Concetti di base

1

• Concetti di base
• della
• Tecnologia dell'Informazione

Modulo 1
2

• PER INIZIARE
• Le parole dellInformatica

3
INFORMATICA

• INFORMATICA INFORmazione autoMATICA
• IT INFORMATION TECHNOLOGY
• Tecnologia per lelaborazione dell'informazione
  tramite sistemi automatici

4
Che cosè linformazione

• È tutto ciò da cui possiamo ricavare indicazioni
  utili a ridurre i nostri dubbi.
• Ad esempio

• I cartelli stradali ci danno informazioni circa
  la direzione da prendere o lazione da compiere
  in un determinato momento e luogo

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Cosa fa il computer

• Il computer ha il compito di elabora le
  informazioni
• Perciò è necessario trasformarle in modo da
  renderle comprensibili alla macchina stessa nel
  loro complesso tali trasformazioni prendono il
  nome di codificazione.
• Le informazioni codificate prendono il nome di
  dati

6
Rappresentazione dei dati

• Qual è il modo migliore di rappresentare i dati?
• Il microprocessore basa il suo funzionamento sul
  riconoscimento di due livelli elettrici (tensione
  bassa o alta) che equivalgono in termini logicia
  0 e 1
• Questo insieme di valori individua la più piccola
  informazione che il computer tratta il bit

7
BIT e BYTE

• BIT
• Un'informazione può essere rappresentata con una
  successione di due simboli 0 e 1 detti BIT
  (dall'inglese BInary digiT)
• Unità elementare di informazione
• BYTE
• Insieme di 8 cifre binarie viene chiamato BYTE
  (dall'inglese BinarY ocTEt - ottetto binario)
• con un byte si possono rappresentare 256 valori,
  da 0 a 255

7
8
Multipli del byte

• Kilobyte (kB) 1 024 byte
• Megabyte (MB) 1 048 576 byte
• Gigabyte (GB) 1 073 741 824 byte
• Tera byte (TB) 1 024 Giga byte

8
9
LINFORMAZIONE digitale
10
LINFORMAZIONE digitale
11
Fondamenti

• Concetto di Algoritmo
• Diagramma di Flusso
• Linguaggi

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Algoritmo

• È una sequenza ordinata di operazioni da compiere
  atta a risolvere un certo problema.
• Le operazioni devono essere
• Univoche (interpretabili in modo non ambiguo)
• Elementari (non ulteriormente scomponibili)
• Realizzabili (essere materialmente eseguibili)

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Algoritmo

• Lalgoritmo deve essere
• FINITO ogni singola operazione definita nel
  programma deve avere un termine in un intervallo
  finito di tempo
• NON AMBIGUO O DEFINITO le varie istruzioni
  devono essere tanto categoriche da non lasciare
  allesecutore nessun margine di incertezza
• COSTANTE ogni istruzione deve produrre lo stesso
  effetto quando viene eseguita partendo dalle
  stesse condizioni
• DETERMINISTICO compiuta una istruzione, deve
  essere determinata in ogni istante listruzione
  da compiere nellistante successivo

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Diagrammi di flusso

• È una modalità grafica di rappresentazione degli
  algoritmi

INIZIO
Come realizzare la ricetta del pesto
genovese. Ingredienti per 4 persone 1
Basilico 600g 2 Aglio 1 spicchio 3
Pinoli 2 cucchiai 4 Pecorino 2 cucchiai 5
Parmigiano grattuggiato 1 cucchiai 6 Olio
extravergine 3 cucchiai 7 Sale mezzo
cucchiaino
NO
15
Linguaggi

• Nel processo di comunicazione, un linguaggio è
  costituito dallinsieme dei simboli scambiati
  ritenuti comprensibili dallemittente e dal
  ricevente e da un insieme di regole.
• Ad esempio la lingua italiana
• I simboli lAlfabeto
• Le regole la Sintassi

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Qual è il linguaggio giusto per il
computer?Quali caratteristiche dovrà avere?

