Acquisire le capacità di base per realizzare siti ed applicazioni sul World Wide Web costituiti, da testi, immagini e programmi secondo un'architettura 3-tier (client/application/data)

Raggiungimento, in grado misurato dal voto, degli obiettivi formativi

Abilità di progettare ed implementare in modo diretto dalla sintassi parti di linguaggi con particolare enfasi alla fase di analisi sintattica e controllo di tipi. Capacità di strutturare un sistema complesso, quale un compilatore, in fasi successive individuando le strutture dati che costituiscono le interfacce fra le varie fasi.

Lo studente deve acquisire le seguenti conoscenze: - passi necessari per realizzare un sistema software a partire dalla richiesta di un committente, fino alla consegna, secondo il processo dell'Ingegneria; lo scopo è acquisire un metodo di lavoro applicabile a livello aziendale. - terminologia dell'Ingegneria; lo scopo è comprendere il linguaggio utilizzato dagli ingegneri. - capacità di modellare il dominio applicativo, i requisiti, l'architettura e il comportamento del sistema tramite diagrammi UML. Lo scopo è fornire anticipatamente tutte le informazioni necessarie per l'implementazione del sistema.

Descrivere le qualità del software e del processo di produzione identificando come esse si relazionano tra loro. Descrivere le principali attività del processo di produzione del software. Descrivere i maggiori modelli del processo di produzione del software, individuando vantaggi/svantaggi in funzione del contesto applicativo. Descrivere e applicare la valutazione della maturità del processo di produzione e dei singoli individui. Usare strumenti di condivisione del codice sorgente (SCM: source code management), quali git, per la coordinazione dello sviluppo di software in ambiente distribuito. Descrivere e applicare nella pratica il concetto di progettazione modulare. Enunciare la definizione di relazione tra moduli, gerarchia e livello di astrazione. Descrivere e applicare i principi della progettazione/programmazione orientata agli oggetti. Descrivere lo scopo, caratteristiche e componenti dei principali diagrammi UML usati per la progettazione del software. Applicare la conoscenza del linguaggio di specifica UML nella pratica allo scopo di progettare vari aspetti di un sistema software. Descrivere i principali Design-pattern delle varie categorie (comportamentali, creazionali, strutturali) individuando vantaggi/svantaggi, soluzioni alternative, anti-pattern. Applicare nella pratica i Design-pattern durante la progettazione/sviluppo del software. Descrivere le principali attività di verifica e convalida usate all'interno del processo di produzione. Enunciare la definizione di test, caso di test, successo del test, criterio di selezione (valido, affidabile). Applicare i criteri di selezione del test nella pratica su semplici esempi di codice. Descrivere le principali strategie di test di modulo (strutturale, funzionale). Descrivere e applicare nella pratica i criteri di adeguatezza del test strutturale. Descrivere e applicare nella pratica il partizionamento in classi di equivalenza nel contesto del test funzionale. Descrivere e applicare l'analisi statica su semplici esempi di codice. Descrivere e applicare nella pratica il concetto di test di integrazione. Descrivere le tecniche di test double per il test di modulo in isolamento. Usare ambienti di sviluppo (IDE: integrated development environment), quali Eclipse, per lo sviluppo, il test e il debugging di programmi software orientati agli oggetti (Java).

Al termine del corso lo studente dovrebbe avere acquisito la capacità di progettare e realizzare in modo autonomo una applicazione di rete nel dominio dell’IoT.

