Файл: Современные носители информации, их эволюция, направление развития.pdf

Негосударственное аккредитованное некоммерческое частное образовательное учреждение высшего образования
«Академия маркетинга и социально-информационных технологий –
ИМСИТ»
(г.Краснодар)
Академический колледж
Инженерно-информационное отделение
Индивидуальный проект
по учебной дисциплине Информатика на тему ,,современные носители информации, их эволюция, направление развития"
Баль Егора Вадимовича
Обучающийся 1 курса 1 группы
Специальности СиСА
Очной формы обучения
Руководитель индивидуального проекта
(должность)
_________________
_______________
(подпись) ФИО
дата защиты индивидуального проекта: ____________
Оценка: ____________________
Краснодар
20______

СОДЕРЖАНИЕ
I. Введение
Описание темы реферата
Цель работы
Задачи работы
II. Изобретение бумаги и совершенствование ее производства
Как и кем создавалась
Печатные свойства и принятые классификации бумаги
Появление водяных знаков
III. Механические носители информации
IV. Направление развития современных носителей информации
Улучшение производительности и функциональности
Уменьшение размеров, с повышением производительности
Большая совместимость между устройствами
Рост популярности облачных систем хранения
VI. Заключение
Обзор рассмотренных носителей информации
Перспективы и прогнозы в развитии технологий носителей информации
Итоги работы
Выводы
1
Введение
Актуальный реферат посвящен теме носителей информации. В современном мире, где информация играет ключевую роль, необходимо иметь эффективные, надежные способы хранения и передачи данных.

Носители информации служат этой цели, предоставляя средства для записи, сохранения и воспроизведения информации.
В природе естественным носителем информации является человеческая память. И все же с давних лет человек пользуется посторонними подсобными средствами для хранения информации, которые в начале были самыми примитивными (камнями, ветками, перьями, бусами). Историческими вехами на пути развития средств хранения информации явились создание письменности, изобретение сначала папируса, потом – пергамента и бумаги, а затем и книгопечатания.
Такие основанные на использовании этих открытий носители информации, как книги, деловые бумаги, газеты и журналы, остаются актуальными и в наши дни. . Кроме них, в XIX – XX веках появились новые носители информации: фотографии, кинопленки, граммофонные пластинки, магнитная лента, компакт-диски, гибкие магнитные диски, электронные микросхемы и многое-многое другое. В библиотеках и служебных кабинетах, вычислительных центрах и банках данных скапливается информация, хранящаяся на носителях данных.
Целью данной работы является рассмотрение истории создания носителей информации, анализ современных носителей и их характеристик, а также рассмотрение направлений развития этой технологии. В работе будут рассмотрены различные типы носителей, их особенности и применение в современном обществе.
2
ИЗОБРЕТЕНИЕ БУМАГИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЕЁ
ПРОИЗВОДСТВА
Современный, самый распространённый носитель информации – бумага – появился очень давно : во 2 веке н.э. в Китае. Долгое время секрет её производства строго охранялся. Первоначально бумага изготавливалась из натуральных растительных волокон (риса, бамбука и пр.). Растёртые в воде волокна растений пропитывались животным клеем, сушились на воздухе и прессовались. В Индии, Вьетнаме, а потом и в

Европе бумагу делали из переработанного тряпья. Она так и называлась – тряпичная бумага. Тряпичная бумага ручной выработки выпускалась примерно до конца 18 века. За это время в процесс производства вводились новшества : использование наполнителей для уменьшения прозрачности бумаги, замена животного клея канифольным, отбеливание хлорной известью цветного тряпья и др. С середины 19 века в Европе начали использовать более дешёвую бумагу на основе древесины ( из древесной целлюлозы, а затем из древесной массы). Тексты на таких носителях как папирус, пергамент и бумага писались обычно чёрными чернилами – сажевыми и железо-галловыми. Сажевые чернила (тушь) получали, растирая мелкодисперсную сажу с водой и клеем. Позднее в тушь стали вводить вещества (казеин, шеллак), придающие тушевому тексту водостойкость. Однако, тушь была неудобна в употреблении, плохо проникала в бумагу, давала нестойкий к истиранию текст. Железо- галловые чернила получали, добавляя в отвар галловых орешков раствор железного купороса. Получались бесцветные чернила, которые на пергаменте или бумаге быстро темнели, давая густой чёрный текст.
Лучшие образцы железо-галловых текстов выдержали многовековое хранение : они нерастворимы в воде, устойчивы к выцветанию, износостойки. С этого периода и по настоящее время документы на бумажных носителях являются самыми распространёнными. А развитие технического прогресса в области производства бумаги, книгопечатания, копирования текста сделало бумажные документы дешёвыми и общедоступными. И сейчас под словом "документ" большинство людей традиционно подразумевают текст или изображение на бумаге.