• PRECISO

• CHIARO

• PRIVO DI AMBIGUITÀ

• Il linguaggio utilizzato dal computer è detto
  LINGUAGGIO MACCHINA ed è un linguaggio
  artificiale (come il linguaggio matematico)

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Linguaggi informatici

• Linguaggi di BASSO LIVELLO sono tutti quelli che
  comunicano direttamente con il computer,
  utilizzando i codici operativi del processore,
  quindi in linguaggio macchina.
• Linguaggi di ALTO LIVELLO sono tutti quelli che
  fanno uso di un linguaggio più vicino al
  programmatore. Tra i linguaggi più utilizzati per
  la programmazione abbiamo Java, Basic, Pascal,
  PhP
• Linguaggi di progetto o pseudolinguaggi

18

• HARDWARE

19
HARDWARE

• Le parti fisiche di un computer (componenti
  elettronici, schede) la CPU (Central Processing
  Unit) o Unità centrale, la memoria interna (RAM,
  ROM)
• Le unità periferiche di input e output, le
  periferiche di comunicazione e le memorie di massa

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Tipi di Computer

• Diversi tipi di computer, che si differenziano
  per costo, prestazioni, tipo di utenza
• Mainframe
• Minicomputer
• Personal Computer (PC)
• Computer da tavolo (Desktop)
• Portatile (Laptop)
• Palmare (Palmtop)

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PC multimedialeTipi di computer

• Computer predisposto per la gestione delle
  informazioni utilizzando più modalità di
  comunicazione testo, grafica, audio e video
• È dotato di dispositivi per applicazioni
  multimediali
• Scheda audio, altoparlanti, microfono
• Lettore di CD e/o DVD

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Componenti base di un Personal Computer (PC)

• Microprocessore (CPU)
• Memoria centrale (RAM e ROM)
• Memorie di massa
• Periferiche (Unità di input/output)

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Microprocessore (CPU)1

• MICROPROCESSORE o Unità Centrale di Elaborazione
  (CPU - Central Processing Unit)
• Componente principale di un computer
• Controlla e coordina le diverse parti del
  computer
• Si occupa della gestione della memoria

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Microprocessore (CPU)2

• Effettua operazioni aritmetiche e logiche
• Gestisce e controlla il flusso dei dati (interno
  ed esterno)
• Esegue le istruzioni dei programmi

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Microprocessore (CPU)3

• Prestazioni
• Parallelismo numero di bit (../32/64)
• Velocità (clock) viene misurata in multipli
  dellhertz (MHz, GHz)
• Dimensioni della cache
• Modelli Pentium, Pentium-Celeron, Athlon, Duron,
  Sempron, Centrino, ecc.
• Produttori INTEL, AMD, ecc.

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Levoluzione dei microprocessori Intel
Nome Anno Velocità Transistor Bit Bus Memoria utilizzabile
4004 1971 108Khz 2300 4 640Kb
80286 1982 12Mhz 134000 16 1Mb
80386 1985 16Mhz 1275000 32 4Gb
80486 1989 25Mhz 1,2 Mil. 32 4Gb
Pentium 1993 60Mhz 3,1 Mil. 32 4Gb
Pentium PRO 1995 200Mhz 5,5 Mil. 64 64Gb
Pentium II 1997 300Mhz 7,5 Mil. 64 64Gb
Pentium IV 2000 2Ghz 12 Mil. 128 128Gb
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Memoria di lavoroRAM e ROM

• Capacità si misura in multipli del byte KB, MB,
  GB, TB
• Tempo di accesso
• Tipi (base) RAM e ROM

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RAM Random-Access Memory

• Letteralmente memoria ad accesso casuale (non
  sequenziale)
• Consente la lettura e la scrittura dei dati
• Perde le informazioni quando si spegne il
  computer (memoria volatile)
• È detta anche memoria principale
• Elevata velocità di accesso ai dati
• È relativamente costosa
• Realizzata con componenti elettronici
• Capacità attuale da 256Mb in su..

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La memoria cache

• Un tipo di RAM molto veloce, contiene dati
  frequentemente utilizzati dal processore
• L1 (primo livello) ? incorporata nello stesso
  chip del processore 32 o 64Kb
• L2 (secondo livello) ? sulla motherboard 256 o
  512Kb
• Influisce nelle prestazioni complessive del PC

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ROMRead-Only Memory

• Letteralmente memoria di sola lettura
• Consente solo la lettura dei dati (i dati sono
  memorizzati prima dellinstallazione), ma
  mantiene le informazioni anche quando si spegne
  il computer
• Contiene principalmente il software che si occupa
  dellavviamento del computer BIOS (Basic
  Input/Output System)
• Ha tempi di accesso maggiori della RAM.

