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Informatica · 2a Liceo

Idee di apprendimento attivo

Tecniche di compressione dei dati

In un mondo dominato dai Big Data, la compressione è essenziale per trasmettere e archiviare informazioni in modo efficiente. Questo modulo esplora gli algoritmi che permettono di ridurre la ridondanza dei dati, distinguendo tra compressione lossless (senza perdita), fondamentale per testi e software, e lossy (con perdita), utilizzata per contenuti multimediali dove l'occhio o l'orecchio umano possono tollerare piccole approssimazioni.

Traguardi per lo Sviluppo delle CompetenzeIndicazioni Nazionali Liceo Scientifico Scienze Applicate, Informatica, Primo Biennio: Rappresentazione digitale delle informazioniIndicazioni Nazionali Liceo Scientifico Scienze Applicate, Informatica, Primo Biennio: Valutazione dell'occupazione di memoria delle diverse tipologie di dati
30–50 minCoppie → Intera classe3 attività

Attività 01

Circolo di indagine50 min · Piccoli gruppi

Circolo di indagine: Sfida di Compressione

I gruppi ricevono lo stesso set di immagini ad alta risoluzione e devono comprimerle usando diversi parametri. Vince chi ottiene il file più piccolo mantenendo una qualità accettabile valutata da una 'giuria' di compagni.

Perché è necessario comprimere i dati multimediali?
AnalizzareValutareCreareAutogestioneAutoconsapevolezza
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Attività 02

Simulazione30 min · Coppie

Simulazione: L'Algoritmo RLE Umano

Gli studenti devono trasmettere una stringa di dati ripetitivi (es. AAAAAABBBCCCC) a un compagno usando il minor numero di parole possibile, scoprendo intuitivamente il funzionamento della Run-Length Encoding.

Qual è la differenza tra compressione lossy e lossless?
ApplicareAnalizzareValutareCreareConsapevolezza SocialeProcesso Decisionale
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Attività 03

Gallery Walk35 min · Piccoli gruppi

Gallery Walk: Artefatti da Compressione

Esposizione di immagini salvate con livelli di compressione JPEG crescenti. Gli studenti devono identificare visivamente dove appaiono i primi 'blocchi' e discutere perché la compressione lossy degrada l'immagine in quel modo.

In quali scenari è preferibile utilizzare il formato JPEG rispetto al PNG?
ComprendereApplicareAnalizzareCreareAbilità RelazionaliConsapevolezza Sociale
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Alcune note per insegnare questa unità


Attenzione a questi errori comuni

  • Pensare che zippare un file (lossless) possa ridurne la qualità.

    La compressione lossless è reversibile al 100%. Bisogna mostrare che decomprimendo un file .zip si ottiene l'originale bit per bit, a differenza del salvataggio in JPEG.

  • Credere che comprimere un file già compresso (es. uno ZIP di MP3) riduca ulteriormente lo spazio.

    Una volta rimossa la ridondanza, non c'è più nulla da comprimere. Esperimenti pratici di 'doppia compressione' mostrano che il file risultante può persino aumentare leggermente di peso.


Metodologie usate in questo brief