Programmazione e sviluppo del software

La data science è una moderna disciplina che combina aree della matematica e informatica per estrarre conoscenza e valore dai dati con metodo scientifico. La conoscenza ricavata dai dati è alla base di previsioni e decisioni aziendali e governative, di scoperte scientifiche, di studi di fenomeni sociali, ma anche di applicazioni di intelligenza artificiale che, dalla computer vision alla elaborazione del linguaggio naturale, stanno rivoluzionando l'economia e la società. Il successo internazionale del libro si deve alla straordinaria capacità di introdurre la disciplina da zero con applicazioni in Python, il linguaggio di programmazione standard de facto in questo ampio settore che va dall'analisi dei dati al machine learning. I concetti sono spiegati con esempi facilmente comprensibili, al punto che il libro offre un percorso d'ingresso anche a chi si avvicina alla disciplina senza una particolare preparazione in informatica e matematica. La data science è diventata prioritaria negli investimenti e quindi anche nella ricerca di personale esperto.

Unity è un motore grafico multipiattaforma che consente lo sviluppo di contenuti interattivi e fornisce un set di strumenti intuitivi, accessibili e adatti a qualsiasi settore, dal mondo dei videogame alle applicazioni in ambito industriale. Questa guida pratica è rivolta a chiunque desideri imparare a creare app di Realtà Virtuale o Aumentata partendo da zero attraverso esercitazioni di complessità crescente. Grazie agli strumenti e alle risorse disponibili in Unity è infatti possibile sviluppare applicazioni da testare direttamente sul PC o smartphone, senza dover acquistare un visore. Dopo aver introdotto i concetti di Realtà Virtuale (VR) e Realtà Aumentata (AR), il volume illustra le caratteristiche principali di Unity e il flusso di lavoro da seguire. Una volta acquisite le basi, è il momento di espandere conoscenze e possibilità grazie a toolkit come VRTK e Vuforia, che consentono di realizzare interazioni complesse. Un manuale semplice e dall'approccio pragmatico, rivolto a creativi, game designer, maker, studenti, ricercatori e chiunque sia interessato a scoprire Unity e i mondi che permette di creare.

Questo secondo volume sul C++ amplia le tecniche di programmazione utilizzando soprattutto la ricorsione, sempre attraverso il paradigma della programmazione strutturata. Solo l’ultimo capitolo introduce alcuni elementi della programmazione ad oggetti e della STL (Standard Template Library).Questa scelta è dovuta al fatto che la maggior parte dei testi sul C++ introduce molto presto gli oggetti, tralasciando molti aspetti della programmazione strutturata. Riteniamo, invece, utile e proficuo apprendere alcuni concetti che sono necessari al bagaglio di un bravo programmatore: strutture, puntatori, liste, alberi ed ovviamente la ricorsione.

L’architettura del software è una disciplina interessata alle strutture e alle qualità dei sistemi software. La strutturazione interna di un sistema software riguarda gli elementi che lo compongono (come moduli, componenti, servizi e nodi di elaborazione) e le relazioni tra di essi (ovvero, come interagiscono e come sono messi in corrispondenza). Inoltre, le qualità esterne del software (come prestazioni, disponibilità, scalabilità, sicurezza e modificabilità) costituiscono un fattore critico di successo per molti sistemi software. L’architettura del software si basa sull’osservazione che la strutturazione interna di un sistema software ha un impatto significativo sulle qualità esterne del sistema, e per questo si occupa di studiare le relazioni tra le strutture e le qualità dei sistemi software. Questa conoscenza è fondamentale ai fini dell’analisi, della progettazione, della valutazione e dell’evoluzione dei sistemi software complessi, e costituisce l’argomento centrale di questo libro.