Gli studenti devono aver acquisito le seguenti capacita': modellare linguaggi regolari tramite espressioni regolari riconoscere linguaggi regolari rispetto ai linguaggi context free modellare linguaggi regolari tramite grammatiche lineari conoscere la relazioni fra le grammatiche lineari ed i linguaggi regolari conoscere le principali strutture sintattiche e le regole contex-free per generarle modellare linguaggi mediante grammatiche context free, utilizzando la metodologia "divide et impera" nello sviluppo delle grammatiche conoscere gli automi a stati finiti (deterministici e non) e le loro relazioni con i linguaggi regolari Conoscere gli automi a pila (deterministici e non) e le loro relazioni con i linguaggi context free sviluppare automi a pila non deterministici a partire da grammatiche context-free sviluppare automi a pila deterministici per riconoscere linguaggi context-free deterministici conoscere le nozioni di base del parsing top-down e bottom up conoscere il parsing LR(0) ed SLR(1) sviluppare parser LR(0) e SLR(1) a partire da grammatiche context-free

Gli studenti devono aver acquisito le seguenti capacita': modellare linguaggi regolari tramite espressioni regolari riconoscere linguaggi regolari rispetto ai linguaggi context free modellare linguaggi regolari tramite grammatiche lineari conoscere la relazioni fra le grammatiche lineari ed i linguaggi regolari conoscere le principali strutture sintattiche e le regole contex-free per generarle modellare linguaggi mediante grammatiche context free, utilizzando la metodologia "divide et impera" nello sviluppo delle grammatiche conoscere gli automi a stati finiti (deterministici e non) e le loro relazioni con i linguaggi regolari Conoscere gli automi a pila (deterministici e non) e le loro relazioni con i linguaggi context free sviluppare automi a pila non deterministici a partire da grammatiche context-free sviluppare automi a pila deterministici per riconoscere linguaggi context-free deterministici conoscere le nozioni di base del parsing top-down e bottom up conoscere il parsing LR(0) ed SLR(1) sviluppare parser LR(0) e SLR(1) a partire da grammatiche context-free

Saper realizzare delle applicazioni mobili complete che utilizzano tutti i concetti e gli strumenti della piattaforma Android visti a lezione.

Lo studente deve raggiungere un livello di conoscenza sufficiente per poter sviluppare un’applicazione basata sulla metodologia dei modelli grafici.

Gli studenti devono aver acquisito le seguenti conoscenze, competenze, ed abilita': A) - conoscenza delle tecniche per reperire e riconciliare i dati operazionali; - conoscenza generale dei linguaggi di query OLAP e capacita' di formulare query - conoscenza a capacita' di gestione di modelli e tecniche per l'implementazione del conceptual multidimensional data model in ambito relazionale - conoscenza generale di NOSQL (cenni)

Raggiungimento, in grado misurato dal voto, degli obiettivi formativi.

INTELLIGENZA ARTIFICIALE: conoscere gli algoritmi di ricerca principali usati nell' IA, saper rappresentare conoscenza in sistemi intelligenti, conoscere gli algoritmi di inferenza tipici dei sistemi intelligenti moderni. SISTEMI INTELLIGENTI DI SUPPORTO ALLE DECISIONI: Saper modellare ed analizzare processi decisionali one-shot e sequenziali tramite modelli grafico-probabilistici

Raggiungimento, in grado misurato dal voto, degli obiettivi formativi.

Raggiungimento, in grado misurato dal voto, degli obiettivi formativi.

Il raggiungimento degli obiettivi formativi, nel modo misurato dal voto d'esame.

Enunciare la definizione di grafo, ed analizzare i diversi modi di rappresentare un grafo in relazione alle applicazioni. Descrivere il concetto di visita di grafo, e identificarne esempi. Descrivere le strategie greedy e di programmazione dinamica. Identificare esempi per ciascuna delle strategie elencate. Descrivere e spiegare il ragionamento che porta alla progettazione (e che dimostra la correttezza) di algoritmi classici su grafi. Descrivere l'analisi di complessità/correttezza di tali algoritmi. Applicare gli algoritmi classici a semplici istanze. Descrivere le classi P ed NP e il loro rapporto e l'idea di soluzione approssimata; illustrare l'analisi degli algoritmi approssimati visti a lezione. Modellare un problema dato con un problema classico su grafo, scegliendo il tipo di grafo appropriato. Implementare in Java gli algoritmi classici sui grafi presentati a lezione.

