Abilità Informatiche e Telematiche è la materia trasversale del primo anno L22 Pegaso, comune a entrambi gli indirizzi Statutario e Bio-Sanitario. Nonostante il nome, non è un corso di "uso del computer" — il programma copre i fondamenti teorici dell'informatica: come l'informazione viene rappresentata e codificata in forma digitale, i sistemi di numerazione e la logica degli algoritmi. Con soli 3 CFU sembra una materia leggera, ma chi ha già sostenuto l'esame segnala che i calcoli di conversione tra basi numeriche richiedono pratica per non arrivare impreparati.
Di cosa parla il programma
Obiettivi formativi ufficiali — programma Pegaso
- Comprendere come l'informazione (numeri, testo, suoni, immagini) viene rappresentata e codificata in forma digitale
- Conoscere i principali sistemi di numerazione posizionale e saper convertire valori tra basi diverse
- Comprendere i fondamenti dell'architettura di un sistema di elaborazione (modello di Von Neumann)
- Saper descrivere un algoritmo attraverso diagrammi di flusso
- Acquisire una metodologia di base per l'utilizzo della office automation
Cosa trovi in questa guida
La guida segue la struttura del programma ufficiale: prima un breve inquadramento di come è fatto un calcolatore, poi i due blocchi veri e propri di videolezioni — rappresentazione/codifica delle informazioni e algoritmi — ciascuno con uno schema di sintesi. Il metodo di studio operativo, con i consigli su tempi e ordine, è più avanti nella sezione Metodo di studio.
Il programma delle videolezioni è diviso in due blocchi, entrambi di taglio teorico:
- Rappresentazione e codifica delle informazioni — rappresentazione digitale binaria, sistemi di numerazione posizionale (binario, ottale, decimale, esadecimale) con le relative conversioni, operazioni aritmetiche tra numeri binari, codifica del testo, del suono e delle immagini/video, con brevi cenni su reti/trasmissione dati e sulle immagini biomedicali. È il blocco più esteso e il più calcolistico, chiuso da una serie di esercizi di riepilogo
- Problemi, algoritmi ed esecutori — cos'è un algoritmo e come si descrive, diagrammi di flusso (inclusi i blocchi di iterazione per rappresentare i cicli), automi a stati finiti
A questi due blocchi si affianca, come premessa teorica generale, un'introduzione all'architettura di un calcolatore — il modello di Von Neumann, il processore, le memorie, l'Input/Output — e al ciclo di vita di un programma. È il quadro d'insieme da cui parte anche questa guida, prima di entrare nel dettaglio dei due blocchi veri e propri.
Codice e piano di studi
Abilità Informatiche e Telematiche ha un codice unico che vale per entrambi gli indirizzi del primo anno L22.
| Codice | CFU | Note |
|---|---|---|
| 0502403INF01 | 3 | Piano corrente — Statutario e Bio-Sanitario |
Verifica sempre il codice assegnato nella sezione Piano di studi della piattaforma: se il tuo differisce, il programma di dettaglio potrebbe avere lievi variazioni pur mantenendo lo stesso impianto teorico.
Stai preparando Abilità Informatiche e Telematiche? Nel gruppo trovi riassunti, schemi di studio e materiali condivisi dagli studenti.
Argomenti del programma da approfondire
Prima di entrare nei due blocchi di videolezioni, il programma introduce un quadro generale di come è organizzato un calcolatore: è la premessa teorica che spiega perché il resto del corso è costruito così com'è. Da lì la guida segue l'ordine più naturale per imparare la materia — prima come si rappresenta l'informazione, poi come si elabora — anche se non è sempre l'ordine esatto in cui gli argomenti compaiono nell'elenco ufficiale delle videolezioni.
Come "pensa" un calcolatore: il modello di Von Neumann
Il modello di Von Neumann descrive l'architettura di base di un sistema di elaborazione: un processore (CPU) che esegue le istruzioni una alla volta, una o più memorie che conservano dati e programmi, e un'unità di Input/Output che permette al sistema di comunicare con l'esterno (tastiera, schermo, dischi, rete). A questo si aggiunge il ciclo di vita di un programma: la scrittura del codice sorgente, la sua traduzione in istruzioni eseguibili dal processore, e infine l'esecuzione vera e propria — con una breve introduzione al ruolo del sistema operativo come livello software che coordina l'uso di queste risorse.