3
Ни для кого не секрет, что от правильного подбора бумаги напрямую зависят качество полиграфической продукции и её соответствие условиям предполагаемого использования. Прежде всего, напомним, что бумага— это многокомпонентная система, состоящая из специально обработанных растительных волокон, тесно переплетенных между собой и связанных химическими силами сцепления различных видов. Бумага различается по толщине или по массе одного квадратного метра (г/м2 ). По принятойклассификации масса 1 м2 печатной бумаги может составлять от
40 до 250 г. Более 250 г/м2 — это уже картон.
Один из важнейших технических показателей бумаги, от которого зависят многие основные свойства – прочность, упругость, пластичность, светостойкость и др., 9- это композиция бумаги. Отечественные бумаги по композиции подразделяются на группы по номерам: № 1, № 2, № 3.
Бумага № 1 – это чистоцеллюлозная бумага. Сделанные, как правило, только из целлюлозных волокон, чистоцеллюлозные бумаги обычно имеют высокую белизну, повышенную прочность, почти не подвержены старению при хранении. Такие бумаги используются для изготовления высокохудожественной продукции, словарей, энциклопедий, официальных справочных изданий.
Бумага № 2 содержит до 50% древесной массы, которая придаёт бумаге ряд полезных качеств – улучшаются печатные свойства, стабильность размеров при изменении климатических условий, снижается масса листа м т.д. В сравнении с бумагой № 1 бумага № 2 дешевле.
Бумага № 3 полностью состоит из древесной массы. Это дешёвая бумага невысокого качества, используемая для изданий с небольшим сроком службы и применяемая только для типографской (высокой) печати.
По способу печатибумага обычно подразделяется на офсетную, типографскую и для глубокой печати. Бумагу так же часто классифицируютпо степени отделки поверхности. По этому признаку бумага делится на матовую, машинной гладкости и глазированную
(каландрированную, т.е. дополнительно обрабатываемую в суперкаландрах для придания ей высокой плотности и гладкости).
4

Все печатные свойства бумаги можно объединить в следующие
группы:
· геометрические (гладкость, толщина и масса 1 м2 , плотность и пористость);
· оптические (белизна, непрозрачность, лоск, или глянец);
· структурные — показатели однородности структуры (равномерность просвета, разносторонность);
· механические — прочностные и деформационные (прочность поверхности к выщипыванию, разрывная длина, или прочность на разрыв, прочность на излом, влагопрочность, мягкость и упругость при сжатии и т.д.); в
· сорбционные (гидрофобность — стойкость к действию воды, впитывающая способность растворителей печатных красок).
Особый способ изготовления и свойства имеет бумага с водяными знаками. Во избежание подделок бумаги уже в XIII веке ее европейские производители стали практиковать водяные знаки — видимые на просвет изображения на бумаге, которые нельзя было уничтожить, не повредив листа. Это был знак собственности изготовителя бумаги, подделка которого строго каралась. В то же время для покупателей бумаги водяной знак был свидетельством качества товара.
Для изготовления бумажного листа с водяным знаком на сетку, служившую формой для ручного отлива бумаги, закреплялось
(нашивалось) проволочное изображение соответствующего символа или монограммы. Когда вода стекала, на рельефной поверхности проволочного знака оседало меньше волокон, бумага утончалась, повторяя рисунок. На высохшем листе этот рисунок был виден на просвет
5

Водяные знаки давали сведения о владельце фабрики (личный герб, название фабрики, фамилия и титул фабриканта, фамилия мастера) и месте изготовления бумаги (герб страны, города, губернии), содержали портреты правителей, исторических деятелей, эмблемы, девизы, изображения флоры и фауны, религиозные сюжеты. По водяному знаку можно установить время и место изготовления бумаги. Впервые водяные знаки появились на бумаге в Италии, в конце XIII века — это был простой крест. В Голландии XVII века известны водяные знаки с изображением головы шута, на рубеже XVII-XVIII вв. — с гербом Амстердама, в XVIII – начале XIX века — с аллегорической сценой и надписью "За родину" (‘Pro
Partia’).
6
МЕХАНИЧЕСКИЕ НОСИТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ

С появлением новых технических возможностей, технологий и материалов в конце 19 – начале 20 века стали создаваться документы на принципиально новых носителях. Это кинофильмы, диафильмы, диапозитивы, грампластинки, фотодокументы. Содержащуюся в них информацию стали воспроизводить с помощью различных технических средств. Все эти документы называются кинофотофонодокументами.
К фотодокументам относят диапозитивы (слайды) и фотографии.
Фотография – это светозапись, снимок, полученный фотографическим способом на светочувствительной пластине, плёнке или бумаге.
Диапозитив – позитивное фотографическое или рисованное изображение на прозрачном материале (плёнке или стекле). Диапозитив проецируют на экран с помощью диапроектора или диаскопа. Изображения на фотодокументах являются статичными.
В истории науки ещё никогда не было так, чтобы великое открытие или новый технический метод зарождались на пустом месте. Этому событию всегда предшествуют вековые наблюдения и многолетняя работа учёных. Благодаря значительным открытиям в области физики, химии, оптики и механики удалось разработать фотографический метод практического получения изображений на солях серебра.
Фотографический метод возник в начале 19 века. Официальной датой изобретения фотографии является 7 января 1839 года, когда способ практического получения изображения на солях серебра, открытый французом Луи Жаком Даггером, был обнародован на заседании
Французской Академии наук. Термин "фотография" был предложен 14 марта 1839 г. английским астрономом Д.Гершелем. Это название впоследствии стало общепризнанным. В переводе с греческого языка фотография ("photos" – свет, "grapho" – пишу) означает "светопись". В
России фотографию тоже называли "светописью", хотя это название и не являлось её полным определением. Потребовалось 160 лет напряжённой работы многочисленных коллективов исследователей, чтобы фотография стала совершенным техническим методом регистрации информации, каким она является сегодня.
Вскоре в продаже появились наборы для фотографирования по способу Дагера, несмотря на высокую цену, они были раскуплены в
7
короткий срок. Однако в скором времени публика почувствовала

охлаждение к этому изобретению. Дагеротипия, хотя и давала хорошие результаты, требовала огромного труда и немалого терпения. Тщательная подготовка пластины, долгое и неподвижное положение модели в процессе фотографирования, утомительный процесс проявления фотографии отпугивали массового потребителя. Поэтому возникли опыты с фотобумагой - бумагой, пропитанной светочувствительным составом.
В 1850 году французский фотограф Диздери приклеил на кусочек картона свой фотоснимок и стал использовать его как визитную карточку.
Это послужило толчком для появления разнообразных документов, циркулирующих в обществе и удостоверяющих личность. Фотографии стали тиражироваться и широко распространяться
Однако, несмотря на наличие фотобумаги и пластинок вскоре возникла необходимость в принципиально новом материале. В 1877 году фотограф
Леон Варнерке изобрел роликовый фотоаппарат, в котором прокручивалась бумажная лента, покрытая бромосеребряной коллоидной эмульсией. Но грубая, непрозрачная и легко рвущаяся бумага плохо подходила для подобного аппарата. В 1889 году американский фотограф и
8
бизнесмен Джордж Истмэн придумал заменить бумажную ленту

целлулоидом - одним из первых видов пластмасс, изобретенным в 1868 году братьями Хайетами.
Целлулоид был гибок, прозрачен, долговечен и не подвержен действию разрушающих химикалий, используемых в фотографии. Истмэн сконструировал простой и недорогой фотоаппарат для новой пленки, названный им «Кодак». Позже организованная фирма получила аналогичное название. Новшество завоевало огромный успех у публики, и к 1902 году почти 90 % пленки в мире производилось фирмой «Кодак»
Цветная же фотография появилась в середине XIX века. Первый устойчивый цветной фотоснимок был сделан в 1861 году Джеймсом
Максвеллом по методу трехцветной фотографии (метод цветоделения).
Для получения цветного снимка по этому методу использовались три фотокамеры с установленными на них цветными светофильтрами
(красным, зеленым и синим). Получившиеся снимки позволяли воссоздать при проекции (а позднее, и в печати) цветное изображение.
В 1907 году были запатентованы и поступили в свободную продажу фотопластины «Автохром» братьев Люмьер, позволяющие относительно легко получать цветные фотографии. Несмотря на многочисленные недостатки (быстрое выцветание красок, хрупкость пластин и зернистость изображения), до 1935 года в мире было произведено и распродано около
50 миллионов автохромных пластинок [39]. А в 1935 году фирма «Кодак» разработала и выпустила цветную фотографию на трехслойных пластинах.
Несмотря на быстро распространявшуюся пленочную технологию, пластины применялись еще долго. Только с середины XX века пленка победила окончательно и употреблялась почти безраздельно - до 1989 года, когда компания «Sony» представила мировой общественности первый цифровой фотоаппарат [35]. По размерам фотопленки выпускались плоскими форматными, катушечными неперфорированными и катушечными перфорированными. Плоские форматные пленки имели тот же формат, что и пластинки, их применяли в пластиночных фотоаппаратах. Катушечные неперфорированные пленки выпускали в виде ленты шириной 61,5 мм. и длиной 81,5 см., их наматывали на деревянные катушки. Перфорированная фотопленка выпускалась шириной 35 мм. и длиной 65 9
см., включая зарядный и заправочный концы, ее наматывали на катушки помещали в светонепроницаемую кассету.