Acquisizione di conoscenze di base sulle principali nozioni di calcolo delle probabilità e statistica, conoscenza delle applicazioni di tali nozioni a semplici problemi. Capacità di analisi critica di semplici modelli aleatori, con particolare attenzione ai modelli di frequente utilizzo nell'ambito informatico. Capacità di applicare le tecniche statistiche presentate (sia descrittive che inferenziali) in sempici contesti. Lo studente dovrà inoltre essere in grado di discutere e argomentare in modo chiaro e conciso la soluzione dei problemi.

Essere in grado di modellare un applicativo tramite gerarchie di oggetti, saperlo implementare in Java e realizzarne test con JUnit. Avere padronanza del Collections framework di Java. Saper riconoscere e gestire i casi non standard tramite eccezioni e conoscere i fondamenti teorici della programmazione a oggetti.

Raggiungimento, in grado misurato dal voto, degli obiettivi formativi.

Enunciare la definizione delle strutture dati fondamentali e saperle adottare in problemi proposti. Analizzare un algoritmo dato, sia esso ricorsivo che iterativo. Saper descrivere gli algoritmi di ricerca e di ordinamento. Saper applicare un algoritmo specifico, tra quelli visti, ad un problema dato. Essere in grado di darne un'implementazione in C.

Enunciare la definizione di grafo, ed analizzare i diversi modi di rappresentare un grafo in relazione alle applicazioni. Descrivere il concetto di visita di grafo, e identificarne esempi. Descrivere le strategie greedy e di programmazione dinamica. Identificare esempi per ciascuna delle strategie elencate. Descrivere e spiegare il ragionamento che porta alla progettazione (e che dimostra la correttezza) di algoritmi classici su grafi. Descrivere l'analisi di complessità/correttezza di tali algoritmi. Applicare gli algoritmi classici a semplici istanze. Descrivere le classi P ed NP e il loro rapporto e l'idea di soluzione approssimata; illustrare l'analisi degli algoritmi approssimati visti a lezione. Modellare un problema dato con un problema classico su grafo, scegliendo il tipo di grafo appropriato. Implementare in Java gli algoritmi classici sui grafi presentati a lezione.

Conoscenza della teoria della probabilita' e della statistica elementare. Saper applicare gli apprendimenti a problematiche della scienza informatica. Gestione delle informazioni sulla base dei dati.

Modellare un applicativo tramite gerarchie di oggetti, saper programmare fluentemente in Java e realizzare test con JUnit. Padronanza della libreria Swing e del Java Collections Framework. Gestione di casi limite tramite eccezioni conoscenza delle fondamenta teoriche della programmazione ad oggetti.

Conoscenza della struttura di Internet e delle reti di calcolatori moderne, e delle scelte progettuali necessarie per la creazione e la gestione di un sistema di trasmissione dati su larga scala

I risultati di apprendimento attesi sono il raggiungimento, in grado misurato dal voto, degli obiettivi formativi.

Enunciare la definizione delle strutture dati fondamentali e saperle adottare in problemi proposti. Analizzare un algoritmo dato, sia esso ricorsivo che iterativo. Saper descrivere gli algoritmi di ricerca e di ordinamento. Saper applicare un algoritmo specifico, tra quelli visti, ad un problema dato. Essere in grado di darne un'implementazione in C.

Il primo obiettivo è quello di fornire agli studenti una metodologia di studio basata sul rigore delle dimostrazioni che consenta loro di sfruttare tale acquisita capacità anche in ambiti diversi dalla Matematica. Le verifiche a cui vengono sottoposti, in particolare la prova orale, devono essere per gli studenti un buon banco di prova per imparare ad esprimere un concetto complesso in maniera chiara ed esaustiva. Passando ora alla parte più tecnica riguardante i contenuti del corso, si puntualizza il fatto che uno dei principali obiettivi del corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base sulle principali funzioni elementari, queste ultime di fondamentale importanza nelle applicazioni. Anche le nozioni più avanzate del calcolo differenziale e integrale devono necessariamente entrare a far parte del bagaglio culturale degli studenti per consentire loro di poter affrontare con maggiore facilità alcuni esami applicativi in cui le suddette nozioni trovano un'applicazione diretta come nel caso della Fisica, del Calcolo delle Probabilità e della Statistica.