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Memoria di Massa

• È detta anche memoria esterna, ausiliaria o
  secondaria
• Mantiene le informazioni anche a computer spento
• Dispositivo in grado di memorizzare e portare
  esternamente al computer dati e programmi
• Può essere ad accesso casuale (dischi) o
  sequenziale (nastri)
• È assai meno costosa della memoria primaria

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Le memorie di massa 1

• Disco fisso è la principale memoria secondaria
  (detto anche disco rigido, dallinglese hard
  disk)
• è costituito da dischi rotanti rivestiti di
  materiale magnetico e da testine di
  lettura/scrittura
• contiene le applicazioni installate nel
  computer, incluso il sistema operativo
• Floppy disk limitata capacità di memoria (1.44
  MB), piccole dimensioni, facilmente
  trasportabile, basso costo, ma lento e poco
  affidabile

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Le memorie di massa2

• CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) simile ad
  un CD audio, ma può contenere dati e/o programmi
  elevata capacità (650 MB), economico e
  affidabile è un supporto di sola lettura
• CD-R (Compact Disc Recordable), un CD-ROM che può
  essere scritto da un dispositivo simile ad un
  lettore (masterizzatore)
• CD-RW (Compact Disc ReWritable), simile al CD-R,
  ma può essere riscritto più volte
• DVD e DVD-RAM dischi ottici analoghi ai CD-ROM
  classici, ma con maggiore capacità (4,7 GB e
  oltre)

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Unità perifericheDispositivi di I/O

• Rendono possibile linterazione tra il computer e
  luomo, in generale con il mondo esterno
• Dispositivi di ingresso (input)
• Dispositivi di uscita (output)
• Dispositivi di ingresso/uscita (input/output)

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Dispositivi di Ingresso

• Tastiera (inserimento caratteri)
• mouse, trackball, touchpad, penna luminosa,
  joystick (puntamento, selezione e inserimento)
• Scanner (acquisizione immagini, OCR)
• Microfono, macchina fotografica digitale,
  telecamera, ecc

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Dispositivi di Uscita

• Monitor o unità di visualizzazione visualizza i
  risultati delle elaborazioni tramite caratteri
  e/o immagini
• Stampante produce documenti di testo e/o grafici
• Aghi
• Getto dinchiostro (ink jet)
• Laser
• Plotter produce grafici e/o disegni
• Dispositivi a microfilm
• Altoparlanti, sintetizzatori vocali

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Scheda madre (mother board)

• Scheda (o piastra) principale del computer che
  contiene
• la CPU e altri dispositivi elettronici di
  controllo (chip set)
• la memoria principale (RAM e ROM)
• le linee interne di interconnessione (bus)
• i connettori di espansione (slot) per le schede
  aggiuntive e quelli per la connessione delle
  periferiche.

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Prestazioni di un Computer

• Velocità della CPU (frequenza del clock)
• Dimensione della RAM e della cache
• Dimensione e prestazioni del disco fisso
• Velocità del canale interno di comunicazione
  (bus)
• Multitasking numero dei programmi in esecuzione

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• SOFTWARE

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SOFTWARE

• Programmi e dati che indicano al computer come
  svolgere un determinato compito
• Programma sequenza di istruzioni, scritte
  secondo un determinato linguaggio, con le quali
  si fa eseguire ad un computer il compito
  prefissato

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SOFTWARE

• Applicazione programma (o insieme di programmi)
  che può essere eseguito da un determinato Sistema
  Operativo
• Esempi elaborazione testi, gestione paghe,
  fatturazione, presentazioni, grafica pittorica e
  CAD calcoli scientifici transazioni commerciali

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Tipi di SOFTWARE

• Software di base necessario al funzionamento del
  Sistema operativo
• Software di rete per la gestione di una rete
  telematica e per comunicare attraverso di essa
• Software applicativo orientato alle esigenze
  dellutenza

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SISTEMA OPERATIVO 1

• Software di sistema che gestisce e controlla le
  risorse e le attività del computer
• Insieme dei programmi di base, ai quali spetta il
  compito di controllare e rendere possibile
  l'utilizzo di un computer

