Scuola di Medicina e Chirurgia

Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

Il corso ha l’obiettivo di fornire le conoscenze fondamentali per comprendere come le tecnologie
dell’informazione influenzino la società e il mondo del lavoro, oltre a sfruttarne al meglio le potenzialità. Gli
studenti apprenderanno concetti base utili alla modellazione e risoluzione di problemi, all’utilizzo di
strumenti specifici nell’ambito sociosanitario e alla sicurezza informatica.

Programma

Concetto di informazione e sua rappresentazione. Trattamento dell’informazione e strumenti per il
trattamento dell’informazione. La codifica dell’informazione: Codifica dei Dati, Sistemi di Numerazione
Binaria, decimale. Codifica binaria e conversione tra le rappresentazioni. Codifica binaria dei caratteri.
Codifica binaria delle immagini. Codifica binaria dei video. Cenni alle differenze tra le codifiche analogica e
digitale.
Analogico vs digitale. Campionamento e quantizzazione. Tecniche per comprimere i dati.
Elaborazione e strutturazione dell'informazione. Algoritmi e programmi. Modelli. Esecutori e linguaggi.
Rappresentazione degli algoritmi. Variabili, sequenze, selezioni e cicli.
L’esecutore. Cenni sulla computabilità. Tesi di Church-Turing. La Macchina di Turing. La Macchina di Turing
universale. Modello di Von Neumann.
Hardware e software. Infrastrutture HardWare. Funzionalità di un calcolatore. Architettura del calcolatore.
Modelli a bus. Il processore. CPU – Central Processing Unit. Organizzazione tipica di un calcolatore “bus
oriented”. Ciclo Fetch–Decode–Execute. Le parti di una CPU. Tre tipologie di istruzioni. Architettura di una
CPU. Cenni sul parallelismo. Incrementare le prestazioni del processore: pipelining, superpipelining,
superscalarità, hyperthreading. Architetture multicore. Legge di Moore. Le periferiche di I/O. Tre modalità
di I/O: controllo da programma, interruzione (interrupt), DMA (Direct Memory Access). Struttura fisica di un
PC. Più BUS. System & I/O Bus. Porte e interfacce standard: Interfacce Seriali, Interfacce parallele. Direzione
della comunicazione: Simplex, Half-duplex, Full-duplex. USB. Tipologie di calcolatori (Calcolatori monouso,
Calcolatori dedicati, PC, Server, Sistemi embedded, etc.) La memoria. Criteri di caratterizzazione di una
memoria. La memoria centrale. Organizzazione della memoria. Memoria vs. CPU. Le memorie gerarchiche.
Il principio di località (spaziale e temporale). Memorie Cache. La memoria di massa.

Le infrastrutture SoftWare. Funzioni del sistema operativo. Funzioni di servizio del SO. Vantaggi di un SO.
Visioni fornite da un SO (dall'alto, dal basso). Il S.O. come intermediario presso l'hardware. Elementi di un
SO. SO vs applicazioni. Multiprogrammazione. Processo vs programma. Organizzazione di un SO.
Organizzazione a “strati”. Nucleo (kernel). Gestore della memoria. Gestore delle periferiche. File System.
Interprete dei comandi. Il middleware. La gestione dei processi.
Introduzione alla logica. Logica proposizionale. "vero" e "falso". I connettivi logici. Precedenza tra gli
operatori. Operatori booleani binari. Proposizioni composte. Tabelle di verità. Equivalenze.
Infrastrutture di rete. Reti di calcolatori vs Sistemi distribuiti. Sistemi informativi e loro evoluzione.
Tassonomia delle reti: tecnologia di comunicazione, dimensione. Servizi vs Velocità. Mezzi di trasmissione:
guidati e non guidati. Trasmissioni sincrone/asincrone. Le reti locali. Topologie di reti locali. Metodi di
accesso a contesa e non a contesa. CSMA/CD e Token ring. Protocolli di comunicazione. La struttura di
Internet. Architettura a livelli di un insieme di protocolli. Modello ISO-OSI. TCP/IP. Paradigma Client/Server.
Indirizzi numerici e simbolici. DNS. Sicurezza e collegamento a internet.
Elaborazione digitale delle immagini. Immagini digitali. Immagini biomediche: tipologie e utilizzo. Esempi di
generazione di immagini biomediche. Image processing. Caratteristiche della visione umana. Elaborazione a
tre livelli (low, mid, high). Immagini digitali. Campionamento e quantizzazione. Problema dell'aliasing.
Parametri fisici descrittivi di una immagine. Miglioramento della qualità di una immagine. Rapporto
segnale/rumore. Luminosità, contrasto, filtri. Analisi di immagini biomediche. Immagini 2D e 3D: pixel e
voxel. Scala di Hounsfield. Segmentazione. Classificazione. Lo standard DICOM (Digital Imaging and
COmmunications in Medicine: immagini e comunicazione digitali in medicina). Storia e Compatibilità. Le

Cenni divulgativi su: intelligenza artificiale, teoria dei giochi, ingegneria sociale e sicurezza nell’era digitale.
immagini DICOM. PACS: Picture Archiving and Communication System. DICOM e PACS.

Stima dell’impegno orario richiesto per lo studio individuale del programma

68 ore

Risorse per l'apprendimento

Libri di testo:
• Donatella Sciuto, Giacomo Buonanno, Luca Mari: “Introduzione ai sistemi informatici” 4/ed, Mc
Graw Hill (Capitoli 1, 2, 3, 6, 7, 8)
Ulteriori letture consigliate per approfondimento:
• Alberto Rosotti: “Informatica medica” (Edizione aggiornata Gennaio 2020), McGraw-Hill Education
Italy
Altro materiale didattico:
• Slide, Dispense ed altro materiale reso disponibile dal docente anche sulla piattaforma di e-learning
di ateneo.

Attività di supporto

Incontri con il docente previo appuntamento da concordare via email; discussioni aperte con gli studenti
(“question time”).

Modalità di frequenza

Le modalità sono indicate dal Regolamento didattico d’Ateneo.

Modalità di accertamento

L’esame finale è svolto in forma scritta, seguita da un colloquio integrativo in caso di esame online.
I criteri sulla base dei quali sarà giudicato lo studente sono:
• (scritto) Numero di risposte corrette al test finale. La prova si considera superata con 8 risposte
corrette su 15.
• (orale) Discussione sugli argomenti della prova scritta, volta ad accertare l’effettiva conoscenza degli
argomenti che hanno portato a dare le risposte.
La valutazione sarà pertanto
• IDONEO nel caso di test scritto superato e di competenze accertate:
• NON IDONEO in caso contrario.