Linformatica è la disciplina scientifica che si occupa dello studio dell'elaborazione delle informazioni e delle sue applicazioni pratiche. Più nel dettaglio, essa si concentra sulla rappresentazione, organizzazione e gestione automatica delle informazioni. Il termine ha origine dal francese informatique, unione delle parole information (informazione) e automatique (automatica), e fu introdotto dal fisico francese Philippe Dreyfus nel 1962. Pur essendo una scienza autonoma, l'informatica è strettamente legata all'uso del calcolatore, che rappresenta uno dei principali strumenti per il suo sviluppo; l'evoluzione dell'informatica è infatti andata di pari passo con i progressi tecnologici dei computer.
Si accompagna e si integra o è di supporto a tutte le discipline scientifiche e, come tecnologia, pervade pressoché qualunque "mezzo" o "strumento" di utilizzo comune e quotidiano, tanto che (quasi) tutti siamo in qualche modo utenti di servizi informatici. La valenza dell'informatica in termini socioeconomici ha scalato in pochi anni la piramide di Anthony, rto della pianificazione o gestione di breve termine), a strategica. In tale ambito, l'informatica è diventata talmente strategica nello sviluppo economico e sociale delle popolazioni che il non poterla sfruttare, uno status ribattezzato con l'espressione divario digitale, è un problema di interesse planetario.
Assieme all'elettronica e alle telecomunicazioni, unificate insieme sotto la denominazione tecnologie dell'informazione e della comunicazione (TIC), rappresenta quella disciplina e allo stesso tempo quel settore economico che ha dato vita e sviluppo alla terza rivoluzione industriale, attraverso quella che è comunemente nota come rivoluzione digitale.
Etimologi Nei paesi anglofoni, "informatica" si dice "computer science", espressione che appare per la prima volta in un articolo del 1959 in Communications of the ACM, nel quale Louis Fein discute la creazione di una Graduate School in Computer Sciences analoga alla Harvard Business School, giustificando il nome dicendo che, come la management science, la computer science è per sua natura una materia di studio applicata e interdisciplinare, avendo allo stesso tempo le caratteristiche tipiche di una disciplina accademica. I suoi sforzi, e quelli di altri come l'analista numerico George Forsythe, saranno ricompensati: le università istituiranno tali corsi, a partire da Purdue nel 1962.Durante i primi giorni del calcolo automatico, fu suggerito un gran numero di termini per i praticanti di tale campo in Communications of the ACM ‒ "turingeer", "turologist", "flow-charts-man", "applied meta-mathematician", e "applied epistemologist". Tre mesi dopo, nello stesso giornale, fu suggerito "comptologist", seguito nell'anno successivo da "hypologist". Fu suggerito anche il termine "computics". In Gran Bretagna è utilizzato anche il termine "informatics".
Il calcolatore, lo strumento base dell'informatica, è diventato insostituibile nei campi più disparati della vita e della scienza, grazie alla velocità di calcolo e alla notevole flessibilità della sua architettura-tipo, il modello di Von Neumann. È importante anche notare il differente significato di origine tra queste tre lingue nel denominare il computer: elaboratore (o calcolatore), in italiano, per le sue svariate capacità di elaborazione (anche se oggi il termine più utilizzato è computer); ordinateur, in francese, a sottolineare le sue capacità di organizzare i dati e le informazioni; computer, in inglese, letteralmente "calcolatore", in diretta discendenza delle calcolatrici, prima meccaniche, poi elettromeccaniche, poi elettroniche. Il principio fondamentale dell'informatica, che è anche il significato della parola stessa, è che attraverso un calcolatore l'utente ottiene informazioni a partire da dati, per mezzo di una elaborazione automatica (mediante una procedura stabilita in precedenza, cioè il programma). Il programmatore organizza e scrive le istruzioni del programma (attraverso specifici linguaggi di programmazione), il programma viene installato su un calcolatore e infine quest'ultimo ne esegue le istruzioni programmate, rispondendo agli input dell'utente. Un input è una immissione, inserimento, ingresso di dati, a cui segue l'elaborazione, che si conclude con l'output, ovvero un'uscita di informazioni organizzate in modo tale da trarne conoscenza. Dunque, l'attività di un calcolatore è essenzialmente l'esecuzione di calcoli logico-aritmetici, che vengono svolti eseguendo istruzioni precedentemente impartitegli da un programmatore.
Il calcolatore non è dotato di una qualche forma di autocoscienza, poiché possiede una forma di intelligenza sui generis che prescinde dalla consapevolezza. Secondo Yuval Noah Harari non occorre, per portare a termine un compito che richiede l'elaborazione di dati, che un dispositivo di calcolo restituisca un risultato valutando anche esperienze soggettive. Egli scrive che «oggi stiamo sviluppando nuovi tipi di intelligenza non cosciente che possono portare a termine tali compiti [giocare a scacchi, guidare automobili, ecc.] in modo assai più efficace degli umani, poiché tutti questi compiti sono basati sul riconoscimento di pattern», e che «le esperienze soggettive di un tassista in carne e ossa sono infinitamente più ricche di quelle di un'auto a guida autonoma, che non prova assolutamente nulla. [...] Ma il sistema non ha bisogno di niente di tutto questo da un tassista. Tutto quello che vuole davvero è che i passeggeri siano portati dal punto A al punto B nel modo più veloce, sicuro ed economico possibile. E l'auto a guida autonoma sarà presto in grado di fare meglio di un conducente umano, anche se non può godere della musica o rimanere impressionata dalla magia dell'esistenza».