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SISTEMA OPERATIVO 2

• Principali funzioni
• gestire e controllare le risorse e le attività
  del computer
• controllare il flusso dei dati tra lunità
  centrale e le periferiche
• fornire uninterfaccia utente
• a linea di comando (testo)
• grafica (GUI)

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GUI(Graphical User Interface)1

• Interfaccia utente grafica di un sistema
  operativo
• Definisce gli elementi grafici usati per
  interagire con il computer e usa simboli di
  facile comprensione
• Comprende
• finestre della scrivania virtuale e delle
  applicazioni
• icone, aspetto del puntatore
• menu a tendina

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GUI(Graphical User Interface)2

• Vantaggi
• Linterazione con il computer è più semplice
• I programmi e i file vengono gestiti in modo più
  semplice e razionale
• Le istruzioni complesse sono generalmente più
  semplici da eseguire, perché basate su elementi
  grafici

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SISTEMA OPERATIVOEsempi

• MS-DOS (monotasking)
• MS-Windows 95, NT, 98, 2000, XP
• Unix Linux, BSD, SCO, Solaris, ecc.
• MacOS, BeOS

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Software applicativo

• Elaborazione testi
• Foglio elettronico
• Database
• Presentazione
• Contabilità
• Paghe e stipendi
• Navigazione e posta elettronica

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Software multimediale

• Presentazioni
• Didattica (Computer Based Training - CBT)
• Pubblicità
• Intrattenimento (Giochi, ecc)
• Punti di informazione (musei, fiere)
• Editoria elettronica

50
Sviluppo del software

• Studio di fattibilità
• Analisi
• Progettazione
• Programmazione
• Implementazione
• Test
• Revisione e manutenzione

51

• LE RETI
• INFORMATICHE

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RETI

• Sistema di collegamento tra due o più computer
  che rende possibile lo scambio di informazioni e
  la condivisione delle risorse
• Vantaggi informazione distribuita tra più utenti

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RETICaratteristiche

• Estensione LAN, WAN, MAN
• Velocità del flusso dei dati (Larghezza di
  banda) bps (bit per secondo)
• Organizzazione client-server, peer-to-peer
• Protocolli (Metodi di comunicazione)
• TCP/IP, HTTP, FTP, SMTP, POP3, ecc.

54
Reti informatiche 1

• LAN (Local Area Network) Rete localeCollega
  computer disposti in uno stesso edificio e stessa
  organizzazione
• WAN (Wide Area Network) Rete geograficaCollega
  un numero elevato di computer in diversi edifici
  dislocati su vaste zone di territorio (es.
  Internet)
• MAN (Metropolitan Area Network) Rete
  metropolitanaCollega computer disposti in
  diversi edifici di una stesso territorio
  (quartieri, città)

55
Cosa èINTERNET1

• Da un punto di vista fisico
• la più ampia interconnessione di reti telematiche
  (INTERconnected NETworks), che dà la possibilità
  di comunicare a computer sparsi in tutto il mondo

56
Cosa èINTERNET2

• Dal punto di vista dei servizi
• sistema a diffusione mondiale che offre una
  pluralità di servizi (posta elettronica, ricerca
  e reperimento di notizie, gruppi di discussione,
  chat, e-commerce e altro ancora).

57
RETINonsolointernet

• Reti che utilizzano gli strumenti (software e
  hardware) sviluppati per Internet
• INTRANET rete interna ad una organizzazione,
  basata su tecnologie Internet (TCP/IP, HTTP,
  ecc.)
• EXTRANET rete virtuale che utilizza Internet per
  la connessione ai suoi nodi (gruppo chiuso di
  utenti)
• Anche detta VPN (rete privata virtuale)

58
Per collegarsi a Internet

• Modem e linea telefonica (analogico PSTN
  digitale ISDN, ADSL)
• Contratto con Provider Internet (ISP)
• Software per la connessione in rete (TCP/IP)
• Software per la navigazione (browser), per la
  gestione della posta elettronica, ecc.

