Головна

Носії інформації.

  1. Public Relations (PR) і засоби масової інформації.
  2. Алгоритм, види алгоритмів. Алгоритмізація пошуку правової інформації.
  3. Алфавітний підхід до вимірювання інформації.
  4. Алфавітний підхід до вимірювання інформації.
  5. Алфавітний підхід до визначення кількості інформації.
  6. Аналіз документів як метод збору соціологічної інформації.
  7. Анкетування як метод збору соціологічної інформації.

Наша цивілізація немислима в її сьогоднішньому стані без носіїв інформації. Людина зберігає інформацію у своїй пам'яті, а також у вигляді записів на різних зовнішніх (по відношенню до людини) носіях: на камені, папірусі, папері, магнітних і оптичних носіях тощо. Завдяки таким записам інформація передається не тільки в просторі (від людини до людині), а й у часі - з покоління в покоління.

Інформація може зберігатися в різних видах: у вигляді текстів, у вигляді малюнків, схем, креслень; у вигляді фотографій, у вигляді звукозаписів, у вигляді кіно- або відеозаписів. У кожному разі застосовуються свої носії.

Носій - це матеріальне середовище, використовувана для запису і зберігання інформації.

Носій інформації - це будь-який пристрій призначений для запису і зберігання інформації. Прикладами носіїв можуть бути і папір, або USB-Flash пам'ять, також як і глиняна табличка або людська ДНК.

До основних характеристик носіїв інформації відносяться: інформаційний обсяг або щільність зберігання інформації, надійність (довговічність) зберігання.

Першими носіями інформації були, по всій видимості, стіни печер. Наскальні зображення і петрогліфи (від грец. Petros - камінь і glyphe - різьба) епохи палеоліту (до 40 до 10 тис. Років до нашої ери) зображували тварин, полювання і побутові сцени. Насправді точно невідомо, призначалися чи наскальні малюнки для передачі інформації, служили простим прикрасою, поєднували ці функції або взагалі потрібні були для чого то ще

Глиняні таблички - 7-е століття до нашої ери

На глиняних табличках писали поки глина була сирою, а потім обпалювали в печі. Саме глиняні таблички склали основи перших в історії бібліотек, найбільш відомою з яких є бібліотека Ашшурбаніпала в Ніневії (7 століття), яка нараховувала близько 30 тисяч клинописних табличок.

Воскові таблички - 6-е століття до н.е.

Воскові таблички - це дерев'яні таблички, внутрішня сторона яких покривалася кольоровим воском для нанесення написів гострим предметом (стилосом). Використовувалися в стародавньому Римі.

Папірус (3000 років до нашої ери) - письмовий матеріал набув поширення в Єгипті і в усьому Середземномор'ї, для виготовлення якого використовувався рослина сімейства осокових. Писали на ньому за допомогою спеціального пера.

Пергамент - 2 століття до нашої віри

Пергамент поступово витісняв папірус. Назва матеріалу походить від міста Пергам, де стали вперше виготовляти цей матеріал. Пергамент є недублених вироблену шкіру тварин - овечу, телячу або козячу. Популярності пергаменту сприяло те, що на ньому (на відміну від папірусу) є можливість змити текст, написаний розчинними у воді чорнилом і нанести новий. Крім того, на пергаменті можна писати з обох сторін аркуша

Береста - широке поширення з 12 століття

Берестяні грамоти використовувалися в Новгороді і були відкриті вченими в 1951 році. Тексти берестяних листів видавлювалися за допомогою спеціального інструменту - стилос, виготовленого з заліза, бронзи або кістки.

паперові носії

Носієм, які мають найбільш масове вживання, до сих пір залишається папір. Передбачається що папір був винайдений в Китаї в кінці першого або на початку другого століття нашої ери.

Для зіставлення обсягів інформації на різних носіях будемо користуватися універсальною одиницею - байт, вважаючи, що один символ тексту "важить" 1 байт. Книга, що містить 300 сторінок, при розмірі тексту на сторінці приблизно 2000 символів має інформаційний обсяг 600 000 байт, або 586 Кб. Інформаційний обсяг середньої шкільної бібліотеки, фонд якої складає 5000 томів, приблизно дорівнює 2861 Мб = 2,8 Гб.

