Strumenti di Informatica

Capitolo 1 - Origini del calcolo automatico

• Il calcolatore di Pascal
• Charles Babbage
• Macchina Analitica
• Ada Lovelace
• Il lavoro sulla Macchina Analitica
• Ada Lovelace Day
• La Macchina di Turing
• Simulatore della Macchina di Turing
• Relè e computer elettromeccanici
• ENIAC e le valvole a vuoto
• Microchip e Federico Faggin
• Personal computer
• L’impatto del (personal) computer nella società
• L’impatto economico dell’introduzione del personal computer
• Esercizi

Capitolo 2 - Bit & byte

• Codice binario e rappresentazione delle informazioni
• Numeri binari
• Numeri ottali ed esadecimali
• Byte
• ASCII Art
• Multimedialità
• Conversione analogico-digitale
• Teorema di Nyquist
• Audio digitale
• Immagini e pixel
• Video digitali
• Compressione
• Lossless
• Lossy
• Algebra di Boole
• Porte logiche
• Funzioni booleane
• Esercizi

Capitolo 3 - Architettura di un computer

• Unità di misura in byte
• Architettura di von Neumann
• Ciclo di fetch-decode-execute
• CPU, core e cache
• Core
• Caching
• Alcune moderne CPU
• RAM
• DRAM e SRAM
• GPU
• Neural Engine
• Hard disk e SSD
• Hard Disk Drive (HDD)
• Solid State Drive (SSD)
• Flash NAND
• Confronto tra HDD e SSD
• Dispositivi di input e output
• Dispositivi di input
• Dispositivi di output
• Come funziona una stampante 3D?
• La scheda madre
• Computer quantistici: un salto nel futuro
• Esercizi

Capitolo 4 - Pensiero computazionale, programmazione e Python

• Pensiero computazionale
• Proprietà fondamentali di un algoritmo
• I linguaggi di programmazione
• Python
• Installazione di Python
• Google Colab
• Variabili in Python
• Liste
• Affettare una lista
• Dizionari
• Istruzioni condizionali
• Iterazioni
• Funzioni
• Gestione dei file
• Elaborazione di dati
• Grafici
• Esercizi

Capitolo 5 - Sistemi operativi

• Il sistema operativo
• Tipologie di sistemi operativi
• Un po’ di storia dei sistemi operativi
• Microsoft Windows, dal 95 all’11
• Apple e macOS
• Linux
• Android
• Processi
• Gestione dei processi
• Processi in Microsoft Windows
• Processi in Linux
• Processi in macOS
• Il movimento open source
• Licenze d’utilizzo
• GPL (GNU General Public License)
• LGPL (Lesser General Public License)
• Apache 2.0
• MIT (Massachusetts Institute of Technology License)
• BSD (Berkeley Software Distribution)
• MPL (Mozilla Public License)
• Creative Commons (CC)
• Esercizi

Capitolo 6 - Internet e reti

• Origini di Internet
• Indirizzi IP
• IPv4, IPv6
• DNS
• Email
• SMTP
• Netiquette nella scrittura delle email
• Ipertesto e World Wide Web
• HTML
• Impatto sociale del World Wide Web
• Motori di ricerca
• Social network
• Cloud
• Esercizi

Capitolo 7 - Privacy e crittografia

• Privacy
• Le basi della crittografia
• Crittografia simmetrica
• Crittografia a chiave pubblica
• Funzioni unidirezionali
• Funzioni hash
• Proprietà di una funzione hash
• Firma digitale
• Certification Authority
• Firma elettronica
• Firma elettronica semplice, avanzata e qualificata
• Firma digitale vs. firma autografa
• Formati di firma digitale
• Marcatura temporale
• Posta Elettronica Certificata
• General Data Protection Regulation (GDPR)
• Transport Layer Security
• Connessione HTTPS con TLS
• Esercizi

