Scienza dei calcolatori

In questo terzo volume del testo Architettura dei Calcolatori viene utilizzato il processore PC anzitutto per trattare tematiche avanzate, con riferimento a sistemi effettivamente esistenti e largamente diffusi. Sempre utilizzando il processore PC, viene descritto un nucleo di sistema operativo che consente di illustrare gli aspetti di interfaccia tra hardware e software, verificando sperimentalmente le funzionalità dei costrutti software basilari.

In questo primo volume del testo Architettura dei Calcolatori, dal titolo specifico Assembler e corrispondenza fra C++ e Assembler, viene anzitutto descritta la struttura software del cosiddetto Processore PC (schematizzazione software compatibile dei processori presenti nei Persona Computer) e viene illustrato il linguaggio Assembler con riferimento sia alle istruzioni della Arithmetic and Logic Unit per numeri naturali e interi, sia a quelle della Floating Point Unit per numeri reali.

Rivolto agli studenti dei corsi di laurea delle Facoltà di Ingegneria e di Scienze questo testo si offre in volume unico per rispondere meglio alle esigenze didattiche dei corsi sui calcolatori elettronici. L'impianto dell'opera propone un percorso che, partendo dalla rappresentazione dell'informazione, passando attraverso la logica dei sistemi digitali, arriva a definire i fondamentali concetti architetturali, mostrandone la pratica traduzione in termini di logica e di organizzazione di macchina, senza dimenticare la loro attuazione nelle moderne architetture. Il volume privilegia l'aspetto progettuale rispetto a quello descrittivo. Per questo motivo viene sviluppato il progetto completo di una CPU con repertorio di istruzioni stile RISC. Concetti e sviluppi teorici sono presentati in forma generale e indipendente da specifiche architetture. Per esigenze di concretezza talvolta si fa riferimento all'architettura x86.

Quest'opera accompagna il lettore alla scoperta della disciplina dell'interazione uomo-macchina grazie ai contributi di alcuni fra i più affermati docenti, ricercatori e professionisti del settore. Partendo dalle necessarie basi di ergonomia, psicologia, e scienza dell'informazione, attraverso le più attuali problematiche legate all'accessibilità universale, all'ingegneria dell'usabilità, alla valutazione analitica e empirica della qualità dell'interazione, arriva a esaminare concretamente le sfide e le opportunità delle nuove tecnologie nei campi del mobile computing, delle interfacce utente multi-dispositivi, della realtà virtuale e dell'interazione tangibile.

Caratteristica peculiare di questo testo, ormai un classico dell'editoria informatica, è quella di presentare la progettazione dei calcolatori da un punto di vista tecnicamente quantitativo. Hennessy e Patterson esplorano infatti una grande varietà di strategie che consentono di sfruttare al meglio il parallelismo, chiave per il potenziamento delle prestazioni in architetture multiprocessore. Proprio l'evoluzione strategica da processori single-core a processori multi-core è il filo conduttore di questa quarta edizione, anche se gli autori continuano a trattare in profondità tutti gli aspetti determinanti per la progettazione: prestazioni, consumo di potenza, affidabilità, disponibilità.

Caratteristica peculiare di quest'opera, considerata "il testo definitivo per l'architettura e la progettazione degli elaboratori", è quella di presentare la progettazione dei calcolatori da un punto di vista tecnicamente quantitativo. Hennessy e Patterson esplorano, infatti, una grande varietà di strategie che consentono di sfruttare al meglio il parallelismo, chiave per il potenziamento delle prestazioni in architetture multiprocessore. L'evoluzione strategica da processori single-core a processori multi-core è il filo conduttore del volume, anche se gli autori trattano in profondità tutti gli aspetti determinanti per la progettazione: prestazioni, consumo di potenza, affidabilità, disponibilità. Elemento qualificante del libro sono i casi di studio (affidati a esperti del mondo industriale e accademico) che chiudono ogni capitolo. Su tali casi sono basati i molti esercizi, graduati per difficoltà e impegno richiesto. Le numerose appendici (anch'esse affidate a singoli specialisti) sono dedicate ad argomenti avanzati o a sviluppi recenti della tecnologia; per non appesantire eccessivamente il volume, e in considerazione della loro natura specialistica, si è deciso, come già nell'edizione originale, di rendere disponibili queste appendici, in inglese, sul CD-ROM allegato al volume.

L'architettura dell'informazione, cioè la strutturazione e l'organizzazione dei dati e degli strumenti che ne consentono l'impiego, non si applica solo alle pagine web, ma a ogni oggetto appartenente alla quotidianità. Spesso non ce ne si accorge, abituati come si è a determinate soluzioni, determinate forme, ma quando l'informazione diventa più densa e complessa, legandosi magari a oggetti (o siti web) nuovi, allora la sua architettura fa la differenza tra ciò che funziona o meno. Un volume pratico che insegna a comprendere le strutture, gli strumenti, le architetture che sottendono i sistemi informativi che funzionano, che appaioni subito chiari senza dover imparare nuovi sistemi di utilizzo. Solo attraverso la comprensione di questi concetti chiave, il designer (sia esso architetto, webmaster, artigiano) può progettare e creare soluzioni funzionali, ma allo stesso tempo facili, per le quali l'utente, pur provenendo da contesti diversi, non debba reimparare a utilizzare un nuovo modello.

Nella prima parte di questo saggio è presentata una panoramica significativa sugli sviluppi dei dibattiti, delle discussioni, delle riflessioni in relazione ai rapporti tra intelligenza umana e intelligenza artificiale, mettendone in evidenza luci ed ombre. In particolare viene criticamente discussa la cosiddetta ipotesi forte dell'intelligenza artificiale, che sostiene la sostanziale equivalenza fra intelligenza umana e intelligenza artificiale. Nella seconda parte sono affrontati, anche qui con particolare attenzione all'aspetto critico, diversi sviluppi della scienza nel secolo appena concluso, sviluppi che hanno portato a significative possibilità di ampliamenti e cambiamenti nei rapporti tra scienza, filosofia, psicologia, teologia, religione. Come sottofondo di tutta la trattazione si intravede il fondamentale problema delle possibilità e dei limiti della conoscenza della realtà da parte dell'intelligenza umana.

Come si fa a creare immagini accattivanti affiancando abilità manuali di tipo tradizionale alle più recenti tecnologie digitali? Il libro offre un'introduzione al mondo della creazione di immagini professionale, proponendo esercitazioni passo passo e presentando i consigli dei più prestigiosi image-maker su temi quali allestire uno studio, creare un portfolio irresistibile o vincere un concorso. Nell'esplorare le opere di professionisti all'avanguardia di livello mondiale, da Ian Wright a Jasper Goodall e Laurie Rosenwald, questo libro coglie appieno lo spirito della creazione di immagini e descrive le tecniche e i supporti più vari, sia tradizionali che innovativi. Combinando molteplici influenze, dall'arte al design, dalla moda alla musica fino alla street culture, costituisce una fonte di ispirazione per gli image-maker professionisti e un'opera esauriente per gli appassionati del settore.