Schema — I componenti del modello di Von Neumann
| Componente | Funzione |
|---|---|
| Processore (CPU) | Esegue le istruzioni del programma, una alla volta |
| Memoria | Conserva dati e istruzioni durante l'elaborazione |
| Input/Output | Gestisce la comunicazione con tastiera, schermo, dischi, rete |
| Sistema operativo | Livello software che coordina l'uso di processore, memoria e I/O |
Collegamento: il processore, però, esegue sempre e solo istruzioni scritte con due soli simboli, 0 e 1. Per capire come qualunque informazione — numeri, testo, suoni, immagini — possa essere ridotta a una sequenza binaria, il programma parte dal blocco più esteso: la rappresentazione e la codifica delle informazioni.
Mappa — la sequenza di questa guida
Rappresentazione e codifica delle informazioni
- La rappresentazione digitale binaria
- Sistemi di numerazione posizionale
- Conversioni tra basi e aritmetica binaria
- Codifica di testo, suono, immagini e video
Problemi, algoritmi ed esecutori
- Cos'è un algoritmo e come si descrive
- Diagrammi di flusso e blocchi di iterazione
- Automi a stati finiti
La rappresentazione digitale binaria: perché tutto diventa 0 e 1
Il programma parte dall'unità minima di informazione: il bit, che può assumere solo due valori, 0 o 1. La scelta non è arbitraria — un sistema che deve distinguere in modo affidabile tra stati diversi (per esempio presenza o assenza di corrente) funziona meglio con due sole possibilità che con molte, perché il margine di errore nel riconoscere lo stato si riduce. Otto bit raggruppati formano un byte, l'unità con cui tipicamente si misura la quantità di informazione (per esempio, la dimensione di un file). Qualunque tipo di dato — un numero, una lettera, un suono, un fotogramma video — deve essere tradotto in una sequenza di bit prima di poter essere elaborato, conservato o trasmesso da un calcolatore: non esiste, dentro la macchina, alcuna differenza "di natura" tra questi tipi di contenuto — cambia solo la convenzione usata per interpretare la sequenza di 0 e 1 una volta letta.
Collegamento: se tutto si riduce a sequenze di 0 e 1, il primo strumento da padroneggiare è il modo in cui i numeri cambiano rappresentazione a seconda della base che si usa — è qui che il programma introduce i sistemi di numerazione posizionale.
I sistemi di numerazione posizionale
Un sistema di numerazione è posizionale quando il valore di una cifra dipende dalla posizione che occupa nel numero, non solo dal simbolo usato (a differenza di sistemi non posizionali come i numeri romani, dove "X" vale sempre 10 indipendentemente da dove si trova). In un sistema posizionale, il valore complessivo di un numero è la somma di ogni cifra moltiplicata per la base elevata alla posizione che occupa. Il programma copre quattro basi: binario (base 2, le uniche cifre sono 0 e 1), ottale (base 8, cifre 0-7), decimale (base 10, il sistema di uso comune) ed esadecimale (base 16, cifre 0-9 seguite da A-F per rappresentare i valori 10-15). Ottale ed esadecimale non sono usati perché "più comodi" in astratto, ma perché offrono una notazione compatta per il binario: 3 cifre binarie si scrivono con 1 cifra ottale, 4 cifre binarie con 1 cifra esadecimale — lo stesso valore, molti meno simboli da leggere e scrivere.
Schema — Sistemi di numerazione posizionale
| Sistema | Base | Cifre utilizzate | Uso tipico |
|---|---|---|---|
| Binario | 2 | 0, 1 | Rappresentazione interna dei dati nei calcolatori |
| Ottale | 8 | 0-7 | Notazione compatta, raggruppa 3 cifre binarie |
| Decimale | 10 | 0-9 | Sistema di uso comune |
| Esadecimale | 16 | 0-9, A-F | Notazione compatta, raggruppa 4 cifre binarie — colori, indirizzi di memoria |
Il principio "quante cifre servono per rappresentare quanti valori" è più intuitivo con un esempio calcolato: prova a cambiare base e numero di cifre.
Prova a calcolare quanti valori puoi rappresentare
Un byte, cioè 8 cifre binarie, permette di rappresentare 2 elevato a 8 = 256 valori diversi, da 0 a 255 in decimale.
Collegamento: sapere come si rappresenta un numero in basi diverse è il primo passo. Il passo successivo, il più calcolistico del programma, è convertire concretamente i valori da una base all'altra e applicare le operazioni aritmetiche direttamente in binario.