Capitolo 8 - Sicurezza informatica

• La sicurezza informatica
• Hacker e cracker
• Una breve storia della cultura hacker
• Confidentiality, Integrity, Availability
  • Riservatezza (Confidentiality)
  • Integrità (Integrity)
  • Disponibilità (Availability)
• Modelli di minaccia
  • STRIDE
  • Esempi di modelli di minaccia
• Network security
• Alcune tipologie di attacchi
• Man-in-the-Middle (MITM)
• Denial of Service (DoS) e Distributed Denial of Service (DDoS)
• Phishing e Spear Phishing
• Vulnerabilità nel software
• Malware
  • Virus, Worm, Trojan (Cavallo di Troia), Ransomware, Spyware, Adware, Rootkit, Botnet, Fileless malware
• Ingegneria sociale (social engineering)
  • Phishing, Pretexting, Baiting, Quid Pro Quo, Tailgating (Piggybacking), Vishing, Shoulder surfing
• Contromisure
• Firewall
• Antivirus e Anti-malware
• Sistemi di rilevamento delle intrusioni (IDS)
• Sistemi di prevenzione delle intrusioni (IPS)
• Crittografia
• Autenticazione a più fattori (MFA)
• Controllo degli accessi e politiche di sicurezza
• Password
• Il mercato della sicurezza informatica
• Esercizi

Capitolo 9 - Database, NoSQL e blockchain

• Database
• Proprietà ACID
• NoSQL
• Elasticsearch
• Registri distribuiti
• Blockchain
• Catena di blocchi
• Contenuto di un blocco
• Merkle tree
• Firma delle transazioni
• Algoritmi di consenso
• Mining
• Sicurezza della blockchain
• Permissionless e permissioned
• Hyperledger
• Il mercato delle criptovalute
• Normativa di riferimento dei distributed ledger
• Esercizi

Capitolo 10 - Intelligenza artificiale

• Intelligenza artificiale
• L’intelligenza artificiale sfida l’essere umano
  • Deep Blue (1997), AlphaGo (2016), DeepMind (2020), GPT-3 (2020)
• Machine learning
• Reti neurali
• Explainable AI (XAI)
• Natural Language Processing e Large Language Model
  • Transformers
  • Prompt engineering
  • GPT-4o
  • Llama 3
• Intelligenza artificiale generativa
• Il mercato dell’intelligenza artificiale
• L’etica dell’intelligenza artificiale
• Esercizi

Di seguito il materiale multimediale presente nel libro tramite QR code.

Capitolo 1 - Origini del calcolo automatico

• How the Pascaline Works (pag. 2)
• False Dawn: The Babbage Engine (pag. 5)
• Alan Turing | A Genius With A Complex Personal Life (pag. 9)
• Esercitazione sulla Macchina di Turing (pag. 11)
• Harvard Mark I (pag. 15)
• Die Z3 von Konrad Zuse im Deutschen Museum (pag. 16)
• Computer History: 1946 ENIAC Computer History Remastered (pag. 18)
• Federico Faggin racconta il primo microprocessore (pag. 20)
• Amarcord | Gastone Garziera | TEDxLecce (pag. 21)
• Apple II - 1977 (pag. 23)
• Steve Jobs presenta Macintosh 1984 (pag. 25)
• Parental Control, Utilizzo consapevole degli strumenti digitali (pag. 27)

Capitolo 2 - Bit & byte

• Ascii camera (pag. 40)
• Conversione Analogico Digitale - Frequenza di campionamento e profondità di bit nella musica liquida (pag. 41)
• Bitmap Images (pag. 44)
• The Genius of George Boole - How to be a Genius (pag. 50)

Capitolo 3 - Architettura di un computer

• Von Neumann Architecture - Computerphile (pag. 66)
• The Fetch-Execute Cycle: What’s Your Computer Actually Doing? (pag. 68)
• Architecture All Access: Modern CPU Architecture Part 1 - Key Concepts | Intel Technology (pag. 69)
• What is Multi Core CPU? E learning animation video (pag. 70)
• Apple silicon M1 chip REVEALED! (pag. 73)
• CPU vs GPU | Simply Explained (pag. 77)
• How a Hard Disk Drive Works (pag. 82)
• How do SSDs Work? How to fit 3 WEEKS of TV in a microchip the size of a dime!! Explained in 3min (pag. 83)
• How Does 3D Printing Work? | The Deets (pag. 86)
• How does Computer Hardware Work? [3D Animated Teardown] (pag. 88)
• Quantum Computers, explained with MKBHD (pag. 93)

Capitolo 4 - Pensiero computazionale, programmazione e Python

• Algoritmi per la risoluzione di labirinti (pag. 100)
• It’s COBOL all the way down (pag. 102)
• Codice sorgente dell'Apollo-11 (pag. 104)
• Jupyter (pag. 112)
• Introduzione alla programmazione in Python (pag. 113)

