietà,Misurazioni
u Il mondo reale consiste di oggetti§ Automobili, Vigili, Norme, …
u Ad ogni oggetto è associabile un insieme di proprietà (features)§ Colore, Cilindrata, Proprietario, …
u Su ogni proprietà è possibile stabilire delle misurazioni§ Colore = rosso, Cilindrata = 50cc, Proprietario = luigi, …
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
La Nostra Modellazione
u La realtà di interesse è descritta da una tabellau Le tuple (istanze) della tabella sono gli oggetti che vogliamo
studiareu Le colonne (attributi) della tabella rappresentano le
caratteristiche degli oggetti che vogliamo studiareu Una variabile è un contenitore per una misurazione di una
caratteristica particolare di un oggetto
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
La Nostra Modellazione
u Le variabili numeriche (quantitative)possono essere:§ discrete, se i valori possono essere contati§ continue, se sono il risultato di una misura continua
u Le variabili categoriche (qualitative) possono essere:§ ordinali, se esiste un ordine naturale sui possibili valori (es.
giudizi scolastici: insufficiente, sufficiente ecc.)§ nominali, altrimenti (es. colori)
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Variabili in Excel
u Ogni variabile corrisponde ad una cella
u Le varie misurazioni possono essere scelte
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Esercizi
u Costruire un foglio di lavoro Excel che rappresenti un gruppo dipersone (nome cognome), la città di provenienza e la data del compleanno
u Costruire un foglio di lavoro che rappresenti gli orari delle partenze degli arrivi da una stazione
u Rappresentare su un foglio di lavoro Excel una tabella che indichi le entrate e le uscite per ogni giorno della settimana
u Costruire un foglio di lavoro che rappresenti i dati dei pagamenti mensili degli iscritti ad una palestra
Riferimenti asssoluti e Riferimenti relativi
Fondamenti di Informatica 2
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
u Operatori:§ Due punti: identifica l’intervallo di celle.
§ Es. A1:A4§ Punto e virgola: identifica l’unione di celle
§ Es. A1;A4§ Spazio: identifica l’intersezione di due intervalli
§ Es. A1:A4 A1:C4
u I riferimenti possono essere estesi anche§ ad altri fogli della stessa cartella di lavoro:
§ Es. =Foglio3!A1§ a fogli di altre cartelle di lavoro:
§ Es. =‘C:\dirname\filename.xls’!A1
RiferimentiRiferimenti di di cellacella e e intervallo intervallo [[1/21/2]]
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
u Stile A1: impostazione predefinita
§ Riferimento ad una cella: lettera della colonna seguita dal numero di riga.
§ Riferimento ad un intervallo: riferimento della cella nell’angolo superiore sinistro, seguito da :, seguito dal riferimento della cella nell’angolo inferiore destro.
u Stile R1C1: la posizione di una cella è indicata da una R seguita da un numero di riga, e da una C seguita da un numero di colonna.
RiferimentiRiferimenti di di cellacella e e intervallo intervallo [[2/22/2]]
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
u Relativo:§ conserva la distanza e non la posizione fisica della cella§ le copie sono aggiornate relativamente alla nuova posizione
u Assoluto ($):§ conserva la posizione fisica della cella§ mantiene invariati i riferimenti di cella nelle formule
u Passaggio da relativo ad assoluto:§ Selezionare il riferimento da modificare.§ Premere F4 per passare ad un diverso tipo di riferimento.
RiferimentiRiferimenti relativirelativi e e assolutiassoluti
Le formule
Fondamenti di Informatica 2
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Formule e FunzioniFormule e Funzioni
CreazioneCreazione di di formuleformule e e funzionifunzioni
u Una formula/funzione si distingue da un dato costante iniziando con un segno di uguale (=).
u Visualizzare il testo delle formule/funzioni (anziché il risultato):§ Menu Strumenti/Opzioni/Visualizza,
casella di controllo Formule; oppure§ Anteporre al testo un segno di apice
(‘)u Ordine di priorità degli operatori:
Elementi fra parentesi – Potenze –Moltiplicazioni – Divisioni – Somme –Sottrazioni
Concatenzazione (di testo)
&
Diverso<>
Minore o uguale<=
Maggiore o uguale>=
Minore<
Maggiore>
Uguale a=
Potenza^
Percentuale%
Divisione/
Moltiplicazione*
Sottrazione-
Somma+
Principali Operatori
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Un esempio: area di una campana (1)
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Un esempio: area di una campana (2)
u Dati in ingresso§ Collo della campana
§ b§ Base della campana
§ B
§ Altezza della base§ h1
§ Altezza del collo§ H2
u Soluzione§ S1 = ½ πr2
§ S2 = b*h2
§ S3 = ½ (B-b)*h1
§ S4 =½ (B-b)*h1
§ S5 = B*h1
§ S = S1+S2+S3+S4+S5
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
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9
8
7
6
5
4
3
2
1
RQPONMLIHGFEDCBA
Area di una campana
b
B h1
h2
S1 = ½ πr2
S2 = b*h2
S3 = ½ (B-b)*h1
S4 = ½ (B-b)*h1S5 = b*h1
S = S1+ S1+ S1+ S1+ S1+
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Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
Esercizio
u Calcolo dell’area della campana
Fondamenti di Informatica IIIntroduzione
fine