Conversioni tra basi e aritmetica binaria
Per convertire un numero decimale in binario, il metodo più usato è quello delle divisioni successive per 2: si divide il numero per 2, si annota il resto (0 o 1), si ripete l'operazione sul quoziente ottenuto finché non si arriva a 0, e infine si leggono i resti dall'ultimo al primo. Un esempio concreto aiuta a fissare il meccanismo: per convertire 13 in binario si divide 13 per 2 (quoziente 6, resto 1), poi 6 per 2 (quoziente 3, resto 0), poi 3 per 2 (quoziente 1, resto 1), infine 1 per 2 (quoziente 0, resto 1). Leggendo i resti dal basso verso l'alto si ottiene 1101 — ed è proprio questo il punto in cui la maggior parte degli errori nasce: dimenticare di invertire l'ordine dei resti alla fine.
Il percorso inverso — da binario a decimale — si fa invece sommando il valore posizionale di ogni cifra, cioè ogni bit moltiplicato per la potenza di 2 corrispondente alla sua posizione, partendo da destra con l'esponente 0. Verificando il risultato appena ottenuto: 1101 in binario vale 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰, cioè 8 + 4 + 0 + 1 = 13, lo stesso numero da cui si era partiti. Le conversioni verso ottale ed esadecimale sfruttano la scorciatoia già vista: si raggruppano le cifre binarie a gruppi di 3 (per l'ottale) o di 4 (per l'esadecimale), partendo da destra, e si converte ogni gruppo singolarmente.
Il programma affronta anche le operazioni aritmetiche tra numeri binari — in particolare l'addizione, che segue le stesse regole della somma in colonna decimale ma con solo due cifre: 0+0 fa 0, 0+1 fa 1, mentre 1+1 fa 10 in binario, cioè 0 con un riporto di 1 (esattamente come in decimale 9+1 supera la singola cifra e genera un riporto, che si somma alla colonna successiva). Chiude questo primo blocco una serie di esercizi di riepilogo, previsti esplicitamente dal programma: è il segnale più diretto che questa parte va esercitata a mano, con carta e penna, non solo studiata sulle dispense.
Collegamento: una volta chiaro come i numeri cambiano forma restando lo stesso valore, il programma applica lo stesso principio ad altri tipi di informazione: testo, suoni, immagini e video.
Codifica di testo, suono, immagini e video
Lo stesso principio di fondo — ridurre l'informazione a sequenze di 0 e 1 — si applica a contenuti molto diversi tra loro. Il testo viene codificato assegnando a ogni carattere (lettere, cifre, simboli di punteggiatura) un codice numerico convenzionale, che a sua volta viene scritto in binario. Il suono, che nella realtà è un fenomeno continuo (un'onda), viene reso digitale campionandolo a intervalli regolari e trasformando ogni campione in un valore numerico discreto: più campioni al secondo e più valori possibili per campione, più la riproduzione digitale è fedele all'originale. Le immagini vengono scomposte in una griglia di punti (pixel), ciascuno con un proprio codice numerico che ne rappresenta il colore; più bit si usano per codificare il colore di un singolo pixel, più sfumature diverse si possono distinguere, e più pixel compongono la griglia, più l'immagine è definita. Un video è, in questa logica, semplicemente una sequenza di immagini codificate mostrate in rapida successione: la fluidità percepita dipende da quante di queste immagini vengono mostrate ogni secondo. Il programma dedica infine brevi cenni a due applicazioni di contesto: la codifica delle immagini biomedicali — un richiamo di contesto coerente con un corso di laurea in scienze motorie e sportive, dove le immagini diagnostiche sono uno strumento comune — e i principi di base di reti e trasmissione dati, cioè come l'informazione già codificata viene fatta viaggiare da un dispositivo all'altro. Sono entrambi argomenti introdotti solo per sommi capi, senza il livello di dettaglio dei blocchi precedenti.
Schema — Cosa viene ridotto in binario
| Tipo di informazione | Cosa viene codificato |
|---|---|
| Testo | Un codice numerico convenzionale per ogni carattere |
| Suono | Campioni dell'onda sonora presi a intervalli regolari |
| Immagini e video | Il colore di ogni pixel di una griglia (il video: più immagini in sequenza) |
Collegamento: con la rappresentazione dei dati chiarita, il programma passa dal "come si rappresenta l'informazione" al "come si elabora": il secondo blocco è dedicato interamente agli algoritmi e a come si descrivono.