Capitolo 5 - Sistemi operativi

• Blue Screen of Death (BSOD) durante la presentazione di Windows 98 (pag. 140)
• Get Started with the Windows Subsystem for Linux (pag. 148)
• Mac System 1 (pag. 150)
• The mind behind Linux | Linus Torvalds | TED (pag. 153)
• What is a Process in an Operating System? (pag. 160)
• REVOLUTION OS, il documentario (pag. 172)

Capitolo 6 - Internet e reti

• The birth of the Web (pag. 183)
• DNS spiegato in 3 minuti (pag. 187)
• Netiquette: Il galateo di Internet (pag. 194)
• Learn HTML - Corso completo su HTML di 4 ore (pag. 198)
• The next web, TED talk di Tim Berners-Lee (pag. 199)
• Implementazione dell’algoritmo di PageRank in Python (pag. 202)
• The Social Dilemma, il documentario (pag. 205)
• Inside a Google data center (pag. 208)

Capitolo 7 - Privacy e crittografia

• Luciano Floridi: Privacy and Power in the Digital Age (pag. 212)
• Documentary: History of Cryptography (pag. 217)
• Uno sguardo alla crittografia moderna (pag. 220)
• Strumento online per il calcolo delle funzioni hash (pag. 222)
• Firma elettronica, firma elettronica avanzata, firma elettronica qualificata, firma digitale (pag. 237)
• A cosa servono SPID, PEC e firma digitale nella PA? (pag. 239)
• GDPR spiegato FACILE (pag. 242)
• SSL, TLS, HTTPS Explained (pag. 246)

Capitolo 8 - Sicurezza informatica

• Cost of a Data Breach Report 2024 (pag. 249)
• Le registrazioni video dei talk del MOCA 2024 (pag. 254)
• STRIDE Threat Modeling for Beginners - In 20 Minutes (pag. 257)
• Latest phishing news and attacks (pag. 265)
• What is SQL Injection? (pag. 266)
• Meltdown and Spectre in 3 Minutes (pag. 266)
• Cross-Site Scripting (XSS) Explained in 7 minutes (pag. 266)
• The Virus Encyclopedia (pag. 267)
• WANNACRY: The World’s Largest Ransomware Attack (pag. 271)
• Password Security Tips and Best Practices - How to Create a Strong Password (pag. 279)

Capitolo 9 - Database, NoSQL e blockchain

• Corso completo SQL + esercizio finale da PRINCIPIANTE ad ESPERTO (pag. 286)
• SQL vs. NoSQL: What’s the difference? (pag. 289)
• Elasticsearch basics (pag. 294)
• Che cos’è la blockchain? (pag. 298)
• Inside Iceland’s Massive Bitcoin Mine (pag. 309)
• Quadro giuridico e normativo per la blockchain in EU (pag. 317)

Capitolo 10 - Intelligenza artificiale

• The Complete History of Artificial Intelligence (pag. 321)
• Deep Blue vs Kasparov: How a computer beat best chess player in the world (pag. 323)
• AlphaGo - The Movie | Full award-winning documentary (pag. 325)
• International evaluation of an AI system for breast cancer screening (pag. 326)
• Language Models are Few-Shot Learners (articolo di presentazione di GPT-3) (pag. 328)
• Stanford CS229: Machine Learning Course (pag. 330)
• The Neural Network, A Visual Introduction (pag. 336)
• Hackerare un Large Language Model: un tentativo di Explainable AI (pag. 338)
• Generative AI 01 - Alla scoperta dei Large Language Model (pag. 341)
• Illustrated Guide to Transformers Neural Network: A step by step explanation (pag. 344)
• Prompt Engineering 2024 Full course (pag. 347)
• How RAG (Retrieval-Augmented Generation) talks with your private data using LLM (pag. 347)
• Download, Install, and Run Llama 3.2 1B and 3B in Windows Using Ollama (pag. 349)
• Esempi di video generati con Runway (pag. 351)
• What is generative AI and how does it work? – The Turing Lectures with Mirella Lapata (pag. 351)
• Prospettive occupazionali e sociali nel mondo - Tendenze 2024, Report ILO (pag. 354)
• The State of AI Report 2024 (pag. 354)
• Luciano Floridi: etica dell’intelligenza artificiale (pag. 356)