Il primo obiettivo è quello di fornire agli studenti una metodologia di studio basata sul rigore delle dimostrazioni che consenta loro di sfruttare tale acquisita capacità anche in ambiti diversi dalla Matematica. Le verifiche a cui vengono sottoposti, in particolare la prova orale, devono essere per gli studenti un buon banco di prova per imparare ad esprimere un concetto complesso in maniera chiara ed esaustiva. Passando ora alla parte più tecnica riguardante i contenuti del corso, si puntualizza il fatto che uno dei principali obiettivi del corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base sulle principali funzioni elementari, queste ultime di fondamentale importanza nelle applicazioni. Anche le nozioni più avanzate del calcolo differenziale e integrale devono necessariamente entrare a far parte del bagaglio culturale degli studenti per consentire loro di poter affrontare con maggiore facilità alcuni esami applicativi in cui le suddette nozioni trovano un'applicazione diretta come nel caso della Fisica, del Calcolo delle Probabilità e della Statistica.

Il primo obiettivo è quello di fornire agli studenti una metodologia di studio basata sul rigore delle dimostrazioni che consenta loro di sfruttare tale acquisita capacità anche in ambiti diversi dalla Matematica. Le verifiche a cui vengono sottoposti, in particolare la prova orale, devono essere per gli studenti un buon banco di prova per imparare ad esprimere un concetto complesso in maniera chiara ed esaustiva. Passando ora alla parte più tecnica riguardante i contenuti del corso, si puntualizza il fatto che uno dei principali obiettivi del corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base sulle principali funzioni elementari, queste ultime di fondamentale importanza nelle applicazioni. Anche le nozioni più avanzate del calcolo differenziale e integrale devono necessariamente entrare a far parte del bagaglio culturale degli studenti per consentire loro di poter affrontare con maggiore facilità alcuni esami applicativi in cui le suddette nozioni trovano un'applicazione diretta come nel caso della Fisica, del Calcolo delle Probabilità e della Statistica.

Architettura 1: Descrivere l’evoluzione storica dei sistemi di calcolo sottolineando il legame tra evoluzione tecnologica ed evoluzione dell’organizzazione di tali sistemi.Spiegare la rappresentazione posizionale in base r di un numero (intero o frazionario).Descrivere e saper applicare il procedimento per la trasformazione di un numero frazionario senza segno da base 10 a base 2, 8 o 16 e viceversa, e il procedimento per ottenere la codifica binaria in modulo e segno o in complemento a due di un numero intero con segno. Saper eseguire operazioni aritmetiche con numeri binari.Descrivere e saper applicare il procedimento per la trasformazione di un numero frazionario nella sua rappresentazione in virgola mobile secondo lo standard IEEE 754. Descrivere e applicare i metodi per la rilevazione e per la correzione di errori singoli utilizzando bit di parità o codici di Hamming.Enunciare e spiegare le principali leggi dell’algebra di Boole. Saper rappresentare una funzione booleana in varie forme (forme normali SP e PS e semplificate). Saper ricavare un circuito combinatorio corrispondente ad una data espressione booleana. Saper descrivere quale funzione booleana realizza un dato circuito. Saper riconoscere alcuni circuiti logici combinatori e sequenziali di base e descrivere la funzione che realizzano. Descrivere i principali componenti di un sistema di calcolo, indicarne le caratteristiche salienti, i meccanismi di funzionamento e le modalità di interazione. In particolare descrivere le componenti della CPU e il ciclo fetch-decode-execute, la differenza tra architetture CISC e RISC e l’idea alla base delle architetture a pipeline e multicore. Architettura 2: Spiegare l’organizzazione di una macchina di von Neumann e le sue principali unità funzionali. Descrivere come viene eseguita un’istruzione in questo tipo di macchina.Mostrare la rappresentazione di istruzioni di linguaggio macchina a livello simbolico (rappresentazione mnemonica a livello assembler, per il programmatore) e in binario (rappresentazione interna alla macchina).Mostrare come un compilatore può trasformare elementi di linguaggi di alto livello in linguaggio assembler/macchina. Scrivere brevi programmi in linguaggio assembler (IJVM).Spiegare diversi formati di istruzioni con diverso numero di indirizzi per istruzione e lunghezza fissa o variabile.Elencare e descrivere diverse modalità di indirizzamento. Discutere l’impatto delle diverse modalità d’indirizzamento sul formato dell’istruzione. Discutere l’utilità di alcune modalità d’indirizzamento nella traduzione da linguaggi di alto livello in linguaggio assembler.Descrivere un esempio di implementazione di un processore completo di datapath e controllo. Confrontare implementazioni alternative. Discutere i vantaggi di effettuare il prefetching.Spiegare come si può sfruttare il parallelismo interno alle istruzioni tipico delle architetture a pipeline e i conflitti che possono verificarsi a causa di dipendenze tra istruzioni. Spiegare il concetto di predizione dei salti e discutere la sua utilità in una architettura a pipeline.Descrivere come l’uso della gerarchia delle memorie, e in particolare della cache tra CPU e RAM, permette di ridurre la latenza della memoria. Discutere importanza della località spaziale e temporale per il buon funzionamento della gerarchia delle memorie. Descrivere l’organizzazione delle memorie cache (mapping degli indirizzi, dimensione dei blocchi, politica di rimpiazzamento e di gestione delle scritture), con esempi pratici.Spiegare come si può realizzare il controllo di dispositivi di I/O e il trasferimento di dati tra questi e la CPU (e viceversa) nell’implementazione dell’I/O programmato con attesa attiva e nell’implementazione dell’I/O basato su interrupt, o DMA (portare esempi di scambio di dati con tastiera/display, stampanti o dischi magnetici)