Cos'è un algoritmo e come si descrive
Un algoritmo è una sequenza di passaggi, definiti in modo chiaro e non ambiguo, che portano dalla situazione di partenza a un risultato in un numero finito di passi. Tre proprietà lo caratterizzano: la finitezza (deve terminare dopo un numero finito di operazioni, non proseguire all'infinito), la non ambiguità (ogni passo deve essere interpretabile in un solo modo) e l'effettività (ogni passo deve essere concretamente eseguibile con le risorse a disposizione). Un esempio semplice: l'algoritmo per trovare il maggiore tra tre numeri confronta il primo con il secondo, tiene il più grande dei due, poi confronta questo risultato con il terzo numero — tre passi, ciascuno univoco, che terminano sempre con una risposta. Un algoritmo si può descrivere a parole, ma per verificarne subito la logica — soprattutto quando ci sono ripetizioni o scelte tra alternative — il programma introduce uno strumento grafico dedicato.
Collegamento: quello strumento è il diagramma di flusso, che rappresenta visivamente i passaggi di un algoritmo e le sue eventuali ripetizioni.
Diagrammi di flusso e blocchi di iterazione
Il diagramma di flusso rappresenta un algoritmo con simboli grafici standard, collegati da frecce che indicano l'ordine di esecuzione: un ovale per l'inizio e la fine, un rettangolo per un passaggio di elaborazione, un rombo per una decisione (una domanda con risposta sì/no che fa proseguire il diagramma su un ramo diverso a seconda del caso), un parallelogramma per l'input o l'output di un dato. Il programma dedica un approfondimento specifico ai blocchi di iterazione: la struttura grafica che rappresenta un ciclo, cioè una sequenza di passaggi che si ripete finché una condizione (verificata a ogni giro, tramite un blocco di decisione) non cambia esito. Un esempio tipico è un ciclo di conteggio: si parte da un valore iniziale, si esegue un'operazione, si incrementa un contatore, si torna al blocco di decisione per controllare se il contatore ha raggiunto il limite previsto — se non l'ha raggiunto il diagramma torna indietro e ripete il blocco, se lo ha raggiunto esce dal ciclo e prosegue.
Schema — Simboli del diagramma di flusso
| Simbolo | Significato |
|---|---|
| Ovale | Inizio o fine dell'algoritmo |
| Rettangolo | Un passaggio di elaborazione |
| Rombo | Una decisione, con due rami possibili (sì/no) |
| Parallelogramma | Un dato in ingresso o in uscita (input/output) |
Collegamento: il diagramma di flusso descrive la logica di un algoritmo specifico. Il programma chiude allargando la prospettiva: come si descrive il comportamento di un intero sistema che cambia stato in risposta a eventi — gli automi a stati finiti.
Automi a stati finiti
Un automa a stati finiti è un modello che descrive un sistema capace di trovarsi, in un dato momento, in uno solo tra un numero finito di stati possibili, e di passare da uno stato all'altro (una transizione) in risposta a un evento o a un dato in ingresso. Ogni automa ha uno stato iniziale, quello da cui parte, e può avere uno o più stati finali (detti anche accettanti), che segnalano il completamento corretto di un percorso. Un esempio semplice, tipico dei manuali introduttivi, è un tornello: si trova nello stato "bloccato" finché non riceve un gettone (evento che lo fa passare allo stato "sbloccato"), e torna "bloccato" non appena qualcuno lo attraversa. Lo stesso schema — pochi stati, regole precise su come si passa dall'uno all'altro — è alla base di molti sistemi che riconoscono sequenze corrette di eventi: un automa "accetta" una sequenza di ingresso se, seguendo le transizioni previste passo dopo passo, finisce in uno stato finale; altrimenti la sequenza viene considerata non valida per quell'automa.
Schema — Il vocabolario degli automi a stati finiti
| Elemento | Definizione |
|---|---|
| Stato | Una delle condizioni possibili in cui si può trovare il sistema |
| Transizione | Il passaggio da uno stato all'altro, provocato da un evento |
| Stato iniziale | Lo stato da cui l'automa parte |
| Stato finale (accettante) | Lo stato che segnala il completamento corretto di un percorso |
Metodo di studio consigliato dai colleghi
- Fai pratica con le conversioni, non solo teoria. Chi ha già sostenuto l'esame consiglia di esercitarsi a mano con le conversioni tra basi (decimale → binario → esadecimale e viceversa) finché non diventano automatiche, invece di limitarsi a leggere le regole sulle dispense — il programma stesso prevede una sezione di esercizi di riepilogo proprio per questo.