Весьма распространенным было использование диапозитивов - позитивных фотографических или рисованных изображений на прозрачном материале (пленке или стекле), предназначенных для проекции на экран. Первым примером диапозитива являлся так называемый «волшебный фонарь», известный с середины XIX века. На стеклянных пластинах вручную рисовали и показывали картинки с помощью фонаря, фокусируя луч света линзой. В дальнейшем, диапозитивы рассматривали на просвет или проецировали на экран с помощью специальных оптических аппаратов - диаскопа или диапроектора
Расположенные же в определенной последовательности изображения, объединенные общей тематикой и сопровождаемые текстом, представляли собой диафильмы. Диафильмы можно считать первыми носителями видеоинформации.
Первые попытки получить на экране движущиеся изображения предметов относят к 1870 году. Применяемая техника была очень примитивна: фотографировали несколько положений движущегося предмета, из этих фотографий изготовляли диапозитивы и вставляли в одну общую рамку, которую рывками быстро протягивали через проекционный фонарь. Быстрая смена на экране фотоснимков, отличающихся друг от друга незначительными изменениями положений движущегося предмета, создавала впечатление движения.
Американский изобретатель Томас Эдисон изобрел простейший грейферный механизм для прерывистого передвижения, и в 1893 году создал кинетоскоп. Этот прибор представлял собой ящик с окуляром, через который смотрел зритель. В окуляр было видно матовое стекло, на которое снизу проецировалось заснятое на пленку изображение.
Кинетоскопы быстро стали популярны у публики, однако, подглядывание в глазок-окуляр не давало эффекта присутствия, и приходилось долго ожидать своей очереди .
В 1895 французский изобретатель Луи Жан Люмьер при участии своего брата Огюста Люмьера создал свой киноаппарат для съемки и проекции «движущихся фотографий», использующий 35 мм. перфорированную целлулоидную пленку и пригодный для массового
10
использования. Аппарат был запатентован и получил название
«кинематограф». Первые фильмы были документальными и представляли сбой хроникальный репортаж привычных бытовых событий: танцев,

выхода рабочих с фабрики, прибытия поезда, кузнецов за работой, морского купания, кормления младенца, но, несмотря на кажущуюся простоту уже тогда определили основные качества и преимущества кинодокументов .
Они обеспечивали наглядность и высокую оперативность информации. Наглядность обуславливалась динамическим показом изобразительной информации, а оперативность заключалась в возможности подачи значительного количества информации за короткий промежуток времени. Также весомым достоинством было возможность демонстрирования в большой (нескольких сотен и более зрителей) аудитории .
Используемым носителем информации в основном была кинопленка. Кинопленка являлась фотографическим материалом на гибкой прозрачной подложке, имеющей с одной или обоих краев отверстия - перфорации.
Исторически первые светочувствительные ленточные носители были на бумажной основе. Использовавшаяся на первых порах нитратцеллюлозная лента представляла собой очень горючий материал.
Однако уже в 1897 году немецким ученым Вебером была изготовлена пленка с негорючей основой из триацетата целлюлозы, получившая широкое распространение. Впоследствии подложка стала изготавливаться из полиэтилентерефталата и других эластичных полимерных материалов.
По сравнению с фотопленкой кинолента обычно состояла из большего количества слоев: полимерной основы и желатинового слоя, который служил для закрепления чувствительной к свету пленки - диспергированных кристаллов солей светочувствительного серебра .
Кроме того, кинопленка обычно имела противоореольный, противоскручивающий, а также защитный слой. Кинопленки бывают черно-белые и цветные. Цветные кинопленки также представляют собой многокомпонентные полимерные системы, состоящие из основы, подслоя, эмульсионных цветоотделений и защитных слоев. Также, кинопленки делятся на: негативные, позитивные (для контактного и проекционного печатания), обращаемые (могли использоваться для получения негативов и позитивов), контратипные (для
11
копирования, например, для массового изготовления фильмокопий),
гидротипные и фонограммные (для фотографической записи звука)