Descrivere l’evoluzione storica dei sistemi di calcolo sottolineando il legame tra evoluzione tecnologica ed evoluzione dell’organizzazione di tali sistemi.Spiegare la rappresentazione posizionale in base r di un numero (intero o frazionario).Descrivere e saper applicare il procedimento per la trasformazione di un numero frazionario senza segno da base 10 a base 2, 8 o 16 e viceversa, e il procedimento per ottenere la codifica binaria in modulo e segno o in complemento a due di un numero intero con segno. Saper eseguire operazioni aritmetiche con numeri binari.Descrivere e saper applicare il procedimento per la trasformazione di un numero frazionario nella sua rappresentazione in virgola mobile secondo lo standard IEEE 754. Descrivere e applicare i metodi per la rilevazione e per la correzione di errori singoli utilizzando bit di parità o codici di Hamming.Enunciare e spiegare le principali leggi dell’algebra di Boole. Saper rappresentare una funzione booleana in varie forme (forme normali SP e PS e semplificate). Saper ricavare un circuito combinatorio corrispondente ad una data espressione booleana. Saper descrivere quale funzione booleana realizza un dato circuito. Saper riconoscere alcuni circuiti logici combinatori e sequenziali di base e descrivere la funzione che realizzano. Descrivere i principali componenti di un sistema di calcolo, indicarne le caratteristiche salienti, i meccanismi di funzionamento e le modalità di interazione. In particolare descrivere le componenti della CPU e il ciclo fetch-decode-execute, la differenza tra architetture CISC e RISC e l’idea alla base delle architetture a pipeline e multicore.

Spiegare l’organizzazione di una macchina di von Neumann e le sue principali unità funzionali. Descrivere come viene eseguita un’istruzione in questo tipo di macchina.Mostrare la rappresentazione di istruzioni di linguaggio macchina a livello simbolico (rappresentazione mnemonica a livello assembler, per il programmatore) e in binario (rappresentazione interna alla macchina).Mostrare come un compilatore può trasformare elementi di linguaggi di alto livello in linguaggio assembler/macchina. Scrivere brevi programmi in linguaggio assembler (IJVM).Spiegare diversi formati di istruzioni con diverso numero di indirizzi per istruzione e lunghezza fissa o variabile.Elencare e descrivere diverse modalità di indirizzamento. Discutere l’impatto delle diverse modalità d’indirizzamento sul formato dell’istruzione. Discutere l’utilità di alcune modalità d’indirizzamento nella traduzione da linguaggi di alto livello in linguaggio assembler.Descrivere un esempio di implementazione di un processore completo di datapath e controllo. Confrontare implementazioni alternative. Discutere i vantaggi di effettuare il prefetching.Spiegare come si può sfruttare il parallelismo interno alle istruzioni tipico delle architetture a pipeline e i conflitti che possono verificarsi a causa di dipendenze tra istruzioni. Spiegare il concetto di predizione dei salti e discutere la sua utilità in una architettura a pipeline.Descrivere come l’uso della gerarchia delle memorie, e in particolare della cache tra CPU e RAM, permette di ridurre la latenza della memoria. Discutere importanza della località spaziale e temporale per il buon funzionamento della gerarchia delle memorie. Descrivere l’organizzazione delle memorie cache (mapping degli indirizzi, dimensione dei blocchi, politica di rimpiazzamento e di gestione delle scritture), con esempi pratici.Spiegare come si può realizzare il controllo di dispositivi di I/O e il trasferimento di dati tra questi e la CPU (e viceversa) nell’implementazione dell’I/O programmato con attesa attiva e nell’implementazione dell’I/O basato su interrupt, o DMA (portare esempi di scambio di dati con tastiera/display, stampanti o dischi magnetici)

Architettura 1: Descrivere l’evoluzione storica dei sistemi di calcolo sottolineando il legame tra evoluzione tecnologica ed evoluzione dell’organizzazione di tali sistemi.Spiegare la rappresentazione posizionale in base r di un numero (intero o frazionario).Descrivere e saper applicare il procedimento per la trasformazione di un numero frazionario senza segno da base 10 a base 2, 8 o 16 e viceversa, e il procedimento per ottenere la codifica binaria in modulo e segno o in complemento a due di un numero intero con segno. Saper eseguire operazioni aritmetiche con numeri binari.Descrivere e saper applicare il procedimento per la trasformazione di un numero frazionario nella sua rappresentazione in virgola mobile secondo lo standard IEEE 754. Descrivere e applicare i metodi per la rilevazione e per la correzione di errori singoli utilizzando bit di parità o codici di Hamming.Enunciare e spiegare le principali leggi dell’algebra di Boole. Saper rappresentare una funzione booleana in varie forme (forme normali SP e PS e semplificate). Saper ricavare un circuito combinatorio corrispondente ad una data espressione booleana. Saper descrivere quale funzione booleana realizza un dato circuito. Saper riconoscere alcuni circuiti logici combinatori e sequenziali di base e descrivere la funzione che realizzano. Descrivere i principali componenti di un sistema di calcolo, indicarne le caratteristiche salienti, i meccanismi di funzionamento e le modalità di interazione. In particolare descrivere le componenti della CPU e il ciclo fetch-decode-execute, la differenza tra architetture CISC e RISC e l’idea alla base delle architetture a pipeline. Architettura 2: Spiegare l’organizzazione di una macchina di von Neumann e le sue principali unità funzionali. Descrivere come viene eseguita un’istruzione in questo tipo di macchina.Mostrare la rappresentazione di istruzioni di linguaggio macchina a livello simbolico (rappresentazione mnemonica a livello assembler, per il programmatore) e in binario (rappresentazione interna alla macchina).Mostrare come un compilatore può trasformare elementi di linguaggi di alto livello in linguaggio assembler/macchina. Scrivere brevi programmi in linguaggio assembler (IJVM).Spiegare diversi formati di istruzioni con diverso numero di indirizzi per istruzione e lunghezza fissa o variabile.Elencare e descrivere diverse modalità di indirizzamento. Discutere l’impatto delle diverse modalità d’indirizzamento sul formato dell’istruzione. Discutere l’utilità di alcune modalità d’indirizzamento nella traduzione da linguaggi di alto livello in linguaggio assembler.Descrivere un esempio di implementazione di un processore completo di datapath e controllo. Confrontare implementazioni alternative. Discutere i vantaggi di effettuare il prefetching.Spiegare come si può sfruttare il parallelismo interno alle istruzioni tipico delle architetture a pipeline e i conflitti che possono verificarsi a causa di dipendenze tra istruzioni. Spiegare il concetto di predizione dei salti e discutere la sua utilità in una architettura a pipeline.Descrivere come l’uso della gerarchia delle memorie, e in particolare della cache tra CPU e RAM, permette di ridurre la latenza della memoria. Discutere importanza della località spaziale e temporale per il buon funzionamento della gerarchia delle memorie. Descrivere l’organizzazione delle memorie cache (mapping degli indirizzi, dimensione dei blocchi, politica di rimpiazzamento e di gestione delle scritture), con esempi pratici.Spiegare come si può realizzare il controllo di dispositivi di I/O e il trasferimento di dati tra questi e la CPU (e viceversa) nell’implementazione dell’I/O programmato con attesa attiva e nell’implementazione dell’I/O basato su interrupt, o DMA (portare esempi di scambio di dati con tastiera/display, stampanti o dischi magnetici)

Descrivere l’evoluzione storica dei sistemi di calcolo sottolineando il legame tra evoluzione tecnologica ed evoluzione dell’organizzazione di tali sistemi.Spiegare la rappresentazione posizionale in base r di un numero (intero o frazionario).Descrivere e saper applicare il procedimento per la trasformazione di un numero frazionario senza segno da base 10 a base 2, 8 o 16 e viceversa, e il procedimento per ottenere la codifica binaria in modulo e segno o in complemento a due di un numero intero con segno. Saper eseguire operazioni aritmetiche con numeri binari.Descrivere e saper applicare il procedimento per la trasformazione di un numero frazionario nella sua rappresentazione in virgola mobile secondo lo standard IEEE 754. Descrivere e applicare i metodi per la rilevazione e per la correzione di errori singoli utilizzando bit di parità o codici di Hamming.Enunciare e spiegare le principali leggi dell’algebra di Boole. Saper rappresentare una funzione booleana in varie forme (forme normali SP e PS e semplificate). Saper ricavare un circuito combinatorio corrispondente ad una data espressione booleana. Saper descrivere quale funzione booleana realizza un dato circuito. Saper riconoscere alcuni circuiti logici combinatori e sequenziali di base e descrivere la funzione che realizzano. Descrivere i principali componenti di un sistema di calcolo, indicarne le caratteristiche salienti, i meccanismi di funzionamento e le modalità di interazione. In particolare descrivere le componenti della CPU e il ciclo fetch-decode-execute, la differenza tra architetture CISC e RISC e l’idea alla base delle architetture a pipeline.

Spiegare l’organizzazione di una macchina di von Neumann e le sue principali unità funzionali. Descrivere come viene eseguita un’istruzione in questo tipo di macchina.Mostrare la rappresentazione di istruzioni di linguaggio macchina a livello simbolico (rappresentazione mnemonica a livello assembler, per il programmatore) e in binario (rappresentazione interna alla macchina).Mostrare come un compilatore può trasformare elementi di linguaggi di alto livello in linguaggio assembler/macchina. Scrivere brevi programmi in linguaggio assembler (IJVM).Spiegare diversi formati di istruzioni con diverso numero di indirizzi per istruzione e lunghezza fissa o variabile.Elencare e descrivere diverse modalità di indirizzamento. Discutere l’impatto delle diverse modalità d’indirizzamento sul formato dell’istruzione. Discutere l’utilità di alcune modalità d’indirizzamento nella traduzione da linguaggi di alto livello in linguaggio assembler.Descrivere un esempio di implementazione di un processore completo di datapath e controllo. Confrontare implementazioni alternative. Discutere i vantaggi di effettuare il prefetching.Spiegare come si può sfruttare il parallelismo interno alle istruzioni tipico delle architetture a pipeline e i conflitti che possono verificarsi a causa di dipendenze tra istruzioni. Spiegare il concetto di predizione dei salti e discutere la sua utilità in una architettura a pipeline.Descrivere come l’uso della gerarchia delle memorie, e in particolare della cache tra CPU e RAM, permette di ridurre la latenza della memoria. Discutere importanza della località spaziale e temporale per il buon funzionamento della gerarchia delle memorie. Descrivere l’organizzazione delle memorie cache (mapping degli indirizzi, dimensione dei blocchi, politica di rimpiazzamento e di gestione delle scritture), con esempi pratici.Spiegare come si può realizzare il controllo di dispositivi di I/O e il trasferimento di dati tra questi e la CPU (e viceversa) nell’implementazione dell’I/O programmato con attesa attiva e nell’implementazione dell’I/O basato su interrupt, o DMA (portare esempi di scambio di dati con tastiera/display, stampanti o dischi magnetici)

Algebra e Geometria: Conoscenza e comprensione di alcuni concetti basilari della teoria elementare dei numeri e dell'algebra lineare, e capacità di applicarli a semplici problemi. Capacità di valutare l'appropriatezza di un algoritmo che applica tali concetti. Capacità di comunicare in modo semplice e chiaro i procedimenti adottati. Logica: Conoscenza di alcuni concetti e procedimenti fondamentali della Logica Matematica. Comprensione della distinzione fra sintassi e semantica. Capacità di tener conto delle differenze fra linguaggi simbolici e linguaggio quotidiano.

Conoscenza e comprensione di alcuni concetti basilari della teoria elementare dei numeri e dell'algebra lineare, e capacità di applicarli a semplici problemi. Capacità di valutare l'appropriatezza di un algoritmo che applica tali concetti. Capacità di comunicare in modo semplice e chiaro i procedimenti adottati.

Conoscenza di alcuni concetti e procedimenti fondamentali della Logica Matematica. Comprensione della distinzione fra sintassi e semantica. Capacità di tener conto delle differenze fra linguaggi simbolici e linguaggio quotidiano.

Ci si attende che lo studente familiarizzi con gli elementi di algebra lineare per arrivare a discutere e risolvere i sistemi lineari. Per la parte di algebra ci si attende che lo studente assimili gli elementi di base dell'algebra al fine di utilizzarli per risolvere elementari problemi di crittografia. Per la parte di logica le competenze da verificare, e necessarie per il superamento del corso consistono nella comprensione dei concetti di base della logica proposizionale (sia per quanto riguarda la semantica sia per quanto riguarda i metodi di prova) e della logica dei predicati.

Deve essere capace di usare la metodologia top-down nell’analisi dei problemi. In particolare, deve aver acquisito la capacita di determinare input e output; sviluppare diagrammi di flusso; sviluppare programmi nel linguaggio C utilizzando le nozioni di: - variabili, tipi di dato; - costrutto di selezione (if..else) e condizioni booleane; - iterazione e costrutto while; cicli for e do-while; - funzioni e passaggio dei parametri; passaggio dei parametri per valore e per riferimento; - array e algoritmi su array; - il tipo stringa- gestione dei files; Deve inoltre aver acquisito la capacità di analizzare la complessità di un algoritmo, compilare, verificare ed eseguire programmi.

Dato un problema di media complessità, lo studente deve essere in grado di individuare i possibili dati di input, i possibili dati di output e l'algoritmo che risolve il problema. Inoltre lo studente deve essere in grado di scrivere un programma in linguaggio C corrispondente all'algoritmo, di compilarlo ed eseguirlo. Lo studente deve conoscere i costrutti di base della programmazione, le strutture dati di base (variabili, costanti, array) e l'organizzazione del programma in più funzioni.

Raggiungimento, in grado misurato dal voto, degli obiettivi formativi.

Lo studente deve sapere gestire le liste implementate tramite puntatori, sviluppare programmi per la loro gestione sia in ricorsione sia in iterazione