Che cosa sono gli algoritmi che governano la nostra vita quotidiana? Che cosa c’è dall’altra parte dell’iceberg matematico? Codici ed equazioni matematiche governano ormai profondamente la nostra vita. Il mondo digitale, cui dedichiamo larga parte del nostro tempo, opera sostanzialmente in base ad algoritmi: gli algoritmi dei siti di vendita, dei social network, quelli per la geolocalizzazione o per l’assegnazione dei posti all’università. Un semplice sguardo, poi, allo stato della ricerca tecnoscientifica contemporanea basta per rendersi conto che non vi è fenomeno fisico, economico o sociale che possa oggi sottrarsi a una modellazione numerica. L’autrice di questo libro, ad esempio, ha simulato coi suoi algoritmi la morfologia della gomma in scala nanoscopica, ha previsto l’elasticità di un tessuto cardiaco rigenerato in laboratorio, ha automatizzato la stesura di news finanziarie e simulato il funzionamento del trauma cranico. Si può perciò affermare che, se non è ancora pienamente diventata il paese degli algoritmi, la terra è destinata inevitabilmente a esserlo in un futuro molto vicino. Sappiamo, tuttavia, come vanno davvero le cose nel paese degli algoritmi? Sappiamo a quali procedure, speranze, rischi e pericoli vanno realmente incontro coloro che si avventurano in questo regno? Le pagine che seguono cercano di rispondere a queste domande, invitando i lettori a un viaggio al cuore delle equazioni matematiche e delle righe di codice. Un viaggio in cui le speranze che guidano le modellazioni numeriche traggono alimento da un antico sogno: l’idea di penetrare, attraverso la virtualizzazione dei fenomeni, i meccanismi stessi della vita. Aurélie Jean non si limita, tuttavia, a illustrare le magnifiche sorti della modellazione numerica della realtà, ne mostra anche i pericoli, anzi il sommo pericolo. Uno spettro si aggira, infatti, nel paese degli algoritmi: lo spettro dei cosiddetti «bias algoritmici», vale a dire dei pregiudizi cognitivi che caratterizzano la fragile conoscenza umana e che possono distorcere gli algoritmi sino al punto da generare discriminazioni inaccettabili. Com’è accaduto, ad esempio, ad Amazon che, nel 2018, per selezionare i curricula dei candidati più idonei a essere assunti in azienda, ha progettato un algoritmo addestrandolo sulle assunzioni degli ultimi dieci anni, in prevalenza maschili, con l’inevitabile conseguenza che l’algoritmo ha sviluppato un bias che lo ha indotto a sottostimare il valore di un profilo femminile. Eliminare alla radice i bias è, per Aurélie Jean, un compito impossibile. È, invece, possibile «comprendere il passaggio dai “nostri” bias ai bias algoritmici», aprendo la ricerca scientifica al pensiero critico e alla riflessione e capovolgendo l’antico pregiudizio che vuole i filosofi riflettere su un mondo che gli sfugge e gli scienziati costruire un mondo su cui non riflettono.

Fondamenti di Programmazione in Linguaggio Assemblativo MIPS descrive i principi che sono usati per programmare i microprocessori della famiglia Microprocessor without Interlocked Pipelined Stages. In particolare, il testo delinea la struttura interna del processore e analizza il formato e l’insieme delle istruzioni. Mostra la modalità con cui sono realizzate le comuni strutture di controllo e riserva una parte in cui si espone il funzionamento del coprocessore matematico. Un’ampia sezione tratta l’uso dei salti a subroutine e la gestione dello stack. Inoltre si presentano le principali strutture dati sia statiche sia dinamiche. Infine si discute sul sistema di interruzione e sull’interazione con le periferiche. Tutte le nozioni sono corredate da esempi e da programmi informatici.

Il linguaggio R è considerato uno dei principali strumenti di manipolazione dei dati, in particolare in un'ottica di analisi statistiche puntuali e rigorose. Il volume vuole essere una guida ed, al tempo stesso, un agile manuale da consultare per tutti coloro che si avvicinano per la prima volta a questo linguaggio e al software RStudio. Il manuale si divide in due grandi blocchi. La prima parte è dedicata alle tematiche basiche del linguaggio, quali l'utilizzo delle sue principali componenti (vettori, matrici, dataframe ecc...) e le operazioni fondamentali su di esse, oltre alla creazione di grafici, manipolazioni di tabelle, calcolo di statistiche descrittive e tabelle di contingenza. La seconda parte è incentrata sui modelli di regressione lineare, i più importanti test d'ipotesi e lo studio delle distribuzioni di frequenza, con particolare focus sulla distribuzione Normale.

