Che cosa significa informatica: la mia prima lezione

Quando sentiamo la parola informatica, pensiamo subito al computer che abbiamo in casa o a quelli del laboratorio della scuola. È un buon punto di partenza, ma non è tutta la storia. La prima domanda non è «quale tasto devo premere?», bensì «quali informazioni ho, che cosa significano e come posso utilizzarle?».

1. Informatica: la scienza dell’informazione

L’informatica studia come rappresentare, trattare, elaborare, memorizzare e comunicare informazioni, anche mediante strumenti automatici. Per una prima definizione possiamo pensarla come la scienza del trattamento dell’informazione.

Il computer ci aiuta a eseguire operazioni, conservare dati e ripetere procedure molto velocemente. Ma prima qualcuno deve stabilire quali dati servono, come rappresentarli e quali regole applicare. Ragionare su queste scelte è già fare informatica, anche con carta e matita.

Per esempio, mettere in ordine un elenco di nomi, ricavare una data da otto cifre o calcolare quanti alunni portano gli occhiali sono attività di trattamento dell’informazione. Aprire un programma è soltanto uno dei possibili strumenti per svolgerle.

2. Che cos’è l’informazione? Un messaggio per qualcuno

Immaginiamo un mittente, cioè chi invia un messaggio, e un ricevente, cioè chi lo riceve. Per capirsi devono condividere un codice: una lingua, dei simboli o delle convenzioni. Conta anche il contesto in cui il messaggio arriva.

Mittente → messaggio → ricevente. Un compagno parla, una frase porta il contenuto, tu ascolti e la interpreti.

Un modo intuitivo per capire il valore informativo di un messaggio è chiedersi: che cosa mi fa sapere che prima non sapevo? Se un amico di cui conosci già il nome ti ripete come si chiama, non aggiunge una novità per te. Se invece ti racconta di essersi iscritto ieri alla Facoltà di Ingegneria e tu non lo sapevi, la tua conoscenza cambia.

La novità dipende quindi anche da ciò che il ricevente sa già. È una prima intuizione, non una misura formale dell’informazione. Inoltre una notizia nuova non è automaticamente vera o utile: novità, significato, attendibilità e utilità non sono la stessa cosa.

Nella vita quotidiana conserviamo e comunichiamo informazioni perché possono servirci subito o in futuro: un orario, un indirizzo, una misura, un risultato. A volte l’informazione non è evidente al primo sguardo: bisogna estrarla dai dati e dalle relazioni.

3. Dato e informazione: le stesse cifre, significati diversi

Scriviamo 14092022. È un dato: una sequenza di simboli. Da sola non ci dice con certezza che cosa rappresenti. Per interpretarla servono il contesto e una regola di lettura.

Dato + contesto + regola di interpretazione → informazione comprensibile. Interpretare una rappresentazione significa applicare una decodifica. Non stiamo cambiando le cifre: stiamo dando loro un significato.

Anche l’unità di misura è parte del contesto. Il dato 28 può indicare alunni, gradi o euro: scrivere solo il numero spesso non basta. Per questo, quando memorizziamo un dato, è importante conservare anche le informazioni necessarie per leggerlo correttamente.

4. Imparare informatica non significa soltanto usare programmi

Acquisire competenze informatiche significa imparare a compiere scelte consapevoli sulle informazioni:

• Selezionare: distinguere i dati che servono da quelli che non rispondono alla domanda.
• Organizzare: assegnare nomi, categorie e un ordine chiaro.
• Estrarre: ricavare un risultato o una relazione che non erano immediatamente visibili.
• Presentare: scegliere parole, tabelle o immagini che rendano il risultato comprensibile.
• Codificare: stabilire come rappresentare un contenuto con simboli e regole condivise, in modo da poterlo poi decodificare.

Informatica e comunicazione sono strettamente legate. La sigla ICT significa Information and Communication Technology, cioè tecnologie dell’informazione e della comunicazione: strumenti e sistemi per elaborare, conservare e trasmettere dati.

Negli esempi che seguono non serve accendere un computer. Servono invece tre domande: che cosa so? quale regola sto usando? che cosa posso davvero concludere?

5. Quattro domande per la prima lezione

Prova a rispondere prima di aprire la spiegazione. In alcuni casi manca un dato; in altri, gli stessi esempi permettono più di una regola. Il punto non è indovinare, ma motivare la risposta.