Що стосується довговічності зберігання документів, книг та іншої паперової продукції, то вона дуже сильно залежить від якості паперу, від барвників, що використовуються під час запису тексту, від умов зберігання. До середини XIX століття (з цього часу в якості паперової сировини почали використовувати деревину) папір робилася з бавовни і текстильних відходів - ганчір'я. Чорнилом служили натуральні барвники. Якість рукописних документів того часу було досить високим, і вони могли зберігатися тисячі років. З переходом на деревну основу, з поширенням машинопису і засобів копіювання, з використанням синтетичних барвників термін зберігання друкованих документів знизився до 200-300 років.

Перфокарти - з'явилися в 1804 році, запатентовані в 1884 році

Жозеф Марі Жаккард використовував перфокарти для того щоб задавати малюнок тканини для свого ткацького верстата ще в 1804 році. У 1887 р Герман Голлеріт (США) винайшов електромеханічний табулятор з введенням чисел за допомогою перфокарт. На ідею використовувати перфокарти його наштовхнула пробивання компостером проїзних квитків на залізничному транспорті. Розроблена ним 80-колонна перфокарта не зазнала істотних змін і в якості носія інформації використовувалася в перших трьох поколіннях комп'ютерів. Табулятори Голлеріта використовувалися для обробки результатів проводилися в 1890 і 1900 роках в Америці переписів населення, 1-й перепису населення в Росії в 1897 р Сам винахідник тоді спеціально приїжджав в Санкт-Петербург. З цього часу електромеханічні табулятори і інші подібні до них пристрої стали широко застосовуватися в бухгалтерському обліку.

Перфолента вперше з'явилася в 1846 році і використовувалася для того, щоб посилати телеграми

магнітні носії

У XIX столітті була винайдена магнітний запис. Спочатку магнітний запис використовувалася тільки для збереження звуку. Найпершим носієм магнітного запису була сталевий дріт діаметром до 1 мм. На початку XX століття для цих цілей використовувалася також сталева катаная стрічка. Якісні характеристики всіх цих носіїв були надто низькими. Для виробництва 14-годинний магнітного запису усних доповідей на Міжнародному конгресі в Копенгагені в 1908 р знадобилося 2500 км, або близько 100 кг дроту.

У 20-х роках 20 століття з'являється магнітна стрічка спочатку на паперовій, а пізніше - на синтетичної (лавсанової) основі, на поверхню якої наноситься тонкий шар феромагнітного порошку. У другій половині XX століття на магнітну стрічку навчилися записувати зображення, з'являються відеокамери, відеомагнітофони.

На ЕОМ першого і другого поколінь магнітна стрічка використовувалася як єдиний вид змінного носія для пристроїв зовнішньої пам'яті. На одну котушку з магнітною стрічкою, що використовувалася в стрічкопротяжних пристроях перших ЕОМ, містилося приблизно 500 Кб інформації.

З початку 1960-х років в вживання входять комп'ютерні магнітні диски: алюмінієвий або пластмасовий диск, вкритий тонким магнітним порошковим шаром товщиною в кілька мікрон. Інформація на диску розташовується по кругових концентричних доріжках. Магнітні диски бувають жорсткими і гнучкими, бувають змінними і вбудованими в дисковод комп'ютера. Останні традиційно називають вінчестерами, а змінні гнучкі диски - флоппі-дисками.

У банківській системі великого поширення набули пластикові картки. На них теж використовується магнітний принцип запису інформації, з якою працюють банкомати, касові апарати, пов'язані з інформаційною банківською системою.

Накопичувач на жорстких магнітних дисках або НЖМД (англ. Hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жорсткий диск, в комп'ютерному сленгу «вінчестер» - пристрій, що запам'ятовує (пристрій зберігання інформації) довільного доступу, засноване на принципі магнітного запису. Є основним накопичувачем даних в більшості комп'ютерів.