- Non sottovalutare la materia per i pochi CFU. Alcuni studenti la considerano più impegnativa del previsto rispetto ai 3 CFU assegnati — soprattutto le domande che richiedono ragionamento logico su algoritmi e automi, non solo il calcolo diretto.
- Ripassa i diagrammi di flusso con esempi concreti. Disegnare a mano un paio di diagrammi di flusso (anche semplici, come un ciclo di conteggio) aiuta a fissare la logica dei blocchi di iterazione meglio della sola lettura.
- Non trattare l'architettura del calcolatore come un capitolo a parte da mandare a memoria. Sapere a grandi linee come lavorano insieme processore, memoria e Input/Output aiuta a capire perché l'informazione deve essere ridotta a 0 e 1 prima di essere elaborata — è il filo conduttore che lega tutto il resto del programma.
- Verifica sulla piattaforma le regole per lo svolgimento dei calcoli — se è consentito l'uso di un foglio per gli appunti durante la prova, e in che modalità va mostrato: le regole possono cambiare ed è meglio non basarsi su quanto riportato da altri studenti in chat.
Domande dalla community
- Bisogna saper già usare bene il computer?
- No. Il corso non richiede competenze informatiche pregresse: è un percorso di fondamenti teorici (rappresentazione dei dati, sistemi di numerazione, algoritmi), non un corso pratico su software specifici.
- La materia è difficile nonostante i pochi CFU?
- Secondo diversi studenti sì — non per la quantità di programma, ma per il tipo di domande, che richiedono di applicare la logica delle conversioni numeriche e degli algoritmi, non solo di ricordare definizioni.
- Quali argomenti richiedono più calcolo?
- Le conversioni tra sistemi di numerazione (binario, ottale, decimale, esadecimale) e le operazioni aritmetiche in binario sono la parte più calcolistica del programma. Fare esercizi pratici su questi argomenti è il modo più efficace per arrivare preparati.
- Il modello di Von Neumann va approfondito quanto le conversioni tra basi?
- È presentato come premessa teorica generale sull'architettura del calcolatore, mentre il grosso degli esercizi si concentra sui sistemi di numerazione e sulle conversioni. Vale comunque la pena capire a grandi linee come sono collegati processore, memoria e Input/Output, perché è il quadro che dà senso al resto del programma.
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Con soli 3 CFU il programma è compatto, ma chi lo sottovaluta rischia di arrivare impreparato ai calcoli. Gli studenti che l'hanno affrontata con serietà consigliano 1-2 settimane di studio mirato, distribuite più o meno così: la parte più consistente sul blocco di rappresentazione e codifica delle informazioni, con largo spazio dedicato agli esercizi di conversione tra basi (è la sezione che richiede più ripetizione pratica), e una parte più breve — ma non da saltare — su algoritmi, diagrammi di flusso e automi a stati finiti, dove conta più la comprensione della logica che la memorizzazione.
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Domande frequenti
3 CFU (codice 0502403INF01), comune a entrambi gli indirizzi Statutario e Bio-Sanitario del primo anno.
È un esame regolare che contribuisce alla media, non un'idoneità pass/fail. Verifica comunque sulla tua piattaforma come viene conteggiato nel tuo piano specifico.
No. Il programma non è un corso di uso pratico del PC ma di fondamenti teorici dell'informatica — rappresentazione dei dati, sistemi di numerazione, algoritmi. Nessuna conoscenza pregressa è richiesta.
Sistemi in cui il valore di una cifra dipende dalla sua posizione nel numero (a differenza di sistemi non posizionali come i numeri romani). Il programma copre binario (base 2), ottale (base 8), decimale (base 10) ed esadecimale (base 16), con le conversioni tra basi diverse.
Sono due modi diversi per descrivere la logica di un algoritmo: il diagramma di flusso rappresenta graficamente i passaggi di una procedura, inclusi i cicli con i blocchi di iterazione; l'automa a stati finiti descrive invece un sistema che passa da uno stato all'altro in risposta a eventi, con uno stato iniziale e uno o più stati finali.
Gli obiettivi ufficiali del corso citano l'acquisizione di una metodologia di base per la office automation, ma il programma effettivo delle videolezioni è interamente teorico: rappresentazione dei dati, sistemi di numerazione, algoritmi. Non ci sono videolezioni dedicate all'uso pratico di software specifici.
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