Una branca specifica dell'informatica, l'intelligenza artificiale (IA), si occupa di creare tecniche, algoritmi e programmi atti a simulare processi di pensiero e ragionamento. Queste tecniche non sono meno algoritmiche e deterministiche nei loro esiti di quelle usate in altri settori dell'informatica, tuttavia hanno il potenziale di catturare conoscenza e farne uso per fornire risposte spesso di qualità superiore a quella ottenibile mediante l'uso di esperti umani. Secondo i filosofi, l'intelligenza artificiale delle macchine non è vera e propria intelligenza, in quanto a esse mancano la coscienza di essere-nel-mondo e un rapporto concreto con l'ambiente circostante, caratteristiche tipiche dell'essere umano e secondo il fisico computazionale Federico Faggin, degli organismi biologici in generale.Federico Faggin, Irriducibile. La coscienza, la vita, i computer e la nostra natura, Milano, Mondadori, 2022, ISBN 9788804739036
Di recente lo stcodici, utilizzata, ad esempio, per la compressione dati o per cercare di garantire l'integrità dei dati; la ricerca operativa, per fornire strumenti matematici di supporto alle attività decisionali; la computer grafica, suddivisa a sua volta in grafica bitmap e grafica vettoriale; citando solo alcuni sottocampi. Un caso particolare o sottoinsieme di informatica d'uso è l'informatica aziendale.
Terminologia di base Data l'ampiezza del trattare l'informatica è quindi necessario definire, sia pure a grandi linee un quadro generale entro il quale comprendere la materia. Pertanto questa sezione cerca di essere un glossario introduttivo dell'intera disciplina.
Algebra di Boole – George Boole ha introdotto una vera e propria rivoluzione nel mondo della logica, che prima di lui per due millenni era rimasta ancorata a quella codificata da Aristotele. Ha fondato l'algebra della logica, creando un sistema nel quale è possibile trattare ogni relazione logica attraverso l'utilizzo di formule algebriche. Le operazioni (come l'addizione, la sottrazione e la moltiplicazione) vengono sostituite da operazioni logiche con valori di congiunzione, disgiunzione e negazione, mentre gli unici numeri utilizzati, 1 e 0, assumono rispettivamente i significati di vero e falso. Circa settant'anni dopo la morte del suo ideatore, negli anni trenta del Novecento, la logica booleana ha dato vita a una nuova (e ancor più vasta) rivoluzione quando un altro logico, nonché ingegnere elettronico, Claude Shannon, ha avuto l'idea di applicarla ai circuiti elettronici, creando così quella che è tuttora la base di funzionamento logico dei computer (vedi Algebra di Boole). Algoritmo – un algoritmo è un procedimento sistematico di calcolo, che risolve un determinato problema attraverso una sequenza finita di passi elementari. Il termine deriva dalla trascrizione latina del nome del matematico persiano al-Khwarizmi, che è considerato uno dei primi autori ad aver fatto riferimento a questo concetto. L'algoritmo è un concetto fondamentale dell'informatica, anzitutto perché è alla base della nozione teorica di calcolabilità: un problema è calcolabile quando è risolvibile mediante un algoritmo. Inoltre, l'algoritmo è un concetto cardine anche della fase di programmazione dello sviluppo di un software: preso un problema da automatizzare, la programmazione costituisce essenzialmente la traduzione o codifica di un algoritmo per tale problema in programma, scritto in un certo linguaggio, che può essere quindi effettivamente eseguito da un calcolatore rappresentandone la logica di elaborazione (vedi algoritmo). Applicazione – l'espressione "applicazione informatica" indica un programma che specializza il funzionamento di un computer in una determinata attività (per esempio il word processor, cioè l'elaboratore di testi, è il tipo di applicazione più diffusa nei personal computer). Le prime applicazioni pratiche si ebbero tra la fine degli anni sessanta e inizio anni settanta, nelle grandi aziende, e in generale nelle grandi organizzazioni pubbliche o private, laddove soluzioni informatiche abbastanza semplici permettevano significativi risparmi di tempo nelle operazioni quotidiane e di routine. Basti ricordare INPS (a lungo capofila dell'informatica italiana), Banca d'Italia, Alitalia, Eni, Montedison, Enel. Con gli anni, e con uno sviluppo sempre più veloce delle capacità di elaborazione in parallelo all'abbassamento dei costi, l'informatica ha pervaso qualsiasi settore, fino alla vita quotidiana e all'intrattenimento personale (vedi Applicazione informatica). Bit – è l'unità elementare dell'informazione trattata dagli elaboratori digitali; può assumere due valori, convenzionalmente indicati dalle cifre 0 e 1. È l'abbreviazione di binary digit, ovvero "cifra binaria" (vedi bit). Byte – è l'unità di informazione costituita da 8 bit, usata come unità di misura della capacità di memoria di un sistema di elaborazione (vedi byte). Computazione – procedimento di calcolo completamente specificato, cioè composto da un numero finito di operazioni elementari o a loro volta scomponibili in operazioni elementari. La computazione di una funzione, cioè il calcolo del suo valore in corrispondenza di particolari valori in ingresso, è effettuata attraverso un algoritmo espresso in un determinato linguaggio formale (vedi computazione). Database – struttura complessa di organizzazione di dati, che permette l'inserimento di nuovi dati e la rimozione di vecchi, nonché la modifica dei dati stessi, il loro aggiornamento e la loro elaborazione. L'unità informativa elementare del database è il record, inteso come stringa organizzata in campi per consentire l'archiviazione di un gran numero di informazioni anche di diverso tipo. Il record è, infatti, un insieme costituito da un numero finito di elementi, detti campi del record, ciascuno dei quali viene identificato da una stringa alfanumerica (vedi base di dati).