На відміну від «гнучкого» диска (дискети), інформація в НЖМД записується на жорсткі (алюмінієві або скляні) пластини, покриті шаром феромагнітного матеріалу, найчастіше двоокису хрому - магнітні диски. У НЖМД використовується одна або кілька пластин на одній осі. Зчитувальні головки в робочому режимі не торкаються поверхні пластин завдяки прошарку набігаючого потоку повітря, що утворюється у поверхні при швидкому обертанні. Відстань між головкою і диском складає декілька нанометрів (у сучасних дисках близько 10 нм), а відсутність механічного контакту забезпечує довгий термін служби пристрою. При відсутності обертання дисків головки знаходяться у шпінделя або за межами диска в безпечній зоні, де виключений їх нештатний контакт з поверхнею дисків. Також, на відміну від гнучкого диска, носій інформації зазвичай поєднують з накопичувачем, приводом і блоком електроніки. Такі жорсткі диски часто використовуються в якості незнімного носія інформації.

Інформаційна ємність сучасних вінчестерів вимірюється в гігабайтах - десятки і сотні Гб.

Характеристики

Інтерфейс (англ. Interface) - технічний засіб взаємодії 2-х різнорідних пристроїв, що у випадку з жорсткими дисками є сукупністю ліній зв'язку, сигналів, що посилаються по цих лініях, технічних засобів, що підтримують ці лінії (контролери інтерфейсів), і правил (протоколу) обміну. Сучасні серійно випускаються внутрішні жорсткі диски можуть використовувати інтерфейси ATA (він же IDE і PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO і Fibre Channel.

Ємність - кількість даних, які можуть зберігатися накопичувачем. З моменту створення перших жорстких дисків в результаті безперервного вдосконалення технології запису даних їх максимально можлива ємність безперервно збільшується. Ємність сучасних жорстких дисків (з форм-фактором 3,5 дюйма) на вересень 2011 р сягає 4000 ГБ (4 Терабайт) і наближається до 5 Тб. На відміну від прийнятої в інформатиці системи приставок, що позначають кратну 1024 величину, виробниками при позначенні ємності жорстких дисків використовуються величини, кратні 1000. Так, місткість жорсткого диска, маркованого як «200 ГБ», становить 186,2 гинув.

Фізичний розмір (форм-фактор). Майже всі сучасні накопичувачі для персональних комп'ютерів і серверів мають ширину або 3,5, або 2,5 дюйма - під розмір стандартних кріплень для них відповідно в настільних комп'ютерах і ноутбуках.

Час довільного доступа- середній час, за яке вінчестер виконує операцію позиціонування головки читання / запису на довільний ділянку магнітного диска. Діапазон цього параметра - від 2,5 до 16 мс. Як правило, мінімальним часом володіють серверні диски, найбільшим з актуальних - диски для портативних пристроїв.

Швидкість обертання шпинделя (англ. Spindle speed) - кількість оборотів шпинделя в хвилину. Від цього параметра в значній мірі залежать час доступу і середня швидкість передачі даних. В даний час випускаються вінчестери з наступними стандартними швидкостями обертання: 4200 5400 і 7200 (ноутбуки), 5400 5900, 7200 і 10 000 (персональні комп'ютери), 10 000 і 15 000 об / хв (сервери і високопродуктивні робочі станції). Збільшенню швидкості обертання шпинделя в вінчестерах для ноутбуків перешкоджає гироскопический ефект, вплив якого дуже малий в нерухомих комп'ютерах.

Надёжность- визначається як середній час напрацювання на відмову (MTBF).

Кількість операцій вводу-виводу в секунду (англ. IOPS) - у сучасних дисків це близько 50 оп. / С при довільному доступі до накопичувача і близько 100 оп. / Сек при послідовному доступі.

Споживання енергії - важливий фактор для мобільних пристроїв.

Опірність ударам- опірність накопичувача різким стрибкам тиску або ударам, вимірюється в одиницях допустимого перевантаження у включеному і вимкненому стані.

Швидкість передачі даних при послідовному доступі:

внутрішня зона диска: від 44,2 до 74,5 Мб / с; зовнішня зона диска: від 60,0 до 111,4 Мб / с.

Обсяг буфера - буфером називається проміжна пам'ять, призначена для згладжування відмінностей швидкості читання / запису і передачі по інтерфейсу. У сучасних дисках він зазвичай варіюється від 8 до 64 Мб.