Il linguaggio R è considerato uno dei principali strumenti di manipolazione dei dati, in particolare in un'ottica di analisi statistiche puntuali e rigorose. Il volume vuole essere una guida ed, al tempo stesso, un agile manuale da consultare per tutti coloro che si avvicinano per la prima volta a questo linguaggio e al software RStudio. Il manuale si divide in due grandi blocchi. La prima parte è dedicata alle tematiche basiche del linguaggio, quali l'utilizzo delle sue principali componenti (vettori, matrici, dataframe ecc...) e le operazioni fondamentali su di esse, oltre alla creazione di grafici, manipolazioni di tabelle, calcolo di statistiche descrittive e tabelle di contingenza. La seconda parte è incentrata sui modelli di regressione lineare, i più importanti test d'ipotesi e lo studio delle distribuzioni di frequenza, con particolare focus sulla distribuzione Normale.

«L'informatica si occupa della rappresentazione e della elaborazione dell'informazione, studiandone le caratteristiche, comprendendone come usarla, immagazzinarla, elaborarla e trasportarla in modo automatizzato. L'informatica consta poi di due anime: quella tecnologica che studia i calcolatori elettronici e i sistemi che li utilizzano e quella metodologica che studia i metodi per la soluzione di problemi e la gestione delle informazioni. In questo volume, parlando di linguaggi di programmazione, saremo orientati a comprendere i meccanismi che permettono la gestione dei dati e che, in ultima analisi, portano come risultato l'ottenimento di informazioni utili ai fruitori dell'informatica. Nonostante ciò non bisogna dimenticare di conoscere gli aspetti tecnologici degli elaboratori così essenziali per l'esecuzione di programmi di elaborazione dei dati e peraltro in continua evoluzione.» (dal Capitolo 1 - Introduzione)

Guida per ragazzi e insegnanti. "Scratch è un ambiente visuale pensato per voi, ragazzi. Si tratta di un progetto gratuito sviluppato al MIT Media Lab sviluppato perché voi possiate entrare nel mondo della programmazione, ma divertendovi. Detto così forse non vi dice nulla! Questa guida è rivolta ai ragazzi e ai docenti, vi guiderà passo dopo passo nella costruzione dei vostri progetti; vi permetterà di realizzare delle storie interattive, dei giochi di matematica, dei quiz temporizzati con risposte multiple. Vi insegnerà a progettare, a definire i passaggi corretti, a utilizzare gli incastri con i diversi blocchi che Scratch mette a disposizione, senza scrivere una sola riga di codice. Comincerete a realizzare i primi script, le istruzioni per muovere i personaggi di Scratch, muovendo i primi passi nel vasto mondo e così affascinante dell'informatica. La guida contiene venti capitoli che, in modo via via più approfondito, trattano le funzioni di Scratch e quindi gli elementi della programmazione: variabili, liste, operatori, cicli, broadcasting, istruzioni di controllo, estensioni, input e output dei dati. Nella guida viene utilizzata la nuova versione di Scratch Desktop 3.0; inoltre sono chiaramente indicati tutti i passaggi per lavorare direttamente con il proprio browser con Scratch online".

Cos'è il coding? Perché i bambini dovrebbero imparare a programmare? Perché molte scuole non insegnano adeguatamente la scienza dei computer? Rispondere a queste domande non è così semplice e, anche se la stragrande maggioranza di docenti, genitori e studenti comprende l'importanza dell'informatica nel 21° secolo, molti faticano a trovare risorse educative adeguate. Questo libro vuole colmare una lacuna nelle conoscenze attuali spiegando esattamente cos'è il coding e come possa essere insegnato in modo adeguato. Scritto da educatori e ricercatori esperti, è una guida pratica e accessibile a tutto ciò che serve sapere per poter insegnare un linguaggio di programmazione, sfatando alcuni falsi miti e offrendo spunti per definire un percorso educativo in campo informatico. I capitoli, scritti con un linguaggio chiaro e privo di tecnicismi, esplorano una vasta gamma di argomenti: dalla storia dell'educazione informatica e della sua influenza sull'attuale sistema scolastico all'analisi dei linguaggi programmazione. Ricco di spunti di riflessione ed esercizi, questo libro è utile per gli insegnanti alle prime armi e utile a docenti e formatori più esperti che vogliono migliorare l'approccio all'insegnamento del coding.