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Per collegarsi a InternetHardware

• MODEM (MODdulatore-DEModulatore)
• Dispositivo di interconnessione tra computer e
  rete telefonica per la trasmissione dati
• Converte i segnali digitali provenienti dal
  computer in segnali analogici e trasforma i
  segnali analogici della linea in segnali digitali
  (modem analogico)

60
INTERNET Principali servizi 1

• WWW (World Wide Web)
• Servizio di organizzazione delle informazioni in
  forma multimediale
• Posta elettronica (e-mail)
• Trasmissione di messaggi tramite computer
  utilizzando connessioni di rete

61
COMMERCIO ELETTRONICOe-commerce

• Vendita di beni o servizi effettuata mediante
  sistemi telematici, in particolare tramite siti
  Internet specializzati.
• Acquistare e vendere prodotti e servizi
  utilizzando Internet o altre reti.

62
Il computer assiste il lavoro delluomo

• Elabora dati in modo estremamente veloce e con
  elevata precisione
• Esegue compiti ripetitivi senza stancarsi
• È in grado di archiviare grandi quantità di dati
  e di recuperali rapidamente
• È assai efficiente nello scambio delle
  informazioni

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Il computer aiuta luomonel LAVORO

• CAD (Computer Aided Design)
• CAM (Computer Aided Manufacturing)
• PDM (Product Data Management)
• Sistemi di supporto alle decisioni EIS
  (Executive Information Systems)
• Commercio elettronico
• MIS (Management Information Systems)

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Il computer aiuta luomoa SCUOLA

• Presentazioni
• Uso di programmi di elaborazione testi e foglio
  di calcolo
• Cercare informazioni su Internet per ricerche e
  approfondimenti
• Database per lanagrafica di studenti e del
  personale
• Orari di lezione

65
Il computer aiuta luomoin CASA

• Scrittura di lettere con il software di
  elaborazione testi
• Invio di messaggi di posta elettronica a
  conoscenti e amici
• Gestione budget familiare
• Uso di database per raccolte
• Cercare informazioni su Internet

66
SICUREZZA E PROTEZIONE DEI DATI 1

• Controllo dellaccesso fisico
• Fare uso di sistemi operativi che garantiscano la
  sicurezza
• Fare uso di password (non banali) per laccesso
  al computer e cambiarle periodicamente
• Evitare inutili condivisioni alle risorse
• Criptare dati riservati

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SICUREZZA E PROTEZIONE DEI DATI 2

• Pianificare ed effettuare il backup con la dovuta
  regolarità
• Dotare il proprio sistema di software antivirus e
  tenerlo aggiornato
• Fare uso di proxy/firewall nel collegamento a
  Internet
• Usare un gruppo di continuità (UPS)

68
BACKUP

• Copia di dati (file) su una memoria di massa per
  poterli recuperare in caso di perdite di dati
  dovuti a
• guasti del sistema fisico
• cadute o sbalzi di tensione
• Danni al sistema operativo
• Cancellazione accidentale
• Intrusione illegale

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VIRUS INFORMATICO

• Programma parassita in grado di danneggiare
  dati e applicazioni di un computer
• Può essere contenuto all'interno di un programma
  'portatore' dall'apparenza innocua
• Può essere allegato ad un messaggio di posta
  elettronica

70
VIRUS INFORMATICOEffetti

• Danneggiamento di file e/o cancellazione di dati
• Alterazione del modo di lavorare del sistema
  operativo
• Comparsa di scritte sullo schermo
• Può auto-replicarsi per infettare altri sistemi

71
VIRUS INFORMATICOMezzi di infezione

• Messaggi di posta elettronica contenenti allegati
• Memorie di massa (dischetti, ecc)
• Download di file da internet o altri sistemi in
  rete

72
VIRUS INFORMATICOMisure di Difesa 1

• Adeguate precauzioni, in particolar modo con gli
  allegati ai messaggi di posta elettronica
• Non eseguire programmi se non si è sicuri della
  provenienza
• Utilizzare sempre software originale
• Disattivare lesecuzione automatica delle macro
• Fare uso di antivirus, aggiornati periodicamente
  (almeno una volta al mese)

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Cosè un computer?

• Un computer è una macchina programmabile in grado
  di eseguire operazioni (ad alta velocità)
• memorizzare dati (numeri oppure parole, immagini,
  suonicodificati con sequenze di numeri)
• interagire con dispositivi (schermo, tastiera,
  mouse...)
• eseguire programmi
• Ogni programma svolge una diversa funzione, anche
  complessa
• I programmi sono sequenze di istruzioni che il
  computer esegue per svolgere una certa attività

73