Рівень шуму - шум, який виробляє механіка накопичувача при його роботі. Вказується в децибелах. Тихими накопичувачами вважаються пристрої з рівнем шуму близько 26 дБ і нижче. Шум складається з шуму обертання шпинделя (в тому числі аеродинамічного) і шуму позиціонування

Оптичні носії

Застосування оптичного, або лазерного, способу запису інформації починається в 1980-х роках. Його поява пов'язана з винаходом квантового генератора - лазера, джерела дуже тонкого (товщина близько мікрона) променя високої енергії. Луч здатний випалювати на поверхні плавкого матеріалу двійкового коду даних з дуже високою щільністю. Зчитування відбувається в результаті відображення від такої "перфорованої" поверхні лазерного променя з меншою енергією ("холодного" променя). Завдяки високій щільності запису оптичних дисків мають набагато більший інформаційний обсяг, ніж однодискові магнітні носії. Інформаційна ємність оптичного диска становить від 190 до 700 Мб. Оптичні диски називаються компакт-дисками - CD.

У другій половині 1990-х років з'явилися цифрові універсальні відеодиски DVD (Digital Versatile Disk) з великою ємністю, вимірюваної в гигабайтах (до 17 Гб). Збільшення їх ємності в порівнянні з CD пов'язано з використанням лазерного променя меншого діаметру, а також двошарової і двосторонньої записи. Згадайте приклад з бібліотекою. Весь її книжковий фонд можна розмістити на одному DVD.

В даний час оптичні диски (CD - DVD) є найбільш надійними матеріальними носіями інформації, записаної цифровим способом. Ці типи носіїв бувають як одноразово записуваними - придатними лише для читання, так і перезаписуваними - придатними для читання і запису.

Флеш-пам'ять Останнім часом з'явилося безліч мобільних цифрових пристроїв: цифрові фото- і відеокамери, МР3-плеєри, кишенькові комп'ютери, мобільні телефони, пристрої для читання електронних книг, GPS-навігатори та багато іншого. Всі ці пристрої потребують переносних носіях інформації. Але оскільки всі мобільні пристрої досить мініатюрні, то і до носіїв інформації для них пред'являються особливі вимоги. Вони повинні бути компактними, мати низьким енергоспоживанням при роботі і бути незалежними при зберіганні, мати велику ємність, високі швидкості запису і читання, довгий термін служби. Всім цим вимогам задовольняють флеш-карти пам'яті. Інформаційний обсяг флеш-карти може становити кілька гігабайт.

В якості зовнішнього носія для комп'ютера широкого поширення набули флеш-брелоки ("флешки" - називають їх в просторіччі), випуск яких почався в 2001 році. Великий обсяг інформації, компактність, висока швидкість читання-запису, зручність у використанні - основні переваги цих пристроїв. Флеш-брелок підключається до USB-порту комп'ютера і дозволяє завантажувати дані зі швидкістю близько 10 Мб в секунду.

"Нано-носії" В останні роки активно ведуться роботи зі створення ще більш компактних носіїв інформації з використанням так званих "нанотехнологій", що працюють на рівні атомів і молекул речовини. В результаті один компакт-диск, виготовлений за нанотехнології, зможе замінити тисячі лазерних дисків. За припущеннями експертів приблизно через 20 років щільність зберігання інформації зросте до такої міри, що на носії об'ємом приблизно з кубічний сантиметр можна буде записати кожну секунду людського життя.


6. Форми подання інформації в комп'ютері: символьний, текстова та графічна.

Комп'ютер, що допомагає людині зберігати і обробляти інформацію, пристосований в першу чергу для обробки текстової, числової, графічної інформації.

Інформація графічна і звукова може бути представлена ??в аналоговій або дискретній формі. При аналоговому поданні інформації фізична величина може приймати безліч значень. При дискретному поданні інформації фізична величина може приймати кінцеве безліч значень, при цьому вона змінюється стрибкоподібно.

Прикладом аналогового і дискретного представлення інформації можна навести похилу площину і сходи. Положення тіла на похилій площині і на сходах задається значеннями координат X і Y. При русі тіла по похилій площині його координати можуть приймати безліч безперервно змінюються значень з певного діапазону, а при русі по сходах - тільки кінцевий набір значень, що змінюються стрибкоподібно.

Мал. 1. Аналогове і дискретне представлення інформації.