1. Aldo ha tanti fratelli quante sorelle

   Aldo dice: «Ho tanti fratelli quante sorelle». Quale informazione possiamo ricavare sulla sua famiglia? Sappiamo già quanti figli ci sono?

   Mostra risposta e spiegazione

   Nel conteggio dei suoi fratelli Aldo non conta sé stesso. Chiamiamo b il numero dei maschi della famiglia, Aldo compreso, e g il numero delle femmine. I suoi fratelli sono b - 1, le sue sorelle sono g.

   La frase significa b - 1 = g, quindi b = g + 1: nella famiglia c’è un maschio in più rispetto alle femmine.

   Per esempio, con 3 maschi e 2 femmine Aldo ha 2 fratelli e 2 sorelle. Ma non è l’unica possibilità: la frase dà una relazione, non il numero esatto dei figli. L’informazione si trova tenendo conto di chi sta parlando.

2. Un settimo della classe porta gli occhiali

   Sappiamo che 1/7 dei ragazzi della classe porta gli occhiali. Quale informazione abbiamo? Possiamo dire quanti ragazzi sono?

   Mostra risposta e spiegazione

   Sappiamo che ogni 7 ragazzi, 1 porta gli occhiali: è una proporzione, non ancora un conteggio assoluto. Se N è il totale dei ragazzi, quelli con gli occhiali sono N/7.

   Se la classe ha 28 ragazzi, il numero cercato è 28/7 = 4. Ma 28 è un dato aggiuntivo di questo esempio: non si può dedurre dalla sola frazione.

   Se 1/7 è una frazione esatta, il totale deve essere un multiplo di 7, perché stiamo contando persone intere. Se fosse invece un valore approssimato, andrebbe dichiarato. Prima di calcolare, controlla se hai tutti i dati necessari.

3. Se non è DUE, quale regola stiamo usando?

   Completa l’ultima riga. La risposta più immediata è DUE: riesci a trovare un’altra regola che rispetti tutte le prime quattro righe?

   Parola di partenza	Risultato
   DODICI	SEI
   DIECI	CINQUE
   OTTO	QUATTRO
   SEI	TRE
   QUATTRO	????

   Mostra risposta e spiegazione

   La prima lettura è aritmetica: 12 diviso 2 fa 6, 10 diviso 2 fa 5, 8 diviso 2 fa 4 e 6 diviso 2 fa 3. Seguendo questa regola, 4 diviso 2 dà DUE.

   Ma possiamo considerare le parole come dati e contarne le lettere: DODICI ha 6 lettere, DIECI ne ha 5, OTTO 4, SEI 3. QUATTRO ha 7 lettere: con questa seconda regola la risposta è SETTE.

   DUE e SETTE rispondono a due regole diverse, entrambe compatibili con le prime quattro righe. Per decidere quale risultato si vuole, bisogna precisare il criterio: operazione sui numeri oppure elaborazione delle parole. È una piccola lezione su rappresentazione e ambiguità.

4. Una sequenza ordinata… ma non per valore

   La sequenza 5,2,9,8,4,6,7,3,1 è ordinata. Non è in ordine numerico crescente o decrescente: quale criterio è stato utilizzato?

   Mostra risposta e spiegazione

   Scriviamo in lettere i numeri, in italiano, mantenendo l’ordine dato:

   cinque → due → nove → otto → quattro → sei → sette → tre → uno.

   Le parole sono in ordine alfabetico. Fra sei e sette, per esempio, le prime due lettere coincidono; alla terza i viene prima di t.

   Quindi ordinare non significa sempre mettere dal più piccolo al più grande: bisogna dichiarare quale proprietà si confronta e secondo quali convenzioni. Cambiando lingua, l’ordine dei nomi dei numeri può cambiare.

6. Che cosa portiamo a casa dalla lezione

Un dato è una rappresentazione. Per ricavarne informazione dobbiamo interpretarlo nel suo contesto. Lo stesso messaggio può aggiungere conoscenze diverse a persone diverse, e la stessa sequenza può essere elaborata con regole differenti.

L’informatica non si esaurisce quindi nell’uso di un dispositivo: ci insegna a porre domande precise, riconoscere i dati, esplicitare le regole e rendere comprensibili i risultati. Prima del comando, viene il ragionamento.

Vuoi proseguire? Scopri tre algoritmi di ordinamento e il loro laboratorio visuale: dopo aver scelto il criterio, osserva come una procedura mette i dati in ordine.