Прикладом аналогового зберігання звукової інформації є вінілова платівка (звукова доріжка змінює свою форму безперервно), а дискретного - аудіо компакт-диск (звукова доріжка якого містить ділянки з різною що відображає).

Перетворення графічної і звукової інформації з аналогової форми в дискретну проводиться шляхом дискретизації, тобто розбиття безперервного графічного зображення або безперервного (аналогового) звукового сигналу на окремі елементи. В процесі дискретизації проводиться кодування, тобто присвоєння кожному елементу конкретного значення в формі коду.

Дискретизація - це перетворення безперервних зображень і звуку в набір дискретних значень, кожному з яких присвоюється значення коду.

В аналоговій формі звук являє собою хвилю з безперервно мінливою амплітудою і частотою. При перетворенні звуку в цифрову дискретну форму проводиться тимчасова дискретизація, при якій в певні моменти часу амплітуда звукової хвилі вимірюється і квантів. За допомогою спеціальних програмних засобів (редакторів звукозаписів) відкриваються широкі можливості по створенню, редагуванню і прослуховування звукових файлів. Створюються програми розпізнавання мови і, в результаті, з'являється можливість управління комп'ютером за допомогою голосу.

Числова інформація була першим видом інформації, який почали обробляти ЕОМ, і довгий час вона залишалася єдиним видом. Тому не дивно, що в сучасному комп'ютері існує велика різноманітність типів і уявлень чисел. Перш за все, це цілі і речові числа, які по своїй суті і за поданням в машині розрізняються дуже істотно. Цілі числа, в свою чергу, діляться на числа зі знаком і без знака, що мають вже не настільки істотні відмінності.

Нарешті, речові числа мають два способи представлення - з фіксованою і з плаваючою комою, правда, перший спосіб зараз представляє в основному історичний інтерес.

Існують різні способи кодування і декодування інформації в комп'ютері. Це залежить від виду інформації: текст, число, графічне зображення або звук. Для числа також важливо, як воно буде використано: в тексті, або в обчисленнях, або в процесі введення-виведення. Вся інформація кодується в двійковій системі числення: за допомогою цифр 0 і 1. Ці два символи називають двійковими цифрами або бітами. Такий спосіб кодування технічно просто організувати: 1 - є електричний сигнал, 0 - немає сигналу. Недолік двійкового кодування - довгі коди. Але в техніці легше мати справу з великою кількістю простих однотипних елементів, ніж з невеликим числом складних.

Кожен регістр арифметичного пристрою комп'ютера, кожна комірка пам'яті представляє собою фізичну систему, що складається з певної кількості однорідних елементів, що володіють двома стійкими станами, одне з яких відповідає нулю, а інше - одиниці. Кожен такий елемент служить для запису одного з розрядів двійкового числа. Саме тому кожен елемент осередки називають розрядом.

Обчислювальна техніка виникла як засіб автоматизації обчислень. Сьогодні комп'ютери обробляють різні види інформації: числову, текстову звукову, графічну. Однак сучасний комп'ютер може зберігати і обробляти тільки дискретну інформацію. Отже, будь-який вид інформації, що підлягає комп'ютерній обробці, тим або іншим способом повинен бути закодований за допомогою кінцевої послідовності цілих чисел, яка потім переводиться в двійковий вигляд для зберігання в комп'ютері.

Завдання перекладу інформації природного походження в комп'ютерну називається завданням дискредитації або квантування. Це завдання необхідно вирішувати для всіх видів інформації. Способи дискредитації для різних видів інформації різні, але підходи до вирішення цього завдання побудовані на однакових принципах.

Кодування зазвичай проводять в декілька етапів: 1) Визначення обсягу інформації, що підлягає кодуванню: 2) Класифікація і систематизація інформації: 3) Вибір системи кодування і розробка кодових позначень: 4) Безпосередньо кодування

Історія розвитку обчислювальної техніки. | Основи систем числення


Поняття інформації. | Основні аспекти інформації | Інформаційні процеси | властивості інформації | Інформатика | Складові частини інформатики | Двійкова, восьмерична, шестнадцатеричная і десяткова системи числення. | Поняття про алгоритм перетворення інформації з однієї системи числення в іншу. | додавання | множення |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати